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西红花的化学成分和心血管药理作用的研究概况

2016-03-12张建平

广州化工 2016年18期
关键词:柱头红花河北

楚 溪,刘 涛,韩 雪,张建平

(1 河北医科大学第四附属医院,河北 石家庄 050011;2 河北医科大学,河北 石家庄 050017;3 河北中医学院,河北 石家庄 050200)



西红花的化学成分和心血管药理作用的研究概况

楚溪1,刘涛2,韩雪3,张建平3

(1 河北医科大学第四附属医院,河北石家庄050011;2 河北医科大学,河北石家庄050017;3 河北中医学院,河北石家庄050200)

心血管疾病在临床上是一种非常普遍的疾病。西红花是鸢尾科多年生草本植物番红花的干燥柱头, 具有解郁安神、活血化瘀、凉血解毒的功效,可用于产后瘀阻、经闭症瘕、温毒发斑、忧郁痞闷、惊悸发狂等症。目前,也常用于治疗心脑血管疾病。现代药理学研究发现,西红花中的西红花甙与西红花酸对治疗心血管疾病有明显作用。本文系统总结了西红花的化学成分和药理活性,为其深度开发提供参考。

西红花;西红花苷;心血管系统;药理作用

西红花是鸢尾科番红花属多年生草本植物。多种植在阿塞拜疆、中国、法国、希腊、埃及、印度、伊朗、意大利、墨西哥、摩洛哥、西班牙和土耳其等地中海沿岸地区。其柱头为主要药用部位,具有解郁安神、活血化瘀、凉血解毒的功效,常用于产后瘀阻、经闭症瘕、温毒发斑、忧郁痞闷、惊悸发狂等症。一朵西红花有三个柱头,而每个柱头重约2 mg,小心采摘150000朵西红花,才能收集1 kg的西红花柱头。西红花的柱头提取物除了药用外,其更早被用做染料、香料、食物调料等。其稀少的产量与其广泛的用途,使得西红花的市场价格极高,素有“植物黄金”之美誉。近年来,随着对西红花化学成分及其药力作用的深入研究,发现其具有抗氧化[1-2]、抗肿瘤[3-5]、抗抑郁[6]、保护神经[7-8]和保护心脏[9-11]的功能。

1 化学成分

西红花中大约含有150种化合物,但是目前只有不到50种化合物的化学结构得以明确[12]。在众多的化合物中由34种化合物组成其挥发性成分,这些挥发性成分主要为萜类、萜烯醇类和酯类,西红花醛(Safranal)便是其中主要的组成之一[13]。而非挥发性成分则包括西红花苷(Crocin)、西红花酸(Crotecin)、西红花苦甙(Picrocrocin)等[13]。

西红花中有三种具有代表性的化合物,分别是西红花苷、西红花苦甙和西红花醛。西红花苷是主要的着色颜料,西红花柱头的红色则主要是由西红花苷构成,含量近10%[14-15]。西红花苦甙则是转化为西红花醛的必要化合物,具有明显的苦味。西红花醛属于单萜类化合物,它是由西红花苦甙去掉糖基形成的,也是香味的主要物质基础。除了这三种代表性的化合物外,研究人员还确定了西红花中含有少量的番茄红素、α和β-胡萝卜素、玉米黄质等[16]。有研究表明,不同的地理位置及不同的干燥方法、干燥时间以及储存方法等都会影响西红花的颜色和气味以及西红花苷的含量。比如希腊产的西红花,其西红花苷的含量最高,其次是印度产的和新西兰产的西红花[17]。西红花的有效成分具有水溶性,是因为西红花酸的糖基化起到了至关重要的作用。然而关于西红花酸糖基化的具体过程还鲜有报道,普遍认为西红花酸转化为西红花苷是通过多步骤发生的,期间涉及到两种不同的糖基转移酶[18-19]。

西红花苷是一类亲水的类胡萝卜素。以西班牙生长的西红花为例,西红花甙的含量在0.01%~9.44%[20]。据报道称,西红花苷类化合物除了西红花甙-1以外,其他的都有一对顺反异构体[21]。相比其他的类胡萝卜素成分,西红花甙或是反式西红花酸都具有很明显的颜色,这跟它们具有很高的水溶性有关系[22]。西红花甙具有很强的水溶性并且具有抑制自由基的产生以及抗肿瘤的作用,因此它一直被当做保健饮品服用。

2 西红花苷的提取与检测

用不同的方法和分析工具可以提取分离西红花中的有效成分[23-26]。通过对不同产地的西红花化学成分的分析发现,西红花有效成分的含量取决于加工方法、提取方法、干燥方法以及量化方法的不同。而且随着进一步的研究发现,其提取方法也在不断地优化,如更换溶剂(水、乙醇或是乙醚)、改变温度、调节采光或是选择合适的搅拌时间[24]。最近,研究表明甲醇的水溶液在温度为25摄氏度的黑暗中搅拌一小时是提取西红花苷及西红花酸的最佳方案[23,27]。现在用甲醇提取法从西红花中分离出西红花苷;FAB-MS作为结构分析技术,进行化合物结构的分析。Hadizadeh等人发现用80%的乙醇进行两步结晶法可以提高西红花苷的纯度。

3 西红花对心血管系统的作用

有研究表明西红花苷对高脂血症、高血压及其他心血管疾病有一定的治疗作用。

3.1对高脂血症的影响

脂质正常代谢就是脂类降解与合成的平衡。有研究表明,西红花苷可以降低血清中的低密度脂蛋白和甘油三酯的含量,这是因为西红花苷可以抑制胰脂肪酶的活性[28]。也有报道表示,经乳酸菌发酵后的西红花苷作用在高甘油三脂小鼠模型中,西红花苷的降血脂能力有所增加[28]。

3.2对心肌损伤的保护作用

杜鹏等人在做大鼠心肌损伤模型实验中发现,静脉注射西红花苷可以降低心肌损伤面积,并且可以减少血清中乳酸脱氢酶、肌酸激酶的含量[29]。口服西红花苷还可以预防由异丙肾上腺素引起的心肌梗死[9]。

3.3西红花对心肌细胞L型钙通道的作用

刘涛[30]等人进行了西红花对心肌细胞离子通道作用的研究,以研究西红花的心肌保护作用。实验选用急性分离的大鼠心肌细胞,进行西红花苷对L型通道的研究。他们发现,西红花苷可以明显的浓度依赖性的抑制L型钙电流,并且在抑制钙电流的同时并未对L型钙通道的电流电压关系以及通道动力学造成任何影响。西红花苷还可以抑制细胞收缩和细胞内钙离子浓度瞬间变化,阻滞心肌钙内流,从而降低心肌内钙的含量,抑制心肌收缩。还可以减少心肌耗氧量以及ATP的消耗,从而达到心肌保护作用

3.4西红花对动脉粥样硬化的作用

有实验表明西红花苷抑制细胞凋亡的机制是西红花苷能够增加BCl2/Bax[31],进一步的研究表明,西红花苷在抑制细胞凋亡的同时对动脉粥样硬化也有抑制作用,甚至能够使之消退[32]。徐广林等[11]也发现了西红花苷对过氧化氢引发的血管内皮细胞损伤有浓度依赖性的保护作用。1999年有人发现西红花苷能够延长小鼠的凝血时间,并且可以显著的抑制凝血酶诱导的血小板聚集。在别人进一步的研究中发现,西红花苷可以减少血清中的甘油三酯、低密度脂蛋白和胆固醇的含量,并且可以抑制主动脉斑块的形成。因此能够降低因低密度脂蛋白氧化所造成的内皮细胞的凋亡。

4 展 望

西红花作为活血化瘀类的中药,在心血管疾病的预防和治疗中具有很高的药用价值,国内也正在不断地开发西红花的药用价值。如,提取西红花中的活性成分研制为药物,例如西红花总苷片。其具有活血化瘀、通脉止痛的作用,临床用于胸痹心痛(冠心病心绞痛)、心血瘀阻症。症见胸闷、胸痛、心悸舌紫暗或有瘀点、瘀斑。然而西红花的化学成分非常复杂,药理活性多样,并且有许多新的药理作用在不断地被发现,如增强记忆力,抗肿瘤等作用,所以西红花是一味值得深入研究与开发的中药。

但是在目前的研究中,主要工作仍然是针对西红花中的西红花苷-1、西红花酸、西红花苦苷等少数几种化合物,并未对其他化合物的活性给予更多的重视,并且还有许多药理作用机制并未探讨清楚,尤其是其活性成分的作用位点不明确。因此,在以后的研究中应该更多的去开发新的化合物,明确其作用通路,为开发具有科学价值和市场影响力的新药奠定基础。

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Research on Chemical Constituents of Crocus Sativus and Their Cardiovascular Pharmacological Effects

CHUXi1,LIUTao2,HANXue3,ZHANGJian-ping3

(1 The Fourth Hospital of Hebei Medical University, Hebei Shijiazhuang 050011;2 Hebei University of Chinese Medicine, Hebei Shijiazhuang 050200;3 Hebei Medical University, Hebei Shijiazhuang 050017, China)

Cardiovascular diseases are common public health issues. The dried stigma of the plant saffron is used in folk medicine for various purposes. Several lines of evidences suggest that crocin and crocetin are implicated in cardiovascular system. These emerging molecules for the treatment of cardiovascular diseases were studied. Current analysis showed that saffron and its components might be a promising class of compounds for the treatment of the above mentioned cardiovascular diseases.

saffron; crocin; cardiovascular system; pharmacological action

河北省中医药管理局(2015030);河北省高等学校科学技术研究项目(QN2015251)。

张建平,女,研究方向:心血管药理。

R285.5

A

1001-9677(2016)018-0030-03

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