马齿苋的化学成分及药理活性研究进展

2020-07-17 10:53李海涛段国梅汪昌国李华山张峰伦黄晓德赵伯涛
中国野生植物资源 2020年6期
关键词:马齿苋黄酮类生物碱

李海涛,葛 翎,,段国梅,汪昌国,李华山,张峰伦,周 谦,钱 骅,黄晓德,陈 斌*,赵伯涛,曹 鹏

(1.南京野生植物综合利用研究院,江苏 南京 211111;2.南京中医药大学附属中西医结合医院,江苏省中医药研究院,江苏 南京 210028;3.南京中医药大学,江苏 南京 210023; 4.南京华狮新材料有限公司,江苏 南京 210024;5.广州品赫化妆品有限公司,广东 广州 510800)

马齿苋(PortulacaoleraceaL.),又名五行草、长命菜,广泛分布在全世界温带和热带地区,被世界卫生组织列为世界上使用最广泛的药用植物之一,并且成为中国卫生部指定的101种野生植物中药物和食物的同源物[1]。马齿苋叶具有清热解毒的功效,与紫红花相同。马齿苋作为一种药食两用的常见民间用药,在我国资源储备极其丰富。针对其有效化学成分研究主要集中在生物碱类、多糖、黄酮类、有机酸类物质,现已证明马齿苋在抗炎、抗肿瘤、抗菌、降血糖、治疗皮肤疾病等方面疗效显著[2]。

1 马齿苋的化学成分

马齿苋含有多种化学成分,其中包括生物碱类、黄酮类、萜类、香豆素类、有机酸类以及多糖、挥发油等成分。

1.1 黄酮类

马齿苋全草中总黄酮含量约为7.67 %,目前已发现的黄酮类物质主要包括槲皮素、染料木苷、染料木素、山奈酚、木犀草素、芹菜素、杨梅素、橙皮苷等。此外,有研究表明从马齿苋提取液中发现了3种新的黄酮单体:(3S)-5-羟基-3-(2-羟基苄基)-7-甲氧苯并二氢吡喃-4-酮(oleracone C)、5-羟基-3-(2-羟基苄基)-7-甲氧基-4H-苯并吡喃-4-酮(oleracone D)以及1-(2-羟基-4,6-二甲氧基苯基)-3-(2-羟苯基)-1-丙酮(oleracone E)[3]。

1.2 生物碱类

马齿苋中已经发现一些常见的生物碱类化合物,主要包括去甲肾上腺素、多巴胺、尿嘧啶、腺嘌呤、腺苷、甜菜红色素、环二肽、N,N二环己基脲、尿囊素、马齿苋酰胺、2, 5-二羧基吡咯、5-羟基2-羧基吡啶、金莲花碱、3-异丁基6-甲基哌嗪-2, 5-二酮、3-仲丁基-6-甲基哌嗪-2, 5-二酮、3-(4-羟基苄基)-6-苄基哌嗪-2, 5-二酮、对羟基苯乙胺、N-反式阿魏酰基酪胺、N-顺式-阿魏酰基酪胺、N-反式-阿魏酰基去甲辛弗林、N-顺式阿魏酰基去甲辛弗林、3-喹啉羧酸、吲哚3-羧酸等[4],同时也发现了一种新型生物碱6-乙酰-2, 2, 5-三甲基- 2, 3-二氢环庚酮[b]吡咯-8(1H)-酮[5]和一种新的异吲哚生物碱6-羟基-2-(2-羟基-2-(4-羟苯基)乙基)-4-(4-羟基-3-甲氧基)-7-甲氧基-1H-苯并[f]异吲哚-1,3(2H)-二酮等[6]。

1.3 多糖类

研究者以马齿苋为原料,利用超声波法提取马齿苋多糖,采用Deae-纤维素阴离子交换法和Sephadex凝胶渗透色谱法对粗多糖进行了分离纯化,得到三个馏分,分别命名为POL1、POL2和POL3。用葡聚糖标准曲线法测定了这三种组分的分子量。结果表明,POL1、POL2和POL3的分子量分别为18 KD、55 KD和108 KD[7]。同时也有研究者分离出一种由葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、木糖和阿拉伯糖组成相对分子质量为57 KD的马齿苋多糖[8]。

1.4 萜类

研究[1, 4]表明马齿苋中含有多种萜类及甾醇类化合物,有马齿苋单萜A、马齿苋单萜B、蒲公英萜醇、甘草次酸、3-乙酰糊粉酸、白桦酸、熊果酸、黄体素、齐墩果酸、acetyl alenritolic acid、portaraxeroic acid A、portaraxeroic acid B、4α-甲基-3β-羟基-木栓烷、羽扇豆醇、木栓酮、β-谷甾醇、胡萝卜苷、表木栓醇、(3S)3-O(β-D-吡喃葡萄糖), 7-二甲基-辛-1,5-二烯3, 7-二醇、(3S)3-O(β-D-吡喃葡萄糖)-3, 7-二甲基-辛-1, 6-二烯-3-醇、α-香树醋醇、β-香树脂醇、丁酰鲸鱼醇、帕克醇、环阿屯醇、24-亚甲基-24-二氢帕克醇、24-亚甲基-环阿屯醇、豆甾4-烯-3-酮、谷甾-4-烯-3-醇、谷甾-5-烯-3-醇、谷甾醇葡萄糖苷。

1.5 香豆素类

马齿苋含有的香豆素类化合物主要有反式-对香豆素、6,7-二羟基香豆素、佛手内酯、伞形花内酯、东莨菪亭、异茴香内酯、lonchocarpicacid、lonchocarpenin 和大叶桉亭[4]。

1. 6 有机酸类

马齿苋含有有机酸类化合物,其中酚酸类化合物有3, 4-二羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸、2, 2'-二羟基-4',6'-二甲氧基查尔酮、反式-3-羽扇豆醇棕榈酸酯阿魏酸、4-羟基-5-甲基呋喃-3-羧酸、5-羟甲基糠酸、原儿茶酸、阿魏酸、没食子酸、咖啡酸、香豆酸、水杨酸、香草酸、p-羟基安息香酸;低分子有机酸类化合物有琥珀酸、琥珀酸单甲酯、草酸、富马酸、柠檬酸、柠檬酸L-甲酯、5-二甲基柠檬酸、苹果酸、苹果酸甲酯、L4-甲基苹果酸酯、苹果酸L-二甲酯、苯甲酸;脂肪酸有二十四烷酸、十三烷酸、9,12-十八碳二烯酸、二十碳三烯酸、二十六烷酸、二十八烷、亚麻酸、亚油酸、棕榈酸及硬脂酸。同时检测出植物中极为少见的二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸[9]。通过对马齿苋全草进行GC-MS分析,解析出马齿苋还含有脂肪酸类成分辛酸、9-羰基-壬酸、14-十八烯酸、花生酸。

表1 马齿苋化学成分

2 马齿苋化学成分的药理活性

研究表明马齿苋具有抗炎和抗氧化作用。马齿苋提取液已经证实能够影响人类淋巴细胞对IL-4、IL10、IFN-γ和辅助T细胞(T1 / Th2)的刺激响应,不同浓度的提取液能促进Th1/Th2和Treg/Th2的平衡,表明该植物对哮喘、癌症等因Th1/Th2平衡下降导致的炎症性疾病具有治疗价值[10]。

Vincenzo[11]等采用两种不同的溶剂(MeOH/H2O和EtOH)对鲜叶和干叶进行提取。采用HPLC-DAD法对提取液进行分析。所有样品中均检出酚酸(咖啡酸、对香豆酸和阿魏酸)和黄酮类化合物(芹菜素、山奈醇、木犀草素、槲皮素、异鼠李酸、山奈醇-3-O-葡萄糖苷和芦丁)。采用ABTS法、DPPH法和FRAP法测定提取液的抗氧化活性,并通过实验测定其对碳水化合物水解酶,α-淀粉酶和α-葡糖苷酶的抑制作用。结果表明:新鲜马齿苋提取物表现出显著的ABTS和DPPH自由基清除能力(IC50值分别为52.86和66.98 μg /ml),而干马齿苋提取物表现出显著的α-葡糖苷酶抑制作用(IC50值为45.05 μg /ml)这些数据显示了这种广泛食用的沙拉植物具有的有益健康的特性。

Akram[12]等研究马齿苋乙醇提取物对四氯化碳(CCl4)肝毒性的保护作用。通过检测肝标志物酶(ALT、AST、ALP、GGT、SOD)和组织病理学观察,评价肝损伤程度。实验结果表明:马齿苋提取物能够可提高CCl4肝毒性组血清标志物酶(ALT、AST、ALP、GGT)活性,同时降低超氧化物歧化酶(Superonide dismutase, SOD)活性。治疗后,肝脏组织也发生了组织学改变。表明马齿苋对CCl4诱导的大鼠肝脏损伤具有保护作用,并支持马齿苋作为肝病患者替代药物的潜在治疗用途这一论断。

Jin[13]等探讨马齿苋提取物对结肠癌干细胞肿瘤形成的影响作用以及与Notch信号转导通路内相关的遗传变化。实验结果显示,在0.07~2.25 g/mL剂量下,马齿苋提取物对HT-29肿瘤细胞和HT-29肿瘤干细胞的增殖均有抑制作用,并且显著下调Notch1和β-catenin基因在两种肿瘤细胞类型的表达,这表明它可能通过调控和靶基因介导Notch信号转导通路而发挥作用。

2.1 马齿苋各类化学成分的药理活性

2.1.1 马齿苋生物碱

Meng[5]等从马齿苋中分离出一种新型生物碱(oleracone)6-乙酰-2, 2, 5-三甲基-2, 3-二氢环庚酮[b]吡咯-8(1H)-酮,其作为一种新型生物碱具有明显的抗炎作用,且能够快速分布于大鼠体内,生物利用度为74.91±10.7%,可以作为一种治疗炎症性疾病的先导化合物。同时Jiang M Y[6]等从马齿苋植物中分离出一种新型的异吲哚类生物碱,在一氧化氮(NO)抑制实验中,它被证明可以抑制由LPS(Lipoplysaccharide,脂多糖)诱导的小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW 264.7)中NO的产生,证明其具有显著的抗炎作用。

2.1.2 马齿苋黄酮

黄酮类化合物主要包括山奈酚、芹菜素、木犀草素、杨梅素、槲皮素等成分,具有较高的抗氧化作用,并能够预防老年痴呆、癌症、冠状动脉疾病、糖尿病及其并发症、呼吸衰竭、肝脏疾病、胃肠疾病和肾功能衰竭与心脑血管疾病[14]。同时黄酮类物质作为乙酰胆碱酶抑制剂能有效促进乙酰胆碱(AchE)的生成。因此通过对马齿苋3种新化合物oleracone C、oleracone D、oleracone E的抗氧化 、抗胆碱酯酶活性进行研究,试验结果表明3种黄酮类新化合物对DPPH自由基清除活性oleracone D>E >C;而对AchE的IC50 oleracone E>C>D[3]。

2.1.3 马齿苋多糖

研究者[7]以大肠杆菌、醋酸菌、酵母菌和黑曲霉为研究对象,研究了多糖的抗菌活性。结果表明,马齿苋多糖对微生物有抑制作用,其抑制顺序为:酵母菌>醋酸菌>黑曲霉>大肠杆菌。这三个组分对微生物的抗菌活性顺序为:POL3>POL2b>POL1b。在三个组分中,POL3对被测微生物的杀灭效果最好。

通过研究马齿苋多糖组分POPⅡ和POPⅢ的抗肿瘤和提高免疫力作用,表明马齿苋多糖POPⅡ和POPⅢ能够抑制Lewis肺癌荷瘤(p<0.05);免疫实验表明,马齿苋多糖POPⅡ 和POPⅢ能够显著提高荷Lewis肺癌小鼠NK 细胞活性(p<0.05),促进荷瘤小鼠淋巴细胞的转化,提高正常小鼠的胸腺指数和脾指数。因此,马齿苋多糖具有显著抗肿瘤及提高免疫力的功效。Zhao[15]等已经证明马齿苋多糖具有抑制宫颈癌细胞生长的作用,用 POLP-3b处理HeLa细胞可以降低HeLa细胞的增殖,并以浓度依赖的方式上调Bax水平和下调Bcl-2水平。此外,POLP-3b还抑制了 HeLa细胞中TLR4、MyD88、TRAF6、激活蛋白-1(AP-1)和核因子- kb (NFkB)亚基p65的蛋白表达水平,具有显著抑制宫颈癌细胞生长的作用。

Wang[16]等建立葡聚糖硫酸酯钠盐(Dextranssulfate sodium Salt, DSS)诱发结肠炎模型,验证马齿苋多糖(POLP)对炎性肠病的保护作用,实验表明,POLP可以通过抑制NF-κB信号通路,改善结肠组织的组织病理学结构降低DSS所致结肠炎小鼠的体重,改善其健康状况,对葡聚糖硫酸酯钠诱发的结肠炎发挥保护作用。

3 马齿苋的资源利用现状

马齿苋是一种药用、食用植物,在我国大部分地区广泛分布。在一些欧洲和地中海国家,它也是一种受欢迎的食物,被一些欧洲和地中海国家用作食物,如三明治、沙拉和调味汁。同时马齿苋营养丰富,热量低,常被用作野生食品。

马齿苋作为一种易于种植的天然绿色食品,可以制成饮料、茶或面条,是超重或肥胖人群绝佳的饮食选择[2]。马齿苋作为一种中药,富含抗氧化剂、ω-3脂肪酸、多糖、生物碱和各种黄酮类化合等多种具有药理活性的化学成分,发挥抗肿瘤、降糖、抗氧化、抗菌、抗炎等作用,目前已经在临床用于治疗炎症性肠病、急性湿疹、带状疱疹、扁平疣、子宫出血、腹泻和乳腺脓肿等疾病[17]。

4 结语

马齿苋因其具有抗炎、镇痛、降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗氧化、抗菌[18]、抗衰老、增强免疫等作用而成为著名的东方传统药食两用药物。通过对马齿苋提取液、有效化学成分及药理活性以及资源利用现状研究,表明马齿苋在预防和治疗皮肤病、心脑血管疾病、炎症性疾病等方面具有很好的疗效。今此同时马齿苋资源在我国分布广泛、易于种植,对其药用功效进行深入研究,开发成分明确,疗效可靠的保健品、药品、护肤品等健康产品,使马齿苋资源得到充分合理地利用,对于健康中国具有较深远的意义。

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