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锦鸡儿化学成分及其药理作用研究进展

2021-04-27柳慧哲王龄鹤闫姿安许唱朴光春元海丹

关键词:乙酸乙酯根部提取物

柳慧哲, 王龄鹤, 闫姿安, 许唱, 朴光春, 元海丹*

( 1.延边大学 药学院,吉林 延吉 133002;2.延边大学 融合学院,吉林 延吉 133002 )

锦鸡儿属为豆科灌木,在我国约有60多种分布[1].研究显示,大多锦鸡儿属植物的根和皮具有较强的药理作用[2].锦鸡儿(Caraganasinica)为锦鸡儿属植物中的一种,又名阳雀花、金雀花、白心皮,其产地主要位于河北、陕西、江苏等地[3].《新华本草纲要》[4]中记载:锦鸡儿根部具有补血、活血、祛风、清肺益脾的功能,可用于治疗虚损、劳热咳嗽、高血压、跌打损伤、关节炎、黄疸型肝炎等症;锦鸡儿的花具有滋阴活血、健脾、祛风止咳的功能,可用于治疗头晕耳鸣、肺虚咳嗽、小儿消化不良等症.研究表明,锦鸡儿含有多种活性成分,在抗炎、保护神经、抗氧化等方面具有良好的药理作用.为此,本文对锦鸡儿的化学成分和药理作用的相关研究进行综述,以为进一步研究和利用锦鸡儿提供参考.

1 化学成分

在锦鸡儿中分离鉴定得到的化学成分目前主要包括黄酮类、二苯乙烯类、萜类、脂肪酸类等.

1.1 黄酮类化合物

黄酮类化合物是锦鸡儿的主要化学成分[5].C.W.Ma等[6]从锦鸡儿的叶中分离出了香清兰苷(tilianine)(1)和芦丁(rutin)(2).张礼萍等[7-8]在锦鸡儿的根部中分离得到了pseudobaptigenain(3)、刺芒柄花素(formononetin)(4)、flemichapparin B(5)、5-hydroxy-7-methoxy-3′,4′-dioxymethylene isoflavone(6)和5-hydroxy-7,4′-dimethoxyisoflavone(7).亓建斌等[9]在乙酸乙酯萃取的锦鸡儿根部的浸膏中分离得到了6,3′-dimethoxy-7,5′-dihydroxyisoflavone(8)、(-)-高丽槐素((-)-maackiain)(9)、黄檀醌素(dalbergioidin)(10)、红车轴草根甙(trifolirhizin)(11).王曙光等[10-11]在锦鸡儿的地上部分中分离得到了carasinaurone(12)、槲皮素(quercetin)(13)和金合欢素(acacetin)(14).舒娜[12]从锦鸡儿的根部中分离出了异甘草素(isoliquiritigenin)(15)、头花杜鹃素(capitatin)(16)、甘草素(liquiritigenin)(17)、5-hydroxy-4′-(O-isopropyl)-flavonoid)(18)、5,6-dihydroxy-7-methoxy-3′,4′-dioxymethylene-flavonoid(19)、5,7,4′-trimethyl-3,3′-dimethoxyflavonol)(20).化合物1—20的结构见图1.

图1 化合物1—20的化学结构

1.2 二苯乙烯类化合物

二苯乙烯类低聚物是锦鸡儿的一种特征成分[13],其中α-viniferin和kobophenol A含量较高,是锦鸡儿的标志性成分[14].S.G.Wang等[10]在锦鸡儿的地上部分中分离出了carasiphenol C(21)和carasiphenol D(22).Q.H.Jin等[15]在锦鸡儿的根部乙酸乙酯提取物中分离得到了caragasinin A(23)和caragasinin B(24).W.Jeong等[16]在锦鸡儿中分离得到了卡拉胶C(caragasinin C)(25)和宫本醇C(miyabenol C)(26).D.Y.Ma等[17]在锦鸡儿的根部提取物中洗脱分离出了carasinol A(27)、carasinol B(28)、carasinol C(29).K.J.Cheng等[18]在锦鸡儿的正丁醇萃取液中分离出了carasinol D(30).H.F.Luo等[19]在锦鸡儿的乙酸乙酯提取物中分离出了caraphenol A(31)、caraphenol B(32)、caraphenol C(33)、(-)-蛇葡萄素F((-)-ampelopsin F)(34)、(+)-异蛇葡萄素F((+)-isoampelopsin F)(35),并通过HMBC和NOE等实验给出了它们的结构和立体化学.S.Kitanaka等[20]在锦鸡儿的根部中分离出了柠条酚A(caraganaphenol A)(36)、α-葡萄素(α-viniferin)(37)和蒿草酚A(kobophenol A)(38),其中kobophenol A占乙酸乙酯提取物的20%(质量分数).H.F.Luo等[21]在锦鸡儿的根部中分离出了pallidol(39).马大友等[22]在锦鸡儿的根部中分离得到了香蒜酚A(cararosinol A)(40)、勒奇黄烷醇C(leachianol C)(41).黄宏卿[14]在锦鸡儿的根部中分离得到了甾醇B(stenophyllol B)(42).舒娜[12]在锦鸡儿的根部中分离出了银松素(pinosylvin)(43).S.J.Park等[23]在锦鸡儿的根部中分离出了caragasinins D(44)和caragasinins E(45).化合物21—45的结构见图2.

1.3 萜类化合物

W.Jeong等[16]在锦鸡儿中分离出了白桦脂酸(betulinic acid)(46).郭秀春等[24]利用高效液相色谱法在锦鸡儿的乙酸乙酯提取物中分离得到了齐墩果酸(oleanic acid)(47)、熊果酸(ursolic acid)(48)和羽扇豆醇(lupeol)(49).亓建斌[25]利用硅胶柱层析和氯仿甲醇梯度洗脱的方法在锦鸡儿根部的乙酸乙酯提取物中得到了齐墩果烷型三萜苷乙三甙D(sigmoside D)(50)、乌苏烷型的三萜苷野蔷薇苷(rosamultin)(51)、刺梨苷(kaji-ichigoside F-1)(52).陈龙[26]在锦鸡儿的石油醚部位和乙酸乙酯部位的提取物中分离出了β-谷甾醇(β-sitosterol)(53)、α-香树素(α-amyrin)(54)、β-香树素(β-amyrin)(55).舒娜[12]从锦鸡儿中分离得到了7α-羟基-β-谷甾醇(7α-hydroxyl-β-sitosterol)(56)、7β-羟基-β-谷甾醇(7β-hydroxyl-β-sitosterol)(57)、5α-豆甾烷-3β,6α-二醇(5α-stigmastane-3β,6α-diol)(58).化合物46—58的结构见图3.

图2 化合物21—45的化学结构

1.4 脂肪酸类化合物

陈龙等[27]利用冷浸法提取了锦鸡儿中的脂溶性成分,该成分中脂肪酸类占色谱总馏分出峰面积的63.31%,其中硬脂酸(stearic acid)和棕榈酸(palmitic acid)为主要成分,分别占色谱总馏分出峰面积的29.48%和22.29%(采用气相色谱-质谱法(GC-MS)).舒娜等[28]采用GC-MS在锦鸡儿的石油醚提取物中分析鉴定出了18种脂肪酸,其中在锦鸡儿根部的石油醚萃取部位中亚油酸的相对含量为34.61%.舒娜[12]在锦鸡儿根部的乙酸乙酯提取物中分离得到了腊酸(cerotic acid).

图3 化合物46—58的化学结构

1.5 苷类化合物

B.L.Yong等[29]在锦鸡儿的根部提取物中分离得到了3个皂苷,分别为常春藤苷F(kalopanax saponin F)(59)、竹节参皂苷Ⅳ(chikusetsu saponin IV)(60)、雪胆苷Ma3(hemsloside Ma3)(61).C.W.Ma等[6]在锦鸡儿中分离得到了山萘酚-3-O-α-L-鼠李吡喃糖基-(1→6)-β-D-吡喃半乳糖苷(kaempferol-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)-β-D-galactopyranoside)(62).周红[30]在锦鸡儿的根部浸膏中分离得到了萘醌的糖苷7-甲基氢吗啡酮-5-O-β糖苷(7-methylhydromorphone-5-O-β-glycoside)(63)、白黎芦醇的葡萄糖苷5-O-甲基-(E)-白藜芦醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(5-O-methyl-(E)-resveratrol-3-O-β-D-glucopyranoside)(64).张礼萍等[31]在锦鸡儿的根部中分离得到了胡萝卜苷(carrot glycoside)(65).化合物59—65的结构见图4.

1.6 挥发油成分

孙慧玲等[32]利用顶空固相微萃取/气相色谱/质谱法(HS-SPME-GC-MS)对锦鸡儿茎中的挥发油成分进行了分析,并在其中分离、鉴定出乙酸(acetic acid)、甲氧基苯基肟(methoxy-phenyl-oxime)、癸醛(decanal)、十六烷(hexadecane)、6,9-十七碳二烯(6,9-heptadecadiene)、8-十七烷烯(8-heptadecene)、十七烷(heptadecane)、(E)-5-十八碳烯((E)-5-octadecene)、十八烷(octadecane)、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮(6,10,14-trimethyl-2-pentadecanone)、Z-5-十九碳烯(Z-5-nonadecene)、十九烷(nonadecane)、棕榈酸甲酯(hexadecanoic acid methyl ester)、棕榈酸(palmitic acid)、二十烷(eicosane)、10-二十碳烯(10-heneicosene)、二十一烷(heneicosane)、二十二烷(docosane)和二十八烷(octacosane) 19个挥发化学成分,其中主要成分为烯烃(占总挥发油成分峰面积的55.79%)和饱和烷烃类化合物(占总挥发油成分峰面积的22.99%).

1.7 其他成分

马大友[22,33]等在锦鸡儿中分离得到了对羟基苯甲酸(4-hydroxybenzoic acid)(66)、白藜芦醇(resveratrol)(67).W.Jeong等[16]在锦鸡儿中分离得到了对羟基苯甲醛(4-hydroxybenzaldehyde)(68)、(2E,4S)-4-羟基-2-壬烯酸((2E,4S)-4-hydroxy-2-nonenoic acid)(69).舒娜[12]在锦鸡儿的根部中分离出了下箴刺桐碱(hypaphorine)(68)、丙醛(1-propanone)(71)、鼠李糖(L-Rhamnose monohydrate)(72)、阿拉伯糖(DL-Arabinose)(73)、呋喃(2,3-f)-1,3-苯并二唑(furo(2,3-f)-1,3-bewnzodioxole)(74).S.J.Park等[23]从锦鸡儿的根部中提取出了5-羟基-2-[2-(4-羟基苯基)乙酰基]-3-甲氧基苯甲酸(5-hydroxy-2-[2-(4-hydroxyphenyl)acetyl]-3-methoxylbenzoic acid)(75).化合物66—75的结构见图4.

2 药理作用

2.1 抗炎

H.Cho等[34]研究发现,锦鸡儿乙醇提取物中的kobophenol A可通过下调核因子-κB(NF-κB)的表达抑制由脂多糖(LPS)在小鼠单核巨噬细胞(J774 A.1)中诱导的炎症反应.王士民[35]研究发现,锦鸡儿根部的乙酸乙酯部位的提取物对弗氏完全佐剂(complete Freunel’s adjuvant,CFA)诱导的关节炎模型大鼠具有显著的治疗作用,并能够抑制NF-κB炎症通路的表达.任建梅等[36]研究发现,锦鸡儿根部的水煎剂对大鼠复合型肾炎具有良好的治疗作用,可显著降低大鼠血清中白介素-6(IL-6)和尿蛋白的含量,进而改善大鼠肾脏功能.乔丽君等[37]研究发现,锦鸡儿的根部浸膏提取物(其中80%(质量分数)为锦鸡儿的活性成分)对佐剂性关节炎模型小鼠具有很好的效果.以上研究表明,锦鸡儿对多种炎症具有良好的治疗功效,可作为潜在的抗炎药物进行开发利用.

图4 化合物59—75的化学结构

2.2 抗骨质疏松

田春艳[38]研究发现:锦鸡儿具有选择性调节雌激素受体(estrogen receptor,ER)的功能,对防治更年期综合征和绝经后由于雌性激素水平下降所致的骨质疏松具有一定的疗效;锦鸡儿的活性成分miyabenol C(1.0 μmol/L)和kobophenol A(100.0 μmol/L)在雌激素受体阳性的人乳腺癌细胞株(MCF-7)中可明显降低IL-6的mRNA水平,进而可降低骨细胞的分化.陈步云等[39]在新生大鼠头盖骨细胞的MTT实验中发现,kobophenol A能够刺激成骨细胞的增殖(增殖率为25.60%).金慰芳等[40]研究发现,锦鸡儿的有效成分 (HUE)在卵巢摘除后引发的骨质疏松大鼠模型中,具有增强骨量、改善骨小梁微结构、加强抗骨折作用,且该效果与雌激素药尼儿雌醇相似.D.Y.Ma等[17]研究发现,carasinol A、carasinol B、carasinol C、leachianol C、cararosinol能够刺激成骨细胞增殖.黄宏卿[14]以锦鸡儿的根为原料药,研制开发了一种对治疗原发性骨质疏松具有良好治疗效果的胶(caraphenols胶囊).综上,锦鸡儿可作为抗骨质疏松药物的药物资源.

2.3 保护神经功能

Q.S.He等[41]研究发现,锦鸡儿中的总黄酮(TFC)包括槲皮素、6,3′-二甲氧基-7,5′-二羟基异黄酮、咔酚C和(-)-两性霉素F,其可改善大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)后的神经功能缺损,减少脑梗塞体积,增加脑内血流量并促进血管生成.何前松等[42]研究发现,锦鸡儿根部中的TFC可通过抑制胶质纤维酸性蛋白(GFAP)基因的表达来促进损伤脑组织的修复和神经功能的恢复.樊梓媛等[43]研究发现,锦鸡儿中的TFC能减少脑缺血再灌注大鼠脑梗死的体积,进而改善大鼠的神经功能.张亚洲等[44]研究发现,利用锦鸡儿中的TFC对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型进行预处理,可显著降低大鼠血脑屏障的通透性,进而保护大鼠的神经功能.以上研究表明,锦鸡儿中的TFC具有良好的保护神经的作用,应加强其在分子层面的研究,以将其作为防治神经类药物的开发提供理论依据.

2.4 抗氧化作用

王金梅等[45]利用1,1,-二苯基-3-硝基苯肼(DPPH)方法、2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)方法和铁离子还原/抗氧化能力法(FRAP)方法测定了锦鸡儿不同溶剂提取物的抗氧化活性,其中乙酸乙酯提取物的抗氧化活性相对最高.Q.H.Jin等[15]研究发现,caragasinin A、caraphenol B和caragasinin B具有中等强度的DPPH清除活性和脂质过氧化抑制活性,其DPPH实验的IC50值分别为(66.7±2.1)、(73.9±1.5)、(89.1±2.3) μmol/L.目前,对锦鸡儿抗氧化作用的研究相对较少,因此有必要加强对锦鸡儿抗氧化作用的相关研究,以更加安全有效地利用锦鸡儿的抗氧化能力.

2.5 抗肿瘤作用

盛智等[46]研究发现,锦鸡儿根部中的二苯乙烯类化合物能够显著抑制人肺腺癌细胞(A549)的生长,且该作用对浓度和时间表现出良好的依赖性;此外,盛智等使用荧光染色及DNA凝胶电泳技术研究发现,该类化合物可诱导肺癌细胞产生凋亡现象.徐光等[47]研究发现,锦鸡儿根部中的二苯乙烯类化合物(α-viniferin、kobophenol A和miyabenol C)对蛋白激酶C(PKC)具有抑制作用,其IC50值分别为62.5、52.0、27.5 μmol/L.舒娜等[28]研究发现,锦鸡儿根部的石油醚提取物具有一定的诱导细胞凋亡的药理作用.以上研究表明,锦鸡儿根部中的化合物可作为潜在的抗肿瘤药物进行研究和利用.

2.6 改善阿尔茨海默症

研究表明,一些神经系统疾病与5-HT6受体密切相关,如阿尔茨海默氏病、抑郁症和认知障碍等.D.H.Kim等[48]研究发现,锦鸡儿乙酸乙酯提取物中的miyabenol C、α-viniferin和pallidol,在宫颈癌(HeLa)和胚胎肾(HEK293)细胞中对5-HT6受体具有抑制作用,其IC50值分别为(6.4±0.2)、(2.3±0.5)、(16.6±2.6) μmol/L.F.Schuck等[49]研究发现,在小鼠中α-viniferin能通过增加外周组织中的ADAM10基因表达来改善阿尔茨海默症.综上,锦鸡儿在改善阿尔茨海默症方面具有较大的发展空间.

2.7 抗血栓

张红英等[50]利用仿Wright(旋转法)、家兔颈动静脉旁路法对家兔给予锦鸡儿的根茎提取物(100 mg/kg和200 mg/kg)表明,该提取物能够剂量依赖性地抑制家兔的血小板黏附性及在颈动静脉旁路中血栓的形成.陈薇薇等[51]研究发现,锦鸡儿根部的提取物具有祛风活血、清热凉血、活血化瘀的功效.

2.8 抑制葡萄糖苷酶

陈龙[26]研究发现,锦鸡儿的乙酸乙酯提取物对抑制葡萄糖苷酶活性的作用高于锦鸡儿的石油醚提取物和锦鸡儿的正丁醇提取物,其IC50值为70.7 μg/mL.郭秀春等[24]从锦鸡儿中分离出了齐墩果酸、熊果酸和羽扇豆醇,这3种成分的IC50值分别为6.31、7.23、59.55 μmol/L,且这3种成分在体外均对α-葡萄糖苷酶具有抑制活性,且强于阿卡波糖(IC50=1 678.84 μmol/L).以上表明,锦鸡儿可作为α-葡萄糖苷酶抑制剂的潜在开发药物.

2.9 其他活性

S.G.Wang等[10]研究发现,carasiphenol D能够抑制稻瘟病菌的菌丝体生长,最小抑菌浓度(MIC)为0.017.王金梅等[45]通过检测锦鸡儿石油醚和正丁醇提取物对体外血浆复钙时间的长短发现,锦鸡儿正丁醇提取物的体外止血时间(t=(120.2±1.9) min)远远小于维生素K1(t=(157.5±4.7) min),这表明锦鸡儿的正丁醇提取物具有良好的促凝血作用.何前松等[52]研究发现,锦鸡儿根部的提取物可减少小鼠疲劳运动后其尿素氮和乳酸的生成,并能够增加小鼠肝糖原的含量.S.J.Park等[23]研究发现,caragasinin D和5-hydroxy-2-[2-(4-hydroxyphenyl)acetyl]-3-methoxylbenzoic acid对产气荚膜梭菌中的神经氨酸酶具有较强的抑制作用,且其作用与阳性对照物芒果苷和奥司他韦相当,由此表明锦鸡儿具有抗病毒的潜力.

3 研究展望

锦鸡儿作为中药材,虽然其在民间被广泛应用,但未被收录在《中国药典》中.现有研究表明,锦鸡儿含有多种活性成分,如黄酮类、二苯乙烯类、萜类、脂肪酸类等,这些成分在抗炎、保护神经、抗氧化等方面表现出良好的药用价值;但目前这些研究仅集中在动物实验方面,所得结果也较为初浅.因此,在今后的研究中应深入研究锦鸡儿活性成分在分子层面的作用机理和其在机体内的生物学功效,以为药材锦鸡儿进一步的开发和利用提供科学依据.

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