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松萝的研究现状

2011-02-11

中国药业 2011年19期
关键词:松萝提取物多糖

林 源

(浙江省温岭市中医院中药房,浙江 温岭 317500)

松萝为松萝科松萝属植物节松萝(女萝、接筋草)Usnea diffracta Vain.或长松萝(蜈蚣松萝、天蓬草)U.longissima Ach.,全株为藻类和菌类共生结合成的大型地衣丝状体,悬垂附着于松杉或其他树木的枝干上,分布遍及温带特别是欧洲雨林海岸边及亚洲和美洲等北半球[1],以地衣体(叶状体)入药,又名云雾草、老君须、女萝等,具有祛痰止咳、清热解毒、除湿通络、止血调经等功效,在民间应用广泛。《神农本草经》《本草纲目》等文献均有详细记载。现将其研究现状介绍如下。

1 化学成分

《中国民族药志》记载,松萝主要含有巴尔巴地衣酸(bar-batic acid)、松萝酸(usnic acid)、地弗地衣酸(diffractaic acid)、拉马酸(ramalic acid)、地衣聚糖(lichenin)、长松萝多糖、扁枝衣酸乙酯(ethyl everninate)等。松萝化学成分的研究以松萝酸类为最多,松萝酸在232~234nm及280nm波长处有吸收峰。松萝酸及其相关化合物的紫外光谱数据 为 220~232(logε 4.23),282~290(logε 4.41)及 325 ~340(logε 3.63)。松萝酸为黄色针状晶体,熔点202~205℃,分子式为C18H16O7,相对分子质量为344,25℃溶解度小于 0.01 g/mL,丙酮 0.77 g/mL,乙酸乙酯 0.88 g/mL,乙醇0.02 g/mL,有右旋体和左旋体两种形式。由于松萝酸水溶性差,一般用有机溶剂进行提取。高保栓等[2]报道,用95%的乙醇回流5 h(3+2),溶剂量7倍(4+3),提取两次,可获得最佳提取效果。而李荣钦等[3]则认为,松萝酸的最佳提取工艺为用13倍量的95%乙醇,80℃回流提取2次,每次3 h。也有人用丙酮石油醚等有机溶剂回流提取[4],松萝酸在丙酮中浸提效果最好,氯仿次之。当料液比为1∶10、提取时间为4 h、提取温度为60℃、提取次数为2次时,分枝石蕊中松萝酸粗提物的得率最高,即所测得的的吸光度最高[5]。随着产地海拔的升高,松萝酸的含量有所增加,但变化幅度不大[6]。

松萝中除含有松萝酸外,还含有其他多种药理活性成分。地衣硬酸、地衣酚型的缩酚酸以及缩酚(羧)酸环醚化合物,如袋衣酸属缩酚(羧)酸环醚类化合物,属于缩酚羧酸类物质的longissiminone A和B等[7-8],也有文献报道其含量。上世纪末,人们又从松萝中分离出诸如蒽醌类、二酚基类、二苯并呋喃类等一系列化合物,如属于二苯并呋喃类化合物的小红石蕊酸和长匐茎树发素,属于哌嗪二酮类衍生物的ambewelamides A和B[8-10]。松萝类还含有挥发油和碳水化合物,长松萝还含有地衣甾醇、麦角甾醇等[11]。

地衣多糖类是松萝中另一类重要的活性物质,主要有地衣多糖、异地衣多糖、石耳多糖,还含有少量的甘露聚糖、葡糖甘露聚糖等。地衣多糖是一类β-D-葡萄糖以1,3和1,4键合所构成的线性聚合物[12],相对分子质量为20000~40000,在淀粉和纤维素之间,较纤维素更能迅速地为地衣酶所消化并于水中形成胶冻状。异地衣多糖是由D-葡萄糖残留物以α-1,3和α-1,4葡萄糖苷键合所构成的线形聚合物,遇碘变蓝色,为右旋体,溶于冷水。石耳多糖又称泡衣多糖,是β-D-葡萄糖1→6连接的葡聚糖,每10~12个葡萄糖单位的3位有1个σ-乙酰基。从长松萝提取的长松萝多糖经气相色谱和纸层析鉴定,主要由葡萄糖和少量阿拉伯糖、木糖、甘露糖聚合而成,克分子比为 18.10 ∶0.31 ∶0.05 ∶1.00[11]。地衣多糖类具有一定的抗癌活性。

2 药理作用

2.1 抗菌作用

松萝酸是松萝抗菌作用的主要活性物质,有很强的抗菌作用,对结核杆菌及革兰阳性细菌的抑制作用最强,对金黄色葡萄球菌及革兰阴性菌中的百日咳、枯草、肺炎、大肠杆菌和变形杆菌亦有效。松萝的不同溶剂提取物对不同菌种的抑制强度不同,黄霉菌对花松萝的水、乙醇、乙酸乙酯提取物均较敏感,最低抑菌浓度均为25 g/L,绿脓杆菌对花松萝的酒精和乙酸乙酯的提取物均很敏感,最低抑菌浓度均为12.5 g/L;金黄色葡萄球菌对花松萝的乙酸乙酯的提取物均较敏感,最低抑菌浓度为12.5 g/L;大肠杆菌和藤黄微球菌对花松萝的乙醇提取物很敏感,最低抑菌浓度为25 g/L;粪链球菌对花松萝的水、乙醇、乙酸乙酯的提取物均不敏感,最低抑菌浓度均大于50 g/L[13]。国外研究报道,松萝酸对耐药金黄色葡萄球菌[14-15]及肠球菌[16]有效;对金黄色葡萄球菌耐药质粒有消除作用,作用24h的消除率5.2%,延长作用时间至48 h,消除率可达14.6%[17]。因松萝酸对丙酸菌、短棒菌和马拉色菌的抑制作用,可用于由此引起的普通痤疮、头皮屑、糠麸和脂溢性湿疹等皮肤病[18]的治疗。赵小帆等[19]报道,松萝酸对霉菌、细菌、酵母菌等奶油常见菌的抑菌效果在pH=5~6时较好,用松萝酸作为奶油防腐剂的效力高、用量少,实际上安全性接近山梨酸而优于苯甲酸。对于松萝酸的抑菌作用原理,曾进行过不少研究,有人认为它能抑制蛋白质的合成,也有人认为它与氧化磷酸化的斥联有关,至今尚无明确的文献证明其作用机制。

2.2 对细菌毒素及噬菌体的影响

国内外均有松萝酸对细胞毒素作用的报道[20-22]。0.2% -0.4%的松萝酸与破伤风毒素或白喉毒素混合,或在毒素注射后10 min内注射,可使小鼠耐受2倍的毒素致死量。对豚鼠接种白喉杆菌后2 h皮下注射松萝酸2 mg/kg,或事先将二者混合培养再接种于豚鼠,均有明显的保护作用。对小鼠实验性破伤风杆菌感染的治疗,以松萝酸与青霉素联合应用效果最好。纸碟法证明,d-松萝酸0.5~5 g/L有对抗噬菌体的作用。

2.3 抗炎作用

松萝提取物能阻止HaCaT角质化细胞中紫外线诱导的前列腺素E2(PGE2)的合成及环氧化酶-2(COX-2)的表达,因此可用于紫外线诱导的局部皮肤炎症[23]。Choudhary等[24]报道,longissiminone A和longissiminone B等也有很强的抗炎作用。靳菊情等[25]认为,松萝酸的抗炎作用与其抑制肿瘤坏死因子α(TNF-α)的表达和抑制诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)的活性有关。韩涛等[26]研究指出,破茎松萝高剂量和中剂量水煎液、水浸液都能明显减少氨水致小鼠的咳嗽次数,延长咳嗽潜伏期,显著增加小鼠呼吸道酚红排泌量,明显抑制二甲苯致小鼠耳肿胀和琼脂致小鼠肉芽肿,表现出明显的止咳、抗炎作用。另外有研究报道,松萝具有一定的止痛、退热作用[13],其中以松萝酸和地弗地衣酸为主,可能也与其抗炎作用有关。

2.4 抗氧化能力

Behera 等[27]以 BHA(butylated hydroxyanisole)和 BHT(butylated hydroxytoluene)等为对照,对松萝提取物清除超氧阴离子及DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)自由基的能力、抗氧化活性和清除力度进行了比较,发现在浓度相同和逐渐增加的情况下松萝酸作用强于BHA和BHT等,因此松萝及其提取物可作为天然抗氧剂的一种来源。杨东升等[28]观察了松萝95%乙醇提取物清除DPPH自由基的能力,结果发现几种松萝醇提取物清除自由基的能力均不强。但因松萝醇提取物主要是多酚类化合物,只能说明松萝中的多酚类化合物清除自由基作用不强,而松萝中还含有较多的地衣多糖、异地衣多糖及其他物质,其清除自由基能力如何,尚有待进一步研究。Halici等[29]以吲哚美辛诱导的大鼠胃溃疡模型为研究对象,通过对超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)等抗氧化酶的活性研究,发现松萝水提物具有一定的抗氧化活性。边晓丽等[30]对长松萝多糖清除氧自由基、抗脂质过氧化作用进行研究,结果表明,长松萝多糖对超氧阴离子自由基及羟自由基均有清除作用,但对羟自由基诱发的小鼠肝匀浆脂质过氧化反应的抑制作用较弱,长松萝多糖对氧自由基有明显的清除作用,但在Fenton反应体系中抗脂质过氧化作用较弱。

2.5 抗肿瘤作用

靳菊情等[31]研究发现,松萝酸粗品(50~120 mg/kg)对小鼠S180肉瘤的抑制率大于65%,表明松萝酸具有较强的抗癌活性。孙燕等[32]研究发现,随着地衣酸悬液浓度的增加,对前列腺癌PC-3M细胞的抑制作用也增强,最大抑制率可达80%以上,且生物学效应呈剂量依赖性抑制关系,结果表明地衣酸可能是通过干扰DNA合成抑制细胞增殖,具体机理可能是通过抑制肿瘤细胞的DNA复制与RNA转录能力,导致前列腺癌细胞增殖减慢或者加速肿瘤细胞的凋亡。而Campanella等[33]于2002年报道,地衣酸体外抗肿瘤的作用靶点主要在细胞的RNA转录,细胞在增殖过程中使RNA转录受到抑制,促使肿瘤细胞生长周期受阻,最终导致肿瘤细胞凋亡。近来有研究报道[34]称,松萝醇提物可能通过直接拮抗环磷酸腺苷(cAMP)信号通路的激活,从而降低B16的黑色素产生,由于该信号通路是MC1R受体控制黑色素生成的关键通路,研究者认为,虽然它不属于MC1R(melanocortin 1 receptor)的拮抗剂,但也可能会影响黑素细胞中产生黑色素的能力,可作为抗黑色素生成的候选抑制剂,从而用于黑色素瘤的防治。另据报道,地衣多糖具有很高的抗癌活性,是通过提高健康细胞的免疫能力,抑制癌细胞的病态增殖来实现的,从而克服了一些抗癌药物对健康细胞的副作用,即所谓“中间宿主免疫性”[8]。综合有关报道发现,松萝的抗癌活性可能与其免疫作用[30-35]有很大的关系。

2.6 对其他病原体的作用

吴杰等[36]研究发现,R-松萝酸对阴道滴虫有较强的杀灭作用。他们[37]还研究发现,松萝酸在体外对弓形虫速殖子有杀灭作用,可抑制速殖子的侵袭力和繁殖,其杀虫力与药物的浓度和作用时间呈正相关趋势,杀虫效果优于螺旋霉素。

2.7 其他药理活性

靳菊情等[38-39]研究报道,一定浓度的松萝酸在创伤愈合中可促进组织中成纤维细胞(FB)分泌转化生长因子β1(TGF-β1)和表皮生长因子(EGF),修复损伤的细胞使炎性细胞产生趋化性作用,促进修复细胞迁移和细胞外基质的沉积,促进伤口愈合。但也报道称此作用与促进成纤维细胞的增殖无关。王志旺等[40]研究发现,复方破茎松萝对醋酸致小鼠扭体反应有一定的镇痛作用,对催产素所致小鼠子宫剧烈收缩引起的疼痛有显著缓解作用,对大鼠子宫平滑肌(离体和在体)的自发性活动(收缩幅度与收缩频率)有明显兴奋作用。另有研究报道,松萝还具有抗有丝分裂、抗增殖[22,33]、抗突变以及植物生长抑制剂的活性[41]。也有研究证明,松萝酸具有刺激某些生物有机体细胞新陈代谢的能力[37],从松萝类植物中提取的一种β-(1→6)葡聚糖,经硫酸化以后具有比较好的抗血栓、抗凝血作用[12];当该葡聚糖在机体内的浓度为每千克体重0.05,0.1,0.3 mg 时,其抗凝能力分别为 24.3% ,64.5% ,83.5%[42]。另有报道,松萝可明显降低血浆胆固醇的含量,并对血小板聚集具有一定的抑制作用,提示松萝对预防动脉硬化有一定的作用。

3 毒性作用

程彦斌等[43]研究发现,右旋松萝酸剂量越大,小鼠的中毒症状越明显、生存时间越短,小鼠经口半数致死量(LD50)为388 mg/kg,中毒表现主要有精神萎靡、耸毛、畏寒、呼吸急促、行动迟缓、厌食等症状。体外细胞培养试验显示,右旋松萝酸对细胞增殖的抑制呈剂量正相关,较大剂量对细胞有破坏作用,对心肌成纤维细胞的半数抑制量(IC50)为 322 μg/mL。另外,松萝酸还有一定的肝毒性[44-45],在开发应用过程中需要特别注意。

4 应用与前景

中草药几千年来为中国人的健康作出了重大贡献,在现代预防和控制细菌性感染疾病方面也发挥了积极作用。由于中药的特殊性,细菌较少对中药产生耐药。因此,研究和开发抗菌中药对于解决耐药菌株的产生和抗生素短缺问题具有重要意义。松萝很早就被我国人民用于医药领域,具有清热解毒、止咳化痰之效,已用于肺结核(多用松萝酸的钠盐)、慢性支气管炎;外用治创伤感染和术后刀口感染、化脓性中耳炎、乳腺炎、烧伤、子宫颈糜烂、阴道滴虫感染等疾病的治疗。松萝中含有的松萝酸,20世纪60年代前苏联就将其制成各种剂型,广泛用于治疗创伤、烧伤、皲裂等病症。对松萝酸的抑菌原理虽做过不少研究,但尚存争议;对其药理作用有待更细致的研究;松萝抗菌活性物质的利用已具有初步的基础,但利用面还很窄。同时,松萝的抗癌作用要达到临床应用要求,还有很多问题需要解决。

松萝难以培养且生长缓慢,其化学成分的研究与开发起步较晚,资料积累较少。但其良好的抗菌活性、抗癌能力及其他药用价值,以及生活、环境等方面的应用,使其研究应用方兴未艾。随着科学技术特别是转基因工程技术的发展,以及菌物和内生菌培养技术的应用,难以培养和生长缓慢的松萝资源开发利用将会有美好的开发前景。

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