楊 帆 戚瑩雪 張永清
(山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院, 山東 濟(jì)南250355)
丹參為唇形科鼠尾草屬多年生草本植物丹參Salviae miltiorrhizaeRadix et Rhizoma 的干燥根及根莖,藥用歷史悠久,臨床應(yīng)用廣泛,具有活血祛瘀、通經(jīng)止痛、清心除煩、涼血消癰等功效[1],常作為飲片單獨(dú)使用或作為復(fù)方藥使用,常用的復(fù)方藥主要有復(fù)方丹參片、復(fù)方丹參滴丸、丹參注射液和香丹注射液等[2]。在藥理活性方面,丹參可被用來治療多種疾病,如腦血管疾病[3]、冠心?。?]、帕金森?。?]、阿爾茨海默?。?]、腎 虛[7]、肝硬化[8-9]、骨質(zhì)疏松[10]和癌癥[11]等。丹參年需求量巨大,主要依靠人工栽培滿足需要,全國丹參種植面積約為1.3 萬公頃[12]。采收時(shí),一般只以干燥根及根莖藥用,地上部分全部丟棄,造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境壓力[13]。通過調(diào)研文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),丹參地上部分具有與根相似的活性成分和藥理作用[14-15],富含丹酚酸類和黃酮類成分,同時(shí)也含有三萜類、皂苷類、甾體類、糖類、蛋白質(zhì)類、生物堿及揮發(fā)油等成分,可防治心腦血管疾病和糖尿病、改善腸道微生態(tài)環(huán)境和抗氧化等[16-19]。目前,已有諸多將丹參地上部分開發(fā)成為保健品的實(shí)例,如將丹參葉或配伍其他中藥加工制成各種保健茶,具有抗氧化、抗衰老、促進(jìn)睡眠、調(diào)節(jié)血脂、排毒、祛斑等功效;以丹參花作為蜜源生產(chǎn)的丹參蜂蜜含有豐富的氨基酸、維生素及活性酶,具有增強(qiáng)免疫、活血補(bǔ)血作用[12,20-22]。另外,丹參地上部分含有的丹酚酸B、迷迭香酸、丹參素、β-石竹烯等成分[23],經(jīng)分離純化后可作為原料用于制作醫(yī)藥、保健、食品添加劑、日化等產(chǎn)品。為綜合開發(fā)利用丹參地上部分,本文系統(tǒng)歸納總結(jié)了丹參地上部分化學(xué)與藥理研究的國內(nèi)外文獻(xiàn),對(duì)已分離的所有化合物的結(jié)構(gòu)及分離歷程進(jìn)行綜述,明確了其化學(xué)成分的物質(zhì)基礎(chǔ),并對(duì)其藥理活性進(jìn)行了分類總結(jié),以期為延伸丹參資源經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈、開發(fā)新藥源提供理論依據(jù)。
丹參地上部分含有酚酸類、黃酮類、三萜類、甾體類、糖類、蛋白質(zhì)類、生物堿及揮發(fā)油等成分。目前,已分離并鑒定的化合物有35個(gè),見表1。
1.1 酚酸類 從丹參地上部分共分離鑒定酚酸類化合物9個(gè)。仲惟燕[24]首次從丹參地上部分分離得到2個(gè)酚酸類化合物,分別為化合物(4~5)。史國玉等[23]從丹參植株葉中分離得到5個(gè)酚酸類化合物,分別為化合物(1~4、8)。Gu 等[17]從丹參地上部分分離得到化合物(1~4、6~9)。丹參地上部分的酚酸類成分含有量在不同生長(zhǎng)時(shí)期有一定變化,絕大多數(shù)酚酸類成分含有量在7 至8 月份最高,以后逐漸降低,在生長(zhǎng)茂盛期迷迭香酸和丹酚酸含有量顯著高于根及根莖[16]。結(jié)構(gòu)見圖1。
1.2 黃酮類 從丹參地上部分共分離得到6個(gè)黃酮類化合物。仲惟燕[24]從丹參地上部分分離得到化合物(13),蔣海強(qiáng)等[25]從野生丹參地上部分分離得到化合物(15)。史國玉等[23]從丹參植株葉中分離得到化合物(10~14)。Gu等[17]從丹參地上部分分離得化合物(11、13~14)。杭亮等[26]測(cè)定了丹參植株根、莖、葉、花中總黃酮的含有量,發(fā)現(xiàn)丹參葉總黃酮含有量為根的91.38%。見圖2。
表1 丹參地上部分分離鑒定的化學(xué)成分
1.3 三萜類 丹參地上部分三萜類成分含有量不高,但種類較豐富,目前已分離得到16個(gè)三萜類化合物。Zhang等[27]從丹參地上部分分離鑒定了15個(gè)三萜類化合物,分別是化合物(16~19、21~31)。仲惟燕[24]從丹參地上部分分離得到2個(gè)三萜類化合物,分別是化合物(17、20)。見圖3。
1.4 甾體類 從丹參地上部分共分離得到4個(gè)甾體類化合物。杭亮[28]首次從丹參地上部分分離得到3個(gè)甾體類化合物,分別是化合物(32~33、35)。蔣海強(qiáng)等[25]從野生丹參地上部分分離得到化合物(33~35)。見圖4。
圖1 丹參地上部分酚酸類化合物結(jié)構(gòu)
1.5 揮發(fā)油類 丹參地上部分與根揮發(fā)油類成分相差較大,地上部分揮發(fā)油成分主要集中在130~165℃之間的低沸點(diǎn)區(qū)域,而根揮發(fā)油成分主要集中在200℃以上的高沸點(diǎn)區(qū)域,但地上部分莖、葉、花中揮發(fā)油成分差別不大,其中丹參花揮發(fā)油成分最為豐富[29-30]。Li 等[31]對(duì)丹參葉揮發(fā)油成分進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)其主要成分為棕櫚酸、大根香葉烯D、葉綠醇、β-石竹烯和亞麻酸甲酯,葉揮發(fā)油成分具有一定的抗菌和抗氧化活性。Ghelardini 等[32-35]對(duì)丹參花揮發(fā)油成分進(jìn)行了檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其主要成分是β-石竹烯、β-石竹烯氧化物、α-石竹烯、棕櫚酸和杜松二烯。其中,β-石竹烯含有量最高,并具有抗腫瘤、抗炎、麻醉和免疫調(diào)節(jié)活性,工業(yè)上用來制造復(fù)合香辛料、洗滌劑、肥皂和奶油等,β-石竹烯氧化物也具有很強(qiáng)的抗菌活性。
1.6 其他 除以上成分外,丹參地上部分還含有糖類及糖苷、蛋白質(zhì)、多肽、生物堿、香豆素和萜類內(nèi)酯等成分[36]。糖類成分主要是葡萄糖、果糖、蔗糖、水蘇糖和麥芽糖,且在不同生長(zhǎng)時(shí)期其含有量呈規(guī)律性變化,10 至12月份總糖含有量最高[37-39]。另外,還含有鐵、鋅、鉻、錫、鎘、硼、鋇、釩、鍶、鎳和鉛等多種微量元素,鉀、鈉、鐵、鈣含有量在根、莖、葉中均較高,而鋅、銅、鎂、錳、鈷、鉻、鎳含有量在不同部位比較接近[40-41]。
丹參地上部分具有多種藥理活性,如保護(hù)心腦血管,抗氧化,防治糖尿病、腎病,改善腸道菌群等。
2.1 保護(hù)心腦血管 張寒等[42]發(fā)現(xiàn)丹參地上部分正丁醇部位可顯著增加小鼠常壓耐缺氧時(shí)間,對(duì)腦缺血、缺氧引起的腦神經(jīng)細(xì)胞損傷有明顯保護(hù)作用,并延長(zhǎng)小鼠全腦缺血存活時(shí)間,同時(shí)升高SOD 活性、降低NOS 活性、減少M(fèi)DA 含有量。曾慧婷等[43]發(fā)現(xiàn),高劑量丹參莖葉醇提物對(duì)寒凝血瘀模型大鼠血液流變學(xué)及凝血功能有顯著改善作用,丹參莖葉水提物高劑量組亦具有良好活血化瘀效應(yīng);丹參莖葉醇和水提物對(duì)高糖及雙氧水誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs) 損傷模型具有明顯保護(hù)作用,能夠升高雙氧水模型組細(xì)胞上清液中GSH-Px、CAT 和NO 含有量,降低ET-1 分泌,同時(shí)通過降低ICAM-1 和TNF-α 水平增加NO 含有量,從而改善高糖誘導(dǎo)氧化應(yīng)激對(duì)HUVECs 的損傷[39]。Zhang 等[27]研究發(fā)現(xiàn),丹參地上部分乙酸乙酯部位及齊墩果酸、熊果酸等三萜類單體化合物具有良好的抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。
圖2 丹參地上部分黃酮類化合物結(jié)構(gòu)
2.2 抗氧化活性 丹參地上部分酚酸類成分具有較強(qiáng)的抗氧化活性。仲惟燕[24]研究了丹參地上部分不同萃取部位對(duì)DPPH 自由基的清除效果,發(fā)現(xiàn)乙酸乙酯和正丁醇部位對(duì)DPPH 自由基的清除率較高,表明丹參地上部分具有較強(qiáng)的抗氧化活性。Zhang 等[2]研究發(fā)現(xiàn),丹參地上部分提取物可清除DPPH 自由基和超氧化物自由基,同時(shí)對(duì)于亞油酸的氧化具有明顯抑制作用,并認(rèn)為這與丹酚酸B 和迷迭香酸等酚酸類成分密切相關(guān)。曾慧婷等[43]研究發(fā)現(xiàn),丹參莖葉水提物和醇提物均有較強(qiáng)體外抗氧化活性,這與其中含有的丹參素、咖啡酸、迷迭香酸和丹酚酸B 均具有明顯的抗氧化活性有關(guān)。
2.3 對(duì)腎臟和腸道的作用 Cai 等[19,44]研究發(fā)現(xiàn),丹參莖葉水提物與醇提物均能有效預(yù)防糖尿病繼發(fā)的腎功能不全,并可通過NADPH/ROS/ERK 和TGF-β/Smad 信號(hào)通路有效改善慢性腎衰竭大鼠腎功能。Gu 等[17,45]研究發(fā)現(xiàn),丹參莖葉醇提物和莖葉總酚酸對(duì)糖尿病多臟器損害均有不同程度保護(hù)作用,其中丹參莖葉總酚酸對(duì)糖尿病消化器官損害和腎臟損害有較好保護(hù)作用,尤其對(duì)糖尿病腸道損害的保護(hù)作用優(yōu)于丹參根總酚酸,而丹參莖葉醇提物對(duì)STZ 誘導(dǎo)的1型糖尿病小鼠和2型糖尿病腎病大鼠損傷的腸道屏障有明顯重建作用,對(duì)腸道微生物群具有明顯調(diào)節(jié)效果,對(duì)正常小鼠腸道則沒有顯著影響。同時(shí)發(fā)現(xiàn),丹參莖葉總酚酸成分通過重建糖尿病小鼠腸道機(jī)械屏障、調(diào)節(jié)小鼠結(jié)腸動(dòng)力和腸神經(jīng)元紊亂及通過調(diào)節(jié)PI3K/Akt/NF-κB p56 信號(hào)通路抑制糖尿病小鼠腸道內(nèi)的炎癥反應(yīng)2個(gè)方面保護(hù)糖尿病腸道損傷,同時(shí)改善T2DM 小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)及提高糞便中短鏈脂肪酸含有量。
2.4 其他 賈敏等[46]研究發(fā)現(xiàn),丹參莖葉SB-4-5075-0 部位主要有效成分為丹參素、原兒茶醛和咖啡酸,對(duì)正常血管無舒張作用,對(duì)K+和5-HT 引起的腎主動(dòng)脈血管收縮有良好舒張作用。馬繼榕等[47]運(yùn)用丹參葉治療扁平疣,發(fā)現(xiàn)患者疣體全部消失,皮膚光滑無痕跡,治愈率可高達(dá)90%。另外,也有用丹參葉注射液治療冠心病的報(bào)道[48]。
丹參地上部分屬于非藥用部位,一般都將其作為垃圾丟棄,這與實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展理念相悖,如何將丹參地上部分“變廢為寶”,實(shí)現(xiàn)高值化利用,是保障丹參產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題。丹參地上部分化學(xué)成分與根相似,但也有差異,發(fā)現(xiàn)其化學(xué)成分之間的異同對(duì)于開發(fā)新藥源將有重要借鑒作用?,F(xiàn)代藥理研究結(jié)果顯示,丹參地上部分具有防治心腦血管疾病和糖尿病、改善腸道微生態(tài)環(huán)境和抗氧化等活性,這與其含有的酚酸類和黃酮類成分密切有關(guān)。
目前,經(jīng)研究已建立了丹參帶花嫩莖葉藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并作為新資源藥材收錄于2016 年版 《陜西省藥材標(biāo)準(zhǔn)》[49],對(duì)于實(shí)現(xiàn)丹參地上部分資源的綜合開發(fā)利用具有重要意義。
圖3 丹參地上部分三萜類化合物結(jié)構(gòu)
圖4 丹參地上部分甾體類化合物結(jié)構(gòu)