楊甲璽,付輝政,肖小武,王蘭欣,趙敏敏,羅躍華
1.南昌大學(xué)藥學(xué)院,江西 南昌 330019;2.江西省藥品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院,國(guó)家藥品監(jiān)督管理局中成藥質(zhì)量評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西省藥品與醫(yī)療器械質(zhì)量工程技術(shù)研究中心,江西 南昌 330029
水半夏為天南星科植物鞭檐犁頭尖Typhonium flagelliforme(Lodd.)Blume 的干燥塊莖,形狀呈長(zhǎng)橢圓形或圓錐形,根痕較小,芽痕凹陷;性味氣微,味辛辣,刺喉,嗅之刺鼻[1]。因其葉片呈戟狀長(zhǎng)圓形,又名戟葉犁頭尖[2]。其內(nèi)服多用于治療呼吸道疾病,如止咳化痰等。外用則以皮膚表面出血腫脹、毒蟲(chóng)螯咬為主[3]。近年來(lái)隨著有關(guān)研究的不斷深入,發(fā)現(xiàn)其也具備一定的抗腫瘤作用[4]。最早可見(jiàn)載于二十世紀(jì)七八十年代的《廣西本草選編》[5]。《中華人民共和國(guó)藥典》1977 版曾以單獨(dú)品種予以收載,現(xiàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為1992 版《衛(wèi)生部頒藥品標(biāo)準(zhǔn)(中藥材第一冊(cè))》,也可見(jiàn)于《江西省中藥飲片炮制品規(guī)范(2008 年版)》《湖南省中藥飲片炮制品規(guī)范(2010 年版)》等地方中藥材標(biāo)準(zhǔn)。
水半夏主要分布于華南地區(qū),以江西、廣西、湖南等地人工栽培居多,其中江西省信豐縣為全國(guó)水半夏產(chǎn)銷(xiāo)量最大的生產(chǎn)基地,在我國(guó)南方中藥材市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位,其中大阿鎮(zhèn)更是被譽(yù)為“江南水半夏第一鎮(zhèn)”[1]。水半夏不僅資源豐富且功效穩(wěn)定,具有顯著的生物學(xué)活性,但由于其存在一定毒副作用,且與同科不同屬藥材半夏混用嚴(yán)重,在合理用藥方面受到一定限制。因此,關(guān)于水半夏的系統(tǒng)研究就顯得尤為重要。本文結(jié)合近年來(lái)有關(guān)水半夏化學(xué)成分及生物活性方面的最新進(jìn)展對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)闡述。
隨著現(xiàn)代藥物分析方法與分析技術(shù)的發(fā)展,水半夏化學(xué)成分研究也在不斷深入,已分離鑒定出許多不同種類(lèi)的化合物,如黃酮類(lèi)、生物堿類(lèi)、脂肪烴與脂肪酸類(lèi)、核苷類(lèi)、氨基酸類(lèi)、腦苷脂類(lèi)、苯丙素糖苷類(lèi)、甾醇類(lèi)、無(wú)機(jī)元素等。
水半夏中黃酮類(lèi)成分國(guó)內(nèi)外均研究較少,有待進(jìn)一步發(fā)掘,目前已知姚軍強(qiáng)、丁為[5-6]利用高效液相色譜法測(cè)定了不同來(lái)源水半夏中黃酮類(lèi)物質(zhì)(圖1)。指出水半夏中黃酮類(lèi)包括蘆丁、槲皮素、木犀草素、山柰酚、異鼠李素、異牡荊素,其含量隨植物生長(zhǎng)周期變化呈現(xiàn)出一定差異,黃酮類(lèi)總含量以廣東佛山產(chǎn)水半夏水提物最高。
圖1 水半夏中黃酮類(lèi)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式
生物堿廣泛存在于自然界,具有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu),生物活性顯著,是中草藥中的有效成分之一。水半夏中分離出的生物堿有四種[7],分別為脫鎂葉綠酸-a、脫鎂葉綠酸-a'、焦脫鎂葉綠酸-a、焦脫鎂葉綠酸-a 甲酯。該類(lèi)化合物均為由四個(gè)吡咯環(huán)和四個(gè)甲烯基組成,除焦脫鎂葉綠酸-a 甲酯外都含有羧基,大卟啉環(huán)為共有結(jié)構(gòu)。見(jiàn)圖2。
圖2 水半夏中生物堿類(lèi)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式
脂肪烴與脂肪酸類(lèi)在水半夏中含量豐富,是其重要的活性物質(zhì)之一,目前已分離鑒定出的有76 種。見(jiàn)表1。劉布鳴等[8]通過(guò)乙醚加熱回流提取水半夏中揮發(fā)油成分,并利用毛細(xì)管氣相色譜、氣相色譜-質(zhì)譜-計(jì)算機(jī)分析技術(shù)對(duì)其揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行鑒定,確定出以脂肪烴類(lèi)和脂肪酸類(lèi)為主的54 種化合物。對(duì)水半夏根莖部二氯甲烷提取物進(jìn)行分離,鑒定出十六烷酸(棕櫚酸)、亞油酸、13-苯基-十三烷酸等多種有機(jī)酸[9-14]。Korinek M 等[15]在對(duì)過(guò)敏反應(yīng)用藥研究中指出其還含有一系列含氧飽和、不飽和脂肪酸。
表1(續(xù))
核苷類(lèi)成分是參與DNA 的代謝過(guò)程的必備要素之一,對(duì)生物細(xì)胞維持生命活動(dòng)發(fā)揮著不可替代的作用。王朋展等[16]、夏成凱等[17]利用HPLC共測(cè)定了水半夏中9 種核苷類(lèi)的含量,其中江西產(chǎn)水半夏中四種核苷的含量由高到低依次為腺苷128.00 μg/g,肌 苷101.50 μg/g、尿 苷74.30 μg/g、鳥(niǎo)苷9.39 μg/g;甘肅產(chǎn)水半夏中核苷類(lèi)依次為腺苷108.80 μg/g,次黃嘌呤核苷(肌苷)56.18 μg/g、尿苷246.70 μg/g、鳥(niǎo)苷208.20 μg/g、尿嘧啶154.80 μg/g、胞苷77.70 μg/g、次黃嘌呤146.60 μg/g、腺嘌呤65.89 μg/g、胸苷11.16 μg/g。
劉布鳴等[18]分別對(duì)鮮品水半夏和水半夏藥材中氨基酸成分進(jìn)行了分析測(cè)定,共鑒定出甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、纈氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、異亮氨酸(Ile)、蛋氨酸(Met)、脯氨酸(Pro)、絲氨酸(Ser)、酪氨酸(Tyr)、苯丙氨酸(Phe)、蘇氨酸(Thr)、天門(mén)冬氨酸(Asn)、谷氨酸(Glu)、賴(lài)氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)、組氨酸(His)、胱氨酸(Cys)共計(jì)17 種氨基酸,且主要以結(jié)合狀態(tài)存在,因此水半夏在加工處理過(guò)程中其氨基酸含量無(wú)明顯變化。
腦苷脂類(lèi)化合物為細(xì)胞膜的主要成分之一,在一些菌類(lèi)和高等植物中分布廣泛,表現(xiàn)出一定的神經(jīng)保護(hù),抗腫瘤,免疫調(diào)節(jié)等作用[19]。黃平等[20]從水半夏中分離鑒定出腦苷脂類(lèi)成分1-O-β-吡喃葡萄糖苷-1-2-[(2-羥基十八烷基)氨基]-4,8-十八二烯-1,3-二醇。
苯丙素糖苷是一類(lèi)天然化合物的總稱(chēng),具有廣泛的生物活性,如消炎、抗氧化等[21],Priosoeryanto 等[22]從水半夏中分離鑒定出的苯丙素糖苷類(lèi)松柏苷具有明顯抗肝毒活性。
圖3 水半夏中腦苷脂類(lèi)(A)與苯丙素糖苷類(lèi)(B)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式
甾醇是一類(lèi)含有羥基的類(lèi)固醇,用堿性溶劑提取動(dòng)植物組織中的脂類(lèi)成分可得,Hsu 等[14]、黃平等[20]通過(guò)對(duì)水半夏提取物生物活性實(shí)驗(yàn)指出,其中含有的甾醇類(lèi)物質(zhì)包括:植醇、菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇和β-胡蘿卜甙。
圖4 水半夏中甾醇類(lèi)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式
無(wú)機(jī)元素與中藥藥效之間存在著密切聯(lián)系,如鋅參與新陳代謝,錳可以提高機(jī)體免疫能力等。張瑾等[23]利用電感耦合等離子體質(zhì)譜測(cè)定已通過(guò)微波法消解的樣品,測(cè)得水半夏及其炮制品中無(wú)機(jī)元素含量。結(jié)果顯示水半夏中重金屬砷、銅、鉛、汞和鎘含量均遠(yuǎn)低于《中國(guó)藥典》2015 年版有關(guān)標(biāo)準(zhǔn);鈉、鋁、鉀、鈣、鐵等元素的含量差異較大,最高為鉀元素,其含量大于15 mg/kg;其次為鈣元素,約為6 mg/kg。而鋁元素、鐵元素、鈉元素均遠(yuǎn)低于5 mg/kg。
水半夏具有化痰燥濕的功效,其原料藥混懸液對(duì)由于呼吸道刺激引起的咳嗽表現(xiàn)出較好的止咳作用,在治療上呼吸道疾病的方劑中最為常見(jiàn),特別是其中含有的天冬氨酸具有明顯的鎮(zhèn)咳平喘祛痰的功效,在支氣管炎的治療中功效明確穩(wěn)定,表現(xiàn)出良好的臨床治療效果。鐘正賢等[24]通過(guò)對(duì)照試驗(yàn),以咳特靈為陽(yáng)性對(duì)照,發(fā)現(xiàn)水半夏無(wú)論是醇提物、水提物或酯提物均能明顯延長(zhǎng)由于呼吸道刺激引起的咳嗽潛伏期并降低咳嗽的頻率,其大劑量應(yīng)用時(shí)與陽(yáng)性對(duì)照效果相當(dāng),止咳效果明顯;傅紅等[2]以水半夏的不同提取部位對(duì)豚鼠進(jìn)行灌胃實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)可以明顯緩解由氨水引起的豚鼠咳嗽癥狀,使其酚紅在氣管中的排出量增多,從而延長(zhǎng)由于噴霧所導(dǎo)致的呼吸疾病癥狀的潛伏期;劉繼林等[25]通過(guò)小鼠實(shí)驗(yàn)證明其也存在一定祛痰效果。
水半夏相較于常見(jiàn)易混品半夏,雖無(wú)止嘔作用[26],但兩者均可顯著抑制由毛果蕓香堿引起的唾液分泌,出現(xiàn)類(lèi)似阿托品樣作用,也體現(xiàn)了其“燥濕”功效[27]。
鐘正賢等[24]以阿司匹林作為陽(yáng)性對(duì)照組,發(fā)現(xiàn)其還具有良好的鎮(zhèn)痛效果,表現(xiàn)為能明顯減少由于醋酸引起的小鼠扭體次數(shù),鎮(zhèn)痛率較高,且中樞抑制作用顯著,能夠明顯縮短小鼠自發(fā)性活動(dòng)走動(dòng)時(shí)間,減少小鼠自發(fā)性雙前肢向上抬舉次數(shù),具有鎮(zhèn)靜作用。
水半夏提取物能顯著降低毛細(xì)血管通透性以及使得小鼠棉球肉芽組織重量減輕,對(duì)由組織胺所致小鼠被動(dòng)皮膚過(guò)敏反應(yīng)、遲發(fā)型超敏反應(yīng)等的過(guò)敏反應(yīng)均具有較強(qiáng)的抑制作用;在體外,水半夏的根和莖葉的醇提物細(xì)胞毒性雖然較弱,但氯仿提取物細(xì)胞毒性依然較高,對(duì)淋巴細(xì)胞的生長(zhǎng)仍具有明顯抑制的作用[12]。Mohnan 等[10]發(fā)現(xiàn)水半夏的二氯甲烷提取物對(duì)白血病的治療也具有一定的積極意義,其作用機(jī)制主要是通過(guò)線(xiàn)粒體途徑抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)和誘導(dǎo)程序性細(xì)胞的凋亡,當(dāng)IC50 約為24.0 μg/mL 時(shí),能使白血病Balb/c 小鼠外周血液中的單核細(xì)胞和幼稚粒細(xì)胞數(shù)量明顯減少,從而抑制白血病小鼠脾臟腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。Putra 等[28]通過(guò)對(duì)其塊莖提取物的研究,發(fā)現(xiàn)其除了抗炎鎮(zhèn)痛作用外,對(duì)肺癌,乳腺癌,前列腺癌和結(jié)腸癌細(xì)胞等多種癌細(xì)胞的凋亡均具有誘導(dǎo)作用,特別是對(duì)乳腺癌干細(xì)胞凋亡,誘導(dǎo)作用明顯。Priosoeryanto 等[22]指出水半夏的乙醇提取物與原核表達(dá)犬重組干擾素(rCaIFN)結(jié)合后也具有明顯的抗增殖活性,這也為腫瘤疾病的治療提供了另一種全新的選擇。
我國(guó)水半夏資源豐富,炮制品應(yīng)用廣泛[29],市場(chǎng)潛力大。在江西省境內(nèi)大面積人工種植,由于其目前廉價(jià)易得,在市場(chǎng)上與半夏混用嚴(yán)重[30],且兩者可辨別方法有限,因此關(guān)于水半夏的特征指標(biāo)將會(huì)成為下一步的研究重點(diǎn)之一[31]。
本文通過(guò)查閱各種文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn),對(duì)關(guān)于水半夏的化學(xué)成分、生物活性研究頗多,但多以和半夏對(duì)比研究為主,很少對(duì)水半夏進(jìn)行單獨(dú)深入研究。近年來(lái),關(guān)于腫瘤疾病治療成為重點(diǎn)領(lǐng)域之一,在東南亞地區(qū)有學(xué)者提出水半夏也可用于腫瘤疾病的治療,且功效顯著,未來(lái)或可能成為治療癌癥的替代藥物[32]。
由于對(duì)水半夏缺乏系統(tǒng)研究,下一步可先對(duì)其藥材道地性進(jìn)行對(duì)比篩查,進(jìn)而對(duì)其各種炮制品,同科不同屬植物進(jìn)行系統(tǒng)全面的研究,為水半夏有關(guān)藥品資源的擴(kuò)大化、標(biāo)準(zhǔn)化和深入化發(fā)展闡明方向,不斷推動(dòng)水半夏有關(guān)領(lǐng)域研究創(chuàng)新發(fā)展。