张楠淇,吴迪,陈金鸾,李平亚
(吉林大学药学院,长春 130021)
狗舌草[(Tephroseriskirilowii(Turcz.ex DC.)Holub.]是菊科(Asteraceae)狗舌草属(Tephroseris)多年生草本植物。性寒,味苦,微甘,全草有小毒。多分布于我国东北以至华东、西南各地,俄罗斯远东地区、朝鲜、日本也有分布。狗舌草普遍生长于草地山坡、塘边及路边湿地,海拔250m~2000m处[1]。根及全草入药。据《中药大辞典》记载,其具有清热、利水、杀虫等功效,现代药理学研究表明,狗舌草有较好的抗溃疡和抗肿瘤作用[2],并具有多种活性成分。本文通过整理国内、外研究报道,对狗舌草的化学成分和生物活性研究进行了归纳总结,为其进一步深入研究和开发利用提供参考。
国内、外研究表明,狗舌草属植物主要含有双稠吡咯啶生物碱。近年来,越来越多的研究人员开始关注狗舌草的其他化学成分。发现狗舌草中主要化学成分包括黄酮类、多种双稠吡咯生物碱类、挥发油类和蛋白质类等。
陈进军等[3]用分项试管预试法和圆形滤纸层析法对狗舌草的化学成分进行研究发现,狗舌草中含有黄酮类化合物。
邱燕燕等[4~6]对狗舌草中的总黄酮进行了研究,认为其含有黄酮类、黄酮醇类及异黄酮。同时采用了单因素和正交试验相结合的方法,确定了狗舌草中总黄酮的最佳提取工艺,即提取温度为80℃、料液比为1∶10、提取时间为3h、提取次数2次。
司红丽等[7]对狗舌草中黄酮进行提取和毒性试验,再次验证了狗舌草中含有黄酮类化合物,且确定其主要为黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮醇类和异黄酮类,并测定其黄酮类化合物含量为5.71%。狗舌草总黄酮的LD50为1 392.52mg/kg±94.62mg/kg,属于中等毒性。
Miranda C L等[8~10]报道,狗舌草属植物主要成分为多种双稠吡咯啶生物碱。陈进军等[11]发现,狗舌草中双稠吡咯啶生物碱的含量早花期为0.174%,与Buckmaster等[12]报道的结果0.181%相近;盛花期为0.104%,与Alpin[13]报道的结果0.107%相似。由此证明,盛花期狗舌草中双稠吡咯啶生物碱含量明显低于早花期。
王建华等[14]利用溶剂萃取法从狗舌草中得到总生物碱,并通过色谱和波谱技术对总生物碱进行了分离和鉴定。通过TLC及GC-MS判断发现,狗舌草中至少含有4个双稠吡咯啶生物碱,并确定了这4个化合物的结构,分别为千里光宁、千里光非灵、全缘千里光碱和当归酰天芥菜定。当归酰天芥菜定水解产物之一经TLC分离得到化合物为天芥菜定。
周玉顺等[15]采用水蒸气蒸馏法从狗舌草中提取到挥发油,并采用GC-MS联用仪对挥发油的化学成分进行分析,对鉴定出的21种化合物归类分析发现,不饱和烯类的种类最多(共13种),其次是苯类、烷类、醇类、薁类、酸类、酮类、酯类。主要挥发油成分为(E)-7,11-二甲基-3-亚甲基-1,6,10-十二碳三烯(27.37%)、[3aS-(3aα,3bβ,4β,7α,7aS*)]-八氢-7-甲基-3-亚甲基-4-(1-甲基乙基)-1H-环戊(1,3)环丙(12)苯(25.25%)、2,6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基)-二环(3.1.1)庚-2-烯(18.36%)、石竹烯(10.27%)、α-金合欢烯(6.50%)等。
黄国文[16]用碱提酸沉法提取出狗舌草中的蛋白质,并确定了提取狗舌草中蛋白质的最佳工艺条件,发现料液比为1∶35,pH 8.5,温度45℃,时间20min;当提取液在pH为6时,蛋白沉淀率为67.5%,即为蛋白质的最佳提取条件。同时发现,影响狗舌草蛋白质提取率的主次因素依次为浸提温度>浸提时间>料液比>水提液pH。
白丽明等[17]采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱等方法对狗舌草进行分离纯化,根据实验所得到的理化性质和波谱数据来进行结构鉴定,从狗舌草中分离并鉴定了5种化合物,分别为正二十六烷醇、β-谷甾醇、白桦脂酸、对羟基苯乙酮和东莨菪内酯。这5个化合物均为首次从狗舌草中得到。
《全国中草药汇编》记载狗舌草可作药用,具有清热解毒、利尿等功效,用于肺脓疡、尿路感染、小便不利、白血病、口腔炎、疖肿等。民间采集和利用狗舌草用于治疗发热、贫血、肝脾和淋巴结肿大。现代药理学对其提取物的活性的大量研究发现,其提取物具有抗淋巴性白血病、抗肿瘤和抗癌等活性。但狗舌草中的生物碱具有毒性,尽管含量很低,但应该注意控制和防护。
孔庆波等[18]利用淋巴性白血病L1210细胞荷瘤DBA/2小鼠为模型,研究狗舌草提取物对供试小鼠生存期的影响发现,狗舌草60%乙醇提取物对供试小鼠的生存期有延长作用,可将其作为进一步研究抗淋巴性白血病的材料。
陈进军等[19]对狗舌草提取物进行体内抗淋巴性白血病效果研究,发现狗舌草60%乙醇提取物与单猪屎豆碱和懈皮素在体内抑制淋巴性白血病方面具有一致性。陈进军等[20]报道了利用淋巴性白血病L1210细胞,以单猪屎豆碱、槲皮素和环磷酰胺为参照,研究狗舌草60%乙醇提取物对L1210细胞的体外作用,结果发现:一定剂量的狗舌草60%乙醇提取物具有明显的体外抑制淋巴性白血病L1210细胞的作用,且这种作用具有明显的剂量依赖性;并且狗舌草60%乙醇提取物在体外对L1210细胞的细胞毒性较小。司红丽等[21]研究狗舌草总黄酮对L1210细胞生长和细胞周期的影响发现,狗舌草中的总黄酮呈浓度依赖性抑制L1210细胞生长,对L1210细胞的增殖具有显著抑制作用,从而阻断了细胞周期的正常发展。王建娜[22]研究狗舌草总黄酮对L1210细胞体外生长和细胞周期的影响,结果表明,狗舌草总黄酮对L1210细胞体外生长、增殖有抑制作用,对细胞周期有阻滞作用,显示出了抗淋巴性白血病的作用。
狗舌草含有以天芥菜定为结构基础的双稠吡咯啶生物碱,预示其可能有抗肿瘤活性[23]。马志刚等[24]采用多发性骨髓瘤U266细胞株与狗舌草提取物共同培养,电镜观察细胞凋亡形态,研究狗舌草提取物对U266细胞的细胞凋亡作用及其机制。体外实验发现,狗舌草提取物对人类骨髓瘤细胞U266有细胞凋亡作用,且存在剂量依赖关系;并且,可以改变U266细胞的细胞周期[25],其可能的机制有2种:①动员细胞进入周期,在S期、G2/M期诱导细胞凋亡/杀伤细胞;②将细胞阻滞在S期、G2/M期。具体分子机制需进一步研究。徐俊卿[26]等则将U266细胞株与狗舌草提取物共同培养,采用CCK-8试剂检测细胞毒作用,结果表明,体外实验中狗舌草提取物对人类骨髓瘤细胞U266有细胞毒作用,且呈现剂量依赖关系,其半数抑制(质量)浓度约为3.2mg/L。
白丽明等[17]从狗舌草中分离得到白桦脂酸,并进行了其对人体肺癌细胞、人体肝癌细胞毒活性试验,结果发现,白桦脂酸对人体肺癌细胞VA-13、人体肝癌细胞HepG2表现出一定的细胞毒活性,其半数抑制浓度(IC50)分别为12.1μmol/L和22.2μmol/L,表明狗舌草具有一定的抗癌作用。
Cheeke P R[27]报道了狗舌草中含有数种致癌的双稠吡咯啶生物碱。
陈进军[28]用质量分数为10%的狗舌草饲料喂猪144d,在短短近5个月的试验中,猪的肝脏已出现结缔组织和胆管大量增生,并形成许多假小叶,已显示出肝硬化的趋势。并且出现了肝细胞的异形性,例如巨肝细胞、胞浆淡染、胞浆内陷等癌变的特征。所以,可以初步推断,狗舌草对动物有肝毒性,能引起肝硬化和原发性肝癌,而且二者之间可同时或交叉发生。
王跃虎等[29]对狗舌草中生物碱LD50进行测定及毒性成分分析,结果发现狗舌草有较大的毒性,其原因可能与狗舌草中存在具有大环双酯结构的千里光宁、千里光非灵和全缘千里光碱有关。尽管狗舌草中生物碱含量很低,但其毒性很大,LD50为74.52mg/kg,属于高毒范围[30],应注意对其控制和防除。
狗舌草具有广泛的药理作用和临床应用价值,具有巨大的药用潜力,值得科学界特别注意,但目前对其研究尚少。随着现代分离技术的提高,逐渐从狗舌草中分离出多种化合物,为其开发利用奠定了基础,具有现实意义。为了将狗舌草中分离到的化合物开发成现代药物来控制各种疾病,有必要对其生物活性、作用机制、药物动力学以及临床试验之后的毒副作用进行更加深入地研究。
[1]陈艺林.中国植物志:第77卷第1分册[M].北京:科学出版社,1999:155-158.
[2]傅坤俊.黄土高原植物志[M].北京:科学出版社,1987:350-356.
[3]陈进军.狗舌草提取物对L1210细胞的作用及毒性研究[D].陕西:西北农林科技大学,2001.
[4]邱燕燕,牛泱平.狗舌草中总黄酮的提取工艺研究[J].浙江化工,2009,40(10):5-7.
[5]李巧玲.黄酮类化合物提取分离工艺的研究进展[J].山西食品工业,2003,(4):6-7.
[6]Hung CP,Park JB,BaeKH.Pbarmas cological effcets of methanolie extract from the root of Scute1lariabaicalensis and its flavonoids on human gingival fibroblast[J].PlantaMed,1995,61(2):150.
[7]司红丽,王建华,王跃虎.狗舌草总黄酮的提取及其毒性试验[J].畜牧与兽医,2003,35(7):9-10.
[8]Miranda C L,Cheeke P R,Schmtiz J A.Toxicity ofSeneciojacobaeain rats[J].Toxicol Appl Pharmacol,1980,59:432.
[9]Mclean E K.The toxic actions of pyrrolizidine alkaloids[J].Pharmacol Rev,1976,22:429-483.
[10]Huxtable R J.Activation and pulmonary toxicity of pyrrolizidine alkaloids[J].Pharmacol Ther,1990,47:371-381.
[11]陈进军,王建华.早花期和盛花期狗舌草中双稠吡咯啶生物碱对大白鼠的毒性试验[J].中国兽医科技,1998,28(10):8-9.
[12]Buckmaster G W.Pyrrolizidine alkaloid poisoning in rats:protective effects of dietary cysteine[J].Ani Sci,1976,3(2):464-473.
[13]Alpin R T,Mattocks A R.Poisonous alkaloids in the body tissues of the cinnibar moth[J].Nature,1968,219:747.
[14]王建华,王跃虎,司红丽.狗舌草生物碱成分分析[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2004,32(1):93-95.
[15]周玉顺,陈利军,马俊义,等.狗舌草挥发油化学GC-MS分析[J].湖北农业科学,2011,50(15):3194-3196.
[16]黄国文.狗舌草蛋白提取工艺的研究[J].轻工科技,2013,(11):26.
[17]白丽明,原伟伟,于海霞.狗舌草化学成分及其细胞毒活性研究[J].化工时刊,2012,26(10):28-30.
[18]孔庆波,陈进军,王建华.狗舌草化学成分及其抗淋巴性白血病效果试验[J].中国农学通报,2004,20(4):9-11.
[19]陈进军,王建华,史志诚.狗舌草提取物体内抗淋巴性白血病效果研究[J].湖南农业大学学报,2003,29:92-96.
[20]陈进军,王建华,史志诚.狗舌草提取物对L1210细胞的体外作用研究[J].中国农学通报,2003,19(6):29-32.
[21]司红丽,王建娜,胡延春,等.狗舌草总黄酮对L1210细胞的体外作用研究[J].中兽医学杂志,2009,(S):234-238.
[22]王建娜,司红丽.狗舌草总黄酮对L1210细胞的体外作用研究[J].辽宁中医杂志,2010,37(9):1788-1790.
[23]Kelley H A,Robins D J.Pyrrolizidine alkaloids fromLindelofialongiflora[J].Fitoterapia,1990,61(1):89-90.
[24]马智刚,张晓录,范小莉,等.狗舌草提取物对多发性骨髓瘤U266细胞株细胞凋亡的研究[J].中华中医药学刊,2010,28(6):1278-1280.
[25]马智刚,王笑蕾,秦友平,等.狗舌草提取物对多发性骨髓瘤U266细胞周期的作用[J].山西医药杂志,2012,41(11):1100.
[26]徐俊卿,马智刚,张晓录,等.狗舌草提取物对多发性骨髓瘤U266细胞株细胞毒作用研究[J].中医药学报,2011,39(1):11-12.
[27]Cheeke P R.Toxicity and metabolism of pyrrolizidine alkaloids[J].Ani Sci,1988,66:2343-2350.
[28]陈进军,王建华,薛登民.猪狗舌草中毒的病理学研究[J].西北农业大学学报,1999,27(2):53-57.
[29]王跃虎,王建华,司红丽.狗舌草生物碱LD50测定及毒性成分分析[J].饲料工业,2003,24(5):34-35.
[30]鲁超.实验毒理学基础[M].北京:人民卫生出版社,1987:117-118.