缬草属植物的化学成分及生物活性研究概况

王茹静 黄青 雍妍 李鸿翔 张仕瑾 陈宝华 朱利霞 陈银

[摘要]结合国内外文献综述了缬草属植物化学成分的研究进展，并对该属药用植物的药理活性进行了总结。缬草属植物除含有一定的挥发油外，化学成分主要集中于单萜类、倍半萜类、木脂素类、黄酮类、生物碱类等。其中单萜类成分主要以环烯醚萜类化合物为主，根据其结构是否裂环分为环戊烷环环烯醚萜和裂环环烯醚萜。药理研究表明该属植物具镇静、解痉、抗抑郁、抗肿瘤、抗A1阿糖腺苷受体性和细胞毒性，并对心血管有一定作用。鉴于目前缺少对缬草属研究的系统回顾和综述，该文对近年来发表的缬草属研究文献进行整理和分析，为其进一步开发利用提供依据。

[关键词]缬草属；化学成分；药理活性

[Abstract]The recent progresses on chemical components and pharmacological activities of the genus Valerianawere summarizedBesidesessential oil， the chemical composition of Valerianais mainly focused on monoterpenoids，sesquiterpenoids，lignans， flavonoids， alkaloids， etc Iridoids are the main chemical components ofmonoterpenoids There are two types ofiridoidson the basis of the cyclopentane open or not The Valerianahas been drawmuch attention for their significant sedation，spasmolysis，antidepression，antitumor， against adenosine A1 receptors and cytotoxicityactivity，and had certain function for cardiovascular disease treatment Given to the fact of the lack of systematic review and summary of studies on the Valeriana， we summarized and analyze the study literatures on the pharmacological activity of Valerianain recent years， and providedsome basisfor further study

[Key words]Valeriana； chemical components； pharmacological activities

doi：10.4268/cjcmm20160807

缬草属Valeriana L隶属败酱科Valerianaceae，其植物药用历史久远，全世界约有250余种，大多数分布于温带地区，主产于欧洲和亚洲温带地区[1]；该植物中富含有单萜类、倍半萜类、木脂素类等成分，具有镇静、安神等多种功效，临床上多用于治疗精神紊乱性疾病（如癫痫、歇斯底里症等）、剧烈咳嗽、便秘等多种疾病[2]。在欧洲缬草有悠久的研究历史，可用作药用、香料和观赏。早在1983年，缬草V officinalis已被列入《欧洲药典》用作镇静剂，其制剂被荷兰、德国、日本、英国等20多个国家药典收载。目前在国际市场，缬草的提取物及其制剂已成为商品上市。北缬草V fauriei生长在中国东北地区，已有上百年的中药临床应用历史[3]。近年来，国内外学者对缬草属植物化学成分、药理活性和作用机制等方面进行了大量研究，并取得了较大的进展。本文对该属植物的相关研究进行综述，为开展该植物的研究提供参考。

1国产缬草属资源概况

缬草属作为药用和芳香植物，目前应用广泛。有关于缬草种类及分布的记载，不同学者存在不同看法，《中国植物志》认为有17种2变种，《中国种子植物科属词典》则收载24种，《中国高等植物图鉴》则认为我国约有10种。诚静容等对我国药用缬草相近种的缬草种类进行分类研究，认为相似种与欧洲均有不同，并根据其分布和形态特征分为6种1变种[4]。缬草属植物具体来源和分布见表1。

2化学成分

从缬草属目前分离得到约150种化学成分，其中大多数具有生物活性，经过大量研究发现，缬草提取物中环烯醚萜类化合物、倍半萜类化合物、木脂素、生物碱、缬草素具有较强的镇静、细胞毒性、抗肿瘤、抗氧化、血管舒张的活性[5]，其中缬草素具有显著的镇静安神的药理活性。

21环烯醚萜类化合物

环烯醚萜（iridoids）为臭蚁二醛的缩醛衍生物，根据其环戊烷环是否裂环，将其分为环戊烷环环烯醚萜（iridoid）和裂环环烯醚萜（secoiridoid）两大类。其中半缩醛C1OH性质不稳定，主要与糖形成苷的形式存在于植物体内，其苷键极易被酸水解，生成苷元[6]。普通型环烯醚萜类化合物是的由1个环烯醚环和1个环戊烷组成，环戊烷上C6， C7， C8均可被取代基取代，取代基常为酯基或者羟基；环氧醚型类环烯醚萜化合物常见在C78或C6～7间形成环氧醚结构，天然产物中均为β型[7]；学者们对缬草属蜘蛛香的化学成分进行研究中，分离到许多裂环型环烯醚萜类化合物，其常见为C8～9或者C8～10为双键，C7位常连接羟基或者酯基，C10位常酯化形成酯基或者连接羟基[8]；近年来有学者通过研究发现氧桥型环烯醚萜类化合物，通常为C3位双键断裂后与C8位或者C10位的羟基形成氧桥[9]；其母核结构见图1，环烯醚萜类化合物见表2。

22木脂素

近年来，国内外报道的木脂素类成分大多为双环氧型或7，9′单环氧型木脂素及其苷类。缬草属木质素类化合物结构见图2，表3。

23挥发油

缬草中含挥发油类成分多种多样，且随着生态环境的不同而有所不同。目前，在缬草属挥发油中已经分离到约40种倍半萜类化合物。其中最主要的活性成分有：缬草醛、缬草烯酸和缬草酮等。其主要化合物类型及主要成分与缬草属其他植物如宽叶缬草、欧缬草等类似。缬草属挥发油类化合物结构及名称见图3，表4。

24其他化学成分

缬草属的水提物中还含有一些有机酸、生物碱、黄酮等化合物。Tang[37]从蜘蛛香中分离得到2个新的黄酮苷类化合物acacetin 7Oβsophoroside和acacetin 7O（6″Oαlrhamnopyranosyl）βsophoroside；Archana Pande等[38]从蜘蛛香

3药理作用

31对中枢神经系统的作用

311抗癫痫Wagner等研究发现，缬草素等环烯醚萜三酯显著延长了惊厥潜伏期，并且降低了惊厥死亡率，同时能够缓解平滑肌细胞的挛缩，具有较强的中枢神经抑制的作用[39]。缬草提取物可以降低神经网络的兴奋性，当受到β样淀粉蛋白所致的毒性作用时，其对神经起保护作用，防止神经元容量的减少和相关神经的退化[40]。罗国君等[41]经过研究发现宽叶缬草通过改变GABA转运体mRNA的表达，从而影响了GABA的浓度，使之起抗癫痫作用，同时探索了宽叶缬草高、中、低剂量对抗对戊四氮（PTZ）的惊厥作用，结果发现3种剂量均有一定的抗惊厥作用，其中高剂量组更明显，且宽叶缬草对抗PTZ的作用有剂量依赖性。

312镇静安神Schulz等应用含缬草素及根提取物的药物，对睡眠障碍的患者进行临床实验，发现患者的慢波睡眠时间显著增加，K形复合波的密度有所提高，但对β波影响较小，表明了缬草素可以缩短患者的睡眠潜伏期，显著改善睡眠质量[42]。陈佳帅等[43]通过考察黑水缬草的石油醚部位对小鼠脑内神经递质5羟色胺（5HT）及γ氨基丁酸（GABA）的含量的影响，结果表明其不同剂量均能使神经递质的含量显著升高，明显延长了小数的睡眠时间。陶涛等[44]通过对缬草醇提物进行研究，发现其与戊巴比妥钠有较好的协同作用，对小鼠的自发活动有抑制作用，可延长小鼠的睡眠时间。

32对循环系统的作用

缬草能改善心肌缺血，缬草三氯甲烷提取物不仅可以抑制中枢，还有改善心肌循环和预防心肌缺血的作用。薛存宽等通过动物实验发现，缬草挥发油能增加冠脉流量的微循环关注从而缩小心肌梗死的范围，由此得到缬草挥发油有抗心肌缺血的作用[45]。 龚占峰[46]首次采用血清药物化学的方法对缬草抗心律失常的活性部位进行了研究，结果表明缬草代谢产物可能为其抗心律失常的活性物质，对于探讨缬草抗心律失常活性物质提供了重要的参考意义。杨乾等[47]在针对宽叶缬草挥发油治疗冠心病患者的研究中，采用丹参注射液做对照治疗，结果发现，对于康复缺血心肌，改善心肌缺血的作用上，宽叶缬草的疗效明显强于丹参注射液。同时在减少心绞痛发病频率，改善心绞痛症状，缩短心绞痛发作时间方面，宽叶缬草的疗效也有明显优势，由此说明宽叶缬草在改善心肌缺血和缓解心绞痛症状两方面均有显著的疗效。

33抗肿瘤

缬草中环烯醚萜类成分有较强的抗肿瘤作用，其中以环烯醚萜酯的作用最为明显[48]。Bounthanh等通过体外实验，发现缬草波春对肝癌细胞、骨髓造血祖细胞、Kreb2腹水癌细胞和T2淋巴细胞有抑制作用[49]。缬草属蜘蛛香中的（+）9′isovaleroxy lariciresinol（木脂素类单体成分）可在体外发挥抑制PC3M（前列腺转移癌细胞）和HCT8（结肠癌细胞）的作用[50]。闫智勇等[51]利用肝癌H22小鼠进行相关研究，最终除提出蜘蛛香中对实验小鼠发挥抑瘤作用的是其中所含有的总黄酮外，还进一步发表了认为其作用机制是抑制JAK/STAT的信号通路的可能。

34抗菌、抗病毒

杨氏等[24]采用杯盘培养法对缬草体外抑菌活性进行比较，结果发现缬草对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色酿脓葡萄球菌都有一定的抑制作用，其中缬草中环烯醚萜是抗菌的主要活性成分。缬草总生物碱对革兰氏阳性菌有较好的抑制作用，可用于治疗呼吸道疾病。Murakmi N等研究发现缬草素能抑制细胞调节蛋白Rev从细胞核向细胞质的转运，从而抑制HIV的复制，具有抗AIDS的活性[52]。

35其他

Parvaneh Mirabi等[53]针对妇女作为研究对象，通过双盲实验研究缬草是否具有植物雌激素的作用，结果表明缬草能治疗妇女绝经期潮热。Jéssie Haigert Sudati等[54]采用黑腹果蝇为受试体，研究缬草对于鱼藤酮引起的毒性的作用，结果表明有一定的抑制作用，由此认为缬草提取物可能对神经退行性疾病有较好的疗效。缬草属中具体单体化合物的药理作用见表5。

36药物安全性

蒋中仁等[55]采用经口灌胃法连续90 d给予SD大鼠后，观察缬草液对动物生化指标、血液学指标及组织病理学指标等的影响。实验结束后处死动物，未见受试动物高剂量组引起中毒性损伤改变。

4结语

传统中医认为缬草属植物的主要功效是镇静安神，主要治疗失眠、抑郁等症。现有的活性研究发现缬草属中所含的环烯醚萜类成分有神经保护的作用，木脂素类成分对于退行性疾病老年痴呆有良好的治疗作用。通过本文综述可以看出，缬草属化学成分的种类较为集中，活性成分专一，药理作用缓和。但目前大多药理活性的研究仅局限于粗提物，至于具体何种活性部位或者具体化学成分的作用机制仍需进一步研究。到目前为止，由于其所含的物质基础研究薄弱，不仅对其抗肿瘤或对心血管产生药理活性成分亟待明确，而且难以对其进行质量评价，临床用药的安全及药效也难以保证。因此需要在生物活性筛选指导下寻找其活性部位和具体的活性成分，并在活性成分的基础上进一步阐明其作用的物质基础和作用机制。其中环烯醚萜类和木脂素类化合物具有很大的生物活性潜力，有望从中开发具有良好药效的新药，进一步开拓缬草属的应用前景。

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[责任编辑丁广治]