方 雷, 展晓日, 俞春娜, 薛 洁, 王慧中
(杭州师范大学生命与环境科学学院,浙江省药用植物种质改良与质量控制技术重点实验室,浙江 杭州 310036)
苦蘵化学成分及药理作用研究进展
方 雷, 展晓日, 俞春娜, 薛 洁, 王慧中
(杭州师范大学生命与环境科学学院,浙江省药用植物种质改良与质量控制技术重点实验室,浙江 杭州 310036)
苦蘵是中国民间药用植物,主要化学成分为甾体类、甾醇类、有机酸类、多糖类、黄酮类化合物等.现代药理研究证明其具有抗癌、免疫调节、抗炎、抗氧化、抗菌等活性.文章就国内外近年来对苦蘵的化学成分、药理作用的研究进展进行综述,为其进一步的深入研究与开发利用提供参考.
苦蘵;甾体类化合物;抗肿瘤
苦蘵PhysalisangulataL.为茄科Solanaceae酸浆属Physalis植物,古代又称蘵、蘵草、小苦耽等.《尔雅》郭璞注:“蘵草,叶似酸浆,花小而白,中心黄,江东以作葅食.” 《本草纲目》卷16酸浆条记载:“酸浆、苦蘵,一种二物也,但大者为酸浆,小者为苦蘵,以此为别.败酱亦名苦蘵,与此不同.”[1]苦蘵在中国主要分布于华东、华中、华南及西南,日本、印度、澳大利亚和美洲等亦有分布,常生于海拔500~1 500 m的山谷林下及村边路旁.苦蘵的宿萼、带宿萼的果实、根及全草均可入药,夏、秋采集,鲜用或干用,具有清热、利尿、解毒之功,用于治疗感冒、肺热咳嗽、咽喉肿痛、龈肿、湿热黄疸、痢疾、水肿、热淋、天疱疮、疔疮等症[2].现代药理学研究表明其具有抗肿瘤、免疫调节、抗炎、抗菌、抗氧化等活性.本文对苦蘵的化学成分及药理活性的研究现状进行综述,以便更好地对其进一步研究及开发应用.
苦蘵化学成分的研究国外开始较早,国内直至近几年才对其化学成分及药理活性进行研究.目前从苦蘵中分离得到多种化合物,包括甾体类(主要为酸浆苦味素类和withanolide类)、甾醇类、有机酸、多糖等.
1.1 甾体类
1.1.1 酸浆苦味素类(physalin)
苦蘵中含有多种酸浆苦味素类化合物,其基本结构为13,14-裂环-16,24-环麦角甾烷.1980年Row等从苦蘵叶中分离得到physalin K[3].1995年Makino等从苦蘵的地上部分分离得到physalin H[4].2007年Damu等在苦蘵全草中分离得到physalin B、physalin D、physalin F、physalin G、physalin I、physalin J、physalin T、physalin U、physalin V、physalin W 10种酸浆苦味素类化合物,其中physalin W为首次在苦蘵中得到[5].2010年Pinto等在苦蘵的地上部分分离得到physalin E[6].2013年杨燕军等从苦蘵全株植物中分离得到physalin A、physalin B、physalin E、physalin P 4种酸浆苦味素类化合物[7].2014年Men 等在苦蘵全草中分离得到aminophysalin A、5β-hydroxy-6α-chloro-5,6-dihydrophysalin B、5α-ethoxy-6β-hydroxy-5,6-dihydrophysalin B 、physalin D、physalin G、physalin H和physalin P[8].
1.1.2 withanolide类
Withanolide类化合物是具有28个碳原子的麦角甾烷型的甾体类化合物,其22位与26位碳原子链接成一个δ内酯环的侧链.Withanolides不仅可以用来表示麦角甾烷型的22,26-内酯,也可以用来表示所有生源相关的化合物.前者是经典型的withanolide类化合物,后者是非经典型的 withanolide类化合物.
1990年Vasina等从苦蘵叶中分离得到了首个天然来源的22S-withanolide类化合物physangulide[9]. 1991年Shingu等从苦蘵新鲜茎叶中分离得到physagulin C[10].1992年Shingu 等从苦蘵全草中分离得到physagulin A、 physagulin B 、physagulin D[11],并从新鲜果实中分离得到physagulin E、physagulin F、physagulin G[12].2007年Damu等在苦蘵全草中分离得到7种新的withanolide类化合物withangulatin B、withangulatin C、withangulatin D、withangulatin E、withangulatin F、withangulatin G、withangulatin H以及已知的withanolide类化合物withaphysandide、dihydrowithanolide E、physanolide A、withaphysalin A等[5].同年,贺庆平对苦蘵地上部分分离纯化得到withanolide类化合物11种,包括physagulin L、physagulin M、physagulin N、physagulin O、withangulatin A、physagulin K、withaminimin、physagulin J、pubesenolide等,其中physagulin L、physagulinM、physagulin N、physagulin O为新化合物[13].2008年Lee等在苦蘵全株植物中分离得到withangulatin A和一种新的withanolide类化合物withangulatin I[14].2012年Jin等在苦蘵中分离得到3种新withanolide类化合物physangulidine A、physangulidine B、physangulidine C[15].2015年Maldonado等在苦蘵干燥宿萼中分离得到physangulide B、4-O-acetylphysangulide B、physangulide acetonide、24,25-Epoxywithanolide D、4-O-acetyl-24,25-epoxywithanolide D等[16].
1.2 甾醇类
苦蘵中已报道的甾醇类化合物有:豆甾-5-烯-3β-醇、麦角甾-5,24(28)-二烯-3β-醇、菜籽甾醇、豆甾烷-22-烯-3,6-二酮、孕甾-5-烯-3-醇-20-羧酸、麦角甾-5,24(28)-二烯-3β,23S-二醇、麦角甾-5,25(26)-二烯-3β,24ξ-二醇[7].
1.3 其它
除上述化合物外,研究者还从苦蘵中分离得到了有机酸类、多糖类及黄酮苷类化合物.杨燕军等[7]在苦蘵全草中分离得到了正十六酸和正十七酸.孟昭坤等[17]从苦蘵中提取得到总多糖成分,并对其体外抗氧化活性进行了研究.Ismail等[18]在苦蘵叶的甲醇提取物中分离得到一个新的具有细胞毒性的黄酮苷类化合物myricetin 3-O-neohesperidoside.
上述研究表明苦蘵中主要化学成分为甾体类化合物——酸浆苦味素类和withanolide类化合物,因此目前苦蘵药理活性的研究主要针对苦蘵提取物及从该植物中分离得到的甾体类化合物的活性展开.
2.1 抗肿瘤
贺庆平[13]对其分离得到的11种withanolide类化合物进行了抗癌活性的筛选,结果显示withagulatin A和physagulin B对人结肠癌HCT-116病毒、人非小细胞肺癌NCI-H460具有明显的抑制作用,并推测C5和C6位置上的β-环氧基团可能是活性的重要基团,且当5a-OH被5a-Cl取代时活性加强.方春生等[19]以抗癌药物羟基喜树碱(HCTP)为阳性对照,体外实验发现苦蘵physalin B对人肝癌细胞HepG2和胃癌细胞SGC7901具有增殖抑制作用,并具有一定的时间剂量依赖关系,且高浓度时作用优于阳性对照HCTP.Jin等[15]报道的3种苦蘵中新的withanolide类化合物physangulidines A,B,C均有抗DU145前列腺癌细胞增殖的活性,并证实physangulidine A具有广泛的抑制癌细胞增殖的活性.Magalhaes等[20]发现从苦蘵地上部分得到的physalin B和physalin D在体外和体内均能明显抑制肉瘤180肿瘤细胞的活性.Hsieh等[21]对苦蘵抗乳腺癌进行了研究,发现苦蘵可以诱导乳腺癌细胞G2/M期阻滞,其机制可能为激活Chk2进而磷酸化/灭活Cdc 25C,或通过上调细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子p21Wafl/Cipl和p27Kipl的表达,使癌细胞生长停滞于G2/M期.Wu等[22]发现苦蘵乙醇提取物具有潜在的抗肝癌细胞活性并与线粒体功能障碍引起的细胞凋亡有关.
2.2 免疫调节活性
Soares等[23]将physalins B, F,G加入到培养的被伴刀豆球蛋白激活的小鼠脾细胞,产生了浓度依赖性的抑制细胞增殖的效应,physalin B能够抑制Con A激活的脾细胞IL-2的产生; physalins B, F,G处理心脏移植的小鼠后,小鼠的移植排斥反应受到抑制,表明physalins B, F,G能够有效抑制体外脾细胞活性和器官移植免疫反应,在病理学中具有潜在的应用前景.Soares等[24]对苦蘵中physalin类化合物进行了免疫调节活性研究,证明physalins B,F,G能够抑制巨噬细胞活化作用且physalin B能够抑制内毒素引起的细胞死亡.
2.3 抗炎活性
Pinto等[6]研究了从苦蘵地上部分提取的physalin E抗炎活性,结果显示physalin E对TPA和唑酮引起的小鼠皮肤炎有很好的抗炎作用,表明physalin E具有作为抗炎药物有效应对急慢性皮肤炎的可能.
2.4 抗氧化活性
孟昭坤等[17]对1 000 g苦蘵鲜果烘干提取多糖并研究其体外抗氧化活性.多糖的提取率为3.15%,对大鼠肝匀浆脂质过氧化的抑制率可达80%,对·OH和DPPH也都有很好的清除作用,表明苦蘵多糖具有抑制脂质过氧化及清除自由基的综合能力,有良好的生物活性.Kusumaningtyas[25]对苦蘵叶用乙醇和水分别进行提取,研究提取物作为免疫调节剂和抗氧化剂的功效,实验证明乙醇提取物的有效成分更多,对淋巴细胞的作用低于细胞分裂素的作用.
2.5 抗菌
Pietro等[26]对苦蘵提取物进行了抗分枝杆菌活性的研究,发现其氯仿粗提物及酸浆苦味素类所在馏分具有抗结核分枝杆菌、鸟分支杆菌、堪萨斯分支杆菌、摩尔门分支杆菌和胞内分枝杆菌活性.Januario等[27]对苦蘵地上部分进行了抗分支杆菌研究,发现physalins B,F,D具有抗分支杆菌活性,且最小抑菌质量浓度为32 mg·mL-1,纯化后的physalin B和physalin D的最小抑菌质量浓度分别为128和32 mg·mL-1.
综上所述,目前对苦蘵的研究主要集中在化学成分方面,虽然对苦蘵提取物及苦蘵中分离得到的甾体类化合物(酸浆苦味素类及withanolide类)的药理活性均进行了初步的研究,并通过实验证实其具有抗肿瘤、免疫调节、抗炎、抗氧化、抗菌等活性,但对其机制研究相对较少.为了更好地对其进行综合开发和应用,在今后的工作中应该继续对其所含化学成分的药理活性进行研究,以期挖掘其新的药理活性,并在现有的药理研究基础上对已明确具有抗肿瘤活性的化学成分的作用机制进行深入研究.另外,苦蘵药材资源丰富,但目前相关质量标准研究甚少,为了更加有效地控制其质量,其质量标准亟需完善.
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Research Advances on Chemical Constituents and Pharmacological Effects ofPhysalisangulataL.
FANG Lei, ZHAN Xiaori, YU Chunna, XUE Jie, WANG Huizhong
(College of Life and Environmental Sciences, Zhejiang Provincial Key Laboratory for Genetic Improvement and Quality Control of Medicinal Plants, Hangzhou Normal University, Hangzhou 310036, China)
PhysalisangulataL. is the folk medicinal plants in China. Its main chemical constituents are steroids, sterols, organic acids, polysaccharides, flavonoids, etc. And it has been confirmed that its extracts or components have pharmacological effects such as anticancer, immune regulation, antiinflammation, antioxidation, and antibacteria. In this paper, the progress of the chemical constituents and pharmacological activities ofPhysalisangulataL. are reviewed in order to provide references for its further researches and development.
PhysalisangulataL.; steroids; anticancer
2015-12-08
国家自然科学基金项目(31470407);浙江省科技计划项目(2014C32090).
王慧中(1962—),男,教授,博士,主要从事植物系统生物学及遗传资源研究.E-mail:whz62@163.com
10.3969/j.issn.1674-232X.2016.06.010
R282.71
A
1674-232X(2016)06-0613-04