姚元枝, 伍賢進, 黎曉英, 虢 慧, 魏 麟
(懷化學(xué)院生物與食品工程學(xué)院民族藥用植物資源研究與利用湖南省重點實驗室 湘西藥用植物與民族植物學(xué)湖南省高校重點實驗室,湖南懷化418008)
接骨草的化學(xué)成分與藥理活性研究進展
姚元枝, 伍賢進, 黎曉英, 虢 慧, 魏 麟*
(懷化學(xué)院生物與食品工程學(xué)院民族藥用植物資源研究與利用湖南省重點實驗室 湘西藥用植物與民族植物學(xué)湖南省高校重點實驗室,湖南懷化418008)
接骨草Sambucus chinensis Lindl.為忍冬科接骨木屬植物,為我國傳統(tǒng)中草藥,含有黃酮、三萜、甾體和苯丙素類等多種化合物,具有抗肝炎、抗菌消炎、活血化瘀、鎮(zhèn)痛等廣泛的藥理活性,開發(fā)利用價值很高。本文綜述了接骨草化學(xué)成分和藥理作用的研究進展,并對未來的研究做了展望。
接骨草;化學(xué)成分;藥理活性;研究進展
接骨草是忍冬科接骨木屬接骨草Sambucus chinensis Lindl.的全草,別名陸英、蒴藋、八棱麻、臭草、七葉金、走馬風(fēng)、公道老、馬鞭梢、水英、秧心草等,為多年生高大草本或亞灌木植物,生于海拔300~2 600米的陰濕肥沃地,分布于我國大部分地區(qū),資源豐富。該植物始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》[1],味苦寒、無毒,今記載于 《中華本草》[2],為我國傳統(tǒng)中草藥,全株皆可入藥,具有疏肝健脾、祛風(fēng)除濕[3]、 活血散瘀[4]、抗炎[5]、 鎮(zhèn)痛[6]、 抗氧化[7]、抗病毒[8]和抗腫瘤[9]等功效。在民間,接骨草因具有接骨功效而得名,并廣泛用于治療跌打損傷。近年來研究發(fā)現(xiàn),其治療黃疸型和病毒性肝炎的效果顯著,而且無毒性[10],因此引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視。目前對接骨草的研究主要集中在化學(xué)成分和藥理活性等方面。
接骨草化學(xué)成分的研究始于20世紀(jì)70年代,迄今為止,其中已有55個化合被分離鑒定,主要為黃酮、三萜、甾體、酚酸、揮發(fā)油和苯丙素類等[11]成分,具體見表1。
表1 接骨草化學(xué)成分
續(xù)表1
1.1 黃酮類化合物 從接骨草中已經(jīng)分離鑒定黃酮類化合物8種 (表1和圖1),以黃酮醇類為主,如化合物1~2、4~8。該類化合物的母核由兩個有羥基的苯環(huán)通過中央三碳原子連接形成,且母核山柰酚中羥基的氫原子易被糖苷的半縮醛羥基取代,從而形成多種不同黃酮類化合物?;衔?~8由廖瓊峰等[14]首次分離得到。文獻 [21-23]
報道接骨草生藥及其制劑的黃酮含有量,并用加熱回流[24]、微波[7]及超聲波[8]提取其中的黃酮類化合物,發(fā)現(xiàn)超聲提取得率較高,達4.143%。另外,化合物1-3具有較好抗炎功效。
圖1 接骨草中黃酮類化合物結(jié)構(gòu)
1.2 三萜類化合物 目前,從接骨草中提取分離得到11種三萜類化合物 (表1和圖2),其結(jié)構(gòu)是由六個異戊二烯單位聚合形成的五環(huán)三萜,主要有熊果烷型、齊墩果烷型和木栓烷型。其中,化合物9~13由陶佳頤等[15]首次提取獲得。嚴(yán)建良等[25]采用水沉純化和活性炭脫色法提取得到化合物14和15,并且前者的含有量遠(yuǎn)高于后者[26]。采用不同提取工藝及分離方法[27-30]獲得化合物14,并由鄒盛勤[31]推定了其分子骨架、官能團位置和結(jié)構(gòu)?;衔?4在葉中的含有量為0.4%~0.5%[32],并隨葉片的發(fā)育有增高趨勢,而花中為0.83%[28]?;衔?5在葉中的含有量是莖的7倍[33]?;衔?6由楊燕軍等[19]首次鑒定。陳武等[16]利用乙醇回流法提取獲得化合物17~18。化合物19為Inoue等[17]首次分離得到。
圖2 接骨草中三萜類化合物的結(jié)構(gòu)
1.3 甾體類 目前,從接骨草中提取分離得到5種甾體類(表1及圖3),化合物母核為環(huán)戊烷駢多氫菲結(jié)構(gòu),以C-21甾為母核,其中化合物21的C-3位連糖苷,而化合物20連羥基,其他化合物也因取代基不同而有所差異。楊德泉[34]采用薄層掃描法測定β-谷甾醇的含有量,發(fā)現(xiàn)葉中比莖要高,而且均在開花期間最高 (0.419%),故建議藥材宜以采收葉為主,應(yīng)在開花時采收為佳。
圖3 接骨草中甾體類化合物的結(jié)構(gòu)
1.4 揮發(fā)油類 采用GC-MS聯(lián)用技術(shù)分離了接骨草中34種揮發(fā)油成分,已鑒定了其中的26種成分[20](表1及圖4),多為環(huán)類或長鏈烷烴、酸、酯等化合物,同時報道了其相對含有量,以化合物25最高 (35.651%),34次之(30.507%),33較少 (13.613%),另外8種迄今未見報道?;衔?9為楊燕軍等[19]從接骨草中首次獲得。
1.5 苯丙素類 從接骨草中分離得到綠原酸和東莨菪素(圖5),后者屬于香豆素,由李勝華等[12]首次分離得到,但無后續(xù)報道。目前,相繼報道了綠原酸的含有量[35-38]在花、葉中最高[39-40],并以5月[37]或7月[41]為高。
1.6 酚酸類 接骨草中酚酸類成分有3種,分別為咖啡酸、阿魏酸和對香豆酸 (圖5),均以肉桂酸為母核,因苯環(huán)上取代基不同而形成不同的化合物,但未見進一步的研究報道。
2.1 抗肝炎作用 接骨草生藥提取液及其制劑對小鼠多種急性實驗性肝損傷有明顯的保護作用,并用于臨床,效果很好。文獻 [42]報道接骨草生藥75%乙醇提取物經(jīng)大孔吸附樹脂純化后,可對抗CCl4導(dǎo)致小鼠肝損傷,保肝降酶功效的活性有效部分主要集中在30%乙醇洗脫液。而且對CCl4、D-Gal、ConA所致急性實驗性肝損傷有明顯的保護作用,通過提高正常小鼠單核-巨噬細(xì)胞吞噬功能,增加血清中異物清除速率,提高肝脾網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬指數(shù),來實現(xiàn)增強小鼠的非特異性免疫功能[43]。有用接骨草顆粒作用于CCl4、D-Gal、ConA所致肝損傷,保護效果很明顯的報道[44],進一步發(fā)現(xiàn)[45]其能有效地對抗CCl4所致的脂質(zhì)過氧化、保護線粒體、提高細(xì)胞膜及微粒體膜鈣泵的活性,呈顯著劑效關(guān)系,但對其余兩種的作用機理尚無進一步研究。也有報道[46]用接骨草沖劑對CCl4、D-Gal和ANIT小鼠急性肝損傷具有一定的保肝、退黃以及減輕肝臟病理損傷作用。
王明時等[47]認(rèn)為,接骨草中含有量最高的熊果酸是治療肝炎的主要有效成分,這一結(jié)論在陳武等[48]的研究中得到進一步證實,但也有研究[49]表明其中的齊墩果酸能有效治療傳染性黃疸肝炎,從而對急性肝損傷有顯著保護效果,有效率達93.5%。因此,接骨草中抗肝炎的主要成分可能是三萜類化合物熊果酸和齊墩果酸,但是否與其它抗氧化活性成分如黃酮、苯丙素及甾體類等化合物有關(guān),有待作進一步研究。
2.2 抗炎鎮(zhèn)痛作用 接骨草水、醇提取物或有機溶劑萃取物均具有較好的抗炎及鎮(zhèn)痛作用。研究表明[5]服用臨床常用劑量接骨草時較安全,其水及醇提物對急性炎癥 (二甲苯致小鼠耳廓腫脹、醋酸致小鼠扭體)及中樞性疼痛 (熱板致小鼠足痛)均有明顯的抑制作用。接骨草水煎劑有很好的鎮(zhèn)痛作用,但比鹽酸曲馬多稍弱[6]。用不同有機溶劑萃取接骨草醇提取物,發(fā)現(xiàn)正丁醇和氯仿部位都能抑制醋酸刺激腹腔黏膜引起的疼痛反應(yīng),但前者鎮(zhèn)痛效果好于后者[50]。翁進[49]報道,接骨草中的麻醉成分具有止痛效果,其特點為無耐受性及成癮性,但脂溶性成分無鎮(zhèn)痛作用,推測水溶性成分中可能含有。另外,酚性生物堿也可能有
鎮(zhèn)痛作用[51]。
圖4 接骨草中揮發(fā)油類化合物的結(jié)構(gòu)
圖5 接骨草中苯丙素類和酚酸類化合物的結(jié)構(gòu)
2.3 活血化瘀作用 目前認(rèn)為,接骨草的活血化瘀作用與含有量較高的熊果酸有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)[52],接骨草全草水煎劑、熊果酸均能延長小鼠出血時間和凝血時間,它可能抑
制凝血因子、血小板和毛細(xì)血管功能,具有較好的抗凝作用。進一步研究表明[53],接骨草水煎劑與熊果酸能降低全血黏度、紅細(xì)胞沉降率值,并具有明顯的量效關(guān)系。陳東波[4]等報道,接骨草煎劑能明顯降低大鼠體外血栓形成過程中血栓重量,從而抑制其血栓的形成。該植物已廣泛用于治療扭傷、腰肌勞損、骨折等癥,又能作獸藥治牛跌傷[54],這與其抗炎鎮(zhèn)痛及活血化瘀的藥理活性有關(guān),但其作用機理及有效成分不能確定,將直接影響該藥的開發(fā)利用。
2.3 抗菌消炎作用 接骨草針劑可用于治療急性菌痢、急性化膿性扁桃腺炎、多發(fā)性癤腫等炎癥,所以有一定的消炎和清熱解毒作用[45]。有研究認(rèn)為[55],齊墩果酸能抑制血管通透性增高,使組織釋放PGE量下降,抑制肉芽組織增生,有較好的抗炎作用,其機理可能是激活垂體-腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng),抑制PGE的合成或釋放。接骨草抗菌消炎和清熱解毒的物質(zhì)基礎(chǔ)及機理不是很清楚,可能與接骨草中黃酮、三萜及綠原酸等主要有效成分有關(guān)。另外,β-谷甾醇也具有明顯的消炎作用,并且不依賴垂體-腎上腺系統(tǒng)。
2.4 其他藥理作用 王朝元等[56]報道,綠原酸可通過調(diào)控成骨細(xì)胞增殖和分化來實現(xiàn)成骨作用,是接骨草的主要活性成分之一,但有待作進一步探討,并且熊果酸還有明顯降脂作用[43]。另外,接骨草中黃酮類成分表現(xiàn)出很好的抗氧化活性,對Fenton體系產(chǎn)生的·OH自由基有一定清除作用,并且對水楊酸體系中·OH自由基的清除效果比蘆丁好,與Vc相當(dāng)[7]。
2.5 毒性評價 翁進等[49]用小鼠灌胃檢測接骨草水煎濃縮液的毒性,發(fā)現(xiàn)小鼠最大耐受量為500 g/kg,比成人臨床用量高100倍,小鼠灌胃給藥LD50為820 g/kg,腹腔注射LD50為119 g/kg。同時發(fā)現(xiàn),小鼠死亡前都有煩躁不安、大小便失禁、抽搐等癥狀,這說明過量的接骨草制劑對神經(jīng)系統(tǒng)有一定毒性。王文靜[5]等給小鼠灌服接骨草水提物及醇提物,采用最大給藥量評價其毒性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠灌胃給予接骨草分別為臨床人用量的720、750倍左右時,仍無明顯不良反應(yīng)。雖然接骨草煎劑副作用很小,但使用時仍有少數(shù)患者會產(chǎn)生輕度頭暈、盜汗、瘙癢、手足發(fā)麻等不良癥狀,停藥后便恢復(fù)正常[57]。因此,該植物產(chǎn)生毒性的機理、生藥及制劑的安全用藥還需作進一步研究。
我國接骨草資源十分豐富,隨著對該植物化學(xué)成分的不斷深入研究,其現(xiàn)代藥理研究也取得了較大進展,特別是三萜類抗肝炎的突出作用尤為引人關(guān)注。但是,治療骨折、抗肝炎、活血化瘀、鎮(zhèn)痛等藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及藥用機理研究還不夠完善,尤其在有效成分的基因克隆及表達方面的研究頗少。所以,建立多種簡單、有效、可復(fù)制性強的藥理學(xué)模型和臨床藥效學(xué)模型,以進一步對接骨草有效部位及成分進行分離分析,特別是對抗肝炎、治療骨折、活血化瘀及鎮(zhèn)痛等作用的有效成分及機制研究是現(xiàn)階段亟需解決的問題。在此基礎(chǔ)上,建立穩(wěn)定、可靠的接骨草生藥及其制劑質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),這不但能為開發(fā)出相關(guān)藥物奠定基礎(chǔ),也能為更合理地進一步利用該資源提供必要的科學(xué)依據(jù)。
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A
1001-1528(2015)12-2726-07
10.3969/j.issn.1001-1528.2015.12.033
2015-01-26
國家自然科學(xué)基金項目 (30870230);湖南省科技計劃重點項目 (2015SK2013,2013FJ6090);湖南省高校創(chuàng)新平臺開放基金項目 (12K132);民族藥用植物資源研究與利用湖南省重點實驗室開放基金項目 (YYZW2015-8,ZDSYSJJ2013-2);湖南省 “十二五”植物學(xué)重點建設(shè)學(xué)科資助 (201142)
姚元枝 (1965—),女,副教授,研究方向為藥用植物有效成分與資源。Tel:(0745)2851037,E-mail:yaoyuanzhi93@ 163.com
*通信作者:魏 麟(1974—),男,博士,副教授。E-mail:hhweilin@163.com