白及的化学成分及生物活性研究进展

仰莲，彭成，李小红，刘娟，郭力，熊亮

白及为兰科植物白及Bletilla striata(Thunb.) Reiehb.f. 的干燥块茎，又名连及草、白芨等。分布于河南、河北、陕西、甘肃及长江以南地区。其味苦、甘、涩，微寒；归肺、肝、胃经。功能收敛止血，消肿生肌，主治咯血、吐血、外伤出血、疮疡肿毒、皮肤皲裂[1]。现代药理研究表明，白及具有止血、抗溃疡、预防肠粘连、抗菌、抗肿瘤、促进伤口愈合等功效。此外，白及多糖类成分具有抗菌、抗失血性休克、保护皮肤、延缓衰老等功效，同时也是目前药用辅料的研究热点[2]。为了促进白及的进一步研究和开发，本文对其化学成分及药理研究现状作一综述，以期提供一定的参考。

1 白及的化学成分研究

较早研究白及化学成分的是日本Kyoritsu大学，主要分离得到了白及多糖类成分[3]。随后日本Mukogawa女子大学药学院、Osaka大学药学院以及国内的第二军医大学药学院、南京大学生命科学院、解放军医院等对白及进行了更深入的化学成分研究，相继从中分离得到了菲类（phenanthrenes）、联菲类（biphenanthrenes）、联菲醚类（dihydrophenanthrene ethers）、联苄类（bibenzyls）、以及甾体（steroids）和三萜类（triterpenes）等化合物。

1.1 菲与双氢菲类

菲类化合物是白及中报道较多的一类成分，简单的菲与双氢菲也是构成复杂菲类化合物的结构母核。目前已报道了8个菲类化合物（Ⅰ）、6个双氢菲类化合物（Ⅱ），都是母核4位有甲氧基取代，2位和7位有羟基或甲氧基取代,而5位很少有取代基。它们的结构和名称分别如图1和表1所示。

图1 白及中菲（Ⅰ）及双氢菲（Ⅱ）类化合物的母核

表1 白及中菲（Ⅰ）及双氢菲（Ⅱ）类化合物名称与结构

1.2 联菲类及联菲醚类

白及联菲或联菲醚为两个简单的菲或双氢菲类连接而成，目前报道的有1,1′-联菲（15-17）和1,3′-联菲（18-20）以及7,8′-联菲醚类（21-24），它们的名称和结构见图2和表2。

图2 白及中的联菲及联菲醚类化合物（15-24）

表2 白及中的联菲类和联菲醚类化合物的名称与结构

1.3 其它菲类

白及中还分离得到了一些复杂的菲类化合物如菲并螺甾内酯类（25）、菲并吡喃类（26-28）、苯甲酰菲（29）和菲糖苷类（30-33）。其结构和名称如图3、表3所示。

图3 白及中的其它菲类化合物（25-33）

表3 白及中的其它菲类化合物名称及结构

1.4 联苄类

联苄类化合物是白及中的另一大类成分，也是生物合成菲类化合物的前体物质[17]。联苄类化合物结构多变，从简单的联苄（34-39）到复杂的单苄基联苄（40-45）、双苄基联苄（46-48,53）和三苄基联苄（49-52）等，分为以下Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ四种母核类型的共20个化合物。他们的结构和名称分别如图4、表4所示。

图4 白及中的联苄类化合物的基本母核Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ及化合物53

表4 白及中的联苄类化合物的名称及结构

1.5 其它类

白及中除分离得到了联苄和菲类化合物外还报道了较为特殊的C-32和C-31环菠萝蜜烷型三萜（54-58）[21]，C-32环菠萝蜜烷型三萜只在少数几种植物中出现，如Krameria pauciflora[22]。两个1位氧苷的甾体皂苷（59-60）据报道具有很好的抗癌活性[23]。还报道了有2-异丁基苹果酸葡萄糖氧基苄酯类化合物（61-65）[8,20]，木脂素类五味子醇甲[19]、丁香酚树脂[24]以及一些小分子化合物如咖啡酸[24]、大黄素甲醚[4]等。

图5 白及中的其他类化合物结构

2 白及生物活性研究

2.1 白及抗肿瘤、抗癌活性研究

白及胶已作为一种栓塞剂用于肿瘤的介入治疗。白及胶又叫白及多糖、白及甘露聚糖，由多种小分子的糖类聚合而成，无抗原性和致热原性，组织相容性好。白及胶还具有较好的靶向性并且能促进凝血形成血栓[25]，对肾脏、肝脏等器官的肿瘤介入治疗具有良好的效果[26,27]。白及多糖微球作为一种新型的栓塞剂型，其制备工艺也正被广泛的研究[28]。此外，白及胶还能够直接抑制肿瘤血管内皮因子与其受体的结合从而抑制肿瘤血管的生成[29]。白及单体抗癌活性研究较少，发现59和60号化合物对A549, SK-OV-3, SK-MEL-2和HCT15细胞有明显的细胞毒作用[23]，43和47号化合物具有抑制细胞维管束蛋白聚合的作用47号还能够加强SN-38对K562/BCRP cells的细胞毒性[7]。在白及有效部位研究中，发现三氯甲烷层萃取物对诱导HL60型白血病细胞凋亡并抑制其增值的作用效果较佳[30]，也对小鼠黑色素瘤B16细胞有诱导凋亡的作用，其IC50达60.99 μg．mL-1[31]，白及的水提取液能够抑制S180肉瘤的生长，并能够延长小鼠的寿命，保护小鼠的肝细胞[32]。

2.2 白及对创面愈合作用的研究

《本草纲目》记载：“白及质极粘腻，性极收涩，以此研末日服，能坚敛脏，封填破损，痈肿可消，溃败可托，死肌可去，脓血可洁，有托早生新之妙用也。”白及临床的消肿生肌之功效，其主要的有效物质是白及多糖。现代研究表明白及在溃疡、烧伤等创面具有良好的修复愈合作用。在胃溃疡的治疗中，白及多糖能附着在胃壁上形成一层保护膜，阻止胃酸和胃蛋白酶对溃疡面的腐蚀，有利于溃疡的愈合[33]；另一方面白及胶能够促进表皮生长因子（EGF）及表皮生长因子受体（EGFR）的表达而降低肿瘤坏死因子(TNF-α)的表达，最终达到促进组织愈合的作用[34]。白及胶还能够对创面有消炎和镇痛的作用，其良好的药理效用让其成为贴膜剂的较优之选[35]。而且白及胶作为一种天然的药用辅料，有较好的生物相容性和生物降解性，为环境保护提供了有力的保证。

2.3 白及抗氧化作用的研究

白及的抗氧化作用已逐渐被应用到美容护肤中。白及多糖对氯化钴(CoCl2)诱导人角质形成细胞( human keratinocytes，HKC)氧化应激和炎症损伤体外模型具有保护作用，还能够调节JAK/STAT信号通路的JAK2表达水平，从而抑制下游炎症因子如肿瘤坏死因子（TNF-α）、白细胞介素IL-6和IL-8等的释放，这可能是白及多糖保护HKC抗氧化损伤的机制之一[36]。在对抗自由基方面白及多糖琥珀酸酯具有很好的对抗自由基OH•和O2-•的活性，且白及多糖被琥珀酸酯化后其抗氧化活性随着取代度的增强而增强[37]。白及抗氧化活性部位的筛选实验，采用羟基自由基(•OH)体系、二苯代苦味基肼自由基(DPPH•)体系对Fe3+进行还原能力试验，发现乙酸乙酯部位具有较好的抗氧化活性，对•OH和DPPH•的清除作用最强，其IC50值分别为0.238 mg．mL-1、0.076 mg．mL-1[38]。

2.4 白及止血活血活性的研究

众所周知，白及为临床止血良药。研究表明白及的正丁醇和水提取部位能够显著的提高ADP诱导的血小板聚集率，而乙酸乙酯部位作用刚好相反，有延迟凝血的作用[39]。其作用机制主要是增强血小板第III因子的活性，缩短凝血酶生成时间抑制纤维蛋白酶的活性，同时也使细胞凝聚形成人工血栓而止血[40]。

2.5 白及抗菌活性研究

白及抗炎愈创的作用让研究者注意到白及的抗菌活性作用上面，而早期白及抗菌活性研究的较少，仅日本学者对分离的少数化合物进行了抗菌活性研究，具研究菌种较少[11,20]。后来，在白及抗菌活性有效部位研究中发现白及水煎液对变形链球菌的抑制作用[41]可用于防龋齿，乙酸乙酯部位具有广谱抗菌活性[42]。另外，康庄等就白及胶的体外抗菌实验发现，白及粉中加入泛影葡胺及生理盐水，制成的凝胶体能够有效杀死或抑制耐药结核杆菌的生长[43]。

2.6 其它

白及作为肺科良药，其多糖类成分能够抑制肺组织中羟脯氨酸（Hyp）的含量，从而减轻肺组织的病理损伤，最终达到预防和延缓肺组织纤维化的进程[44]。白及萜类化合物能够明显的抑制血管的生成，同时对人脐静脉内皮细胞有明显的诱导凋亡的作用[45]。此外，白及还有一定的免疫功能[46]。

3 小结

白及现代药理活性及物质基础的研究相辅相成，逐渐推动着中药白及的开发与发展。白及多糖类成分因其优良的性能，已被开发作为肿瘤血管栓塞剂、代血浆以及作为贴剂的成膜材料等。而白及的广谱抗菌活性，为临床耐药菌的治疗提供了可能的选择。同时白及对肿瘤的细胞毒性研究也为中药在临床治疗肿瘤及癌症病例提供了可靠的参考。还需进一步的研究白及抗菌活性和抗肿瘤活性物质基础及更为深入的药理机制研究，为白及的开发利用指明方向。

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