逯双 杨培民 曹广尚
摘要:白花蛇舌草具有抗肿瘤、抗氧化、免疫调节等多种药理活性。本文通过收集整理近年来国内外相关文献,发现其发挥药效的主要活性成分多糖及黄酮具有不同程度的一致性,并对二者活性成分的药理作用、提取纯化工艺进行归纳总结。尽管迄今对白花蛇舌草黄酮和多糖药效及提取研究已取得一定成果,但多以黄酮或多糖单一成分作为研究对象,对白花蛇舌草发挥药效的机理探索尚不够深入,对其成分的提取纯化工艺指标较为单一。本文结合肠道菌群的吸收代谢、药物结构与发挥药效的关系多角度推测其作用机制,展望以多指标提取工艺进行优化,为进一步开发利用白花蛇舌草提供参考。
关键词:白花蛇舌草;多糖;黄酮;综述
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2016.03.037
中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2016)03-0122-04
Abstract:Herba Hedyotis Diffusae has many kinds of pharmacological activities such as anti-tumor, antioxidant, immune regulation and so on. This article collected and reported the related literature at home and abroad in recent years, found that pharmacological active ingredients of Herba Hedyotis Diffusae show consistency of polysaccharides and flavonoids to varying degrees, and summarized the pharmacological effects and extraction and purification process. The author believed that, the study about Herba Hedyotis Diffusae has made relatively great achievements, but the research mainly focused on polysaccharides or flavonoids, and efficacy of Herba Hedyotis Diffusae was not in enough in-depth exploration. The indicator of extraction and purification process is relatively single. This study estimated the mechanism of Herba Hedyotis Diffusae from the aspects of absorption and metabolism of intestinal flora and relationship between medicine structure and exert efficacy, hoping to optimize the extracting processes by multiple indexes, and provided references for further exploitation and utilization of Herba Hedyotis Diffusae.
Key words:Herba Hedyotis Diffusae; polysaccharides; flavones; review
白花蛇舌草为茜草科植物白花蛇舌Oldenlandia diffusa(Willd.)Roxb.的干燥全草[1]。其味苦、甘,性寒,归心、肝、脾经,具有清热解毒、利尿消肿、抗癌止痛功效。临床上白花蛇舌草主要用于抗肿瘤、抗菌消炎,其多糖和黄酮类均为发挥药效作用的活性成分[2]。笔者通过整理、归纳相关研究成果,发现其在药效上具有不同程度的一致性,而相关报道只针对白花蛇舌草黄酮和多糖的单体成分,对二者间是否存在相互作用的研究不多。为此,笔者通过对白花蛇舌草黄酮和多糖成分药理作用的归纳总结,探索其发挥药效的联系,推断其相互作用机制,并综述二者的提取纯化工艺研究,展望黄酮与多糖成分提取工艺中有关问题,为白花蛇舌草的进一步研究提供参考。
1 药理作用
1.1 抗肿瘤
白花蛇舌草作为古代民间治疗癌症的有效中草药,一直沿用至今。研究表明,白花蛇舌草中的多种化学成分对各类癌症均具有较好的抑制作用[3-5]。本文主要整理白花蛇舌草多糖及黄酮类成分的抗肿瘤活性。
大量的药理和临床研究表明,植物多糖类成分在抑制肿瘤生长作用的同时,对细胞并无毒副作用,且能克服化学抗肿瘤药物在长期使用过程中易产生耐药性、毒副作用大的缺点,因此多糖的抗肿瘤研究成为近年来的热点。孟氏[6]通过体外抗肿瘤实验,发现白花蛇舌草粗多糖对人肝癌SMMC-7721细胞与胃癌SGC-7901细胞均具有良好的抑制细胞增殖作用。杨氏等[7]研究表明,白花蛇舌草多糖可抑制体外培养的人宫颈癌Hela细胞和人肝癌Bel-7402细胞的生长。陈氏等[8]研究表明,白花蛇舌草总多糖对S180荷瘤小鼠具有较强的抗肿瘤作用。孟氏等[9]研究发现,白花蛇舌草多糖可明显上调p53抑癌基因mRNA表达,降低bcl-xl促凋亡基因mRNA表达,从而抑制人肝癌Bel7402细胞的生长。
黄酮类成分是白花蛇舌草中含量较高的有效提取部位,其抗肿瘤作用机制与干扰肿瘤细胞能量代谢、诱导肿瘤细胞凋亡等有关。周氏等[10]研究表明,白花蛇舌草总黄酮对人肝癌细胞HepG-2有抑制增殖作用。杨氏等[11]研究表明,白花蛇舌草总黄酮(FOD)能有效抑制黑色素瘤A375和B16细胞增殖,诱导细胞凋亡。邓氏等[12]研究表明,FOD对鼻咽癌细胞株CNE1具有抑制增殖作用,其作用机制可能与诱导细胞凋亡有关。
1.2 抗氧化
目前已知癌症、衰老、心血管等疾病的发生发展与机体内活性氧物质密切相关。白花蛇舌草的多种药理活性也可能与含有较强的抗氧化活性成分有关。
李氏[13]通过体外实验研究表明,白花蛇舌草多糖有良好的清除氧自由基和羟自由基的能力而具有体外抗氧化活性。王氏等[14]研究发现,白花蛇舌草多糖通过提高超氧化物歧化酶活力和对负氧自由基的清除作用及抗脂质过氧化作用来抵抗衰老。蒋氏等[15]通过1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率、总的抗氧化活性和还原能力测定等体外抗氧化实验表明,白花蛇舌草多糖在体外有较强的抗氧化能力,对自由基有较好的清除作用。
黄酮类化合物是一类天然还原性化合物,在复杂的反应体系中因自身被氧化而具有抗氧化作用,且作用较强。许氏等[16]研究表明,白花蛇舌草清除DPPH自由基能力可能与其黄酮类化合物的含量有关。石氏等[17]研究表明,黄酮类物质可能是白花蛇舌草发挥抗氧化活性的物质基础,且其清除DPPH能力与总黄酮的量及组成有关。
1.3 增强免疫功能
马氏等[18]研究发现,从白花蛇舌草分离出的均一多糖具有免疫增强活性。王氏等[19]通过实验表明,白花蛇舌草总黄酮有增强机体特异性免疫功能和非特异性免疫功能的作用。
1.4 其他
王氏等[20]研究发现,白花蛇舌草总黄酮具有抗炎及抗菌作用。罗氏等[21]研究表明,白花蛇舌草总黄酮有防治小鼠溃疡性结肠炎的作用,其机制可能与减少自由基生成、抑制脂质过氧化反应和增强抗氧化能力作用有关。
2 提取纯化工艺
2.1 多糖
白花蛇舌草多糖为极性大分子化合物,易溶于水,不溶于乙醇,一般采用水提醇沉的方法。
朱氏[22]采用超声提取,最佳提取工艺为:萃取温度70 ℃、白花蛇舌草粒度120目、料液比1∶5、萃取时间60 min,其多糖的得率为3.36%。蒋氏等[23]利用响应面分析法优化白花蛇舌草多糖的提取工艺为:提取温度为84.71 ℃,液固比为31.26∶1,提取时间为2.07 h,提取2次,且白花蛇舌草多糖提取量为6.721 mg/g。杨氏等[24]采用正交试验设计法优化多糖的乙醇沉淀法,结果最佳提取工艺为:白花蛇舌草药材预先加12倍量水浸泡2 h,加热至70 ℃,提取3次,每次1.5 h。沈氏等[25]采用正交设计试验优选提取条件得到最佳提取工艺条件为:95%乙醇脱脂,1次冷提,3次热提,每次2 h,浓缩后用80%醇沉过夜,再进行过滤洗涤。
宝氏等[26]采用柱前衍生化高效液相色谱法鉴别和测定不同产地白花蛇舌草,发现多糖是由甘露糖、鼠李糖、半乳糖、葡萄糖和阿拉伯糖组成的杂多糖。钱氏等[27]将粗提多糖溶液采用DEAE-52(OH-)纤维素和SephadexG-200凝胶柱层析,分离纯化后的多糖纯品通过测定,表明其单糖的组成为:鼠李糖-葡萄糖-半乳糖-木糖-阿拉伯糖=7∶34∶43∶5∶11。
2.2 黄酮类
黄酮类化合物包含黄酮苷和黄酮苷元,为最大程度提取2类有效成分,一般采用有机溶剂提取法。
吴氏等[28]将白花蛇舌草磨成粉末,过4号筛,加80%乙醇,水浴加热回流3 h,测得总黄酮含量约为15%。张氏等[29]采用微波辅助提取,正交试验优化工艺条件后其最佳提取工艺为:乙醇浓度为80%,提取时间为40 min,料液比为1∶40,提取温度为80 ℃,其提取率达2.86%。谢氏等[30]采用正交试验优化超声波法提取总黄酮类物质提取工艺,最佳提取工艺为:70%乙醇,料液比1∶20,超声提取30 min,提取3次,提取率为2.38%。姚氏等[31]通过中心组合试验设计和响应面分析,优化确定其提取工艺条件为:液固比为26.93,提取温度80 ℃,提取时间为110.21 min,乙醇浓度为77.77%,白花蛇舌草总黄酮提取率最高为0.94%。
杨氏等[32]以白花蛇舌草总黄酮含量及回收率为考察指标,结果最佳工艺条件为:按0.4 g/mL上样量配制浓度为0.2 g/mL的上样溶液,pH值5.0,AB-8型大孔吸附树脂柱,静置1 h,以3 BV/h的流速,采用去离子水洗脱8 BV,然后以流速为2 BV/h,用5 BV的70%乙醇洗脱,所得精制品中总黄酮含量为38.9%,转移率可高达80%。
3 展望
3.1 多糖协同黄酮发挥作用
上述研究表明,白花蛇舌草多糖及黄酮均可在抗肿瘤、抗氧化活性及增强免疫功能方面发挥药效,笔者推测二者合用具有一定程度的协同作用。如白花蛇舌草黄酮对肿瘤细胞具有较强的直接抑杀功能,为传统中医理论中的“祛邪”作用;而多糖类成分可提高机体系统免疫能力[33-34],即中医理论上的”扶正”作用。二者相辅相成,从而抑制或消灭肿瘤细胞,从根本上解决病症,起到“扶正固本”之效[35],表明多糖可协同黄酮发挥药效。目前相关研究大多仅单独针对多糖或黄酮研究药理活性,但中医临床强调整体观念,注重标本兼治。因此,今后应深入研究二者发挥药效是否具有协同作用,加强对白花蛇舌草作用机制的认识,为更全面临床用药提供指导,使其达到最佳药效。
3.2 多糖协同黄酮作用机制
白花蛇舌草多糖类成分可提高人体免疫能力,在抗肿瘤、抗氧化等作用上也发挥一定的药效,但其作用机制一直处于模糊状态。人体的肠道菌群可抑制致病菌的生长,提高机体的免疫能力。含多糖成分的补益类中药对益生微生物的扶植效果明显优于致病微生物[36]。而低聚半乳糖和菊糖等益生元物质,可被肠道菌群利用而增加益生菌数量和活力,从而利于人体健康。表明白花蛇舌草多糖可作为益生元物质,在人体酶解为寡糖后被肠道有益菌发酵以增强人体的抵抗力。因此,笔者推断多糖可协同黄酮发挥药效,这可能为研究多糖类物质发挥药效提供新的思路。
多糖的结构与其生物活性具有紧密关系,多糖的一级结构及高级结构的改变都能改变多糖的生物活性[37]。因此,研究多糖的结构具有重要意义。但目前限于技术,无法对多糖的结构进行解析,未来可考虑通过分析多糖一级结构及相应生物活性,分析和考察多糖结构与不同生物活性的关系,以找到多糖一级结构与某种生物活性密切相关的关键区间,进而快速揭示多糖作用的机制,也为多糖的协同作用提供更有利的支持。
3.3 多糖与黄酮提取工艺
目前白花蛇舌草多糖提取率较低,多采用正交设计、响应面分析等方法进行优化,而黄酮提取工艺较为成熟,提取率较高。目前主要以多糖和黄酮作为单体研究,在提取工艺上也只注重单一成分的提取率,而发挥其他作用的物质则被忽略,这从某种意义上是对其他药效成分的浪费。笔者建议,今后相关研究可采用二者成分提取率的双指标进行提取工艺的考察,以更好利用药物资源。同时,在提取工艺的筛选优化方面,除考察提取流程的最优工艺,也应加入药效学指标[38]进行优化,以达到既提高提取效率又保证质量的效果。
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(收稿日期:2015-03-20)
(修回日期:2015-06-25;编辑:梅智胜)