任 慧,張 紅,崔小敏,胡 靜,李 寧,曲 彤,陳志永
(陜西省中醫(yī)藥研究院,陜西 西安 710003)
朱砂七是著名的“太白七藥”之一,是秦嶺和大巴山重要的地方藥材品種,2015 年版《陜西省藥材標(biāo)準(zhǔn)》[1]和2010 年版《四川省中藥材標(biāo)準(zhǔn)》[2]均收錄朱砂七是蓼科植物毛脈蓼Polygonum ciliinerve(Nakai)Ohwi 的干燥塊根。毛脈蓼為多年蔓生草本植物,其根塊肥大,斷面黃紅色,色似朱砂,故名朱砂七[2-3];其別名有朱砂蓮、紅藥子[4]、猴血七、血三七[5]、雄黃連、康蓮[2]、紅藥、赤藥、黃藥子、蕎饅頭、散血蛋、雞血蓮、點(diǎn)血、血苕[6]。朱砂七始載于北宋蘇頌主持編撰的 《本草圖經(jīng)》[7],多生長在草灘、山坡等環(huán)境[8],主產(chǎn)于陜西、甘肅、河南等地[4]。其味苦、微澀,性平,歸胃、脾、肝、腎、大腸經(jīng),具有治療健脾益胃、收斂固澀、止血、止帶、止瀉、止痢之功,臨床用于治療胃脘痛、腹瀉、崩漏、吐血、便血、衄血、月經(jīng)不調(diào)、咽喉腫痛、風(fēng)濕痹痛等癥,外用跌打損傷、外傷出血[1]。朱砂七有時炮制使用,其炮制方法有醋炙、黑豆煮、堿水制、鹽水制[3,9]。現(xiàn)代研究表明,朱砂七含有蒽醌、茋類、黃酮、萘苷、生物堿、有機(jī)酸及酯類等多種化學(xué)成分[10-11],具有抑菌、抗病毒、鎮(zhèn)痛抗炎、抗腫瘤等豐富的藥理活性[6,12-13]。鑒于朱砂七具有較高的經(jīng)濟(jì)價值和臨床價值,對朱砂七的化學(xué)成分和藥理作用進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié),以期為朱砂七的深入研究和綜合開發(fā)利用提供參考。
據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,目前已從朱砂七中分離分析共鑒定32 個化合物,包括蒽醌類11 個(1-11)、茋類5 個(12-16)、黃酮類2 個(17-18)、萘苷類2 個(19-20)、生物堿類1 個(21)、有機(jī)酸及酯類5 個(22-26)及其它類成分6 個(27-32),具體化合物及結(jié)構(gòu)見表1、圖1。
圖1 朱砂七中的化學(xué)成分Fig.1 Chemical constituents of Polygoni Ciliinerve Radix
表1 朱砂七中的化學(xué)成分Tab.1 Chemical constituents of Polygoni Ciliinerve Radix
蒽醌類成分是蓼科植物中研究較多,結(jié)構(gòu)特征明顯的一類成分,常具有抑菌、抗病毒、抗炎等藥理作用[14]。目前發(fā)現(xiàn)的朱砂七中蒽醌類成分有游離型和結(jié)合型兩種形式,母核全部為大黃素型蒽醌,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是羥基分布于兩側(cè)的苯環(huán)上,是朱砂七常用的質(zhì)量控制的成分類型。目前,文獻(xiàn)報(bào)道從朱砂七中分離分析鑒定的蒽醌類化合物共11 個,分別為大黃素(1)、大黃素甲醚(2)、大黃酚(3)、大黃酸(4)、蘆薈大黃素(5)、6-羥基蘆薈大黃素(6)、大黃素-8-β-D-葡萄糖苷(7)、大黃素甲醚-8-β-D-葡萄糖苷(8)、Emodin-8-β-D-(2''-O-coumarate)glucoside(9)、Emodin-8-β-D-(6'-O-acetyl)glucoside(10)、Physicon-8-β-D-(6'-O-acetyl)glucoside(11)[10,15-16]。
茋類化合物一般具有二苯乙烯母核,具有抗腫瘤、抗氧化、抗炎等豐富的藥理作用[17]。茋類成分是朱砂七中另一類結(jié)構(gòu)特征明顯的化學(xué)成分,且可能是朱砂七中的另一類主要的有效成分,可將其用于朱砂七的質(zhì)量控制。目前從朱砂七中分離鑒定的茋類化合物有5 個,分別為白藜蘆醇(12)、白藜蘆醇苷(虎杖苷,13)、白藜蘆醇-3-O-β-D-(2''-O-肉桂酰)葡萄糖苷(14)、白藜蘆醇-3-O-β-D-(2''-O-對香豆酰)葡萄糖苷(15)、白藜蘆醇-3-O-β-D-(2''-O-沒食子酰)葡萄糖苷(16)[10,18]。
朱砂七中發(fā)現(xiàn)的黃酮類化合物均為黃酮醇類成分,這類成分結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是B 環(huán)連接在母核的2-位,同時3-位連有羥基。曹曉暉[11,19]從朱砂七中分離得到2 個黃酮類成分,分別為山柰苷(17)、Annulatin 3'-O-β-D-xyloside(18)。
戚歡陽等[10]從朱砂七中分離鑒定了2 個萘苷類成分,分別為決明酮-8-O-β-D-葡萄糖苷(19)、6-Hydroxymusizm-8-O-β-D-glucopyranoside(20)。
目前朱砂七中發(fā)現(xiàn)的生物堿成分有Pyrrolezanthine-6-monobutyl-ether(21)[11,19]。
文獻(xiàn)報(bào)道從朱砂七中分離鑒定的有機(jī)酸及酯類成分有5 個,分別為沒食子酸(22)、Piscidic acid(23)、Methyl 2-(4-hydroxybenzyl)tartrate(24)、Monobutyl 2-(4-hydroxybenzyl)tartrate(25)、琥珀酸(26)[11,19]。
目前朱砂七中還分離得到1 個單糖為α-D-葡萄糖(27),1 個脂肪糖苷類成分為正丁基-β-D-吡喃果糖苷(28),1 個雙糖為樺褐孔菌二糖(29),1 個多元醇為赤蘚醇(30),以及2 個甾醇類成分分別為β-谷甾醇(31)、胡蘿卜苷(32)[11,19]。
現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明朱砂七具有抑菌、抗病毒、鎮(zhèn)痛、抗炎、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫、降糖、抗氧化和抑制色素沉積等多方面藥理作用。
朱砂七提取物具有廣譜抑菌活性,其優(yōu)異的抑菌活性吸引了眾多學(xué)者關(guān)注,然而目前大多數(shù)此類相關(guān)研究缺乏陽性對照。朱砂七水煎液在體外對革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌和革蘭氏陰性菌大腸桿菌均具有明顯的抑菌作用,最低抑菌濃度(MIC)分別為0.016 g/mL 和0.032 g/mL[12]。戚歡陽等[10]研究發(fā)現(xiàn)朱砂七80%乙醇提取物和乙酸乙酯部位對革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和革蘭氏陰性菌大腸桿菌、傷寒桿菌、肺炎克雷伯氏菌、綠膿桿菌、產(chǎn)氣桿菌、嗜麥芽假單胞菌、枸櫞酸桿菌、洋蔥假單胞菌10 種測試菌株均具有較好的抑制活性,并從乙酸乙酯有效部位中分離得到的大黃素、大黃素-8-β-D-葡萄糖苷、大黃素甲醚-8-β-D-葡萄糖苷、白藜蘆醇、白藜蘆醇苷對測試菌株均具有較好的抑制活性。張為民[6]也進(jìn)一步證實(shí)朱砂七95%乙醇提取物及其氯仿萃取部位、乙酸乙酯萃取部位對大腸埃希菌、沙門氏菌、豬鏈球菌、巴氏桿菌、無乳鏈球菌、表皮葡萄球菌、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌、蠟樣芽胞桿菌9 種測試菌株均具有較強(qiáng)的抑菌作用。曹曉暉[11]對分離得到的14 個化合物進(jìn)行抗菌活性的測試中,發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物山柰苷、Annulatin 3'-O-β-D-xyloside 和生物堿類化合物Pyrrolezanthine-6-monobutyl-ether 具有廣譜抑菌作用,其中,Annulatin 3'-O-β-D-xyloside 對乳酸鏈球菌和Pyrrolezanthine-6-monobutyl-ether 對油菜菌核病菌均體現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制效果,MIC 均為31.3 μg/mL。朱砂七粗多糖在體外對沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌的MIC 分別為3.125 mg/mL、6.25 mg/mL、12.5 mg/mL,最低殺菌濃度(MBC)分別為12.5 mg/mL、25.0 mg/mL、50 mg/mL;而對大腸埃希菌、無乳鏈球菌和深紅沙雷氏菌沒有抑制作用[20]。CAO L 等[21]首次采用金黃色葡萄球菌致C57BL/6 小鼠肺炎模型,發(fā)現(xiàn)朱砂七根莖30%乙醇提取物可劑量依賴性地降低金黃色葡萄球菌感染小鼠的體重減輕和死亡率,也可以改善小鼠肺組織的完整性和細(xì)菌感染,還發(fā)現(xiàn)朱砂七提取物可調(diào)節(jié)感染小鼠的免疫反應(yīng)。朱砂七水提物不僅在體外對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(Methicillin resistantStaphylococcus aureus,MRSA)具有較強(qiáng)的抑制作用,可以減少M(fèi)RSA 對大鼠肺AT-II 細(xì)胞的侵入,降低MRSA 感染AT-II 細(xì)胞的吸附作用[8],還可以減少M(fèi)RSA 感染的肺炎小鼠的死亡數(shù),改善模型小鼠肺組織炎癥細(xì)胞的浸潤和聚集[22],細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動物實(shí)驗(yàn)均表明該作用可能與其調(diào)控TLRs/NODs 模式識別受體及其下游炎性因子TNF-α、IL-6 相關(guān),該作用可能通過MAPK 和NF-κB 信號通路起作用[8,22]。
《中藥大辭典》記載朱砂七水浸液對多種呼吸道及腸道病毒有廣譜抗病毒作用[6]。朱砂七總蒽醌濃度為2 ~ 4 mg/mL 時在體外對流感病毒PR8 株有直接滅活作用,且對以流感病毒PR8 株在雞胚內(nèi)的增殖有抑制作用,而大黃素濃度為2 ~ 4 mg/mL 時僅在體外對流感病毒PR8 株有直接滅活作用,對流感病毒PR8 株在雞胚內(nèi)的增殖無抑制作用[23]。朱砂七總蒽醌對流感病毒A 在狗腎傳代細(xì)胞(MDCK)的增殖也有一定的抑制作用[24]。朱砂七粗提物和總蒽醌具有明顯的保護(hù)宿主細(xì)胞非洲綠猴腎細(xì)胞(Vero)抵抗單純皰疹病毒I 型(HSV-I)[25]和II 型(HSV-II)[26]病毒復(fù)制的作用,但無預(yù)防和直接殺滅作用,朱砂七粗提物抑制HSV-I、HSV-II 病毒復(fù)制IC50分別為0.031 5 mg/mL、0.100 8 mg/mL,治療指數(shù)(TI)分別為19.84、6.2,總蒽醌抑制HSV-I、HSV-II 病毒復(fù)制IC50為0.004 7 mg/mL、0.006 7 mg/mL,TI 分別為16.62、11.66。朱砂七乙酸乙酯提取物可抑制豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)在豬ST 細(xì)胞內(nèi)的增殖,對TGEV 感染的細(xì)胞具有一定的吸附保護(hù)作用[6];朱砂七粗多糖對TGEV 在豬ST 細(xì)胞上增殖也有一定的抑制作用,其中以先加藥后接毒給藥方式的預(yù)防作用效果最佳[27]。朱砂七乙酸乙酯部位對雞新城疫病毒(NDV)在雞胚成纖維細(xì)胞(CEF)上增殖具有顯著的抑制作用[6]。
朱砂七鎮(zhèn)痛抗炎活性的研究主要是關(guān)于整體動物的鎮(zhèn)痛抗炎藥理作用評價,對于作用信號通路等機(jī)制研究幾乎沒有涉及。朱砂七水煎液[12]和總蒽醌[28]可減少醋酸誘導(dǎo)的小鼠扭體反應(yīng)的次數(shù),具有一定的鎮(zhèn)痛作用。朱砂七提取液及總蒽醌還對醋酸引起的小鼠毛細(xì)血管通透性增加有較強(qiáng)的抑制作用[28-30]。朱砂七水煎液及其蒽醌對二甲苯或巴豆油所致的小鼠耳廓腫脹[12,29]、雞蛋清誘導(dǎo)的小鼠足跖腫脹[30]和角叉菜膠所致的大鼠足跖炎癥[28]均具有明顯的抑制作用。朱砂七水煎液及其蒽醌可降低小鼠腹腔毛細(xì)血管通透性,減少炎癥滲出物的產(chǎn)生,并可抑制小鼠血中白細(xì)胞總數(shù)的升高[28,30]。朱砂七提取物對大鼠應(yīng)激性潰瘍還有一定的抑制作用[29]。研究還表明,大黃素[31]、虎杖苷[32]、大黃素甲醚[33]等成分具有多種抗炎作用,例如:虎杖苷可改善結(jié)腸炎模型小鼠的炎癥反應(yīng),是通過核轉(zhuǎn)錄因子-κB p65(NF-κB p65)和蛋白激酶B(Akt)/核因子E2 相關(guān)因子2(Nrf2)/血紅素氧合酶-1(HO-1)/醌氧化還原酶1(NQO1)信號通路起作用的[34];大黃素可通過抑制NF-κB 和Wnt/β-連環(huán)蛋白(β-catenin)信號通路改善大鼠骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展[35]。
朱砂七總蒽醌具有抑制S180、H22小鼠腫瘤的作用,抑制率在40%以上;也能明顯延長艾氏腹水瘤(EAC)小鼠的生存時間,各劑量組呈現(xiàn)出量效關(guān)系,生命延長率在50%以上[13,36]。進(jìn)一步研究表明,朱砂七總蒽醌具有抑制H22肝癌小鼠瘤組織生長的作用,這可能和它降低血清堿性磷酸酶(AKP)、乳酸脫氫酶(LDH)活性、突變型p53 mRNA 和蛋白的表達(dá),影響腫瘤細(xì)胞的糖代謝相關(guān)[37];也可能與它增加CD4+、CD4+/CD8+比值,增加超氧化歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)水平,降低丙二醛(MDA)、LDH 水平,增強(qiáng)小鼠的免疫功能和抗氧化能力相關(guān)[38]。朱砂七總蒽醌對S180荷瘤小鼠的抑瘤作用可能是通過下調(diào)S180荷瘤小鼠c-myc mRNA、Bcl-2 mRNA、p53 mRNA 轉(zhuǎn)錄,Bcl-2 蛋白的表達(dá)[39-40],降低荷瘤小鼠LDH 活性和MDA 含量,提高荷瘤小鼠血清SOD、GSH-Px 活性[41]來實(shí)現(xiàn)的。
雖然目前關(guān)于朱砂七體內(nèi)抗腫瘤活性進(jìn)行了較為深入的研究,但是大多實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中陽性藥物和受試藥物的給藥方式不同,基本都是以環(huán)磷酰胺腹腔注射給藥作為陽性對照,而受試藥物是灌胃方式給藥。在抗腫瘤細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的研究中,則是缺少抗腫瘤陽性對照藥物。朱砂七總蒽醌能抑制人肝癌SMMC-7721 細(xì)胞的增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞調(diào)亡可能是其發(fā)揮抗腫瘤作用的機(jī)制之一[42]。朱砂七總蒽醌在體外能有效抑制HL-60 腫瘤細(xì)胞增殖,IC50為3.2 mg/mL,將細(xì)胞阻滯于G2/M 期,誘導(dǎo)凋亡作用呈時間及濃度依賴性,能夠誘發(fā)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生凋亡小體、DNA ladder 和細(xì)胞凋亡峰[36,43-44]。朱砂七粗多糖濃度在277.78 μg/mL 時,對人肝癌細(xì)胞HepG2 的抑制率達(dá)到了42.6%[45]。
毛脈蓼水煎液可增強(qiáng)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬功能,具有增強(qiáng)機(jī)體非特異性免疫機(jī)能的作用[12]。朱砂七粗多糖能使環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的免疫功能低下,小鼠心、肝、腎各臟器的總抗氧化能力(T-AOC)、過氧化氫酶(CAT)、SOD、GSH-Px 水平明顯提高,MDA含量明顯降低,肝、脾、胸腺指數(shù)明顯增加[46-47],也可以改善環(huán)磷酰胺所致的脾臟和胸腺組織發(fā)育的損傷[20]。朱砂七粗多糖可增強(qiáng)正常小鼠及環(huán)磷酰胺致免疫抑制模型小鼠的腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬功能,還可一定程度提高環(huán)磷酰胺模型組小鼠外周血CD3+、CD4+細(xì)胞百分率和CD4+/CD8+的比值,對環(huán)磷酰胺所致免疫抑制模型外周血T 淋巴細(xì)胞亞群紊亂有一定的恢復(fù)作用[20]。朱砂七粗多糖可促進(jìn)雞胸腺、脾臟和法氏囊的發(fā)育,能明顯提高雞血清Ig G 抗體水平及溶菌酶含量,促進(jìn)雞外周血淋巴細(xì)胞的增殖[27]。
朱砂七鞣質(zhì)和朱砂七粗多糖對α-葡萄糖苷酶均具有顯著的抑制作用,IC50值分別為1.6 μg/mL 和1.3 μg/mL,朱砂七鞣質(zhì)和朱砂七粗多糖對α-葡萄糖苷酶的抑制機(jī)理分別屬于非競爭性抑制類型和綜合性抑制類型[48]。
朱砂七粗多糖濃度在8.48 mg/mL 時,對羥基自由基(·OH)、超氧陰離子自由基(·O2-)和DPPH·的清除率分別為52.3%、54.7%和38.3%,對脂質(zhì)過氧化的抑制率達(dá)到了62.0%[45]。研究還發(fā)現(xiàn),從朱砂七中分離得到的Emodin-8-β-D-(2''-O-coumarate)glucoside 對DPPH·具有較強(qiáng)的清除作用,IC50為8.5 μmol/L[15];沒食子酸、山柰苷和Annulatin 3'-O-β-Dxyloside 均具有良好的清除DPPH·活性,其中,沒食子酸的抗氧化活性甚至優(yōu)于陽性對照維生素C[11]。朱砂七蒽醌具有酪氨酸酶抑制活性,IC50值為0.24 mg/mL,濃度為0.75 mg/mL時抑制率達(dá)到91.8%,且該抑制作用屬于可逆過程[49]。
張秀琴等[50]依據(jù)蒽醌類化合物在適當(dāng)?shù)碾娊庖褐锌稍诘喂姌O上還原,能用極譜法進(jìn)行測定這一原理,研究了大黃素在LiCl-NH4OH 電解液中的脈沖極譜行為,建立了大黃素的極譜測定方法,并將其應(yīng)用于朱砂七中蒽醌類成分的測定。此外,比色法也可以測定總蒽醌的含量,該方法是以1,8-二羥基蒽醌為對照品,用0.8%醋酸鎂甲醇溶液顯色,在510 nm波長下可以測定蒽醌類成分的含量,研究發(fā)現(xiàn)朱砂七中蒽醌類成分的含量以結(jié)合型蒽醌為主[51-52]。建立了朱砂七以虎杖苷(白藜蘆醇苷)[53]、大黃素和大黃素甲醚[1-2]為對照的薄層鑒別方法,并借助HPLC 建立了朱砂七中大黃素[1,53]、虎杖苷[54]的含量測定方法。隨著技術(shù)的發(fā)展,朱砂七中多種活性成分的含量得以同時測定,待測成分也主要集中在蒽醌類成分和茋類成分。例如,WU Y 等[16]建立了同時測定朱砂七中大黃素、大黃酸、大黃酚、大黃素甲醚、蘆薈大黃素和白藜蘆醇6 種成分含量的HPLC 方法;戚歡陽等[18]建立了同時測定朱砂七中白藜蘆醇苷、白藜蘆醇-3-O-β-D-(2''-O-沒食子酰)葡萄糖苷、白藜蘆醇、大黃素-8-β-D-葡萄糖苷、白藜蘆醇-3-O-β-D-(2''-O-對香豆酰)葡萄糖苷和大黃素6 種成分含量的HPLC 方法;任慧等[55]也建立了朱砂七中虎杖苷、白藜蘆醇、大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黃素和大黃素甲醚5 種成分的含量測定方法,為朱砂七質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提升提供科學(xué)依據(jù)。
朱砂七作為地方藥材品種,僅被載入2010 年版《四川省中藥材標(biāo)準(zhǔn)》[2]和2015 年版《陜西省藥材標(biāo)準(zhǔn)》[1],二者均制定了以大黃素、大黃素甲醚為對照品的薄層鑒別方法,僅2015 年版《陜西省藥材標(biāo)準(zhǔn)》對其制定了加熱酸水解后大黃素的含量測定方法,而2010 年版《四川省中藥材標(biāo)準(zhǔn)》中“朱砂七”項(xiàng)下無含量測定方法。蒽醌類成分和茋類成分是朱砂七中最特征且含量最大的兩類活性成分,通過前期研究發(fā)現(xiàn)不同批次朱砂七藥材中單一的某個蒽醌類成分或茋類成分的含量差異較大,而蒽醌類成分含量之和及茋類成分含量之和差異較小[55],因此,建議考慮以茋類成分總量和蒽醌類成分總量作為朱砂七藥材的質(zhì)量評價指標(biāo)具有重要意義。
朱砂七作為太白“七藥”之一,在秦嶺和大巴山民間使用廣泛、臨床療效明確。文獻(xiàn)報(bào)道從朱砂七中分離分析鑒定了32 個化合物,主要為蒽醌類、茋類、黃酮類、萘苷類、生物堿類、有機(jī)酸及酯類等。其化學(xué)成分研究還不夠深入,尚還有很多結(jié)構(gòu)類型豐富的天然產(chǎn)物未發(fā)掘,一定程度上限制了朱砂七藥效作用的研究。目前對朱砂七藥理作用的研究更多的在粗提物或有效部位水平,藥理作用研究的設(shè)計(jì)有待進(jìn)一步提高,比如:陽性對照藥物的設(shè)定、給藥方式的一致性、主要活性成分的質(zhì)量控制等都要涉及。對于朱砂七中藥效物質(zhì)及作用機(jī)制研究不夠深入,藥效物質(zhì)研究缺乏體內(nèi)研究,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究的檢測指標(biāo)也不夠完善。因此,下一步亟需借助高分辨質(zhì)譜、多維譜效關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、代謝組學(xué)、血清藥物化學(xué)等技術(shù),系統(tǒng)闡明朱砂七中化學(xué)成分和藥理作用,注重化學(xué)成分和藥效的有機(jī)結(jié)合,深入探討朱砂七藥效物質(zhì)及其作用機(jī)制,優(yōu)化提升朱砂七的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),是促進(jìn)朱砂七資源綜合開發(fā)利用的基礎(chǔ)。