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        白薇化學(xué)成分與藥理作用的研究進(jìn)展

        2021-02-21 08:18:19舒朋華喻夢竹李亞敏劉安琦劉婉蓉羅躍輝劉昊孫娜魏夏蘭
        中國藥房 2021年2期
        關(guān)鍵詞:白薇化學(xué)成分藥理作用

        舒朋華 喻夢竹 李亞敏 劉安琦 劉婉蓉 羅躍輝 劉昊 孫娜 魏夏蘭

        摘 要 目的:總結(jié)白薇化學(xué)成分與藥理作用的研究進(jìn)展,為其深入開發(fā)與利用提供參考。方法:以“白薇”“蘿藦科”“化學(xué)成分”“藥理作用”“生物活性”“Cynanchum atratum”“Cynanchum versicolor”“Asclepiadaceae”“Chemical constituents”“Pharmacological activity”“Biological activities”等為關(guān)鍵詞,在中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)、維普網(wǎng)、PubMed、SciFinder、Web of Science等數(shù)據(jù)庫中組合查詢2006年7月-2020年8月發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn),對白薇化學(xué)成分及藥理作用的研究進(jìn)行歸納與總結(jié)。結(jié)果與結(jié)論:白薇為蘿藦科植物直立白薇C. atratum Bge.或蔓生白薇C. versicolor Bge.的干燥根及根莖,其主要化學(xué)成分包括C21甾體皂苷類、揮發(fā)油類、生物堿類、芳香類化合物等,如直立白薇苷A、白前苷A、正十六烷酸、9-脫氫安托芬、3,4-二羥基苯乙酮;具有抗炎、抗腫瘤、美白等多種藥理作用。然而,現(xiàn)有研究大多集中在直立白薇上,對蔓生白薇的研究較少;對化學(xué)成分的研究主要集中在C21甾體皂苷類化合物上,而涉及其他類型化合物的研究不多;有關(guān)C21甾體皂苷類的藥理活性研究主要集中在單個化合物層面上,而構(gòu)效關(guān)系研究較為少見。因此,為了更好地開發(fā)和利用白薇藥材資源,有必要進(jìn)一步對其化學(xué)成分、藥理作用、作用機制及構(gòu)效關(guān)系等進(jìn)行深入研究。

        關(guān)鍵詞 白薇;C21甾體皂苷;化學(xué)成分;藥理作用;研究進(jìn)展

        中圖分類號 R284;R285 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1001-0408(2021)02-0253-04

        DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2021.02.22

        白薇為蘿藦科植物直立白薇Cynanchum atratum Bge.或蔓生白薇Cynanchum versicolor Bge.的干燥根及根莖。據(jù)2020版《中國藥典》(一部)記載,白薇性寒,味苦、咸,具有清熱涼血、利尿通淋、解毒療瘡等多種功效,可用于溫邪傷營發(fā)熱、陰虛發(fā)熱、骨蒸勞熱、產(chǎn)后血虛發(fā)熱、熱淋、血淋、癰疽腫毒等病癥的治療[1]。為進(jìn)一步挖掘白薇在新藥研發(fā)中的價值及拓展其臨床應(yīng)用,筆者以“白薇”“蘿藦科”“化學(xué)成分”“藥理作用”“生物活性”“Cynanchum atratum”“Cynanchum versicolor”“Asclepiadaceae”“Chemical constituents”“Pharmacological activity”“Biological activities”等為關(guān)鍵詞,在中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)、維普網(wǎng)、PubMed、SciFinder、Web of Science等數(shù)據(jù)庫中組合查詢2006年7月-2020年8月發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn),并就白薇的化學(xué)成分與藥理作用的研究進(jìn)展進(jìn)行歸納總結(jié),為該藥材的進(jìn)一步開發(fā)與利用提供參考。

        1 化學(xué)成分

        化學(xué)成分是中藥材發(fā)揮藥效的物質(zhì)基礎(chǔ),也是評價中藥材質(zhì)量的重要依據(jù)。目前,已從白薇中鑒定出C21甾體皂苷類、揮發(fā)油類、生物堿類等化學(xué)成分,其中C21甾體皂苷類為其主要化學(xué)成分[2]。

        1.1 C21甾體皂苷類

        甾體皂苷由甾體苷元和糖基結(jié)合而成。其中,C21甾體是一類含有21個碳原子的甾體衍生物,存在于蘿藦科、玄參科、夾竹桃科、毛茛科等科屬植物中,具有抗炎、抗腫瘤、抗生育等生物活性[3]。白薇中的C21甾體皂苷具有以下結(jié)構(gòu)特點:(1)甾體皂苷苷元均以孕甾烷或其異構(gòu)體為基本骨架,C、D環(huán)易發(fā)生變形,具有特殊的14,15裂環(huán)(A型)或13,14;14,15雙裂環(huán)結(jié)構(gòu)(B、C型)(圖1);(2)苷元C-3位置上通常有β-OH,C-5、C-6位通常有雙鍵;(3)糖鏈通常與苷元C-3位的OH相連,糖與糖之間的連接通常發(fā)生在C-4位;(4)糖的類型主要有黃花夾竹桃糖、夾竹桃糖、洋地黃毒糖、地芰糖、加拿大麻糖和葡萄糖,且通常為6-去氧糖或2,6-去氧糖[2]。

        迄今為止,研究者已從白薇中鑒定出大量的C21甾體皂苷,具體如表1所示。從來源上看,從直立白薇中發(fā)現(xiàn)的C21甾體皂苷數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于蔓生白薇[4-17],二者共有的成分為蔓生白薇苷A、C,白前苷 C、D、H,Atratoglaucoside A,Cynanosides C、D和白前苷元C-3-O-β-D-黃花夾竹桃吡喃糖苷。

        1.2 揮發(fā)油類

        白虹等[18]采用水蒸氣蒸餾法從白薇中提取揮發(fā)油,并采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)從揮發(fā)油中鑒定出20種化學(xué)成分,其中脂肪酸類化合物占75.74%、酯類化合物占12.44%、醛類化合物占3.90%、酮類化合物占3.51%、烷類化合物占0.55%;揮發(fā)油中含量最高的化學(xué)成分為正十六烷酸,占總量的47.76%。

        1.3 生物堿類

        陳楚英等[19]采用抑菌活性靶向分離、溶劑萃取、柱層析等手段從白薇正丁醇部位中分離出5種生物堿類化合物,分別為10β-N-氧化-7-脫甲氧基娃兒滕堿、9-脫氫安托芬、9,14-脫氫安托芬、14-羥基-N-氧化-7-脫甲氧基娃兒滕堿、10α-N-氧化-7-脫甲氧基娃兒滕堿;從結(jié)構(gòu)類型上看,5種生物堿均為菲駢吲哚里西丁類生物堿,且都具有良好的抑菌活性。Xin等[20]采用超聲輔助提取法從白薇中分離鑒定出安托芬。生物堿類化合物的發(fā)現(xiàn)為后續(xù)開展白薇抑菌活性成分、抑菌機制、構(gòu)效關(guān)系研究及植物源保鮮劑的研制奠定了基礎(chǔ)。

        1.4 其他類

        袁鷹[17]從白薇中還分離鑒定出了豆甾醇、β-谷甾醇、β-胡蘿卜苷以及一系列芳香類化合物,如3-甲氧基-4-羥基苯乙酮、3,4-二羥基苯乙酮、2,6,2′,6′-四甲氧基-4,4′-雙(2,3-環(huán)氧-1-羥基丙基)聯(lián)苯、2,4-二羥基苯乙酮、4-羥基苯乙酮、丁香酸、2,6-二羥基苯乙酮、4-羥基苯甲醇、苯甲酸等。

        2 藥理作用

        白薇的藥用歷史悠久,在民間應(yīng)用廣泛?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,白薇主要具有抗炎、抗腫瘤、抑制免疫和美白等功效[21-22]。

        2.1 抗炎

        Choi等[23]對白薇水提物抑制特應(yīng)性皮炎的作用機制進(jìn)行了深入研究,發(fā)現(xiàn)其作用機制可能為下調(diào)促炎因子(如白細(xì)胞介素6、白細(xì)胞介素1β、腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素4等)的表達(dá),但該研究并未明確白薇水提物中發(fā)揮抗炎作用的具體物質(zhì)基礎(chǔ)。Hu等[24]通過活性跟蹤法從白薇甲醇提取物中發(fā)現(xiàn)了能夠顯著改善BALB/c小鼠乳腺炎癥狀的物質(zhì)——直立白薇苷C,并闡明其抗炎作用機制可能與抑制乳腺組織中Toll樣受體4的表達(dá)、阻斷核因子κB(NF-κB)和絲裂原活化蛋白激酶信號通路有關(guān)。Kim等[25]的研究結(jié)果表明,白薇乙醇提取物可通過抑制促炎因子的表達(dá)來改善卵白蛋白誘導(dǎo)的小鼠氣道炎癥狀,并減輕脂多糖誘導(dǎo)的小鼠急性肺損傷癥狀。李秋月等[26]研究了白薇水煎液對脂多糖誘導(dǎo)的雞小腸炎模型的治療效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn),白薇水煎液可顯著抑制血清中淀粉樣蛋白A、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、α1-酸性糖蛋白、白細(xì)胞介素1β等炎癥因子的表達(dá),減輕脂多糖導(dǎo)致的腸絨毛黏膜損傷和炎性細(xì)胞浸潤,對腸黏膜有較好的保護(hù)作用??梢?,白薇水提物和醇提物均具有較好的抗炎效果,且作用機制多為下調(diào)或抑制炎性相關(guān)因子的表達(dá)。

        2.2 抗腫瘤

        Bai等[4-5]研究發(fā)現(xiàn),從白薇甲醇提取物中分離出來的Cynanosides R1、R2、L、M對人早幼粒白血病細(xì)胞HL-60具有較強的毒性,半數(shù)抑制濃度(IC50)分別為29.47、52.26、40、28 μmol/L,均高于陽性對照藥物依托泊苷的IC50(0.2 μmol/L)。王征等[27]通過噻唑藍(lán)比色法(MTT)觀察了白薇水煎液對人宮頸癌細(xì)胞HeLa和人胃癌細(xì)胞SGC-7901體外增殖的影響,發(fā)現(xiàn)白薇在5~800 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)對這兩種細(xì)胞的增殖都表現(xiàn)出明顯的抑制作用,且無細(xì)胞毒性。楊利紅等[28]在活性追蹤試驗的協(xié)助下,從白薇乙醇提取物中篩選了可誘導(dǎo)人肺癌細(xì)胞A549凋亡的活性成分,發(fā)現(xiàn)了1個C21甾體皂苷——直立白薇苷 C;通過進(jìn)一步的研究,該研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)直立白薇苷 C誘導(dǎo)人肺癌細(xì)胞A549凋亡的作用機制可能為上調(diào)腫瘤壞死因子編碼基因的表達(dá),增強胱天蛋白酶9(Caspase-9)和Caspase-3的活性,以及下調(diào)生存素編碼基因的表達(dá)。Zhang等[8]發(fā)現(xiàn),從白薇乙醇提取物中分離所得的4個C21甾體皂苷均能夠有效抑制人肝癌細(xì)胞HepG2和人肺癌細(xì)胞A549的增殖,且能誘導(dǎo)上述腫瘤細(xì)胞凋亡,其作用機制可能與上調(diào)腫瘤細(xì)胞中Caspase-3和Caspase-9的表達(dá)有關(guān)。由此可見,白薇中的活性成分能夠誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞凋亡,具有被開發(fā)為抗癌藥物的潛在價值。

        2.3 其他

        白薇與地骨皮等中藥配伍具有明顯的美白效果[29]。陳曉璐等[30]采用MTT法、多巴氧化法和氫氧化鈉裂解法研究白薇經(jīng)皮透過液對黑色素瘤細(xì)胞B16增殖的抑制效果,以探究白薇作為皮膚美白劑的可行性。結(jié)果表明,經(jīng)不同方法提取的不同濃度白薇經(jīng)皮透過液對B16細(xì)胞的增殖、酪氨酸酶的活性以及黑色素的含量均有抑制作用,其中白薇醇提物的作用效果優(yōu)于水提物,且以95%乙醇提取物效果最佳。Jin等[9]研究發(fā)現(xiàn),白薇甾體皂苷可以抑制黑色素的生成,減少色素沉著??梢?,白薇具有一定的美白作用,可用于美白產(chǎn)品的開發(fā)。此外,白薇乙醇提取物還具有免疫抑制[31]等藥理活性,其水提物還能夠促進(jìn)肝臟血管再生[32]。

        3 結(jié)語

        白薇為我國傳統(tǒng)中藥,有著悠久的用藥歷史,且在多種中藥方劑中出現(xiàn),可單用或與其它藥物配伍使用以治療各種炎癥[32]。近30年來,學(xué)者們對白薇的化學(xué)成分、藥理作用及其作用機制進(jìn)行了大量研究,發(fā)現(xiàn)白薇中含有C21甾體皂苷、揮發(fā)油、生物堿等化學(xué)成分,具有抗炎、抗腫瘤、美白等多種藥理活性,其中C21甾體皂苷為白薇的主要化學(xué)成分及藥理活性成分。然而,現(xiàn)有研究大多集中在直立白薇上,對蔓生白薇的研究較少;對化學(xué)成分的研究主要集中在C21甾體皂苷類化合物上,而涉及其他類型化合物的研究不多;有關(guān)C21甾體皂苷類的藥理活性研究主要集中在單個化合物層面上,而構(gòu)效關(guān)系研究較為少見。由于C21甾體皂苷類化合物在抗炎和抗腫瘤方面均具有較強活性,故此類化合物可作為先導(dǎo)化合物,學(xué)者們后續(xù)可針對其構(gòu)效關(guān)系展開深入探索,為其成藥性研究及臨床應(yīng)用提供參考。

        綜上所述,為更好地開發(fā)和利用白薇資源,有必要對其化學(xué)成分、藥理作用、作用機制及構(gòu)效關(guān)系等進(jìn)行深入地研究,從而進(jìn)一步開發(fā)和利用其藥材資源。

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        (收稿日期:2020-08-25 修回日期:2020-12-21)

        (編輯:羅 瑞)

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