王新雅孙文松张艳红温 健孙佳琳

(1.辽宁省经济作物研究所,辽宁 辽阳 111000; 2.辽宁省农业科学院药用植物研究所,辽宁 辽阳 111000; 3.长春职业技术学院现代农学院,吉林 长春 130504)

益母草为唇形科植物益母草(LeonurusjaponicusHoutt.)的新鲜或干燥地上部分,最早收载于东汉《神农本草经》。益母草味苦、辛,性微寒,归肝、心包、膀胱经,具有活血调经、利尿消肿、清热解毒的功效,常用于月经不调、痛经经闭、恶露不尽、水肿尿少、疮疡肿毒[1],为妇科调经之要药。近几年的研究发现,益母草化学成分种类丰富,主要类别包括生物碱类、黄酮类、萜类、挥发油类等化合物[2～5]。现代药理研究表明益母草的靶点存在于心血管系统、生殖系统、神经系统等多个系统,具有抗氧化、抗炎、抗心血管和心肌损伤等方面的作用[6～9],临床应用价值较高。

本文通过查阅近年来的益母草相关文献与专利信息,从其化学成分、药理作用和医药、保健产品开发方面全面系统的阐述了益母草研究进展,以期为深入开发其现代产品提供参考,也为益母草的有效利用提供依据。

1 化学成分

1.1 生物碱类

生物碱是益母草主要化学活性成分和质量控制的考察指标。2020年版《中国药典》(一部)规定,将盐酸水苏碱和盐酸益母草碱作为益母草质量控制成分。此外,相关文献报道益母草中还含有葫芦巴碱、益母草啶和益母草宁生物碱类化合物[10,11]。

1.2 二萜类

目前从益母草中分离鉴定的二萜类成分数量最多、结构复杂,主要为半日花烷型二萜,根据C-12上连接的五元环类型,可将其分为螺环型、呋喃型、内酯型等结构类型[12,13]。秦静等对益母草乙酸乙酯提取物进行分离纯化,得到16个二萜类化合物[14]。罗婷从益母草中分离出1个半日花烷型二萜类新化合物Leonurus I[15]。邹妍从益母草中分离鉴定了13个半日花烷型二萜类化合物,包括新化合物Leonjapone A、B、C、D、E、F、G、H[16]。

1.3 三萜类

周勤梅对益母草乙酸乙酯部位进行分离,得到4个羽扇豆烷型降碳三萜化合物,分别为28-降羽扇豆烷-20(29)-烯-3β,17β-二醇、28-降 羽 扇豆烷-20(29)-烯-3β-羟基-17β-氢过氧化物、20S-17β,29-环氧-28-降羽扇豆烷-3β-醇和2-醛基-1-降羽扇豆烷-2,20(29)-二烯-28-羧酸[17]。此外,益母草中还含有螺环降三萜型、齐墩果烷型、乌苏烷型等三萜成分[18]。

1.4 黄酮类

益母草中也存在部分黄酮类化合物,主要包括芦丁、槲皮素、汉黄芩素等。Zhangetal.研究得到5个新黄酮类化合物,为leonurusoides A、B、C、D和E[19]。秦静从益母草乙酸乙酯部分中分离出4,2’,4’,β-四羟基-6’-甲氧基-α,β-二氢查尔酮[20]。

1.5 香豆素及木脂素类

周勤梅从益母草中分离得到13个香豆素及木脂素类化合物,分别为 (-)-戈米辛K1、戈米辛J、芝麻素、佛手柑内酯、花椒毒素、异茴斧内酯、异栓翅芹醇、异欧前胡素、橙皮内酯水合物、异橙皮内酯、九里香酮、橙皮油内酯烯酸、欧芹酚甲醚[17]。

1.6 挥发油

益母草富含多种挥发油成分,包括1-辛烯-3-醇、棕榈酸、芳樟醇、顺式石竹烯、反式石竹稀等[21]。

1.7 其他

益母草中还含有苷类成分,如环烯醚萜苷类、苯丙醇苷类和似强心甾苷类;多肽类如环型多肽益母草宁、环益母草多肽A等;脂肪酸类如延胡索酸、花生酸、月桂酸等;微量元素如铁、锰、锌等[22]。

2 药理作用

2.1 抗炎作用

邹妍基于分子对接技术,预测出益母草14个抗炎活性成分,化合物12(15,16-epoxy-16ζ-hydroxylabda-8,13-diene-7,15-dione)与6个靶点蛋白(肿瘤坏死因子-α、诱导型一氧化氮合酶、白细胞介素-1β、前列腺素E2受体EP4、环氧合酶-2、乳酸脱氢酶)均存在较强的相互作用,可能具有显著抗炎活性,并经乳酸脱氢酶抑制率实验初步验证了预测结果的可靠性[16]。

樊江波等研究发现益母草中的芫花素可促进小鼠凝血功能,显著减少醋酸致小鼠扭体疼痛的次数并有明显的镇痛作用,抑制二甲苯致小鼠耳廓肿胀及降低腹腔毛细血管通透性,产生抗炎作用[23]。

2.2 心肌保护作用

研究报道,益母草的主要成分水苏碱能抑制血管紧张素II诱导的H9c2细胞过度自噬,其通过抑制NADPH氧化酶2活性,减少活性氧生成,从而缓解细胞过度自噬;还能显著缓解Wistar鼠主动脉缩窄引起的心肌肥大并改善心脏功能[24]。

另有学者采用压力超负荷模型小鼠和血管紧张素II(AngII)刺激的乳鼠心脏成纤维细胞(CF)模型,对益母草水苏碱抗纤维化作用进行研究,体内结果表明水苏碱可部分逆转心脏形态和功能恶化,显著减弱心脏纤维化;体外实验发现其能明显抑制Ang II诱导的促增殖、促分泌效应,抑制纤维化作用,作用机制为通过抑制CF中血管紧张素转换酶/ Ang II/Ang II 1型受体-转化生长因子β1促纤维化轴的激活和CF的活化、增殖和分泌,从而达到抗心肌纤维化作用[25]。

2.3 抗氧化作用

彭芳等采用2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)法和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法检测益母草提取物的抗氧化活性,结果表明化合物1良姜素具有良好的ABTS自由基阳离子和DPPH自由基清除作用,其中对ABTS自由基阳离子的清除作用优于阳性药维生素C[26]。

2.4 抗血栓作用

杨槐等从益母草的乙酸乙酯部位中分离鉴定了10个香豆素类化合物,发现异栓翅芹醇和九里香酮对二磷酸腺苷二钠诱导的血小板聚集有明显的抑制作用[27]。此外,有学者利用盐酸肾上腺素诱导的斑马鱼血栓模型,对益母草不同提取部位的抗血栓活性进行研究,结果表明,不同提取部位的低、中、高剂量治疗组均有明显的抗血栓作用,效果依次为:水部位>70%乙醇提取液>乙酸乙酯部位>石油醚部位>二氯甲烷部位[22]。

2.5 对子宫作用

据文献报道,通过网络药理学探讨益母草治疗产后腹痛的潜在分子机制,并经免疫组化实验进行验证,最终得到10种益母草活性成分,包括花生四烯酸、甘草素、山奈酚、益母草碱等,免疫组化实验证明益母草可显著抑制流产模型大鼠子宫组织中前列腺素F2α受体、基质金属蛋白酶9蛋白上调和基质金属蛋白酶组织抑制因子-1、血管内皮细胞生长因子受体2蛋白下调,并预测益母草治疗产后腹痛的主要途径为PI3K-Akt信号通路、雌激素信号通路、MAPK信号通路、HIF-1信号通路[28]。

研究发现,益母草正丁醇部位获得的单体化合物具有兴奋子宫和舒张子宫的双重作用,其中环肽、甾体生物碱苷、胍类生物碱可能具有收缩子宫作用,而黄酮苷、甾体生物碱、亚精胺可能为舒张子宫活性成分[29]。

2.6 其他

李明杰等通过构建益母草化学成分—疾病靶点—代谢信号通路网络探讨益母草治疗寒凝血瘀型痛经的作用机制,并采用Western blotting实验和寒凝血瘀型痛经模型大鼠考察益母草对子宫组织中花生四烯酸代谢通路环氧化酶1(PTGS1)、PTGS2 蛋白表达的影响。结果表明,益母草潜在活性成分有8个,与痛经相关疾病的靶点为22个,益母草可显著提高模型大鼠子宫中PTGS1、PTGS2蛋白表达水平,因此益母草可能通过作用于花生四烯酸代谢通路发挥治疗寒凝血瘀型痛经的作用[30]。

据文献报道,采用缺血性脑卒中SD大鼠模型,通过对照组、益母草碱组、LY294002组(益母草碱+PI3 K通路阻滞剂LY294002 0.3 mg/kg.d)进行分组研究,结果显示,大鼠缺血性脑损伤后,益母草碱干预可显著提高脑组织的抗氧化酶水平并促进神经功能恢复,推测益母草碱的神经保护作用部分由PI3K/Akt信号通路介导[31]。

另有文献报道,通过建立慢性温和应激诱导的小鼠抑郁症模型,研究益母草碱抗抑郁样作用,结果表明,给予益母草碱治疗28 d后,能够显著升高模型小鼠的糖水偏爱率,缩短强迫游泳和悬尾实验的不动时间,改善脑内单胺类和氨基酸类神经递质的异常,增加海马星形胶质细胞数量,增加海马神经营养因子胶质源性神经生长因子、脑源性神经营养因子水平,减少海马炎性因子白介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-a的蛋白水平,抑制NF-kB信号通路激活,其抗抑郁作用机制可能是抑制脑内神经炎症改善脑内神经递质水平异常[32]。

3 产品开发

益母草含有丰富的活性成分,具有多种生理功效,并被纳入药食同源目录,其食用和保健价值也被开发利用,目前益母草产品涉及领域较广,涵盖药品、保健品、护肤品、食品等诸多方面。通过对益母草产品开发现状进行系统总结,为益母草精深加工提供新思路。

3.1 药品开发与利用

益母草及其制剂在临床上主要用于妇产科疾病的治疗,且疗效显著,目前使用较广泛的益母草单味制剂包括益母草颗粒、益母草膏、益母草片、益母草胶囊、益母草注射液、鲜益母草胶囊[33],其复方制剂种类繁多,益母草作为主药的产品有益母颗粒、八珍益母丸、复方益母草膏等。根据国家药品监督管理局(NMPA)药品注册数据,对截至当前的已获批准的益母草单味制剂进行统计,结果见表1,各制剂的制备工艺信息汇总见表2。

表1 已获批的益母草制剂情况Table 1 Herba Leonuri preparations approved by NMPA

表2 益母草制剂的制备工艺Table 2 Manufacturing process of Herba Leonuri preparations

根据目前已上市的益母草产品信息可知,其主要剂型为颗粒剂、膏剂和流浸膏剂,占比分别为56.1%、31%和5.6%,均为常见传统剂型;适应症也比较单一,主要用于血瘀所致的月经不调、经水量少。益母草制剂的生产工艺大多基于传统煎煮方法进行提取,经过浓缩制成膏剂或浓缩后加入适当的辅料制成颗粒剂,这些剂型有利于中药制剂的服用且携带方便,增加患者用药顺应性,但是整体工艺技术水平偏低、有效成分利用率较低,也可能会影响生物利用度。近年来,中药注射剂因起效快、生物利用度高而呈上升趋势发展,然而随着对中药注射液的评价积累,认识到中药注射剂生产水平需要提高,质量控制水平也需要提升。

由此可见,开发出技术含量高、质量安全性好且疗效显著的益母草制剂十分必要,此外,还可以拓宽益母草的适应症,充分发挥益母草的药用价值。

3.2 保健品和食品的开发与利用

益母草通常与滋补类中药材如黄芪、当归、人参等制成复方保健品,主要产品有黄芪当归益母草胶囊、黄芪当归益母草粉和人参益母草鹿胎膏等,这些产品具有增强免疫力的保健功能,另外益母草当归白芷胶囊和马鹿胎益母草胶囊具有祛黄褐斑的保健功能。

张怡等采用单因素试验和响应面试验,确定了玫瑰益母草红枣糯米糍的最佳制作配方,提高了糯米糍的营养价值,而且改善了产品口感,使其质地柔软,散发浓郁的香味[42]。

3.3 化妆品开发与利用

彭芳等发现益母草中良姜素具有良好的ABTS自由基阳离子和DPPH自由基清除作用,产生抗氧化效果,作为化妆品添加成分,具有抗衰老的显著功效[26]。

研究显示,采用紫外线照射小鼠,外用益母草组与对照组比较,小鼠皮肤组织中羟脯氨酸、丙二醛含量明显升高,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活力增高,过氧化氢含量降低,Bax蛋白表达下调,B细胞淋巴瘤蛋白、转化生长因子-β1蛋白表达上调,表明益母草可通过清除自由基,使机体的抗氧化能力和酶活力提高,减轻皮肤组织的氧化损伤,促进胶原蛋白合成,减缓细胞凋亡,从而预防皮肤光老化[43]。

4 展望

益母草有效成分种类繁多,药理作用广泛,属于药食同源中药,拥有药用、食用和护肤等多种功能和用途,开发潜力大,市场前景乐观。未来益母草产品开发可以从以下几点开展:首先,开发具有新功效的益母草产品,现有益母草产品功效单一,其潜在的多种药理作用未被开发,后续可针对益母草新适应症进行探索研究;其次,提高益母草产品现代化水平,益母草产品的制备工艺有很大的提升空间,可将现代化新技术与中药材进行适当结合,通过技术创新对益母草开展深度加工。例如,采用超临界流体萃取技术、酶提取技术、闪式提取技术、超滤提取技术、微波萃取技术等提取有效成分,以及制备新剂型如纳米粒、聚合物胶束、固体分散体、脂质体等,从而提高药物的生物利用度或达到靶向效果,以降低因大量摄入产生的毒副反应。最后,通过开展系统的临床试验,收集临床数据并进行数据分析,证明产品的安全性和有效性,以便更好的用于临床治疗并推向国际市场。