鬼针草的化学成分及药理活性研究进展

2015-12-19 07:56沈艺玮综述林丽清林新华审校
福建医科大学学报 2015年1期
关键词:吡喃甲氧基黄酮类

沈艺玮(综述),林丽清,林新华,姚 宏(审校)

鬼针草(BidenspilosaL.),又名鬼骨针、婆婆针,为菊科(Compositae)一年生草本,常用的鬼针草药材为三叶鬼针草、白花鬼针草的干燥全草,广布于美洲、亚洲的热带及亚热带地区。鬼针草始载于《本草拾遗》,具有广泛的药理作用。《中药大词典》中有“清热解毒、散瘀消肿”[1]。鬼针草在民间用于各种癌症的治疗,近年来对鬼针草的研究发现其含有多种具有生物活性的化学成分,主要有黄酮类、挥发性成分、酚类、氨基酸、微量元素及维生素等。笔者综述近年来鬼针草化学成分及药理活性方面的研究进展,为该药材的进一步研究和利用提供参考。

1 化学成分

1.1 黄酮类化合物 鬼针草中含有丰富的黄酮类化合物,仅叶中含量就高达5%,主要为查尔酮类、黄酮醇类、噢哢类等[2]。田昕等通过柱层析和色谱等方法分离并鉴定了13种化合物,他们分别为异甘草素 (1)、2′-羟 基-4,4′-二 甲 氧 基 查 尔 酮 (2)、3,2′,4′-三羟基-4-甲氧基查尔酮(3)、甘草查尔酮 A(4)、紫铆因(5)、4′-O-β-D-吡喃葡萄糖基-2′,3-二羟基-4-甲氧基查尔酮(6)、芹菜素(7)、香叶木素(8)、甲氧基木犀草素(9)、7-O-β-D-glucopyranosyl-5,3′dihydroxy-3,6,4′-trimethoxyflavone(10)、3,5,6,7,3′,4′,5′-庚甲氧基黄酮(11)、sulfuretin(12)[3]。林华等采用硅胶柱层析及重结晶等分离手段从鬼针草中分离得到了金丝桃苷(13)[4]。黄敏珠等通过Sephadex LH20柱层析分离纯化鬼针草醇提物,采用化学反应及波谱分析鉴定其化学结构,得到槲皮素(14)、金丝桃苷(13)、槲皮素-7-O-鼠李糖苷(15)、木犀草素(16)[5]。姜涛等运用硅胶、柱色谱等方法对鬼针草进行化学成分研究,并利用光谱技术鉴定其化学结构得到山奈酚-7-O-α-L-鼠李糖苷、5-羟基-6,7-二甲氧基黄酮、5,7,3′,4′-四羟基-3-甲氧基黄酮、槲皮素-7-O-葡萄糖苷、β-谷甾醇[6]。朱娜等通过对鬼针草乙醇提取物的EtOAc萃取物进行系统分离分得14个化合物,分别是紫铆因-4-甲氧基-4′-O-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃葡萄糖苷、槲皮苷、紫铆因-4′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、木犀草素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、紫铆黄素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、紫铆因-4-甲氧基-4′-O-β-D吡喃葡萄糖苷、硫磺菊苷、异槲皮苷、胡萝卜苷、3′-甲氧基-4′,5-二羟基-7-O-β-D-吡喃葡萄糖基黄酮、3′-羟基-4′-甲氧基-7-O-β-D-吡喃葡萄糖基二氢黄酮、3′-甲氧基-4′,5-二羟基-7-O-β-D-吡喃葡萄糖基二氢黄酮、北美圣草素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4′-甲氧基-3′,5-二羟基-7-O-β-D-吡喃葡萄糖基二氢黄酮[7]。鬼针草黄酮类化合物的结构见图1。

1.2 酚酸类化合物 王珏等采用多种色谱方法分离化合物并通过波谱学方法鉴定化合物的结构,分离鉴定出6种酚酸类化合物,分别是咖啡酸、奎尼酸、原儿茶酸、2,3,4-三羟基异戊酸-2、3,5-二[1-O-(5-咖啡酰)喹宁酸基]-4-咖啡酰喹宁酸、对羟基桂皮酸[8]。研究表明,鬼针草中还可得到5-O-咖啡酰奎尼酸、3-O-咖啡酰奎尼酸、3,4-二-O-咖啡酰奎尼酸、4-O-咖啡酰奎尼酸、4,5-二-O-咖啡酰奎尼酸、3,5-二-O-咖啡酰奎尼酸[9]。

1.3 多炔类化合物 研究资料表明,鬼针草的氯仿部位可分离得到十七烷-2E,8E,10E,16-四烯-4,6-二炔[10];其 丙 酮 提 取 物 中 可 得 到 3-β-D-glucopyranosyloxy-1-hydroxy-6(E)-tetradecene-8,10,12-triyne 及 2-β-D-glucopyranosyloxy-1-hydroxytrideca-3,5,7,9,11-pentayne[11]。

图1 鬼针草黄酮类化合物Fig 1 The flavonoids compounds of Bidens pilosa L.

1.4 挥发性成分 李洪芹等通过水蒸气蒸馏法提取鬼针草的挥发油,得到共有成分ethyl ester、propanoic acid、n-hexadecanoic acid、6,10,14-trimethyl、2-pentadecanone[12]。秦军等通过蒸馏萃取鬼针草不同部位挥发油,并用气相色谱-质谱分离测定,鉴定出53种成分;鬼针草各部位中茎中的挥发油含量高达97.81%,含量最高的化合物有石竹烯(15.68%~16.62%)、(Z)-1,11-十三二烯-3,5,7,9-四炔(19.41%~37.16%)等[13]。李勇等采用顶空进样技术并通过GC-MS分析,鉴定出24种鬼针草挥发性化学成分,其中α-蒎烯占25.19%,α-人参烯12.29%[14]。董丽等通过气相色谱-质谱联用技术,同时应用峰面积归一法测定,鉴定出39种化合物,主要成分有雪松醇、斯巴醇、环氧石竹烯等[15]。

1.5 其他 鬼针草还含有氨基酸、微量元素等成分。张波等采用高效液相色谱法测定了天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、精氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、甲硫氨酸、胱氨酸等17种氨基酸,氨基酸总量为7.62%~16.6%[16]。除此之外,鬼针草中还含有镁、磷、钙、铁、铜、锌等元素,其中钙含量最高[17]。

2 药理作用

药理研究表明,鬼针草具有抗癌、抗高血糖、高血压、疟疾、胃溃疡及免疫调节作用和抗炎,临床上已用于治疗心血管疾病、原发性高血压等[18]。

2.1 抗癌作用 Kviecinski等运用体外细胞毒性实验,使用艾氏腹水癌在同基因小鼠中进行腹腔给药肿瘤接种9d后测定鬼针草粗水醇提取物等的抗癌细胞增殖能力,证明鬼针草具有抗癌作用[19]。万仲贤等通过运用MTT法检测对数增长期加药组及空白对照组人肠癌RKO细胞活性,同时通过DNA Ladder检测证明白花鬼针草乙酸乙酯提取物对人结肠癌RKO细胞的增殖作用抑制明显并能诱导其凋亡[20]。Sundararajan等通过对鬼针草全草各提取部分进行体外抗癌活性测试,发现全草提取物具有显著的抗癌活性,其中己烷提取部分的抗癌活性最好[21]。付达华等通过 MTT法从鬼针草中提取到矢车菊黄素,该化合物对肿瘤细胞有较好的增殖抑制作用[22]。鬼针草提取物的各萃取部位能抑制肝癌细胞HepG2和白血病细胞K562的增殖,有较强的体外抗肿瘤活性[23]。

2.2 降糖作用 Ottah等浸泡鬼针草48h,真空浓缩得到鬼针草提取物,该提取物能通过调节胰腺和胰外途径产生降血糖作用[24]。黄敏珠等研究发现,乙酸乙酯提取物降低糖尿病大鼠的血糖值的效果优于单纯槲皮素[25]。

2.3 抗氧化作用 都波等通过Fenton反应方法检测鬼针草黄酮类成分抗氧化活性,发现鬼针草酚酸类化合物对羟自由基有较好的清除作用[26]。Yang等从乙醇及乙酸乙酯/乙醇提取物中提取出能够使红细胞抗氧化的成分,该提取物能抑制氧化溶血和红细胞的脂质/蛋白过氧化[27]。Chiang等在鬼针草中提取出9种具有抗氧化作用的物质[28]。

2.4 保肝作用 Yuan等证明鬼针草中的总黄酮具有抗氧化和抑制NF-κB活性的作用能保护及治疗动物肝脏损伤[29]。陈飞虎等提取鬼针草有效部位总黄酮(TFB),观察TFB对CCl4诱导的大鼠肝纤维化的治疗作用发现其能抑制氧自由基的生成,从而对CCl4所致大鼠肝纤维化有明显治疗作用[30]。鬼针草总黄酮能降低血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT),天门冬酸氨基转移酶(AST),碱性磷酸酶活性,并增加Alb,T-AOC含量,降低iNOS的表达,并减轻肝损伤程度[31-32]。汤桂芳等研究发现,鬼针草提取物能提高肝脏GSH-Px活性,明显降低动物模型的血清ALT、AST和肝匀浆丙二醛含量,对化学性肝损伤具有明显的保护作用[33]。

2.5 抑菌作用 陈建中等采用滤纸片法及孢子萌发法,研究鬼针草提取物抑菌活性,发现鬼针草乙醇浸提物具有较宽的抑菌谱,对抑制黑根霉菌菌丝效果较好,推断鬼针草中的黄酮类物质为主要抑菌物质[34]。

2.6 拟胆碱作用 鬼针草提取液可明显促进豚鼠离体回肠的收缩,具有明显的M受体激动作用[35]。张传伟等研究表明,鬼针草水提液具有拟胆碱作用,其有效部位主要集中在正丁醇萃取部位和水部位[36]。

2.7 降压作用 Dimo等通过考察三叶鬼针草叶甲醇提取物、水提取物和CH2Cl2提取物对果糖诱导的高血压大鼠血压的影响得出其甲醇提取物可以预防和治疗果糖诱导的大鼠血压升高[37]。

2.8 抗炎作用 周现军等通过观察鬼针草对蛋清所致大鼠足肿胀、醋酸诱发小鼠毛细血管通透性增高、棉球所致大鼠肉芽组织增生、醋酸致小鼠扭体反应及内毒素血症小鼠脾淋巴细胞转化的影响,发现鬼针草浸膏可显著抑制醋酸诱发小鼠毛细血管通透性增加,显著抑制蛋清所致大鼠足肿胀,明显抑制棉球致大鼠肉芽组织增生,对醋酸诱发的小鼠扭体反应有一定的抑制作用[38]。

2.9 预防感冒 鬼针草具清热解毒等功效,药用鲜鬼针草40g,水煎,每日一剂,可降低感冒发生率[39]。鬼针草60g,野菊花30g,浓煎,1次/周,在有严重流感疫情的情况下能也降低流感发生率[40]。

3 展 望

鬼针草分布广泛,是一味具有广泛药效作用的中药,除具降血压、免疫调节作用和抗炎等作用外,也显示出较好的抗癌作用。然而,现阶段对于鬼针草抗癌活性成分的研究还不够全面,对于其具体发挥抗癌作用的化学成分还少见报道。以抗癌活性为导向研究筛选其抗癌活性化合物,将有望从中获得结构新颖、高效的抗癌潜药或先导化合物,也是今后针对鬼针草研究要进一步开展的工作。

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