欧 莹 莫善列 肖智会 甄汉深 蒋兰兰
1.广西中医药大学,广西 南宁 530001;2.中国科学院海洋生物资源可持续利用重点实验室,广东 广州 510301
古钩藤又名大叶白叶藤、牛角藤、断肠草(《广西药用植物名录》)、半架牛、大暗消(《云南中草药》)等,为萝藦科白叶藤属植物古钩藤Cryptolepis buchananii Roem.et Schult.的根,叶也供药用[1]。多生于阳坡,攀援于其他树上,分布于广东、广西、云南、贵州等地[2]。具有舒筋活络,消肿止痛,解毒等功效,用于治疗腰痛、腹痛、跌打损伤、骨折、痈疮、癣等疾病[1]。因此本文拟对近年来有关古钩藤的生药鉴定、植物分子生物学、化学成份及药理作用进行系统综述,以期对今后的研究能够有所启示和帮助。
1809 年,Robert Brown根据花粉粒结构和合蕊冠结构特点创建了萝藦科Asclepiadaceae,萝藦科共有48属2800种植物,产热带及温暖地区[3],中国有44属245种,主要分布于西南及东南部[4]。由于该科种类较多,其中许多植物具有重要的药用价值,在临床上和民间应用于治疗肿瘤、哮喘、咳嗽、风湿性关节炎等[5]。因此在人类疾病的预防和根治、新药开发等方面具有广泛的应用价值,有较强的市场开发潜力,目前大多数研究集中于鹅绒藤属 (Cynanchum)、牛奶菜属 (Marsdenia)、杠柳属 (Periploca)等,如:莫罗坚等[6]采用光学和扫描电子显微镜观察其中牛奶菜族11属28种植物叶表皮的外表皮和内表皮形态特征,提出牛奶菜族的气孔器可能从平列型向环列型进化。李玉玲等[7]观察了萝藦科鹅绒藤属12种植物花粉器形态,发现花粉块有球形、长球形和超长球形3种类型;着粉腺的形态则有6种类型:长圆形、方形、近方形、三角形、正三角形和近三角形。白重炎等[8]运用解剖学的方法观察和研究了萝藦科中鹅绒藤和杠柳的茎、叶中乳汁管的类型、分布和大小。
对白叶藤属的研究较少,萝藦科白叶藤属Cryptolepis植物全球有12种,分布于亚洲和非洲热带地区。我国有白叶藤C.sinensis(Lour.)Merr和古钩藤 C.buchananii Roem.et Schult 2种,产于我国南部和西南部[9]。K.Lakshminarayana和 M.Suresh Babu[10]曾报导了古钩藤大孢子囊显微特征的植物形态学的发展,详细介绍了花药和子房的组成形态特征以及如何产生孢子和受精过程。
萝藦科的分类一直备受争议,Rendle[11]根据植物形态学的特征如:雄蕊 (茎或柄)、花药的药室数、授粉和繁殖等将萝藦科分为两个亚科:Periplocoideae(杠柳)亚科和Cynanchoideae亚科。Hutchinson提高了杠柳亚科的分类等级,将其变为一个科。但是,在分类学中包括目前的研究显示,尽管这两个亚科有一些不同的地方,可是它们非常相似,因此将它们划分为两个单独的科是不合理的。相似的结论可以从 Tiagi[12]和 Dixit[13]的植物维管结构研究的基础上得出。
最近,朱华等[14]报导了古钩藤的药材性状是:藤茎呈类圆形,通常切段或斜片,长约2~4cm,直径0.5~3.5 cm。老茎表皮粗糙,棕褐色,具纵皱纹,未脱落栓皮黄褐色,有横向突起的圆点 (皮孔)。栓皮松脆,可剥离,棕红色。断面黄色,具菊花心,质坚,难折断,无毛。叶对生,叶片矩圆形或椭圆形,长0.8~1.6 cm。宽3.5~6.5 cm,顶端圆形尖头,基部宽楔形,上表面黑褐色,下表面黄白色。侧脉近水平横出,每边约30条。味涩,微苦。发现古钩藤的显微特征较明显:栓皮棕红色,皮层与髓部有乳汁管细胞散在,叶的下表皮有许多非腺毛为乳突状,把气孔遮住。韧皮纤维有2种,一种韧皮纤维细长,壁薄,另一种韧皮纤维较短,壁微波状。这些特征可作为鉴别古钩藤真伪的参考依据。此外,还确定了古钩藤的吸收光谱在400~800nm波长测定光谱图,结果乙醇浸泡液在410.6nm和665.0nm有2处最高吸收峰,而氯彷浸泡液在414.0nm和772.5nm也有2处最高吸收峰。
Mahmood[15]等从萝藦科中娃儿藤、古钩藤、南山藤的树叶中分离出基因组DNA,经过聚合酶链反应和数据处理分析,聚类分析发现这三种基因相似度范围在数值区间0.42~0.85之间,其平均值为0.63。对所有引物的聚类分析表明基因多样性存在于同种和不同种的物种之间。物种是生态多样性的单位,等位基因是基因多样性的单位,不同种的样品比同种的样品含有更多的不同等位基因。结果表明这些物种之间存在着非常密切的亲缘关系。
萝藦科是通过昆虫传花授粉的,这种方式影响了其进化过程从而在构成分类内产生变化。不同研究已经表明牛奶菜族和马利筋族主要通过双翅目昆虫传花授粉[16]。娃儿藤和南山藤属于马利筋亚科,古钩藤则属于杠柳亚科。基因比对实验研究的结论也已经证明了娃儿藤和南山藤目前在相同的类群,并且显示出密切的亲缘关係,属于同一个亚科,甚至相同的族[15]。例如:牛奶菜族。这个类群的种已经显示了相互间的密切关係,而古钩藤属于另一个不同的亚科,例如:杠柳亚科,并且在实验的分析中,它也是在不同的类群中产生的。
迄今为止从古钩藤中分离鉴定得到的天然化合物主要含强心甙、白叶藤甙 (Cryptolepisin)、白叶藤甙 A、C(Cryptanoside A、C)、吉曼尼醇二十二碳酸酯 (Ger-manicol docosanoate),还含有抗绿脓杆菌、大肠杆菌、白假丝酵母菌的活性物质古钩藤喹多碱 (Quindo-line)、白叶藤勒碱 (Cryptolepine);附茎含古钩藤碱 (Buchananine);叶含白叶藤甙 A,B,C(Cryptanoside A,B,C)[9]。
4.1 镇痛抗炎作用 采用小鼠热板法和扭体法镇痛实验,分别观察古钩藤水煎液和醇提液对小鼠毛细血管通透性和二甲苯对小鼠耳廓肿胀的影响。结果表明,古钩藤水煎液能显著提高小鼠痛阈值,降低毛细血管通透性,抑制由二甲苯所致的炎症反应,可显著减轻小鼠耳廓肿胀,有明显的镇痛和抗炎作用[17];而醇提液具明显的镇痛作用,大剂量能降低毛细血管通透性,抑制由二甲苯所致的炎症反应,可减轻小鼠耳廓肿胀的作用,因此,有明显的镇痛和一定的抗炎作用[18]。
4.2 降糖作用 当前,糖尿病患者人数估计在1.5亿左右,预测到2025年患者人数还将增加1倍,中国将成为仅次于印度的第二大糖尿病患病最多国家。糖尿病已被列为全球继心血管病、肿瘤之后第3位威胁人类健康的慢性非传染性疾病[19]。目前临床上降血糖药的主力军仍然是西药[20],但西药在治疗中存在着诸多不良反应,例如低血糖症、胃肠道不良反应、肝肾毒性、心脏毒性等。因此从天然药物中寻找降血糖有效成分的研究日益受到重视。中药治疗糖尿病有独到之处,降糖作用温和持久,毒性和不良反应小,具有综合治疗作用,可有效地延缓并发症的发生与发展[20]。采用古钩藤水提液高、低剂量组给小鼠灌胃连给10 d,并和阳性对照药格列本脲、二甲双胍比较。古钩藤水提液对正常小鼠血糖无明显降低作用而对小鼠实验性高血糖有一定的降血糖作用[21]。
4.3 强心作用 20世纪60年代,心衰的治疗措施以强心、利尿为主,70年代则在强心、利尿的基础上加用血管扩张药 (如硝酸甘油、硝普钠等)和改善心肌能量代谢的药物(如三磷酸腺苷、米力农等),80年代以后,随着血管紧张素转换酶抑製剂 (ACEI)的问世,ACEI成为心衰治疗的“基石”,心衰的治疗有了根本性变革[22],洋地黄强心苷类药也由原来的主导地位变为辅助地位[23]。近年来随着治疗心衰药物的增多,人们对地高辛治疗心衰作用也发生争议。因此,寻找更安全、有效的替代药物成为关键。我国的萝藦科植物约有42属204种[24],其中许多属植物具有强心作用。吕富华[25,26]和邓士贤[27]曾报导国产杠柳属 (Periploca L.)、马利筋属 (Asclepias L.)和牛角瓜属 (Calotropis R.Br.)植物的强心作用。而古钩藤根与全草均含强心苷[2]。药理研究表明从古钩藤提取的白叶藤苷可使蛙心停止于收缩或半缩状态,使在体兔心及离体豚鼠心脏收缩力加强,心率减慢,继而出现心率不整,最后停止于收缩期,豚鼠心电图观察表现典型的洋地黄样强心作用,并且较洋地黄毒苷蓄积性低[28]。所以,古钩藤有进一步开发及临床应用的必要。
本文对古钩藤的生药学鉴定、植物分子生物学、化学成分、药理作用等方面进行了总结,发现目前对古钩藤的研究还远远不足,特别是化学成分和药材质量标准的研究几乎是空白,同时药理作用和相关的机理研究等方面还需要进一步完善。
此外,对古钩藤进行药用植物学及其关心的活性成分、药理及药效学等基础研究还有很大的空间,如强心苷成分的发现,尚缺乏相关的药效学实验支撑数据,因此古钩藤强心苷等的生物活性及其构效关系将是一个值得研究的新方向。同时,还应加强古钩藤其他有效成分的研究,使其实现充分的开发利用。如加强古钩藤的分子生物学以及进一步的细胞生物学研究,为古钩藤种质资源保护和种源质量标准的建立及进一步实施CAP规范种植打下基础;现代科学技术的进步,如细胞培养、组织培养和转基因技术等,可以预期直接生产古钩藤生理代谢产物。在活性成分研究的基础上进行上述研究,将对植物保护和资源利用的理想途径和方向产生深刻的影响。
由于古钩藤在国内外民间广泛应用治疗腰腹痛、骨折等疾病,为此对古钩藤的全面、系统的研究是十分必要的,同时应关注加强生态资源合理应用的研究。古钩藤药用价值认识的不断深入研究必将进一步推动古钩藤的产业化发展。
[1]全国中草药汇编编写组.全国中草药汇编.下册.北京:人民卫生出版社,1976:170.
[2]江苏新医学院.中药大辞典.上册.上海:上海科学技术出版社,1977:565.
[3]Mabberley D J.The Plant Book[M].Cambridge:Cambridge Press,1997:59-60.
[4]蒋英,李秉滔.中国植物志:第63卷 [M].北京:科学出版社,1977:249-617.
[5]张国华,张如松.萝藦科植物的药理作用研究[J].浙江中医药大学学报,2009,33(3):445-446.
[6]莫罗坚,黄久香,庄雪影,李秉滔.国产萝藦科牛奶菜族11属植物叶表皮形态研究[J].华南农业大学学报,2006,27(2):56-64.
[7]李玉玲,秦新生,冯乙晴.12种鹅绒藤属 (萝藦科)植物花粉器形态学研究[J].植物研究,2012,32(2):137-142.
[8]白重炎,曹娟云,王宁勃.萝藦科2种植物乳汁管的解剖结构研究[J].延安大学学报 (自然科学版),31(2):90-94.
[9]余传隆,黄泰康,丁志遵.中药辞海.第一卷.北京:中国医药科技出版社,1993:1393-1394.
[10]Lakshminarayna,K;Babu,MS.Developmental morphology of the micro and megasporangium in Cryptolepis-Buchananii R -and-S[J].Current Science,1988,15(57).
[11]Rendle,A.B..The classification of flowering plants.Vol.Ⅱ,Cambridge University Press,Cambridge,1938.
[12][13]Tiagi, B.and Dixit, G..Bull, Bot.Soc.Bengal,1965,19:111.
[14]朱华,周春山,廖月葵,白燕远.古钩藤的生药学鉴定[J].中国中药杂志,2004,29(7),:634-636.
[15]Mahmood,Tariq;Tariq,Adeeba;Nazar,Nazia;et al.Comparative assessment of genetic variability in Cryptolepis Buchananii,Tylophora Hirsuta and Wattakaka Volubilis [J]Pakistan Journal of Botany,2011,43(5):2295-2300.
[16]Venter H.J.T.and R.L.Verhoeven.1997.A tribal classification of the Periplocoideae(Apocynaceae).Taxon,46:705-720.
[17]张兴燊,周芳,廖月葵,李丽,熊靖云,蓝国亮,陈武棠,韦江惠,覃莉萍,梁飞.古钩藤镇痛抗炎药理作用的实验研究[J].时珍国医国药,2007,18(7):1603-1604.
[18]张兴燊,文丽艳,秦红玲,陈红岚,雷宗焕,李丽,周芳.古钩藤醇提液镇痛抗炎药理作用的实验研究[J].时珍国医国药,2009,20(11):2735-2736.
[19]王波.番石榴叶提取物辅助降血糖作用及其机制研究[D].四川:四川大学博士学位论文,2007:16.
[20]洪浩.中药降血糖作用机制实验研究进展[J].安徽中医学院学报,2001,20(2):59-61.
[21]张兴燊,黄昕,潘能玉.古钩藤水提液对正常小鼠血糖影响的实验研究[J].时珍国医国药,2010,21(10):2699-2700.
[22]Packer M,Cohn JN.Consensus recommendations for the management of chronic heart failure[J].Am J Cardiol,1999,83:1A -5A.
[23]白玉国,赵秀丽,张爱琴.洋地黄强心苷类药治疗充血性心力衰竭的研究进展[J].药物不良反应杂志,2006,8(3):165-168.
[24]侯宽昭.中国种子植物科属辞典.北京:科学出版社,1958:41.
[25]吕富华,李章文,江明性.国产马利筋的强心作用[J].药学学报,1960,8(6):245-249.
[26]李章文,吴瑞熙,吕富华.杠柳皮 (北五加皮)的药理作用[J].中华医学杂志,1956,42(7):651-652.
[27]邓士贤,王懋德,王德成.牛角瓜甙的强心作用及其生物效价[J].药学学报,1962,9(11):667-670.
[28]乐开礼,周云仙,杨德馨.白叶藤甙的强心作用[J].药学学报,1963,10(9):561-565.