药材川续断的研究进展

丁 莉,李 慧,武 芸,孙 鹏

(1.湖北民族学院 生物科学与技术学院,湖北 恩施 445000;2.湖北省生物资源保护与利用重点实验室(湖北民族学院),湖北 恩施 445000)

续断为中国传统中药材之一，是川续断科川续断属植物川续断(Dipsacusasperoides)的干燥根.主要含有皂苷、生物碱、挥发油及其它生物活性成分.临床上主要用于腰背酸痛，肢节痪痹，跌扑创伤，损筋折骨，胎动漏红，血崩下血，以及遗精、带下、痈疽疮肿[1].其中，产于湖北鹤峰县和宜昌五峰县的续断由于其加工后具根条粗、无头尾、质柔软、墨绿色(俗称乌梅色)菊花心、气微、味微苦、微甜而涩的品质特征，而被冠以“五鹤续断”之名.其“乌梅花心”的特征闻名国内外，是湖北省恩施州的道地药材之一[2].

近年来，随着全球范围内“回归自然”浪潮的涌起以及人们对化学药品毒副作用的深入认识，国际市场对天然中药材的重视程度正在不断加强，川续断作为一种重要的中药原料，蕴涵着巨大的市场潜力.因此本文现对川续断的国内外研究现状进行总结，以期为进一步开发利用川续断并为其它药材的研究提供一定的参考和基础，以充分利用生物资源.

1 生物学基础研究

1.1 生活习性

植物的生活习性是判断和选择植物生长最适地域、耕种者因地制宜的重要依据.观察并研究总结，五鹤续断喜温暖而较凉爽的气候，宜在海拔1 200～2 500 m的山区种植，能耐寒，对土壤要求不严，但以土层深厚、疏松肥沃、含腐殖质丰富的沙壤土成粘壤土为佳，凡气侯炎热、干燥、土壤粘重、板结的地方均生长不良[3].

1.2 形态特征

形态特征作为植物最表观的性状，能够直观的识别植物种类及基本生长情况，对五鹤续断进行部分生物学特征研究时，通过定期测量并记录其外部形态进行部分显微结构观察，可知五鹤续断在营养器官上主要包括多年生草木、基生叶丛生、茎生叶对生三种类型，并在叶片大小及形状等方面存在差异.其花序类型为顶生头状，果实类型为瘦果.

1.3 细胞结构

植物染色体是植物遗传物质DNA的载体，支配植物的遗传和变异，并控制植物的发育.陈训[4]和丁莉[5]分别研究了贵州的野生川续断以及五鹤续断的染色体.研究表明，二者的核型公式都为2n=18=12m+4sm+2st，即染色体由12个中部着丝粒染色体、4个近中着丝粒染色体和2个近端着丝粒染色体组成，核型类型为2A.但是在染色体的臂比上略有不同，可能是由于不同的生境会使物种有不同的适应性．其染色体结构会发生一定程度的变异.

显微结构及解离组织方面的研究发现，尽管有的续断在亲缘关系上较近，且在分布区有交叉，但在根部组织结构及组成的分子特征等方面仍有许多差异[6].

1.4 花粉形态

种子植物成熟花粉形态结构稳定并具特异性，因此研究花粉形态结构可为植物的起源、演化、鉴别及植物分类等方面提供重要的依据.冯学锋等用光学显微镜和扫描电镜对我国续断属的17种2变种的花粉形态进行了分析.发现17种2变种的种间差异较小，川续断与大理续断在形态上相似，区别为川续断叶疏被白色短毛或仅沿脉被刺毛，小苞片倒卵楔形；后者茎叶多被黄白色乳突状刺毛，小苞片长方倒卵形，且花粉较大[7].

1.5 繁殖方式

繁殖是植物繁衍后代、延续物种的一种自然现象，也是植物生命的基本特征之一.植物种类繁多，繁殖方法不一，主要有营养繁殖、种子繁殖、孢子繁殖.续断的人工家植通常采用种子繁殖，林先明等[8]探讨了不同的贮藏温度对续断种子发芽率的影响，发现随着贮藏温度的升高，种子发芽率降低，贮藏温度为0℃时发芽率最高，达到74.5%.近年来，随着科学技术的发展，运用组织培养的方法来繁殖植物新个体成为热点.在研究不同植物生长调节物质及其组合对五鹤续断愈伤组织的诱导效应时发现，NAA、6-BA、2,4-D对五鹤续断愈伤组织诱导效果较好，KT的诱导效果不明显；诱导愈伤组织最好的培养基为：MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L[9].诱导丛生芽的最优培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L；诱导生根的最佳培养基为1/2MS+NAA 1.0 mg/L+PP3330.4 mg/L[10].

2 天然产物化学成分研究

药用植物的化学成分是其药效的重要因素之一.研究药用植物的化学成分对全面了解和进一步开发利用它具有重要意义.川续断作为传统药用植物，主要含有生物碱、皂苷、挥发油、多糖及其它生物活性成分.

2.1 皂苷类

续断皂苷为续断的主要有效成分，据现有研究统计，从川续断科植物中共分离出29种三萜皂苷类化合物[11].皂苷主要具抗骨质疏松、增加骨密度的作用，其提取物是促进骨损伤愈合的作用的活性成分[12],并可显著性提高斑马鱼的认知和学习能力，显著性提高Na+,K+-ATP酶的活力[13].其他作用方面，研究续断皂苷VI(ASAVI)在抗心肌萎缩中起的作用时发现，ASA VI能降低血浆中乳酸脱氢酶(LDH)等酶的含量，提高心脏中过氧化氢酶等，线粒体中琥珀酸脱氢酶(SDH)等酶的含量，降低急性心肌梗塞小鼠的丙二醛(MDA)含量和Ca2+浓度[14].

另外，川续断总皂苷和人参皂苷都有保护神经元细胞，中和β-淀粉蛋白神经毒性的作用，可增加神经元细胞的存活率，减少因β-淀粉蛋白引起的细胞凋亡[15].木通皂苷D通过活化主要的含氮氧化物以及表达细胞凋亡相关的P53、Bax基因来诱导细胞凋亡，可用于对抗人类组织细胞U937白血病细胞[16].

提取工艺方面，选取提取方法、提取溶剂以及提取时间这3个因素，运用正交实验，得到五鹤续断总皂苷最佳提取条件：以甲醇作为提取溶剂，采用超声波提取1 h，此时提取效率较高[17].

2.2 生物碱类

川续断总生物碱能显著抑制妊娠大鼠在体子宫平滑肌的自发收缩活动，降低幅度和张力，并可对抗催产素引起的妊娠大鼠在体子宫收缩幅度和张力的增加，对抗大鼠因摘除卵巢而导致的流产[18].在提取工艺方面，武芸采用索氏提取法，并选取料液比、提取酸碱度以及提取时间这3个因素，运用单因素及正交实验，得到五鹤续断总生物碱最佳提取条件，即：料液比为1∶20，提取时间为10 h，酸度值为3～3.5[19].

2.3 多糖类

研究表明，续断根的热水提取物中存在着抗补体多糖和具免疫调节活性的高分子活性成分[20].采用石油醚脱脂、热水浸提、乙醇沉淀分离、sevage脱蛋白、冷冻干燥等方法研究多糖的提取及动态分布规律，结果在提取2次、加料液比为1∶20、提取时间2 h、提取温度为95℃时，续断多糖得率最高，且3年生续断根多糖分布最高[21].

2.4 酸类

Tian等用95%乙醇对续断进行分馏，得到一些酚酸类化合物：咖啡酸、2,6-二羟基桂皮酸、香草醛酸、2-O-咖啡酸-D-吡喃葡萄糖苷酯和咖啡酰奎尼酸,还包括一些环烯醚萜配糖物单体和二聚体[22].从川续断根中提取出来的6种咖啡酰奎宁酸的派生物可用来预防动脉粥样硬化疾病[23].

2.5 挥发油类

吴知行等[24]用GC/MS和GC/IR方法对续断根部的挥发油进行了提取，得到41种化合物，其中酚类化合物种类较多而萜类化合物种类较少.还发现川续断的挥发油对金黄色葡萄球菌有较强抑菌能力.

2.6 天然产物成分

除了以上有效成分外，续断的其他成分同样被研究证明具有一定的药理作用.续断能提高抗氧化酶的表达作用，是一种强抗氧化药物[25].类似研究表明，续断的粗提物及35%、50%、65%的乙醇洗脱液对自由基有显著清除作用[26].用大鼠进行试验研究续断对老年痴呆症的作用时发现其对海马结构β-AP的沉积有抑制和清除的作用[27]，而β-淀粉样蛋白(β-AP)在神经元和突触间沉积是Alzheimer患者痴呆的主要原因.程志安等[28]发现续断可有效提高卵巢切除大鼠的全身骨密度、骨矿含量和骨钙的含量，并可增加血清胰岛素样生长因子的表达，可用于骨质疏松的防治.研究切除卵巢的小鼠还发现，经过16个星期的续断提取液处理，续断能通过改变骨头重塑效率来预防骨质流失，还能提高骨头强度，预防有带微体系结构的退化[29].Sung-Soo Kim等[30]发现从续断中提取的咖啡酰奎尼酸衍生物3,5-diCQA对于预防氧化胁迫产生的神经细胞疾病具有潜在医用价值.DR处理对于坐骨神经损伤造成的肌肉凋亡具有抗肌肉萎缩、抗细胞凋亡的作用[31].续断还在糖性白内障发病中起重要作用[32].

3 续断质量研究

3.1 不同产地续断质量差异

《神农本草经·序录》中，对于药物产地选择有“土地所生，真伪陈新”的论述.因此中药产地是否适宜，对于药材质量的影响是很重要的.因而天然中药材的生产多有一定的地域性，且产地与其产量、质量有密切关系.在对37个不同产地的川续断的HPLC图谱进行相似性分析时，发现不同产地川续断种质存在着明显的差异[33].胥秀英[34]、王秀军等[35]建立了续断的HPLC指纹图谱分析方法，并发现云南续断中川续断皂苷Ⅵ含量最低，质量相对较差，而恩施、贵州、四川产的续断中川续断皂苷Ⅵ含量均超过或达到40%.类似的研究，对全国四川、湖北、云南等9个省、市的37个续断进行总皂苷含量测定，结果表明产地对含量的影响较显著，其中湖北鹤峰县野生续断总皂苷含量最高[36].比较野生续断和GAP规范化种植基地在总各项生理特性方面存在的差异发现，野生续断中的镉、汞、铅等有害元素含量明显高于GAP人工种植的续断；而GAP人工种植的续断在总生物碱、糖类、蛋白质类、总灰分元素含量上均高于野生续断[37,38].

探讨五鹤续断不同生长时期有效成分时发现，随着生长年限的增加，其根中可溶性糖的含量呈现出明显的递减趋势，总生物碱和多糖的含量积累呈现出递增趋势；其叶中总生物碱、多糖及水溶性的含量均较低[39，40].杨中林[41]比较来自不同产地的续断在木通皂甙D含量的差别发现，四川木里和盐源的含量最高，湖北五峰和长阳的次之.卫莹芳[42]对23个不同产地的续断总生物碱进行了比较分析，发现四川攀枝花米易县的总生物碱含量最高，达到0.121 2%，其次为湖北鹤峰县和四川越西县，最低的为四川荥经县，仅为0.010 6%.

3.2 续断质量评价方法

传统上，对于中药材质量的评价主要采取两种方法：表观形态的甄别和对其所含个别的“有效或指标成分或部位”进行定性定量分析.表观形态的评价方法虽然直观，但是存在主观意识强、标准无法统一的缺点；有效成分的评价方法缺乏考虑化学成分协同作用这一影响.而且，药材的特殊品质也就是药材的质量主要是生态环境，栽培技术以及种质资源共同作用的结果.只考虑某一因素或某两个因素的影响，都是不全面的.

近年来，随着蛋白质技术和分子生物学技术的迅速发展，药材的质量评价方法也越来越多元化，同工酶技术、分子标记技术等都应用于药材的质量评价中.

4 展望

在植物的分类与系统演化的研究中，核型分析、显微结构以及花粉形态是分析类群之间关系、探索种群发育与演化的重要依据.而植物繁殖是植物繁衍后代、延续物种的一种自然现象，也是植物生命的基本特征之一.天然化学成分及药理作用是中药材质量的主要影响因素之一.但是，只局限于成分分析及药理作用以及少量的对其不同生境的成分差异的研究，而缺乏从生理生化以及种质资源等更深入更系统的研究，尤其缺少中药材质量的内在影响因素，即分子层面的研究探讨，是很片面且不科学的.

再者，药材的质量是药材的根本，它直接影响药材的药理作用以及临床应用.近年来，随着中药材发展前景的趋好，经济价值的攀升，一些不法分子以次充好，将不合格的产品带入市场，致使中药材的质量参差不齐，不仅给人们的健康带来了不利的影响，还严重影响了中药材的长久发展.因此，提高药材的质量，制定中药材的质量评价标准是非常重要且有意义的.

而且由于历代本草记载、地区用药名称和使用习惯的不同，类同品、代用品和民间用药不断出现，中药材的同名异物、品种混乱普遍存在，其种质退化，抗性降低，质量下降现象严重.获得优良的种质资源是提高药材质量的关键，对药材的产量和质量有决定性的作用.所以对中药材进行遗传多样性分析，从表观性态、生理生化指标以及分子水平上综合研究是非常有意义的.所以，建立中药材质量优劣的客观评价方法和相应合理的质控指标将会是中药界以后工作的重点.

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