张景景,王旭,崔占虎,胡志刚,丁生晨,黄显章*
(1.南阳理工学院 张仲景国医学院,河南 南阳 473004;2.南阳市第一人民医院,河南 南阳 473010;3.湖北中医药大学,湖北 武汉 430065)
·综述·
瓜子金的化学成分及药理作用研究进展
张景景1,2,王旭1,崔占虎2,胡志刚3,丁生晨1,黄显章1*
(1.南阳理工学院 张仲景国医学院,河南 南阳 473004;2.南阳市第一人民医院,河南 南阳 473010;3.湖北中医药大学,湖北 武汉 430065)
瓜子金是远志科远志属多年生草本植物,分布于我国南方各省,民间应用十分广泛,主要用于治疗骨髓炎、咽喉炎、口腔炎等。该植物所含的化学成分主要是皂苷、黄酮、酮、多糖等。药理活性主要表现为抗炎、镇痛以及抗肿瘤等。笔者对瓜子金的化学成分和药理活性研究进展进行综述,为其今后更好的开发利用提供参考。
瓜子金;皂苷;黄酮;抗炎;镇痛
瓜子金又名瓜子草、来麻回、散血丹、小远志、金锁匙、地藤草,为远志科远志属植物瓜子金PolygalajaponicaHoutt.的全草或根,生长于山坡或荒野,主要分布在我国东北、华北、西南及长江流域[1]。瓜子金味苦、微辛,性平,能镇咳祛痰、益智安神、活血散瘀,民间应用十分普遍。临床单用可治疗骨髓炎、关节炎、失眠症等,疗效显著。由其组成的复方主要用于治疗上呼吸道感染等[2],临床疗效确切,未见明显毒副作用,瓜子金在药品开发领域具有广阔的应用前景。笔者对远志属植物瓜子金进行本草考究,对其植物资源分布、化学成分、药理作用等方面的研究进展进行综述,以便对该植
物资源进行更好地开发和利用。
1.1 皂苷类化合物
皂苷类化合物是瓜子金主要成分之一。到目前为止,国内外学者从远志属植物瓜子金中分离得到皂苷类化合物54个(1~54)。这些皂苷类成分均为齐墩果烷型五环三萜皂苷,根据母核上取代基的不同,归纳为4种皂苷元,见图1、表1~2。
图1 瓜子金中皂苷类化合物母核
No名称R1R2R3R4R5R6R7参考文献1TenuifolinOHGlcCOOHCH2OHHHH[3]2Bayogenin-3-O-β-D-glucopyrano-sideOHGlcCH2OHCH3HHH[3]33-O-β-D-glucopyranosylbayoge-nin28-O-β-D-xylopyranosyl-α-L-rham-nopyranosyl-β-D-glucopyr-anosylesterOHGlcCH2OHCH3Glc-rha-xylHH[3]43-O-β-D-glucopyranosylmedica-genicacid28-O-{β-D-xylopyr-anosyl-[β-D-apiofuranosyl]-α-L-rhamnopyrano-syl-β-D-glucopyr-anosyl}esterOHGlcCOOHCH3Glc-rha-(api)-xylHH[3]53-O-β-D-glucopyranosyl2-oxo-olean-12-en-23,28-dioicacid28-O-{β-D-xylopyranosyl-[β-D-ap-iofuranosyl]-α-L-rham-nopyranosyl-β-D-glucopyranosyl}esterOGlcCOOHCH3Glc-rha-(api)-xylHH[3]6PolygalasaponinLOHGlcCOOHCH2OHGal-api-xyl-rha-fucHO[4]7PolygalasaponinXLVIIIOHGlcCOOHCH2OHRha-fucHH[4]8PolygalasaponinXLIXOHGlcCOOHCH2OHGal-api-xyl-rha-glcHH[4]9PolygalasaponinXLVIIHHCH2OHCH2OHHGlc-glc-OH[4]10PolygalasaponinXXIVOHGlcCOOHCH2OHFuc-api-rha-xylHH[5-6]11PolygalasaponinXXVIIIOHGlcCOOHCH2OHFuc-rha-xylHH[6]12PolygalasaponinXXIXOHGlcCOOHCH2OHFuc-rha-xyl-api-galHH[6]13PolygalasaponinXXXOHGlcCOOHCH2OHFuc-(MC,glc)-rha-xyl-galHH[6]14PolygalasaponinXXXIOHGlcCOOHCH2OHFuc-(TC,api)-rha-xyl-araHH[6]15PolygalasaponinXXXIIOHGlcCOOHCH2OHFuc-(MC,rha)-rha-(api)-xyl-araHH[6]16PolygalasaponinXXIOHGlcCOOHCH3Glc-rha-xylHH[5]
表1(续)
表2 瓜子金中皂苷类化合物(II、III、IV)
注:“—”表示无取代基。
1.2 黄酮类化合物
据文献报道,目前从远志属植物瓜子金中共分离鉴定得到24种黄酮类成分(55~78)。具体结构和名称见图2、表3。
图2 瓜子金中黄酮类化合物母核
表3 瓜子金中黄酮类化合物
图3 瓜子金中酮类化合物母核
No名称R1R2R3R4R5R6R7R8参考文献797-Hydroxy-1-methoxy-2,3-methylenedioxyxan-thoneOCH3OCH2OOCH2OHHHOHH[19]803,6-Dihydroxy-1,2,7-trimethoxyxanthoneOCH3OCH3OHHHHOCH3H[19]817-Hydroxy-1,3-dimethoxyxanthoneOCH3HOCH3HHHOHH[19]821,2,7-Trihydroxy-3-methoxyxanthoneOHOHOCH3HHHOHH[19]833,7-Dihydroxy-1,2-dimethoxyxanthoneOCH3OCH3OHHHHOHH[19]841,3,7-TrihydroxyxanthoneOHHOHHHHOHH[19]85GuazijinxanthoneOHOCH2OOCH2OHHC10H17OHOH[14]86NeolancerinOHOGlcOHHHHOHH[20]87PolygalaxanthoneⅢOHGlc-apiOHHHOHOCH3H[20]88SibiricaxanthoneAOHGlc-apiOHHHHOHH[20]891,3-二羟基-2,5,6,7-四甲氧基酮OHOCH3OHHOCH3OCH3OCH3H[21]903-羟基-1,2,5,6,7-五甲氧基酮OCH3OCH3OHHOCH3OCH3OCH3H[21]913,8-二羟基-1,2,6-三甲氧基酮OCH3OCH3OHHHOCH3HOH[21]921,6-二羟基-3,7,8-三甲氧基酮OHHOCH3HHOHOCH3OCH3[21]93l,7-二羟基-2,3,4-三甲氧基酮OHOCH3OCH3OCH3HHOHH[21]941,7-二羟基-3,4-二甲氧基酮OHHOCH3OCH3HHOHH[21]956-羟基-1,2,3,7-四甲氧基酮OCH3OCH3OCH3HHOHOCH3H[21]
1.4 糖及糖酯类成分
糖酯类成分在结构上主要以蔗糖作为共同母核,再以多种形式的糖苷键连接葡萄糖或鼠李糖,成为寡糖后与有机酸类(乙酸、苯甲酸类和苯丙烯酸类及其衍生物)成分形成酯类。目前,已从远志属植物瓜子金中分离得到的糖酯类成分并不多,Fu等[4]从瓜子金中分离得到polygalajaponicose I(96);薛清春[21]从瓜子金根中分离得到2个寡糖多酯tenuifolise B(97)、tenuifolise I(98)。对于瓜子金中的糖类成分,张东明等[20]从乙醇提取物的丙酮溶出物中分离得到了β-D-(3-O-芥子酰基)-呋喃果糖基α-(6-O-芥子酰基)-吡喃葡萄糖苷(99)、荷花山桂花糖A(100)、西伯利亚远志糖A5(101)、西伯利亚远志糖A6(102),以上糖类成分均为首次从瓜子金中分离得到。
1.5 其他类化合物
张东明等[20]从乙醇提取物的丙酮溶出物中分离得到远志醇(103)。薛清春[21]从瓜子金根中分离得到β-谷甾醇(104)、胡萝卜苷(105)。另有学者[13,22]从瓜子金中分离得到一个生物碱—瓜子金脑苷酯(106)。王洪兰等[16]从瓜子金中分离得到二十四烷酸、二十二烷酸、十六烷酸、菠甾醇-葡萄糖苷。李廷钊[9]则从瓜子金中分离得到香豆酸、对羟基苯甲酸、正二十烷酸、麦角甾醇、正十六烷醇、正三十二烷醇、豆甾醇、豆甾-7,22-二烯-3-酮。
2.1 抗炎作用
朱婷等[23]提取瓜子金发酵液中的总皂苷,采用二甲苯诱导小鼠耳廓肿胀实验模型和腹腔毛细血管通透性实验观察抗炎作用。结果表明,瓜子金发酵总皂苷能抑制二甲苯诱发的小鼠耳廓肿胀,当给药剂量为6 g·kg-1时,与阳性对照组比较差异无统计学意义,作用强度相近。其对冰醋酸致腹腔毛细血管通透性增高有明显的抑制作用,作用强度与剂量有关,剂量越大作用越明显。表明瓜子金发酵总皂苷具有较好的抗炎作用。王洪兰等[24]也发现瓜子金的醇提部位对二甲苯所致炎症有较好的抑制作用。在所有部位中,正丁醇部位的作用最强,抑制率可达52%,与阳性药阿斯匹林的作用相当;乙酸乙酯部位次之;而石油醚部位则无作用。Wang等[3]发现,瓜子金的石油醚、乙酸乙酯和丁醇3种萃取部分浸膏对由角叉菜胶诱导的大鼠急性足爪肿胀有明显的抗炎作用。其中正丁醇部位作用效果最好,强于阳性药双氯芬酸钠;乙酸乙酯与甲醇部位次之;石油醚部位则无作用。Gao J等[25]经过研究证明,注射瓜子金药液的大鼠对由角叉菜诱导引起的急性足爪肿胀有显著的消肿作用。进一步的研究显示,瓜子金中含有的三萜皂苷类化合物为其抗炎的活性成分。临床研究表明,瓜子金水提物制成的片剂和颗粒剂均对咽炎和肾炎有良好的疗效[26]。赵清超等[27]通过建立脂多糖诱导巨噬细胞系RAW264.7细胞体外炎症模型,研究不同浓度瓜子金有效部位群(总黄酮、总皂苷含量达77%以上)抗炎作用机制,发现瓜子金有效部位群抗炎作用与其减少巨噬细胞炎症介质的生成与释放及降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素6(IL-6)mRNA的表达密切相关。
2.2 镇痛作用
提取瓜子金发酵液中的总皂苷,采用小鼠扭体和热板实验观察镇痛作用。结果表明,瓜子金发酵总皂苷能减少冰醋酸刺激致痛小鼠的扭体次数及提高热板致痛小鼠的痛阈值,说明瓜子金发酵总皂苷具有一定的镇痛效果[23]。瓜子金的提取物可以减少扭体反应的次数,提示瓜子金的甲醇提取物及其萃取部位(乙酸乙酯部位、正丁醇部位)对化学刺激引起的疼痛有一定程度的抑制作用。其中,甲醇总提物的效果较好,抑制率可达54%;而乙酸乙酯部位和正丁醇部位的作用则次之,约为40%左右[24]。
2.3 抗肿瘤作用
2.4 细胞保护作用
瓜子金中三萜皂苷成分—瓜子金皂苷己通过维持线粒体功能、抑制Caspase-3激活,对1-甲基-4-苯基吡啶离子(MPP+)诱导大鼠肾上腺髓质嗜铬瘤分化细胞(PC12)凋亡能够起到保护作用[30]。同时瓜子金皂苷丙也可以抑制MPP+诱导PC12细胞凋亡,其作用机理可能与上调B淋巴细胞瘤/白血病-2基因(Bcl-2)和下调Bax蛋白的表达,维持线粒体正常膜电位,稳定线粒体功能,清除活性氧簇(ROS)有关[31]。实验表明,瓜子金乙酸乙酯部位和分离得到的单体化合物瓜子金皂苷XXV、贝萼苷元-3-O-葡萄糖苷(bayogenin-3-O-glucoside)对H2O2损伤PC12细胞具有一定保护作用[13]。瓜子金皂苷己对氧糖剥夺/复灌、氧化应激及去血清损伤的神经细胞具有保护作用,在氧糖剥夺/复灌模型中,作用机制与其调节凋亡相关蛋白的表达有关,还与其抗氧化应激功能有关[32-33]。
2.5 抗抑郁作用
相关文献[9,34]通过体内实验研究对瓜子金总皂苷和量较大的单体皂苷采用小鼠强迫游泳实验,研究其抗抑郁活性。结果显示,从瓜子金的乙醇提取物中分离的瓜子金皂苷戊和瓜子金皂苷辛能将强迫游泳小鼠的不动时间缩短50%以上,显示了良好的抗抑郁活性,并且总皂苷和瓜子金皂苷辛的抗抑郁活性具有明显的剂量依赖关系。
2.6 其他作用
瓜子金皂苷己具有增强突触可塑性的作用,其机制可能是通过激活N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体、钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)、细胞外调节蛋白基酸(ERK)、环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)等分子来发挥作用[35]。瓜子金发酵口服液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、假单胞杆菌和枯草芽孢杆菌5种供试菌均有一定的抑制作用。其中,对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度最小,具有明显的抑菌活性[36]。
远志属植物瓜子金中富含皂苷、黄酮等化学成分。在抗炎、抗肿瘤、抗抑郁细胞保护等方面表现出了多种药理活性。目前对瓜子金的研究主要在化学方面,而药理活性研究报道较少。为更好地应用开发民间常用草药瓜子金,需要加强对其药理作用机制的研究,为瓜子金的资源开发和利用奠定基础。
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AdvancesonChemicalConstituentsandPharmacologicalActivitiesofPolygalajaponicaHoutt.
ZHANGJingjing1,2,WANGXu1,CUIZhanhu2,HUZhigang3,DINGShengchen1,HUANGXianzhang1*
(1.ZhangZhong-jingTraditionalChineseMedicineCollege,NanyangInstituteofTechnology,HenanNanyang473004,China; 2.NanyangtheFirstPeoplesHospital,HenanNanyang473010,China;3.CollegeofPharmacy,HubeiUniversityofChineseMedicine,HubeiWuhan430065,China)
PolygalajaponicaHoutt.,a perennial herbaceous plant in genusPolygala(Polygalaceae),is mainly distributed in northern provinces in China and has been widely applied in folk medicine.The traditional curative functions ofP.japonicaare the treatment of osteomyelitis,laryngopharyngitis and stomatitis,etc.The compounds isolated fromP.japonicaso far mainly include saponins,flavonoids,xanthones,and polysaccharides,etc.Various bioactivities such as anti-inflammatory,anti-tumor and analgesic activity,have been reported from modern pharmacological research.The aim of this review is to summarize up-to-date data on the chemical constituents and pharmacological activities ofP.japonicabased on scientific literatures in recent years.It will construct a new foundation for further development and utilization of the resource.
PolygalajaponicaHoutt.;saponins;flavonoids;anti-inflammatory;analgesic activity
10.13313/j.issn.1673-4890.2015.11.025
2015-09-14)
*
黄显章,博士,副教授,研究方向:中药资源与鉴定;Tel:(0377)62071309,E-mail:hxzgreat@163.com