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防己为防己科千金藤属植物粉防己 Stephania tetrandra S. Moore 的根，别名有粉防己、粉寸己、汉防己、土防己（浙江）、石蟾蜍、蟾蜍薯、倒地拱、白木香、猪大肠 [1] ，主要分布于安徽、浙江、江西、湖南、湖北、福建、台湾、广东、广西和海南等地 [2] 。《中国药典》 2020 年版收载中药防己为防己科植物粉防己的干燥根，味苦，性寒，归膀胱﹑肺经，具有祛风止痛、利水消肿之功效，用于治疗风湿痹痛、水肿脚气、小便不利、湿疹疮毒等病症 [3] 。
防己含有生物碱类、挥发油类、黄酮类和有机酸类等多种活性化学成分，且这些化学成分具有不同的药理活性，《中国药典》 2020 年版仅采用防己药材中含粉防己碱（ C38H42N2O6 ）和防己诺林碱（ C37H40N2O6 ）的总量作为质量控制标准，具有一定的局限性。中药质量标志物（ quality marker ， Q-Marker ）是由刘昌孝院士 [4] 首次提出，其核心内容是从中药安全性和有效性的标志性物质进行质量控制研究。本文对防己中的化学成分以及防己现代药理研究进行归纳整理，并从特征化学成分、药理作用物质基础和网络药理学分析几方面，系统的对防己的 Q-Marker 进行预测分析，旨在为防己质量控制研究提供依据。
1化学成分
防己含有丰富的化学成分，迄今为止共鉴定出约 130 种，其化合物类型包括生物碱类、黄酮类、挥发油类、甾醇和有机酸类等。其中生物碱类含量丰富，药理活性显著，是目前研究较多的活性成分。
1.1生物碱类
1.1.1双苄基异喹啉类 防己中所含生物碱类型主要为双苄基异喹啉类生物碱，共 30 个化合物，见表 1 ， hue 结构式见图 1 。双苄基异喹啉类生物碱由 2 个苄基异喹啉单位通过氧桥结合而成，结构类型多变，主要表现在芳香氧基数目、醚键的数目、氧桥的性质、苄基异喹啉单位上碳碳键的起始位点和氮原子上取代基的理化性质等方面。
1.1.2阿朴菲类和菲类生物碱 防己中含有 15 个阿朴菲类生物碱，它们具有联苯型的四环特殊结果，分布于植物各个部位。此外还含有 3 个菲类生物碱，包括防己菲碱、 argentinine 和粉防己碱 F ，均分布于防己根中，具体见表 2 ，结构见图 2 。
1.1.3单苄基异喹啉类 单苄基异喹啉类生物碱又称苄基异喹啉类生物碱，本类生物碱的异喹啉母核 1 位通常连有苄基，防己中共分离得到 N- 甲基乌药碱等 8 个单苄基异喹啉类生物碱，见表 3 ，结构见图 3 。
1.1.4其他类型生物碱 除了双苄基异喹啉类、阿朴菲类、菲类以及单苄基异喹啉类生物碱，防己中还含有千金藤宁碱（ stepharanine ）、去氢离木明碱（ dehydrodiscretamine ）、 cyclanoline chloride 等 11 个其他类型的生物碱，见表 4 ，结构见图 4 。
1.2挥发油类
巩江等 [15] 采用气质联用法对防己叶中挥发油成分进行研究，共鉴定出防己叶中 48 种挥发油类成分，主要成分为 2- 甲氧基 -4- 乙基 – 苯酚（ 19.58% ），其他成分包括环己酮（ 13.07% ）、 3,7,11- 三甲基 – 1,6,10- 十二碳三烯 -3- 醇（ 10.01% ）、 2,2- 二羟基 – 苯并呋喃（ 3.96% ）等，见表 5 。
1.3黄酮类
Si 等 [16] 从防己地上部分分离得到双黄酮 A （ stephaflavone A ，116）和双黄酮 B （ stephaflavone B ，117）。其他黄酮类成分还包括异鼠李素 -3-O- 刺槐双糖苷（ isorhamnetin-3-O-robinobiosidle ，118）、木犀草 -7-O-β-D- 葡萄糖苷（ luteolin-7- O-β-D-glucopyanoside ，119）、槲皮素 -3-O-β-D- 葡萄糖 -7-O-β-D- 龙胆双糖苷（ quercetin-3-O-β- D-glucose-7-O-β-D-gentiobiosiden ，120） [17] 等。
1.4甾体 、 有机酸和其他化合物
防己中分离出的甾醇类化合物包括 β- 谷甾醇（ β-sitosterol ，121） [16] 、 β- 豆甾醇（ β-stigmasterol ，122） [18] 和胡萝卜苷（ daucosterol ，123） [17] 等；有机酸类成分包括马兜铃酸（ aristolochic acid ，124） [19] 、 绿 原酸（ chlorogenic acid ，125）、咖啡酸（ caffelc acid ，126） [17] 、 棕榈酸（ palmitic acid ，127） [18] 等；还含有正三十五烷（ n -pentatriacontane ，128） [20] 、环丙酮（ cycleanorine ，129） [18] 以及葡聚糖、葡萄糖构成的多糖等其他成分 [21-22] 。
2药理作用
现代研究发现防己具有抗肿瘤、抗炎、抗细胞纤维化、保护心血管以及抗氧化、抗菌、抗病毒、提高免疫力等多种药理作用，主要与其生物碱类、挥发油类、黄酮类和多糖类化学成分相关。
2.1抗肿瘤
防己中含有多种抗肿瘤活性化合物，其中粉防己碱和防己诺林碱是研究较多的单体化合物，另外其他的生物碱例如异紫堇定碱（ isocorydine ）、克班宁、轮环藤碱、 nantenie 、小檗胺，以及甾醇类化合物谷甾醇和豆甾醇，也有报道对多种肿瘤具有良好的治疗效果。
防己中含有丰富的生物碱，是其主要的抗肿瘤药效物质基础。例如粉防己碱对多种实体瘤和白血病都具有良好的抗肿瘤效果，包括鼻咽癌 [23] 、膀胱癌 [24] 、 三阴性乳腺癌 [25] 、肺癌 [26] 、肝癌 [26] 、胃癌 [27] 和白血病 [28] 等，可抑制肿瘤细胞增殖、抑制血管再生、增强肿瘤对放疗和化疗药物的敏感性，以及逆转肿瘤多药耐药性 [29-30] ，其作用机制可能与促进细胞自噬和凋亡相关；防己诺林碱，对结肠癌 [31-32] 、三阴性乳腺癌 [33-34] 、黑色素瘤 [35] 等具有良好抑制效果； 异紫堇定碱具有增加胰腺癌 [36] 和肝癌 [37-39] 化疗药物敏感性的作用，且抑制宫颈癌和胃腺癌的增殖 [40] ；克班宁可通过阻滞细胞周期和细胞凋亡，显著抑制人白血病、人纤维肉瘤和宫颈癌细胞的增殖有作用 [41] ；轮环藤碱对卵巢癌具有良好的细胞毒性，且可调控肿 瘤细胞摄取和诱导其发生凋亡 [42] ； Nantenie 对结肠癌具有良好的抑制效果 [43] ；小檗胺被报道可抗肝 癌 [44] 、乳腺癌 [45] 、胰腺癌 [46] 、头颈部鳞状细胞癌 [47] 、 膀胱癌 [48] 、三阴性乳腺癌 [49] 等多种癌症，其机制可能与调控 PI3K/Akt/MDM2/p53 和 PI3K/Akt/ mTOR 信号通路相关。另外，防己中的甾醇类化合物 β- 谷甾醇 [50] 和豆甾醇 [51] 也被报道对多种癌症细胞具有抑制增殖和化疗增敏的作用。
2.2抗炎、抗痛风
防己具有抗炎镇痛作用，对关节炎、痛风性关节炎 [52-53] 等炎症具有较好作用，其中生物碱和有机酸等为其研究较多的活性成分。
生物碱成分中，粉防己碱可通过调控 NF-κB 信号通路和 NLRP3 炎症小体等炎症相关通路，在体内外 多种炎症模型中发挥良好的抗炎效果 [54-60] ；防己诺林碱，对脂多糖（ lipopolysaccharide ， LPS ）诱导的细胞 [61] 和小鼠 [62] 以及类风湿关节炎大鼠模型 [63] 具有一定抗炎作用，其作用机制可能与抗氧化和调控一氧化氮（ nitrogen monoxide ， NO ）、肿瘤坏死因子 -α （ tumor necrosis factor alpha ， TNF-α ）、白细胞介素 -6 （ interleukin-6 ， IL-6 ）等炎症因子相关；其他生物碱荷包牡丹碱（ dicentrine ） [64] 、小檗胺 [65] 、克班宁 [66] 对 LPS 诱导的巨噬细胞炎症模型也具有抗炎效果。有机酸成分中，绿原酸报道对类风湿性关节炎 [67] 和肠道炎症 [68-70] 具有良好抗炎作用，其机制可能与抑制 NF-κB 途径介导的 B 细胞活化因子表达相关。
2.3抗细胞纤维化
纤维化可造成器官组织内部结缔组织增多而实质细胞减少，破坏组织结构并导致器官功能衰退，影响其正常功能发挥甚至对生命造成威胁。防己中的粉防己碱、防己诺林碱和小檗胺被报道具有抗纤维化的作用。
粉防己碱在临床中被用于治疗矽肺病与纤维化。梁晓飞等 [71] 研究发现，粉防己碱介导人胚肺成纤维细胞 MRC-5 中的转化生长因子 -β1 （ transforming growth factor-β1 ， TGF-β1 ），抑制成纤维细胞大量分泌 I 型胶原蛋白（ Col-I ），纤维蛋白（ fibrin ， FN ）等细胞外基质的过程，起到抗肺纤维化的作用。此外，粉防己碱还具有抗肝纤维化 [72-73] 和心肌细胞纤维化 [74] 的作用；防己诺林碱和小檗胺也被报道具有抗纤维化作用。宋英莉等 [75] 研究发现，防己诺林碱可降低瘢痕组织成纤维细胞中细胞周期蛋白 D1 （ cyclin D1 ）和 B 细胞淋巴瘤 / 白血病 -2 （ B-cell CLL/lymphoma 2 ， Bcl-2 ）基因的表达水平，抑制细胞周期进程和细胞增殖，诱导其凋亡。 Li 等 [76] 研究发现，小檗胺通过 Akt/mTOR 途径抑制人 Tenon’s 成纤维细胞（ HTF ）的生长和存活，发挥抗纤维化作用。
2.4其他
现代研究表明，防己也有保护心血管、保肝、抗菌抗病毒、抗氧化、调节免疫等药理作用，其活性与生物碱和多糖相关。防己中的粉防己碱通过降压、抗心律失调和抗心肌缺血及再灌注损伤等保护心血管系统 [76-82] ，此外粉防己碱还具有抗菌 [83-84] 和激活间充质干细胞以增强免疫调节 [85] 的作用；小檗碱 [86-87] 对心血管系统也具有保护作用；粉防己多糖 [88] 可以显著改善小鼠肝组织细胞变性和坏死程度，起到保肝作用，此外防己多糖在体内外均具有一定的抗氧化作用 [22, 89] 。
3Q-Marker的预测分析
《中国药典》 2020 年版中以粉防己碱和防己诺林碱的总量不少于 1.6% 做为防己的质量标准，但仅以这 2 个成分总量作为防己的质量控制标准仍不够完善，不能很好反映防己的中药安全性和有效性，不利于对防己进行质量控制。所以通过对防己 Q-Marker 的预测，可为其建立更科学的质量控制方法提供新的思路。
3.1基于特有化学成分预测防己的Q-Marker
防己使用历史悠久，因各地习用区别较大，造成防己类中药同名异物或者名称类似者多，存在品种混用、代用的问题，《中国药典》明确规定，所收载的中药防己为粉防己。防己与广防己和木防己由于药材性状和功效类似，市场上和实际应用过程中，混用和代用现象尤其严重，但是三者的药理作用并不完全相同，且所含有效化学成分和作用机制均差异较大，尤其是广防己因其含有马兜铃酸等能够造成肾脏损伤，已取消广防己药用标准，凡国家药品标准处方中的广防己应替换为粉防己。因此，非常有必要建立完善和可靠的质量标准体系，有效的鉴别防己、广防己和木防己，避免混用和代用。
防己为防己科千金藤属植物粉防己的干燥根，主要含有粉防己碱、防己诺林碱、氧防己碱、轮环藤碱等；广防己为马兜铃科植物广防己 Aristolchia fangchi Y. C. Wuex L. D. Chou et S. M. Hwang 的干燥根，主要含有马兜铃酸、马兜铃内酰胺、尿囊素、木兰花碱等；木防己为防己科植物木防己 Cocculus orbiculatus (L.) DC. 的干燥根，主要含有木防己碱、异防己碱、木防己胺、木兰碱、木防己新碱等 [90] 。鉴于粉防己碱为粉防己中特征性成分，因此建议将粉防己碱作为鉴别防己、广防己和木防己的 Q-Marker 。
3.2基于防己药理活性研究预测防己的Q-Marker
防己属于祛风湿药，传统上用于祛风止痛以及利水消肿，在现代药理上用于抗肿瘤、抗炎、抗肝纤维化、保护心血管等。防己中的粉防己碱、防己诺林碱、小檗胺都具有抗肿瘤、抗纤维化、保护心血管等作用，对其抗肿瘤和抗炎方面的研究表明，虽然三者药效相似，但是其作用机制又有所不同。此外，防己中的异紫堇定碱、克班宁、轮环藤碱和 nantenie 和甾醇等也被报道具有一定的抗肿瘤作用；荷包牡丹碱、克班宁、绿原酸、防己多糖具有体内外抗炎效果。鉴于防己广泛的药理作用，考虑其具有多种药效物质基础，防己中的生物碱是其发挥药理活性的主要物质基础，其中粉防己碱和防己诺林碱已有研究较多，但其他生物碱也被报道具有良好的抗肿瘤或者抗炎等活性，因此，从药理研究方面综合考虑，生物碱（粉防己碱、防己诺林碱、小檗胺、克班宁、轮环藤碱、异紫堇定碱和 nantenie 和 dicentrine 等）、甾醇、有机酸以及防己多糖可作为防己药理作用的 Q-Marker 。
3.3基于网络药理学预测分析防己的Q-Marker
网络药理学是基于系统药理学，从多方面分析药物作用机制的的方法，对于分析中药多化合物、多靶点的特点具有显著优势。利用网络药理学分析预测了防己中的主要活性化合物及其作用靶点。首先通过 TCMSP 、 BATMAN-TCM 数据库和文章报道，建立防己的化学成分数据集共 96 种化合物。依据（ oral bioavailability ， OB ）和类药性（ drug-likeness ， DL ）进行筛选，同时结合已发表文章中防己化学成分的分离和鉴定的数据，共筛选出 β- 谷甾醇、小檗胺、粉防己碱、木兰碱、粉防己碱 D 、防己诺林碱、轮环藤酚碱 7 个候选活性成分（图 5 ），并进一步预测了其可能的蛋白作用靶点（图 6 ）。根据网络药理学预测，建议以此 7 个化合物或其中的部分化合物为防己的 Q-Marker 。
4结语
防己作为药用植物距今已有近 2000 年的使用历史，其味苦，性寒，归膀胱﹑肺经，具有祛风止痛、利水消肿之功效，用于治疗风湿痹痛、水肿脚气、小便不利、湿疹疮毒等病症，现代研究表明，防己还具有抗肿瘤、抗炎，抗纤维化和保护心血管系统等多种药理活性。防己含有生物碱类、挥发油类、黄酮类、甾醇和有机酸类等多种活性化学成分，其中生物碱是其药理活性的主要物质基础，例如粉防己碱、防己诺林碱、轮环藤碱、克班宁、小檗胺等多种生物碱被报道具有抗肿瘤、抗炎、抗纤维化、保护心血管等作用，除此以外防己中的甾醇和多糖也被报道具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化等多种生理活性。因此，鉴于防己中含有丰富的活性化合物和具有广泛的药理活性，参照《中国药典》中以粉防己碱和防己诺林碱总量来做为防己的 Q-Marker 具有一定的局限性。
本文较为系统地介绍了防己的化学成分、药理作用，并利用网络药理学对防己中可能的主要药效活性成分及其作用靶点进行了预测，从防己中化学成分特有性、药理活性的物质基础以及网络药理学分析方面，对其 Q-Marker 进行预测，从而为更科学地对其进行质量评价，制定科学、精准、可控的质量标准提供支撑。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突
参考文献（略）
来 源：莫柳英，张 帆，郝二伟，邓家刚，陈 锋，李瑞林，莫月密，张玲秋，侯小涛，杜正彩．基于化学成分、药理作用及网络药理学的防己质量标志物（Q-Marker）预测分析 [J]. 中草药, 2022, 53(19): 6283-6295 .
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