魁蒿化学成分及药理活性研究进展*

陈加蓓，陈功锡

(1.吉首大学植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室，湖南 吉首 416000；2.吉首大学生物资源与环境科学学院，湖南 吉首 416000)

魁蒿(Artemisiaprinceps)又名五月艾、野艾、艾叶、黄花艾、端午艾，为菊科蒿属植物，具有除草活性，其主要活性成分为桉树脑、樟脑、蒿乙醚、单萜和倍半萜类化合物，对重金属具有吸收和蓄积作用[1-2].魁蒿常用于制作蒿菜粑粑、馒头、年糕和汤等食物，其叶可沏茶饮用或直接食用[3-5].魁蒿的提取物可用于治疗各种炎症、腹泻和循环失调等疾病，叶油具备镇咳、平喘、消炎、祛痰作用，临床上用于治疗慢性支气管炎、肺气肿、支气管哮喘等疾病[6].由此可见，魁蒿具备较高的应用价值.近年来，随着科学技术的发展和人们认识水平的提高，有关魁蒿的科学研究越来越多.为了进一步深化对该植物的科学认识，更好地开发利用这一传统药用植物资源，迫切需要对过去有关研究工作进行系统整理、归纳总结.根据近年来国内外的研究文献，笔者拟对魁蒿的化学成分和药理活性研究进展进行综述，为进一步分析筛选相关药用活性成分，探究药效药理机制和构效关系，加快新药研发，综合开发利用该植物资源提供参考.

1 魁蒿的化学成分

魁蒿化学成分研究主要集中在糖类、黄酮类及挥发性成分等，以挥发性成分研究最为全面，所揭示的化合物数目最多.其主要的化学成分为莰酮、荜澄茄烯、侧柏酮、龙脑和水芹烯等，相应化学结构如图1所示.

图1 魁蒿中主要化学成分结构式Fig. 1 Structural Formula of the Main Chemical Components in Artemisia Princeps

1.1 挥发性成分

(1)萜类.萜类是所有异戊二烯聚合物及其衍生物的总称，广泛存在于种子植物中，种类繁多，不少具有特异的活性功能.研究发现，魁蒿具体包括18种单萜烯类、54种单萜类、30种倍半萜烯类、14种倍半萜类等116种萜类化合物[7-8].其中：单萜烯类的ɑ-蒎烯具有独特的抗肝癌活性，D-柠檬烯具有消炎、抑菌、抗肿瘤等多种功效[9-10]；单萜类的柠檬烯具备镇咳、平喘和安神等作用，乙酸龙脑酯有显著抑制番泻叶所致小鼠腹泻、冰醋酸所致小鼠疼痛和离体家兔小肠平滑肌运动的作用[11-12]；倍半萜烯类的香橙烯具有杀菌活性，δ-榄香烯具有一定的抗肿瘤作用，β-榄香烯具有很好的抗炎、抗肿瘤作用[13-15]；倍半萜类的α-甜没药萜醇具有抗癌作用[16].

(2)脂肪族类.脂肪族类是链状烃类(开链烃类)及除芳香族化合物以外的环状烃类及其衍生物的总称，可从各种植物中得到，根据各种化合物的特性可用于制作香料和部分药物.业已查明，魁蒿包括14种脂肪族醛类、21种脂肪酸酯类、8种脂肪烃类、8种脂肪酮类、19种脂肪族酮类等70种脂肪族类化合物[7-8].其中：脂肪族醛类的紫苏醛对中枢神经系统有抑制作用[17]；脂肪酸酯类的亚油酸乙酯可以用于制作丸剂，这类丸剂在我国药典中仍然用作预防和治疗高血压及冠心病的药物[18].

(3)芳香族类.芳香族类是具有苯环结构的一类化合物，结构稳定，不易分解，在植物中也有分布，部分化合物具有某些药理活性.魁蒿共有26种芳香族类化合物[7-8]，其中丁香酚的药理作用极其广泛，主要表现在抗氧化、抑菌、麻醉、解热、促药物透皮吸收等方面[19].

(4)其他化合物.魁蒿还包括8种其他类别的化合物[9-10]，其中2-甲基吡嗪可以做医药中间体，但二甲基硫醚不具备抑菌活性[20-21].

1.2 糖类

已有的研究发现，魁蒿中的糖类化合物有AAF-IIb-2和IIb-3多糖，其中AAF IIb-3主要由阿拉伯糖和半乳糖组成，AAF IIb-2主要由鼠李糖、木糖、阿拉伯糖和半乳糖组成[22-24]，两者是具有反互补结构特征的酸性异聚糖，具备抗补体活性.

1.3 黄酮类

魁蒿中的黄酮类化合物主要有依帕福林(epapafolin)和5,7-二羟基-3'，4'，6-三甲氧基黄酮(eupatilin)等，其中epapafolin对人体子宫内膜癌细胞生长具有抑制作用.eupatilin则具有很强的抗肿瘤、抗皮肤病、抗高血糖和抗炎活性，同时还可能是治疗过度破骨性骨病的潜在药用成分，并可能预防或改善血栓形成[25-26].

2 魁蒿的药理作用

2.1 抗炎作用

炎症是具有血管系统的活体组织对损伤因子所发生的防御性反应，是有机体对刺激的重要反应形式.魁蒿用于治疗炎症已在中国、日本、韩国和其他亚洲国家的相关文献中有所报道.Min等[27]的研究表明，魁蒿活性成分5,7-二羟基-3'，4'，6-三甲氧基黄酮(eupatilin)和鞘氨醇(jaceosidin)可通过抑制NF-κB活化来减轻炎症.Ryu等[28]报道，从魁蒿分离的约莫金(yomogin)也可以通过抑制i-NOS酶表达，来抑制由LPS激活的RAW 264.7细胞产生NO，从而具备抗炎功效.Trinh等[29]发现，魁蒿精油及其成分，特别是02±萜品醇，能抑制阴道病原体生长及NF-0202B活化，改善细菌性阴道病和外阴阴道念珠菌病炎症，具有抗炎作用.

2.2 抗肿瘤作用

肿瘤是危害人类最大的疾病之一.大量研究表明，植物中的某些天然产物具有抗肿瘤作用，从植物中筛选抗癌药物也因此成为当前重要新药研发趋势.Choi等[30]的研究发现，魁蒿甲醇提取物有一定的规律性的抗肿瘤活性，能以剂量依赖性和时间依赖性方式抑制细胞增殖，且以剂量依赖性方式诱导HepG2细胞P53表达，并在HepG2和Hep3B细胞中的Bcl-2下调和Bax上调中起作用.沈嘉[31]和戴垚等[32]报道魁蒿化学成分金合欢素、芫花素、yomogin和jaceosidin对A549，SK-OV-3，SK-MEL-2，XF498和HCT-15等5种人肿瘤细胞系的所有试验肿瘤细胞的增生，都有显著性抑制效果.其中yomogin与1,25-二羟基维生素或全反视黄酸合并给药时，对骨髓性白血病分化治疗有益.Han和LEE等[33-34]报道jaceosidin可以增加OSCC细胞中caspase-9和caspase-3的裂解，增加细胞凋亡并抑制OSCC细胞的生长，能够下调Akt磷酸化和Akt的异位活化，也可以通过调节ERK/ATM/Chk1/Chk2途径，使Cdc2-细胞周期蛋白B1复合物失活，从而使子宫内膜癌细胞中G2/M细胞周期停滞.除以上4种成分有抗肿瘤活性外，Kyungsook等[25]发现魁蒿的黄酮类化合物epapafolin可以以剂量依赖的方式诱导细胞凋亡，从而抑制人类癌细胞的生长.Cho等[26]还发现了另一种魁蒿黄酮类化合物eupatilin，它可以通过抑制突变体p53和激活ATM/Chk2/Cdc25C/Cdc2检查点途径上调p21，使G2/M期细胞周期停滞，抑制人体子宫内膜癌细胞的生长.

2.3 抗皮肤病作用

皮肤瘙痒和过敏性皮肤病常常令人难以忍受，当过敏严重时甚至会引起死亡.随着大量抗皮肤病药的研究开展，人们发现植物中存在某些治疗皮肤病的化学成分.冰华等[35]研究指出，魁蒿提取物是一种抗瘙痒药的重要组分，可有效预防肾衰竭或肝胆疾病引发的瘙痒.Hirano等[36]则发现魁蒿提取物能以AHR/OVOL1依赖性方式上调FLG和LOR表达，具有特应性干性皮肤的屏障修复作用.Lee等[37]发现，经过特殊处理的魁蒿对皮肤病的治疗效果有促进作用，如用乳酸菌(LAB)发酵魁蒿，可以增加魁蒿对被动皮肤过敏反应的抗过敏活性.Lee等[38]还报道魁蒿活性成分eupatilin和jaceosidin能够抑制PCA反应，抑制由IgE抗原复合物刺激的RBL-2H3细胞的TNF-α和IL-4基因表达，抑制NF-kB的激活，可用于治疗瘙痒反应及由IgE介导的代表性皮肤过敏性疾病.由此可见，魁蒿提取物、经乳酸菌(LAB)发酵过的魁蒿、魁蒿活性成分eupatilin和jaceosidin均在皮肤病治疗方面拥有广阔的应用前景.

2.4 抗氧化作用

抗氧化是抗氧化自由基的简称，人的衰老及癌症甚至其他大多数疾病都与过量自由基的产生有关.无疑，针对抗氧化自由基作用机制的研究有助于克服氧化带来的危害，可为相关保健品的开发及治疗癌症或其他疾病药物的研发提供基础.综合来看，植物天然产物在抗氧化作用研究中占有较大比例，其抗氧化作用的机制也多种多样.Chung等[39]研究发现，魁蒿叶中的多酚可抑制自由基引起的LPO，并清除自由基.Masutani等[40]发现，魁蒿中的黄酮类化合物jaceosidin能在铜介导的LDL氧化过程中，使巨噬细胞产生共轭二烯和apoB-100片段化，从而具有抗氧化活性.Akihisa等[41]发现，魁蒿甲醇提取物对经α-黑素细胞刺激激素(α-MSH)处理的B16黑素瘤细胞所产生的1,1-二苯基-2-苦基肼基(DPPH)自由基，具有较好的清除效果.Hwang等[42]发现，维生素C与魁蒿乙醇提取物的组合可有效抑制鸡肉脂质氧化，增强鸡肉的抗氧化性能，从而延长鸡肉保质期.综上可见，魁蒿叶中的多酚、黄酮类化合物jaceosidin、魁蒿甲醇提取物、魁蒿乙醇提取物与维生素C的组合均表现出较好抗氧化活性.

2.5 抗高血糖作用

高血糖是各型糖尿病的共同特征，也是糖尿病血管病变的直接因子.近年来，植物抗高血糖研究进展快速，从植物中寻找抗高血糖新药已成为一种重要途径.魁蒿抗高血糖作用不断见诸报道.Zhang等[43]发现，来自魁蒿叶中的10种咖啡酰奎宁酸衍生物，可以用作糖尿病、肥胖症和癌症的潜在治疗药物，其中以绿原酸的高血糖抑制活性最强.Yamamoto等[44]的研究表明，魁蒿乙醇提取物能调节瘦素的分泌，其机制可能是通过抑制肝脏脂肪酸合成酶(FAS)活性，继而抑制肝脏和脂肪组织中甘油三酯及脂质的积累，从而引起葡萄糖耐量降低.可见，魁蒿绿原酸与魁蒿乙醇提取物均具有较好的抗高血糖作用.

2.6 抗菌作用

随着新抗生素药物的不断问世和广泛的临床应用，由于药物管制不严导致的抗菌素耐药性已成为当今的全球性问题.在这种情形下，针对植物抗菌性的研究已越来越受到重视.众多的研究表明，从魁蒿开发的新型抗菌剂可用于预防梭菌等有害肠道细菌引起的疾病.Ryu等[28]发现，魁蒿精油及其组分桉叶酚和α-松油醇，可通过抑制细菌生长和NF-κB活化来改善小鼠细菌性阴道病和外阴阴道念珠菌病的疗效.Hop和Pake等[45-46]报道，加入米糠混合物或维生素C的魁蒿乙醇提取物均有抑菌效果，如含米糠混合物的魁蒿乙醇提取物能抑制流产布鲁氏菌侵入吞噬细胞，维生素C与魁蒿乙醇提取物的组合可以抑制鸡肉生长微生物.Choi等[47]发现，魁蒿乙醇提取物能抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的增殖、产酸、生物膜形成和毒力基因表达.Cho等[48]还发现，魁蒿的活性成分癸二酚A(seco-tanapartholides A)和癸二酚B(seco-tanapartholides B)对产气荚膜梭菌、脆弱拟杆菌和金黄色葡萄球菌均有明显的抑制作用.综上可见，魁蒿精油与魁蒿乙醇提取物均有抑菌效果，魁蒿抑菌活性多指向于乙醇提取物，这一结果可为后续有关魁蒿抗菌药的研制提供参考.

2.7 抗骨质疏松作用

骨质疏松症是一种常见的全身性骨骼疾病，往往会导致骨脆性增加，引发骨折，严重影响个体生活质量.在我国，有超过1/3的50岁以上人群受此困扰[49].在植物天然产物抗骨质疏松研究方面，目前已取得一定进展.Cho等[50]发现，魁蒿可以通过控制血清Ca/P比，借助抗炎和抗氧化特性预防卵巢切除大鼠中高骨转换型的骨丢失，抑制大鼠破骨细胞活性.Kim等[51]还发现，魁蒿活性成分eupatilin对小鼠和人体均表现出同样的抗骨病作用机理，可以预防或治疗骨质疏松症.显然，魁蒿具有开发成治疗女性绝经后骨质疏松症治疗药物的可能，应该受到重视.

2.8 对胃的保护作用

植物中的某些化学成分可能对胃具有保护作用.Hirano等[52]发现，用魁蒿茎叶等地上部分的异丙醇提取物研制出的胃滞留漂浮片对胃有保护作用，可以改善大鼠因乙醇/HCl或吲哚美辛引起的胃粘膜出血性病变.由此可见，魁蒿可作为治疗胃病药物开发研制的潜在原料.

2.9 对血管的作用

现已证明，植物中的某些成分对血管有很好的保护作用，比如异黄酮[53]、芹菜素[54]等.有研究认为，魁蒿中的化学成分yomogin可能是开发治疗内毒素血症新药的候选物，魁蒿中的黄酮类化合物jaceosidin可能对研制促进缺血组织中侧支血管生长的血管生成剂有益，魁蒿乙醇提取物可能有预防血栓形成的潜力.Ryu等[55]发现，yomogin可以通过抑制i-NOS酶表达，抑制由LPS激活的RAW 264.7细胞产生NO，是治疗因NO过量形成的内毒素血症新药的候选物.Lee等[56]发现，jaceosidin可以通过激活VEGFR2/FAK/PI3K/AKT/NF-βB信号通路刺激血管生成，以促进缺血组织中侧支血管的生长.Ryu等[57]研究表明，魁蒿乙醇提取物中的eupatilin和jaceosidin可显著降低由花生四烯酸(arachidonic acid)诱导的血小板聚集及5-羟色胺和TXA2的产生，魁蒿乙醇提取物可显著延长活化凝血酶原和凝血活酶的时间，具有预防或改善血栓形成的潜力.Hayakawa等[58]发现，魁蒿叶多糖能检测到抗凝血酶活性.综上可见，魁蒿的活性成分yomogin、jaceosidin和eupatilin均能对血管产生影响，作用机理各不相同.

2.10 对生殖系统的作用

生殖系统疾病是生育障碍的元凶.植物中的某些成分对生殖系统具备有益的调节作用.有研究认为，魁蒿或者魁蒿和其他植物的组合均能影响生殖系统，其中魁蒿和其他植物的组合可以通过影响生殖系统达到减轻更年期症状的作用，具备双重功效.Kim等[59]发现，魁蒿提取物是一种潜在的抗子宫内膜异位的活性成分，可通过调节p38和NFκB诱导子宫内膜细胞凋亡，影响子宫内膜.Yang等[60]报道，魁蒿、小檗和山茱萸的组合能够减弱OVX大鼠的各种更年期症状.由此可见，魁蒿对生殖系统有调控作用，在生殖系统疾病新药的研制上具有潜在价值.

2.11 对神经系统的作用

神经系统是机体内对生理功能活动调节起主导作用的系统，若神经系统出现问题则可能会引发精神方面的疾病.现有的研究发现，植物中也存在调节神经系统的有效成分.Kim等[61]的研究表明，魁蒿可以改变卵巢激素缺乏的大鼠的神经可塑性.由此可见，魁蒿能对神经系统产生影响，可能具有治疗神经疾病的潜力.

2.12 其他

除上述药理活性外，魁蒿还具有抗哮喘、抗免疫功能疾病、抗病毒、抗黑色素生成等药理活性以及促进鸟类生长、控制害虫、促进部分细胞对营养的吸收等作用.Bae等[62]发现，经双歧杆菌发酵后的魁蒿可能通过对IL-6和TNF-α的促炎细胞因子生物合成的调节，从而具有强抗哮喘作用.Kim等[63]发现，魁蒿对免疫功能相关疾病治疗效较好，可用作免疫功能疾病的传统药物，如炎症、癌症和溃疡等.Han等[64]报道，魁蒿对病毒有抑制作用，用魁蒿1,4-戊二烯-3-酮组成的新型芦丁衍生物，可有效控制黄瓜花叶病毒(CMV)，魁蒿部分化合物对烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜花叶病毒(CMV)表现出良好的抑制效果.魁蒿还具备抗黑色素生成的美白功效，在美白产品研发方面拥有广阔前景[32].魁蒿也可开发成鸟类饲料和杀虫剂.Koh等[65]发现，膳食乳酸杆菌发酵后的魁蒿可以改善鸟类的生长性能以及肉脂稳定性和肠道健康.Liu等[66]的研究表明，魁蒿叶精油可用于控制贮藏害虫.魁蒿还能促进细胞对营养物质的吸收.Yamamoto等[67]发现，魁蒿提取物可以通过使葡萄糖转运蛋白4易位，促进L6肌肉细胞对葡萄糖的摄取.总之，对魁蒿其他方面药理活性的研究，足以证明魁蒿具有多方面的药理活性.

3 展望

作为一种常见的传统药用植物，对魁蒿化学成分的研究主要集中在其挥发性成分、糖类和黄酮类方面，尤以挥发性成分研究最全面.目前，已知的挥发性成分有200余种，包括116种单萜类化合物，70种脂肪族类化合物，26种芳香族类化合物，8种其他化合物.糖类为AAF-IIb-2和IIb-3多糖，黄酮类化合物有依帕福林(epapafolin)与5,7-二羟基-3'，4'，6-三甲氧基黄酮(eupatilin)等.

随着研究的不断深入，对魁蒿的药理作用也有了较为系统的认识，已揭示出其具有抗炎、抗肿瘤、抗皮肤病、抗过敏、抗氧化、抗高血糖、抗骨病等药效，并具有对胃、血管、生殖系统和神经系统的保护作用，由此显示出了魁蒿广阔的应用前景.然而，在魁蒿某些药理作用方面的研究还较为薄弱，尤其对药效的物质基础及其作用机制的研究还有待加强，魁蒿新药的开发在未来的研究中应引起足够的重视.因此，有必要对从魁蒿中分离得到的单一成分展开深入研究，以便发现活性更好、毒性更小的化合物，解决生殖系统疾病以及由细菌引起其他疾病的基础和临床研究问题，推动抗病毒、抗黑色素生成等药理作用机制的深入研究，为新型药剂的研发开辟新的途径，为合理、有效开发利用魁蒿提供理论依据.