★ 程双 彭财英 潘玲玲 卢健 陈圣加 舒积成(江西中医药大学 南昌 330004)
土茯苓(Smilax glabraRoxb.)为百合科植物光叶菝葜的干燥根状茎,性味甘、淡、平,归肝、胃、脾经,别称刺猪苓、过山龙、仙余粮等。始载于梁·陶弘景《本草经集注》,又名禹余粮。《本草从新》中描述其形态根大如鸡子,连缀而生,俗名冷饭团。《中药大辞典》中记载,多生长于山坡、荒山及林边的半阴地,资源丰富,广泛分布于我国安徽、浙江、甘肃、江西等省。具有解毒除湿,通利关节的功效,用于湿热淋浊,带下,痈肿,瘰疬,疥癣,梅毒及汞中毒所致的肢体拘挛,筋骨疼痛等证[1]。土茯苓不仅作为中药达到药用价值,也作为食材发挥食疗保健作用,如药膳龟苓膏具滋养身体和养颜作用,因其富含淀粉,可用来酿酒或制糕点。由于其功效显著及药食两用的特点,近年来,越来越多的学者对土茯苓进行研究,有关土茯苓的化学成分、药理作用及临床应用方面进行了不断地报道。然而,文献检索发现,最近未见有关土茯苓研究的综述报道。据此,文章从土茯苓的化学成分、药理作用及临床应用三方面作以综述,以期为更深入的开发及利用土茯苓提供理论依据。
有关土茯苓的化学成分研究较为系统,目前已分离并鉴定大约190个化合物,包括黄酮、苯丙素、甾体、有机酸、挥发油类等。
1.1 黄酮类 土茯苓植物中黄酮类成分主要为黄酮醇类、二氢黄酮(醇)类、异黄酮类和黄烷醇类等,而以二氢黄酮类成分相对含量最高,其中代表成分落新妇苷含量为1~2 %左右,占总黄酮的比例最大[2]。因此,2015年版的“中国药典”以落新妇苷为含量测定的指标成分,测定其质量分数不少于0.45 %[3]。目前报道黄酮类化合物共计29个,名称及相关信息见表1。
表1 土茯苓中黄酮类化合物
(续表)
1.2 苯丙素类 土茯苓中苯丙素类化合物的结构复杂多样,主要成分有3,5,4"-三羟基芪(白藜芦醇),白藜芦醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,3,5,2",4"-四羟基芪等。此外,还含有较新颖的木脂素类化合物。如Chen等[14]在土茯苓中分离出5种新的苯丙素苷类化合物,即smiglaside A、smiglaside B、smiglaside C、smiglaside D、smiglaside E,借助1H-1H COSY分析得主要结构特征信息分别为3个跨双键,3个1,3,4-三取代苯基,3个甲氧基,3个乙酰基, 3个亚甲氧基。见表2。
表2 土茯苓中苯丙素类化合物
(续表)
1.3 甾体类 土茯苓含有甾体及其苷类成分,主要为谷甾醇衍生物和螺甾烷醇类。谷甾醇衍生物包括β-谷甾醇[10]、胡萝卜苷[4]、豆甾醇[9]等。螺甾烷醇类包括菝葜皂苷元[18]、提果皂苷[19]、薯蓣皂苷元[20]等。
表3 土茯苓中甾体类化合物
1.4 有机酸 酚酸类成分是土茯苓主要成分之一,主要包括丁香酸,5-O-咖啡酰莽草酸,Lasiodiplodin、Smiglabrone A、Smiglabrone B、3,4,5-三甲氧基苯基-1-O-[β-D-呋喃芹糖基(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷等。具体化合物见表4。
表4 土茯苓中有机酸类化合物
1.5 挥发油 土茯苓中挥发油成分的种类及含量丰富。曹正中等[26]曾对土茯苓挥发油的化学成分进行研究,主要鉴定的挥发油属长链脂肪族酯类。李磊[21]在土茯苓挥发性成分研究中,采用GC—MS联用技术分离出40个化合物,鉴定出21个化合物,占挥发性成分总量的80 %。被鉴定出的化合物多数为芳香族化合物,其余化合物为萜类、酮及薁类。霍晞等[27]采用水蒸气蒸馏法提取土茯苓挥发油,共分离40个挥发性成分,检测出22个,占总量的47.88 %,其中棕榈酸17.87 %,萜品烯-4-醇 7.533 %,亚油酸 6.775 %,正壬烷 4.509 %,8,11-十八碳二烯酸甲酯2.215 %,α-雪松醇1.81 %,甲基棕榈酯1.293 %的相对含量均超过1 %。
1.6 其他类 从茯苓中还分离出生物碱、鞣质及杂环类等成分。实验发现,土茯苓根茎中生物碱含量为 0.0349 %[28],鞣质含量为 20.77 mg/g[29],无机元素Ca,Mg,Fe,Mn,Cd等元素含量较高,K,Cu,Zn等元素含量相对较低[30]。2015年首次在土茯苓水溶性提取物的上清液中发现14种生物碱,并验证了它们的抗癌特性,但未能分离和鉴定这14种化合物[31]。香港中文大学对土茯苓中蛋白质成分作了深入的分析和研究,成功分离出异二聚体、非甘露糖结合凝集素等[12]。此外,在其水溶性部位分得2个杂环类化合物,尼克酰胺、5-羟甲基糠醛;3个果糖衍生物正丁基-β-D-吡喃果糖苷、正丁基-α-D-呋喃果糖苷和正丁基-β-D-呋喃果糖苷[32]。
药理研究表明,土茯苓在抗炎、镇痛、心血管系统、免疫系统和肿瘤等方面均有明显的药理活性。
2.1 抗炎作用 土茯苓既可单独使用也可联合其他药物治疗炎症疾病。例如配伍土贝母,可显著抑制关节肿胀和减少炎性因子分泌,与参比药物地塞米松相比,具有较少的副作用,因此,土茯苓和土贝母联合用药可增强抗类风湿性关节炎(RA)和抗炎活性,有望成为抗RA的新药物[33]。有研究表明,土茯苓中落新妇苷与多糖抑制LPS诱导PAW264.7巨噬细胞分泌炎症因子NO和TNF-α,抑制炎症基因iNOS和TNF-αmRNA的表达,从而抑制巨噬细胞过度炎症反应,因此具有抗炎作用[15,34]。
2.2 对心血管系统的作用
2.2.1 抗心肌缺血和对心脏缺血--再灌注损伤的保护作用以异丙肾上腺素诱发小鼠急性心肌缺血为模型小鼠,分别给予不同剂量的赤土茯苓苷,结果表明赤土茯苓苷具有抗异丙肾上腺素介导的脂质过氧化作用及缺血心肌的保护作用[35]。采用Langendorff离体大鼠非循环灌流模型测定赤土茯苓苷对离体大鼠缺血再灌注损伤时心肌收缩力、冠脉阻力、心率的影响及其抗脂质过氧化作用。结果表明赤土茯苓苷可保护缺血再灌注心肌超氧化物歧化酶与硒谷胱甘肽过氧化物酶,降低脂质过氧化产物丙二醛的含量,能增加再灌后冠脉流量、冠脉阻力,促进心肌收缩幅度的恢复,减轻心脏水肿,但对心率的影响未见统计学差异[36]。
2.2.2 抗心肌肥厚和调节血压的作用土茯苓中黄酮类化合物对心血管系统具有保护作用。利用AngⅡ(2 μmol/L)体外诱导大鼠心肌肥大,分别给予不同剂量的黄酮类化合物,其结果显著增加了JP2和RyR2的蛋白表达,且呈剂量依赖性。提示土茯苓具有抗心肌肥厚的作用[37]。王德军等[38]利用两肾两夹肾性高血压大鼠(RHR),考察土茯苓对RHR血压及血管活性物质的调节作用。结果显示土茯苓显著降低了肾性高血压大鼠收缩压SBP、舒张压DBP和平均压MBP的水平,同时也显著降低心房利纳肽ANP、内皮素ET的水平(P<0.05,P<0.01),升高NO的水平(P<0.05)。因此证实了土茯苓具有一定的降血压功能,并起到保护脑缺血和治疗心脑血管疾病的作用。
2.2.3 β-受体阻滞作用土茯苓醋酸乙酯提取物能预防静注肾上腺素引起的兔心律失常,拮抗异丙肾上腺素对离体大鼠心脏的正性肌力和正性频率作用,其作用形式与普萘洛尔相似。在此基础上又证明较小剂量的赤土茯苓苷能明显抑制高钾除极后由异丙肾上腺素诱发的慢反应动作电位的最大速度和幅度,作用机制可能是抑制高钾除极后由异丙肾上腺素诱发的受体控制通道,而对高钾除极后有氯化钙诱发的电压依赖性通道无明显影响,从而进一步支持赤土茯苓苷的β-受体阻滞作用[39]。
2.2.4 抗动脉粥样硬化和抗血栓作用以原代培养的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)为研究对象,探讨土茯苓对白介素-1(IL-1)诱导的血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)表达的影响,结果显示土茯苓可抑制HUVECs表达VCAM-1,进而具有抗动脉粥样硬化(AS)的作用[40];在整体AS模型中,土茯苓提取物能显著抑制泡沫细胞及粥样斑块的形成,降低实验性鹌鹑动脉粥样硬化斑块的发生率[41]。孙晓龙等[42]采用大鼠下腔静脉结扎法和Chandler法证明土茯苓注射液对下腔静脉血栓形成及体外血栓形成均有显著性抑制作用。光、电镜观察亦表明该药可保护大鼠下腔静脉内皮细胞,防止内皮损害。最终证明土茯苓注射液确有预防下腔静脉血栓形成的作用。
2.3 对免疫系统的作用 Itharat等[43]通过对RBL-2H3细胞抗原诱导的β-氨基己糖苷酶释放抑制作用的测定,证明了土茯苓的乙醇(95 %、50%)提取物具有非常高的抗过敏活性,活性远高于酮替芬(IC50=58.90 μmol/L),而水提取物的抗过敏活性可忽略不计(IC50>100 μmol/L),另外两种黄酮类化合物抗过敏活性不明显。因此,土茯苓中药制剂抗过敏作用是中药粗提物中多种化学物质共同作用的结果。王敏等[44]从土茯苓中提纯得到杂多糖组分SGRP1,并证实SGRP1对RAW264.7巨噬细胞具有确定的免疫调节功能,从而提高机体免疫力,为各种疾病的防治提供新策略。
2.4 抗肿瘤 土茯苓在泰国常被用于传统抗癌药物的制备。土茯苓提取液对人肝癌细胞HepG2和Hep3B具有抗增殖作用,抑制HepG2和Hep3B细胞的生长[45],这为土茯苓作为治疗肝癌药物的研究提供依据。同时,土茯苓也可作为对抗胃癌的新的治疗药物。以3种胃癌细胞系(MKN45、BGC823、SGC7901)和1株人胚肾细胞系(HEK293)为对照组,检测土茯苓对胃癌细胞的影响,发现土茯苓能抑制SGC7901和BGC823细胞的增殖,并呈浓度依赖性[46]。
2.5 保肝、抗糖尿病作用 土茯苓煎剂、稀醇提取物和粗黄酮制剂可缓解棉酚中毒所致的肝脏病理损伤[47]。夏道宗等[48]对土茯苓的肝保护活性进行评估,研究发现土茯苓根茎中的类黄酮组分对CCl4诱导的大鼠肝损伤具有肝保护作用。
晚期糖基化终产物(AGEs)诱导的内皮功能障碍被认为是糖尿病血管并发症的主要原因。土茯苓提取物对内皮功能障碍具有保护作用,并能改善糖尿病血管并发症的病理过程。可通过RAGEERK1/2-NF-κB通路减轻AGEs诱导的内皮功能障碍[49]。因此,土茯苓提取物在预防糖尿病血管并发症的内皮功能障碍方面有很大的潜力。体外实验证实落新妇苷可改善肾功能,降低肾脏指数,增加动物的体重和存活时间[50]。因此,落新妇苷对体内外实验性糖尿病肾病具有保护作用。
2.6 其他作用 有实验证明土茯苓提取物对白色念珠菌SC5314和金黄色葡萄球菌ATCC6538显示出相当大的抑菌活性[17];并发现其中的落新妇苷具有镇痛和利尿的作用[51-52];此外,土茯苓苷能从不同角度保护胃黏膜,减少溃疡发生[53]。土茯苓单独使用或联合2,3-二巯基丁二酸使用对铅诱导的大鼠氧化应激和铅负荷有明显的保护作用,利用其有效成分的抗氧化特性可用于慢性铅中毒的治疗[54]。
土茯苓为一常用中药,具清热利湿解毒、祛风利关节等功效,多配伍运用,临床应用广泛。
3.1 消化系统及呼吸系统疾病 土茯苓可作为一种治疗胃溃疡及慢性胃炎的常用中药[55-56]。由土茯苓等味中药制成的胃康合剂,可抑制幽门螺杆菌生长,达到治疗慢性活动性胃炎的效果,且毒副作用低[57]。土茯苓组方结合西医治疗乙型肝炎病毒慢加急性肝衰竭好转率(70.5%)显著提高;治疗后,临床症状改善程度与6个月内生存率均显著提高(P<0.05)[58]。
鼻渊多因胃肠之积热,肝胆之郁热,上壅于鼻窍所致。钟绚[59]以单味土茯苓内服、外洗治疗鼻渊,疗效满意。
3.2 炎症及风湿病 明代李时珍注解:“惟土茯苓气平味苦而淡,为阳明本药,能健脾胃,去风湿。脾胃健则营卫从,风湿去则筋骨利,故诸证多愈。此亦得古人未言之妙也”。姜泉[60]治疗类风湿关节炎的处方多达121组,其中土茯苓的用药频次颇高,所成组方治疗效果良好。
土茯苓解毒利湿,为治疗系统性红斑狼疮的良好用药。罗茜[61]采用清热疗疮方(黄柏、土茯苓、金银花等)和泼尼松及环磷酰胺(CTX)分别治疗系统性红斑狼疮,相比之下中药组治疗总有效率更高(88.64 %),治疗后生活质量显著改善,且伴随的副反应少,以上比较均具有统计学意义(P<0.05)。
3.3 妇科疾病 湿热瘀为妇科疾病的主要病因,湿热瘀阻,不通则痛。由土茯苓、赤芍、黄柏等多味中药组成的妇炎康片,用于治疗湿热下注、毒瘀互阻所致的带下病、盆腔炎、阴道炎等妇科疾病,治疗效果更佳[62]。赵文斌[63]自拟益气化湿解毒汤(白术、土茯苓、黄柏等)联合保妇康栓治疗脾虚湿毒蕴结型慢性宫颈炎合并HPV感染,有效率达96.00%,且炎性因子水平显著降低。因此,清利湿热,佐以解毒杀虫的土茯苓是治疗此类病症的最佳用药。
3.4 皮肤病 钱晶晶[64]应用加味消银汤(水牛角 40 g、生地黄 30 g、土茯苓 30 g、赤芍 15 g、鬼见羽15 g等)治疗寻常型银屑病血热型,治疗有效率为78.43 %,且复发率较低。方中妙用土茯苓解毒除湿,祛邪而不伤正,确为治疗银屑病的良药。
3.5 癌症 王涛[65]以疏肝益肾方(黄芪30 g、土茯苓20 g、枸杞子15 g等)治疗三阴乳腺癌,治疗后患者的生活质量及自然杀伤细胞的能力均有提高,且失眠、盗汗、疼痛的改善情况更为显著。林丽珠[66]常运用生蜈蚣、生土茯苓治疗恶性肿瘤。土茯苓复方如复方苦参注射液是目前临床常用的抗肿瘤中药制剂。
3.6 梅毒 《滇南本草》中记载土茯苓—“杨梅疮,服之最良”。“搜风解毒汤”是古代医家普遍应用治疗杨梅疮的验方,方剂由土茯苓,薏苡仁、防风等药组成。李时珍曾大赞此方:“今医学有搜风解毒汤治杨梅疮,不犯轻粉……服轻粉药筋骨挛痛、瘫痪不能动履者,服之亦效。”解放初期,土茯苓在防治梅毒方面也取得了显著的效果。追溯至今,土茯苓依然为治疗梅毒之要药[67]。
3.7 其他 中药土茯苓的临床应用广泛,除应用于以上临床疾病外,还可解铅、汞粉毒和棉酚毒[68],治疗肾病[69-70]、血栓性浅静脉炎[71]、头痛、无名高热、脱发,高尿酸血症及其他生殖系统疾病等[71-76]。
土茯苓性甘淡,无毒,在我国中医应用方面有着悠久的历史。土茯苓不仅在中国广泛使用,在其他国家也被广泛使用,如泰国、韩国等。本文综述了土茯苓的化学成分、药理作用及临床应用三方面。土茯苓中化学成分复杂,药理作用广泛,在临床上有广阔的应用前景。迄今为止,在体内外实验的基础上,一些粗提物及单体成分显示出广泛的药理活性。如黄酮类化合物落新妇苷具有显著的药理活性,是研究炎症性疾病,免疫性疾病,糖尿病等疾病最有潜力的前体药物。然而,土茯苓的药效物质基础与其药理活性的联系尚有不明之处,这提供给我们一个值得研究的大型空间,今后对于土茯苓药理活性成分的探索可谓任重而道远,这对于土茯苓的临床用药与药物开发亦具有重要意义。另外,国内外对土茯苓的研究仅局限于根状茎,应加大对土茯苓其他部位的探索,如地上茎,叶,花和果实,充分诠释植物的有机完整性。因此,应该给予这些化合物及药用部位更多的关注,以发现并进一步发展各种显著的生物活性,充分利用这一宝贵资源。