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秦艽花化学成分、药理作用及其临床应用的研究进展

2021-07-03彭美晨艾晓辉邵阳市中医医院湖南邵阳422000

中南药学 2021年6期
关键词:花中秦艽三萜类

彭美晨,艾晓辉(邵阳市中医医院,湖南 邵阳 422000)

秦艽为龙胆科(Gentianaceae)龙胆属(Gentiana)秦艽组(Sect.Cruciata Gaudin)植物,既是中国重要的常用传统中药,又是珍贵的传统藏、蒙药材。秦艽最先记载于《神农本草经》,被列为中品,为祛风湿清热之首药,风药中之润剂。中医使用秦艽根入药,常用于治疗风湿痹痛、筋脉拘挛、骨节酸痛、骨蒸潮热以及小儿疳积发热[1];藏医用秦艽根治疗扁桃体炎、荨麻疹,但以花入药居多,常以花治痹症、喉痹、水肿、黄水病等[2];蒙古族也以花入药,用来治疗咳嗽、咽喉热、毒热、瘟热等症[3]。秦艽由于临床应用广泛而被严重采伐,故早在1987年我国就已经将其列为国家三级重点保护植物[4]。为了秦艽资源的可持续与充分利用,近年来研究者们开始对秦艽花的化学成分和药理价值进行研究,目前已取得一些进展。现将秦艽组植物花的化学成分、药理作用等进行综述,以期为进一步开发和合理利用秦艽资源提供参考。

1 秦艽的品种

秦艽组植物种类繁多,全世界多达21种,中国至少19种(不包括原变种、变种)[5](见表1),作为“秦艽”药用的约有12种[6],其中秦艽(a)、麻花秦艽(b)、粗茎秦艽(c)及小秦艽(d)为《中国药典》规定的药用品种[1]。

表1 中国产秦艽品种Tab 1 Species of Sect. Cruciata Gaudin in China

2 秦艽花化学成分

秦艽花与其根一样含有多种环烯醚萜苷类成分,除此之外,还含有黄酮类、三萜类等化学成分。

2.1 环烯醚萜苷类

环烯醚萜苷类成分是秦艽组植物花中所含的主要成分。贾娜等[7]运用多种分离手段对陕西产大叶秦艽花中的化学成分进行系统分离得到多个化合物,并运用多种波谱学手段,辅以对照品对照,从中鉴定出龙胆苦苷(1)。李雨蔚等[8]从西藏秦艽花的95%乙醇提取物中新分离得到4个环烯醚萜苷类化合物,分别为6'-O-β-D-葡萄糖基龙胆苦苷(2)、獐牙菜苦苷(3)、獐牙菜苷(4)和马钱苷酸(5),其中化合物1~4为裂环环烯醚萜苷类化合物,5为环烯醚萜苷类化合物。秦艽花中环烯醚萜苷类成分见表2,结构见图1。

表2 秦艽花中环烯醚萜苷类成分Tab 2 Secoiridoids from the flowers of Gentianae Macrophyllae

图1 秦艽花中环烯醚萜苷类化合物结构Fig 1 Structure of iridoids from the flowers of Gentianae Macrophyllae

2.2 黄酮类

秦艽花还含有多种黄酮类成分。张雅惠等[10]从青海产麻花秦艽花中获得牡荆黄素(6)、异荭草苷-4'-氧-葡萄糖苷(7),它们是从龙胆属植物新发现的2个化合物。李雨蔚等[8]还从西藏秦艽花中分离得到异荭草苷(8)、异牡荆黄素(9)、皂草黄苷(10)、orientin 7-caffeate(11)和7-O-feruloylorientin(12),且这些化合物是从该植物中新分离得到。强永在等[14]则对蒙药小秦艽花的化学成分进行了初步的研究,发现小秦艽花中含有槲皮素(13)、芹菜素(14)等黄酮类成分。同时张秀艳等[15]从小秦艽花中还分离出芹菜素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(15)、柚皮素(16)、木犀草素(17)、木犀草素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(18)、大麦黄苷(19)、山柰酚(20)和1-羟基-3,7,8-三甲氧基呫吨酮(21),并且这几个化合物还是首次从该植物中获得。秦艽花中黄酮类成分见表3,结构见图2。

图2 秦艽花中黄酮类化合物结构Fig 2 Structure of flavonoids from the flowers of Gentianae Macrophyllae

表3 秦艽花中黄酮类成分Tab 3 Flavonoids from the flowers of Gentianae Macrophyllae

2.3 三萜类

近年来研究还发现秦艽花中还含有不少种类的三萜类化合物。张秀艳等[15]采用硅胶、Sephadex LH-20、MCI、反相ODS等方法对小秦艽花的化学成分进行分离纯化,共得到8个三萜类化合物,分别为栎瘿酸(22)、α-香树脂醇(23)、β-香树脂醇(24)、28-羟基-α-香树脂醇(25)、28-羟基-β-香树脂醇(26)、熊果酸(27)、和3β-乙酰氧基-28-羟基-12-烯-齐墩果烷(28)和齐墩果酸(29),这8个三萜类成分均为从小秦艽花中新分离得到。秦艽花中三萜类成分见表4,结构见图3。

图3 秦艽花中三萜类化合物结构Fig 3 Structure of triterpenoids from the flowers of Gentianae Macrophyllae

表4 秦艽花中三萜类成分Tab 4 Triterpenoids from the flowers of Gentianae Macrophyllae

2.4 其他

秦艽组植物花中除了主要含有环烯醚萜苷、黄酮及三萜类成分外还含有一些其他成分。如从西藏秦艽花中分离得到大叶苷D(30)、二十一烷醇(31)[8]。从小秦艽花中分离鉴定出α-D-葡萄糖苷基-α-D-葡萄糖苷(32)和5-羟基水杨酸(33)[14]。从秦艽花中分离得到的β-谷甾醇(34)、胡萝卜苷(35)[7]。从秦艽花生物碱提取物的氯仿萃取部位分离得到两个单萜环稀醚化合物Secostrychnosin(36)、(4R,4aS)-4-vinyl-4,4a,5,6-tetrahydro-3H-pyrano[3,4-c]pyran-1-one(37)[16]。此外,秦艽花中还含有蔗糖[8]、鞣质、蛋白质[17]以及微量元素(如Ca、Fe、K、Mg、Na等[18])等。秦艽花中其他成分见表5,结构见图4。

图4 秦艽花中其他化合物结构Fig 4 Structure of other constituents from the flowers of Gentianae Macrophyllae

表5 秦艽花中其他成分Tab 5 Other constituents from the flowers of Gentianae Macrophyllae

3 秦艽花药理作用

3.1 抗炎镇痛

研究报道秦艽根具有抗炎镇痛活性[19]。同样,秦艽花也具有抗炎镇痛作用。研究表明大叶秦艽花、麻花秦艽花醇提物可显著减少二甲苯所致小鼠耳肿胀的体积以及大鼠角叉菜胶足趾肿胀率;同时可以提高热板法引起小鼠的痛阈值,延长光电甩尾法所致的潜伏期,还能明显减少醋酸引起的扭体次数[7,20];麻花秦艽花水提物和70%乙醇提取物中(1.5 g·kg-1)、高剂量(3.0 g·kg-1)均对二甲苯所致的小鼠腹部毛细管通透性增加具有显著的抑制作用,且呈剂量效应关系[21],表明大叶秦艽花与麻花秦艽花均具有较好的抗炎镇痛作用。并且大叶秦艽花与麻花秦艽花可抑制脂多糖(LPS)诱导的p65、p50核转位和 NF-κB转录活性,表明秦艽花的抗炎镇痛作用与NF-κB信号的抑制有关[22];秦艽花中环烯醚萜苷成分还可降低胶原诱导性关节炎动物模型血清中白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,下调iNOS和COX-2水平,并进一步抑制关节滑膜中MMP1和MMP3的表达水平,从而减轻软骨损伤,发挥抗类风湿关节炎的疗效[23-24]。此外,研究表明[22-23]秦艽花发挥抗炎镇痛作用的有效成分主要为环烯醚萜苷,如龙胆苦苷[25]、獐牙菜苦苷[26]、马钱苷酸[27]等。

3.2 抗氧化

秦艽花具有抗氧化作用,其能有效清除DPPH等自由基,发挥该作用的有效成分主要为秦艽花中含有的黄酮类成分。邬卫东等[28]采用DPPH自由基清除法评价小秦艽花总黄酮(FGT)的抗氧化活性,发现FGT在0.02~0.10 mg·mL-1,随着质量浓度增加其对DPPH 自由基的清除率也随之增加,其清除率高达80%以上,并且FGT(IC50=0.039 mg·mL-1)对DPPH自由基的清除能力强于阳性对照2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)(IC50=0.045 mg·mL-1),表明小秦艽花总黄酮具有明显的DPPH自由基清除作用,且具有明显的量效关系。同时研究表明秦艽花中含有的黄酮类成分异荭草苷、7-O-feruloylorientin等对DPPH自由基具有较好的清除作用[29-30],槲皮素、芹菜素等成分对羟自由基也具有明显的清除作用[31-32]。此外,小秦艽花乙酸乙酯部位和正丁醇部位也被报道具有较强的清除DPPH自由基和羟基自由基的能力[33]。

3.3 润肠通便

秦艽花具有显著的润肠通便作用。贾娜等[7]采用不同剂量的大叶秦艽花醇提物干预复方地芬诺酯致小鼠便秘模型,结果显示其大(12.0 g·kg-1)、中(6.0 g·kg-1)、小(3.0 g·kg-1)剂量组均能显著缩短模型小鼠首粒黑便的排出时间,并使大便性状变稀;提高便秘模型小鼠的墨汁推进率,其推进率高达86.1%,并明显增加小肠水分,表明秦艽花可显著改善地芬诺酯引起的小鼠便秘,明显增强小鼠胃肠蠕动功能,具有良好的润肠通便作用。中医认为“苦能泻下”,即苦味的寒凉中药多有泻下的作用。研究表明秦艽地上部分龙胆总苷(含58.1%龙胆苦苷)可促进胃排空及小肠推进活动、胃液分泌,增加胃蛋白酶活性及排出量,提示秦艽花润肠通便作用的药效物质基础主要为龙胆苦苷等苦味成分[34]。因此,秦艽花对于便秘及消化不良等胃肠道疾病具有潜在的治疗价值。

3.4 抑制乙酰胆碱酯酶活性

杨中铎等[35]采用薄层色谱生物自显影法初步筛选秦艽花对乙酰胆碱酯酶(AchE)的抑制活性,再用改良的Ellman 法进一步测定抑制率及IC50,发现秦艽花的氯仿部位能够显著抑制AchE活性,其IC50值为28.20 mg·L-1,在终质量浓度为100 mg·L-1时其抑制率高达78.27%。党朵等[16]进一步发现从秦艽花氯仿部位中分离得到的化合物对AchE活性均具有一定的抑制作用,异荭草苷最小抑制剂量为0.5 μg,异牡荆黄素最小抑制剂量为1 μg。此外,研究表明秦艽花中黄酮类物质异荭草苷和异牡荆黄素等也表现出较强的AchE抑制活性[36]。对阿尔茨海默病具有潜在的治疗作用。

4 秦艽花的临床应用

秦艽花在藏药、蒙药中广泛应用于临床治疗各种疾病。藏药中的“秦艽花”主要是指来源于麻花秦艽、大叶秦艽的花,其藏药名分别为“吉解嘎宝”“吉解那宝”。藏医认为秦艽花能够清热解毒、消炎利胆、干黄水,常用于治疗腹泻、肝热、胆热、乳腺热、白喉、水肿、黄水病等,外用可以消肿愈伤,主治麻风病等[37]。蒙医则以小秦艽花入药,其蒙药名为“呼和-珠勒根-其木格”,具有清热解毒、止咳祛痰的功效,常用于肺热咳嗽、咽喉肿痛、音哑、关节疼痛、肝胆热、扁桃腺炎、发症、黄水疮和丹毒等症的治疗[2-3]。秦艽花在传统藏、蒙药复方中应用广泛,如十三味榜嘎散、二十五味獐牙菜丸等(见表6),其中藏药验方十三味榜嘎散还被《中国药典》收录[1]。

表6 含秦艽花的方剂及其应用Tab 6 Prescription containing the flowers of Gentianae Macrophyllae and its application

在现代临床医师及医药学者的不断实践和不懈努力下,发现秦艽花还具有一些新的应用价值。据报道[38]青海省海南州藏医院有一临床经验方秦紫消癖丸,由秦艽花等5味药材组成,具有调补冲任、化痰软坚、祛瘀散结等功效,主要用于乳腺增生症的治疗。同时刘海龙等[39]发现含秦艽花等7味药的药物组合物也具有很好的治疗乳腺增生的功效。罗兴贵[40]则根据中医治疗十二指肠溃疡的认识机制制备了一种可有效治疗十二指肠溃疡的含秦艽花的汤剂药物。索朗次仁等[41]发现一种含秦艽花组合药物具有显著的祛风除湿、消肿止痛作用,可用于治疗骨关节病。李宝才等[42]制备了一种含48%麻花秦艽花挥发油的中药复方喷剂,能有效治疗慢性鼻炎、急性鼻炎、鼻窦炎等鼻病。此外,傲特根其木格等[43]蒙医用含秦艽花等18味药组成的药浴(称为胡日伯西阿日山)治疗荨麻疹,具有独特的疗效。

5 讨论与展望

现阶段研究表明秦艽组植物花中主要含有环烯醚萜苷、黄酮类以及三萜类成分[44-48]。在2020年版《中国药典》一部中,规定秦艽干燥根含龙胆苦苷和马钱苷酸的总量不得少于2.5%,但多项研究表明秦艽、麻花秦艽、粗茎秦艽、西藏秦艽与川西秦艽等花中这两种成分总量均高于药典标准[9,11,49]。迄今,秦艽被确定为三级重点保护野生药材已有30余年,但野生秦艽资源并未得到合理利用与保护,甚至变得更加紧缺,资源状况岌岌可危[50]。秦艽花或许可替代秦艽根作为药用部位使用,这将有助于对野生秦艽资源的保护与合理利用。

现代药理研究表明,秦艽花具有抗炎镇痛、抗氧化、润肠通便的作用以及AchE抑制活性,其中抗炎镇痛作用的物质基础主要为环烯醚萜苷类成分,抗氧化作用物质基础则主要为黄酮类成分,而润肠通便作用主要归功于其龙胆苦苷等苦味成分。秦艽花的抗炎功效确切,主要与阻断NF-κB信号通路,减少促炎细胞因子释放有关,这为临床上藏医广泛采用秦艽花来治疗胃肠炎、肝炎、胆囊炎等炎症提供了强有力的理论支持。

然而,目前对秦艽花化学成分以及药理作用的研究仍处于初步阶段,还存在诸多不足。强永在等[17]采用系统预试法定性检测到秦艽花中含有皂苷、生物碱类成分,但目前并没有相关单体化合物的报道。秦艽根中还含有木脂素类化合物[37],而其花中尚未见报道;秦艽根的药理作用目前也已经较为明确,但对其机制还知之甚少。因此,鉴于秦艽花也和其根一样含有丰富的环烯醚萜苷类等活性成分以及在藏药、蒙药中广泛的临床应用,未来可从以下几方面进行研究:① 进一步深入研究各种秦艽花的化学成分;②比较秦艽花与其根中主要活性成分的含量差异;③ 深入探讨秦艽花的药理作用及其分子机制;④ 平行比较秦艽花与其根的药效差异等,为秦艽花的临床应用以及资源的合理利用与开发提供理论依据。

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