汉桃叶化学成分的药理作用及质量控制研究进展

2020-12-18 13:37巩仔鹏李月婷王爱民陈思颖
贵州农业科学 2020年12期
关键词:果酸挥发油葡萄糖

罗 媛,晏 婷,巩仔鹏,李月婷,王爱民,陈思颖,郑 林,黄 勇*

(1.贵州省骨科医院 药科剂,贵州 贵阳 550002; 2.贵州医科大学 贵州省药物制剂重点实验室/药用植物功效与利用国家重点实验室,贵州 贵阳 550004; 3.贵州医科大学 药学院,贵州 贵阳 550004; 4.贵州医科大学 民族药与中药开发应用教育部工程研究中心,贵州 贵阳 550004)

汉桃叶(ScheffleraarboricolaHagata)为五加科植物鹅掌柴属的干燥茎枝[1]。又名鹅掌藤、七叶莲。主要分布于我国广西、贵州、云南、福建、浙江等地[2]。始载于《常用中草药手册》,并收载于2003年版《贵州省中药材、民族药材质量标准》、2005年版《云南省中药材标准》和2009年版《湖南省中药材标准》,其单方制剂“汉桃叶片”收载于2015年版《中国药典》一部,其性苦味甘,有镇静、镇痛和催眠作用,对坐骨神经痛、三叉神经痛、神经性头痛、风湿性关节痛等均有较好的疗效[3]。汉桃叶在临床上主要用于止痛,对三叉神经痛、坐骨神经痛等有明显的缓解作用。目前已对其化学成分、药理活性及质量检测研究等方面进行了深入研究。为汉桃叶资源的研究及开发利用提供参考依据,在广泛检索文献的基础上,从化学成分、药理活性及质量检测等方面对汉桃叶的研究进行综述。

1 化学成分

汉桃叶药材的研究主要集中在20世纪80年代,国内外研究表明,汉桃叶的化学成分主要是齐墩果烷型的五环三萜及其苷类[4-5],另外还含有甾醇、长链烯烃、有机酸、挥发油等成分[6-7]。这些成分均具有药理作用。药理研究[6-10]证明,汉桃叶中药材中含有多种药理活性成分,如汉桃叶总三萜具有较强的抗炎镇痛作用,总皂苷具有降尿酸及影响尿酸转运蛋白作用,有机酸具有镇痛及抗惊厥作用,挥发油具有抗菌、抗炎和镇痛作用等。

1.1 三萜皂苷类

MELEK等[4]采用高相液相色谱法,从汉桃叶茎叶中分离出9种三萜皂苷类成分,分别是3-O- [α-L-鼠李糖基吡喃糖基-(1→4)-β-D-葡糖醛酸吡喃糖基]齐墩果酸(1)、3-O- [α-L-鼠李糖基吡喃糖基-(1→4)-β-D-葡糖醛酸吡喃糖基]棘胆囊酸(2)、3-O- [β-D-呋喃呋喃糖基-(1→4)-β-D-葡糖醛酸吡喃糖基]齐墩果酸28-O-β-D-吡喃葡萄糖基酯(3)、3-O-α-L-吡喃吡喃糖基-(1→4)-[α-L-阿拉伯吡喃糖基-(1→2)-]β-D-葡糖醛酸吡喃糖-花生酰基齐墩果酸(4)、3-O-α-L-鼠李糖基-(1→4)-[α-L-阿拉伯吡喃糖基-(1→2)-]β-D-葡糖醛酸吡喃糖基齐墩果酸28-O-β-D-吡喃葡萄糖基酯(5)、3-O-α-L-鼠李糖基吡喃糖基-(1→4)-[β-D-吡喃并吡喃糖基-(1→2)-]β-D-葡糖醛酸吡喃糖基齐墩果酸(6)、3-O-α-L-鼠李糖基-(1→4)-[β-D-吡喃并吡喃糖基-(1→2)-]β-D-葡糖醛酸吡喃糖基齐墩果酸28-O-β-D-吡喃葡萄糖基(7)、3-O-β-D-呋喃呋喃糖基-(1→4)-[α-L-阿拉伯吡喃糖基-(1→2)-]β-D-葡糖醛酸吡喃糖基齐墩果酸(8)、3-O-β-D-呋喃呋喃糖基-(1→4)-[α-L-阿拉伯吡喃糖基-(1→2)-]β-D-葡糖醛酸吡喃糖基齐墩果酸28-O-b-D-吡喃葡萄糖基酯(9)。WANG等[11]从汉桃叶中分离得到4种新的齐墩果酸型三萜皂苷,分别是齐墩果酸3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1→2)[α-L-阿拉伯吡喃糖基(1→4)]-β-D-(6-O-甲基)葡糖醛酸吡喃糖苷(1)、22α-羟基油酸3-O-α-L-阿拉伯吡喃糖基(1→4)-β-D-葡糖醛酸吡喃糖苷(2)、3-O-α-L-阿拉伯吡喃糖基(1→4)-β-D-葡糖醛酸吡喃糖苷(3)、齐墩果酸28-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1→2)-β-D-葡糖醛酸吡喃糖基酯(4)。张桥等[12]采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱等方法从200 g的汉桃叶茎中分离出10个化学成分,其中野木瓜苷 C(49 mg)、刺楸皂苷 B(48 mg)、3-O-β-D-吡喃木糖基-(1→3)-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-O-α-L-吡喃阿拉伯糖-常春藤苷元-28-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→6)-O-β-D-吡喃葡萄糖酯苷(30 mg)、刺楸皂苷 G(57 mg)、3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→4)-O-β-D-吡喃木糖基 L-(1→3)-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-O-α-L-吡喃阿拉伯糖-齐墩果酸-28-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→6)-O-β-D-吡喃葡萄糖酯苷(152 mg)、3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→4)-O-β-D-吡喃木糖基 l-(1→3)-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-O-α-L-吡喃阿拉伯糖-齐墩果酸-28-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→6)-O-6-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖酯苷(75 mg),首次从汉桃叶植物中分离出。

1.2 挥发油类

THUC等[13]采用气相色谱-质谱联用(GC/MS)技术对汉桃叶茎叶挥发油进行分析表明,鉴别出的汉桃叶茎和叶挥发油化学成分分别占茎油和叶油的80.41%和93.23%,茎油中含有倍半萜类化合物,占茎油挥发油总含量的49.73%,叶油中主要成分为倍半萜类化合物,占叶油挥发油总含量的49.85%。茎油中的主要成分是石竹烯氧化物(29.21%)、石杉醇(10.30%)和环氧化物Ⅱ(6.27%);叶油中主要成分为β-石竹烯(23.05%)、柠檬烯(14.90%)、石竹烯(13.97%)和α-Humulene(8.41%)。刘佐仁等[7]取汉桃叶嫩枝及鲜叶,采用水蒸气蒸馏法提取挥发油,共得到52个成分,经气相色谱-质谱联用仪综合分析确认了其中的 16个化合物,占挥发油总量的 82.80%,其中,挥发油中大部分是萜烯类化合物[7,12]。章立华等[10]从汉桃叶挥发油中共分离出61种成分,并鉴定确认了其中53种主要成分,其中主要化合物为4-萜品醇(20.40%)、(-)-斯巴醇(16.01%)和氧化石竹烯(8.90%)等。

1.3 有机酸类

王大林等[6]采用水煎醇沉再以1%盐酸洗脱的方法,分离得到粘液酸及反丁烯二酸。申佩玲等[1]采用薄层色谱与气相色谱对汉桃叶醇提物进行定性鉴别,表明汉桃叶药材中含有反丁烯二酸、丙二酸、琥珀酸、苹果酸等有机酸成分。

1.4 甾醇类

HANSEN等[14]通过红外光谱和核磁共振法从汉桃叶中分离出多孔甾醇,该物质在242 nm有最大吸收。

1.5 黄酮类

崔涛等[15]对汉桃叶地上部分采用65%乙醇进行提取,对其提取液回收乙醇后浓缩液再经过D-101大孔吸附树脂柱纯化得到干浸膏,称取50 mg,甲醇稀释后,使用高效液相色谱检测3批汉桃叶中提取出的黄酮类化合物,在 509 nm处测定吸收度,其总黄酮含量分别为34.5%、36.0%和35.0%。称取约100 mg干浸膏加入甲醇-25%盐酸溶液( 4∶1) 25 mL,进行加热回流,提取汉桃叶中的槲皮素,使用高效液相色谱检测3批汉桃叶中提取出的槲皮素,3批汉桃叶中槲皮素含量分别为 0.955%、0.927%和0.906%。HANSEN 等[14]在200 g汉桃叶中分离出了镰叶芹醇(110 mg)、(E)-β-金合欢烯(190 mg)和植物醇(100 mg),其中镰叶芹醇为过敏性接触性皮炎的致敏原。张慧等[16]从汉桃叶检测出Ca(6 096 μg/g)、Mg(2 670 μg/g)、Mn(1 212 μg/g)、Fe(170 μg/g)、Zn(87.4 μg/g)、Sr(71.6 μg/g)、Cu(4.8 μg/g)等多种人体必须的微量元素。

2 药理作用

2.1 抗菌消炎

THUC等[13]采用微量稀释法测定汉桃叶茎叶油中的抑菌活性结果表明,其对枯草芽孢杆菌的抑菌效果较好,抑菌原因可能是由于高浓度的β-石竹烯和氧化石竹烯的存在。LI等[17]从汉桃叶细枝和叶中分离出4-乙酰氧基-3,4,30,40-四甲氧基联苄,并对该成分进行体外研究发现,4-乙酰氧基-3,4,30,40-四甲氧基联苄具有抑制转录因子NF-KB的活性,转录因子NF-KB通过编码促炎细胞因子、黏附分子、趋化因子、生长因子和诱导酶(如COX-2和iNOS)的基因调控多种促炎途径,从而抑制炎症反应效应。张慧等[16]用硝酸-高氯酸进行消解,通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定汉桃叶中Al、Ba、Ca、Co、Cu、Fe、Mg等多种微量元素的含量表明,汉桃叶中含有Ca、Mg、Mn、Fe、Zn、Sr、Cu等多种人体必须的微量元素,其中与炎症相关的Mn、Zn、Fe等微量元素含量较高,Mn、Zn、Fe具有明显的抗菌消炎作用。

2.2 镇痛抗炎及解痉

秦思等[8]通过体内及体外试验表明,汉桃叶药材中提取的总三萜成分具有较强的抗炎镇痛作用,较汉桃叶片效果更佳,为汉桃叶药材中的有效部位。刘娴等[18]用乙酸乙酯部位、正丁醇部位对大鼠棉球肉芽肿以及二甲苯引起的耳廓肿胀均有明显的抑制作用,其中乙酸乙酯部位能够有效抑制大鼠醋酸刺激腹腔黏膜引起的疼痛反应;指出汉桃叶乙酸乙酯提取物可能是治疗类风湿性关节炎的有效部位。林小凤等[19]研究表明,汉桃叶抗炎镇痛药理作用的有效部分主要集中在叶挥发油部分、茎水提液的氯仿部分和正丁醇部分。经小鼠试验证明,相当生药2.5 g汉桃叶注射液的镇痛效果较吗啡0.12 mg的效能略强。章立华等[10]研究表明,汉桃叶挥发油可明显减少小鼠醋酸所致的扭体次数,可明显缓解小鼠二甲苯所致的耳廓肿胀。黄婧等[20]用扭体法观察镇痛作用,用二甲苯使小鼠致炎法观察该药的抗炎作用表明,汉桃叶中的黄酮具有较强的镇痛抗炎活性。徐杰等[21-22]研究表明,汉桃叶注射液对离体豚鼠肠、胃平滑肌有解痉作用。

2.3 降尿酸及影响尿酸转运蛋白

朱玲玲等[9]通过评估血清尿酸水平、肝脏黄嘌呤氧化酶活性和肾脏尿酸转运蛋白表达水平来研究汉桃叶总皂苷抗高尿酸血症的作用,结果显示,汉桃叶总皂苷低、中、高剂量均能抑制黄嘌呤氧化酶活性,并随剂量的增加,抑制作用逐渐增强。在体内研究中,汉桃叶总皂苷低、中、高剂量组小鼠的血清尿酸水平、肝脏黄嘌呤氧化酶活性及肾脏尿酸转运蛋白URAT1表达均较模型组低,并均呈现一定的剂量依赖性;并指出汉桃叶总皂苷可以通过抑制黄嘌呤氧化酶活性和降低肾脏尿酸转运蛋白URAT1表达2种途径发挥降尿酸的作用。

2.4 抗惊厥

汉桃叶中的有机酸由一些已知的粘液酸及反丁烯二酸等组成。王大林等[6]以汉桃叶有机酸注射液与戊巴比妥钠协同作用为指标找出汉桃叶的有效部位为有机酸,并分离到粘液酸及反丁烯二酸,对反丁烯二酸进行了药理试验,证明其具有镇痛及抗惊厥作用。

3 质量检测方法

目前《贵州省中药材、民族药材质量标准》《云南省中药材标准》和《湖南省中药材标准》地方药材标准中收载有汉桃叶药材[23-24],标准中仅有性状、鉴别(薄层)、检查和浸出物等项目,除地方标准规定的检查、鉴别方法外,还研究开发了不同的质量检测方法,在深度和广度方面都有了明显的进步。主要以气相色谱-质谱联用、高效液相色谱法、紫外分光光度法、薄层色谱法为技术支撑,进行汉桃叶药材的质量评价。

3.1 气相色谱-质谱联用法

气相色谱-质谱联用法主要用于分离分析易挥发的物质,此法具有简便、快速、高灵敏度、高选择性等特点。在汉桃叶的质量分析中主要用于挥发油、大孔树脂有机残留物的检测。THUC等[13]利用水蒸气蒸馏法提取汉桃叶茎叶中挥发油,用面积归一法测得各组分的百分含量,共鉴定了39种化合物。章立华等[10]利用水蒸汽蒸馏,取馏出液,用乙醚萃取3次,合并乙醚萃取液,减压蒸馏,回收乙醚,用无水硫酸钠干燥24 h后,过滤,得到具有特殊气味的无色挥发油,结合计算机检索技术对分离的化合物进行鉴定,应用面积归一法计算各成分的相对含量,共鉴定出60种化合物。

3.2 紫外分光光度法

王立业等[24]根据汉桃叶药材的性质及所含化学成分,将汉桃叶经过石油醚脱脂后,除去非皂苷类的亲脂性的杂质,再用甲醇提取,然后用水饱和的正丁醇萃取,制得的溶液液体澄清,以齐墩果酸为对照品,香草醛-冰醋酸-硫酸溶液为显色剂,于532 nm波长下进行的检测结果表明,齐墩果酸检测浓度在0 ~ 240 μg/mL与吸光度呈良好的线性关系。崔涛等[15]采用紫外分光光度法,对3个批次汉桃叶分离出的总黄酮及槲皮素测定结果表明,总黄酮及槲皮素含量测定的方法均简便合理、专属性强,含量测定数据和图谱均符合要求。故汉桃叶提取物质量标准研究可选用紫外分光光度法对其做定量测定。

3.3 高相液相色谱法

高效液相色谱法有简便、快速、灵敏、准确等特点,在汉桃叶药材的定性、定量的质量控制中非常重要。据报道,汉桃叶中的如反丁烯二酸[25]、延胡索酸[26]、常春藤皂苷元[27]、齐墩果酸[27]、槲皮素[16]和富马酸[28]等成分均可使用高效液相色谱法进行测定,其中反丁烯二酸在215 nm有最大吸收,富马酸在216 nm效果较好。常春藤皂苷元和齐墩果酸是汉桃叶中三萜皂苷类的主要类型,含量较高,可作为汉桃叶含量测定的主要指标[27]。

3.4 比色法

比色法是以生成有色化合物的显色反应为基础,通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法。磷化铝、磷化锌、磷化钙等磷化物是国内外广泛使用的高效、低成本仓贮害虫熏蒸杀虫剂,中药材汉桃叶在保存过程中,最常用的即为磷化物熏蒸法以预防和消灭虫害[28]。药材保存过程中产生的磷化物残留存在很大的安全隐患,因此对药材中磷化物残留测定具有重要意义。牛延菲等[28]采用磷钼酸铵比色法测定磷化物含量,同时采用电感耦合等离子体质谱法进行检测方法的比较结果表明,10个不同产地汉桃叶中药材中磷化物的含量均没有超过粮食标准中有关规定(磷化物最大残留限量 0.05mg /kg)且10个汉桃叶样品的磷钼酸铵比色法分析结果和电感耦合等离子体质谱法无显著差别。磷钼酸铵比色法测定汉桃叶药材中磷化物残留,简单、快速和准确。

3.5 薄层色谱法

申佩玲等[1]通过薄层色谱试验,选用氯仿-醋酸乙酯-甲酸(10∶5∶1)研究结果表明,从汉桃叶中提取的反丁烯二酸、丙二酸、琥珀酸、苹果酸与对照品相应的位置上显示相同颜色的斑点。李雅静等[29]以亚油酸为对照,以三氯甲烷-丙酮(12∶1)溶液为展开剂,展开,晾干,喷以5%香草醛硫酸溶液,在105℃加热至斑点显色清晰,置日光下检视结果表明,薄层色谱斑点清晰,分离度较好。该法可以有效区分汉桃叶及其混伪品,汉桃叶与其他易混淆的鹅掌柴属植物薄层色谱行为差异较大。

4 结语

汉桃叶作为我国传统的民间中草药,含有多种化学成分,具有广泛的生物活性,尤其是抗炎镇痛等方面有显著的疗效。目前,汉桃叶的研究仍存在诸多问题,药理研究仅见以水煎剂、醇提物及有机酸方面的报道,对化学成分方面的研究报道较多。汉桃叶研究仅局限在粗体物的活性上,对单体化合物的筛选较少,很多药理作用的目标成分还不是很清楚,仅对研究较多的有机酸类、三萜皂苷类、黄酮类化学成分等进行定性、定量检测,并且在质量控制方面研究较少,缺少含量测定等有效的质量控制方法,严重制约了该植物的合理开发利用。因此,还有待进一步探索汉桃叶的有效部位和有效成分,明确其化学成分与药理活性之间的关系,建立有效的质量控制方法以促进中药汉桃叶的开发。

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