桑葚化学成分、药理作用及质量标志物研究进展

刘 莹,覃骊兰 综述,蓝毓营 审校

(广西中医药大学药学院，南宁 530000)

桑葚为桑科植物桑Morusalba L.的干燥果穗。其具有滋阴补血，生津润燥的功效，常用于治疗肝肾阴虚，眩晕耳鸣，心悸失眠，须发早白，津伤口渴，内热消渴，肠燥便秘等症[1]。桑葚主要化学成分有黄酮类、花色苷类、酚酸类和多糖类等，现代药理研究表明，其具有保肝[3-5]、抗氧化[6-7]、抗炎[8]、抗癌[9-11]、降血压[12]等作用。桑葚药食同源，在药用和食用价值方面均具有发展前景，而2015版药典并未指明桑葚质量控制相关的指标成分[1]，因此，为更好地监控桑葚的质量，寻找其质量标志物(Q-marker)成分具重要意义。故本文总结归纳桑葚化学成分和药理作用，基于质量标志物概念原则，从亲缘性及特有性、传统药效、新的药效、可测性、传统药性5个方面，预测分析桑葚质量标志物评价指标，为准确控制桑葚的质量提供科学依据。

1 化学成分

1.1 花色苷类

桑葚中含有花色苷和不含糖基的花青素，其中花色苷类包括矢车菊素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-芸香葡萄糖苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、矢车菊素-3-O-芸香糖苷、天竺葵-3-O-葡萄糖苷、氯化芍药素-3-O-葡萄糖苷、锦葵色素-3-5-二葡萄糖苷、矢车菊-3-O-葡萄糖等、花青素3-O-β-吡喃葡萄糖苷[13-15]；花青素包括飞燕草色素、矢车菊色素、牵牛花色素、芍药色素等[16]。

1.2 黄酮类

桑葚中含有黄酮类成分，如芦丁、异槲皮苷、黄芪甲苷、异槲皮素、山奈酚-7-葡萄糖苷、二氢槲皮素、槲皮素、二氢山萘酚7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、山奈酚3-O-β-D-芸香糖苷、山奈酚3-O-芸香苷、山奈酚3-O-β-吡喃葡萄糖苷等黄酮类[17-18]。

1.3 酚酸类

马悦等[17]和DU等[19]从桑葚中分离出原儿茶酸、新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸和咖啡酸等酚酸类成分。彭赛男[18]从桑葚中分离出对羟基苯甲酸。

1.4 多糖类

CHEN等[20]从桑葚中分离出由阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、木糖和半乳糖醛酸组成的MFP-1,MFP-2和MFP-3 3种多糖。

1.5 其他

彭赛男[18]从桑葚中分离出β-谷甾醇亚油酸酯、叶黄素、5,7-二羟基原色酮、谷甾醇-3-O-β-D-4′-O-辛烷-吡喃葡萄糖苷、邻苯二酚等成分。陈诚[21]从桑葚中发现了白藜芦醇和白藜芦醇苷等成分。

2 药理作用

2.1 保肝作用

CHENG等[22]用桑葚水提物作用于二乙基亚硝胺(DEN)诱导的肝肿瘤大鼠模型，发现肿瘤变小，桑葚多酚类成分可通过抑制Akt和mTOR磷酸化导致Hep3B细胞自噬，增加亚G1峰(subG1)细胞和上调半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3/8/9(caspase-3/8/9)的表达来诱导HepG2细胞凋亡。刘亚飞等[23]将桑葚汁浓缩液作用于D-半乳糖诱导的衰老大鼠模型，发现其可提高脾脏总超氧化物歧化酶 (total superoxide dismutase,T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶 (glutathione peroxidase,GSH-Px)、过氧化氢酶(catalase,CAT)的活力，降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平及肿瘤坏死因子-α(tumour necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的表达，对氧化损伤大鼠的脾脏具有保护作用。裴蕾等[3]用桑葚花色苷成分作用于高脂酒精膳食喂养建立的小鼠酒精性肝病模型，发现其可改善小鼠棕色脂肪组织的形态学改变和功能抑制，对防治慢性代谢性疾病具一定意义。YAN等[4]研究表明，桑葚花青素成分可通过对核因子相关因子2(Nrf2)及其下游靶点的调节，恢复高糖诱导的人正常肝细胞(LO2)的损伤，通过改善抗氧化防御系统，在体内外预防葡萄糖诱导的损伤。ZHOU等[5]研究发现，桑葚多糖可通过激活乙醇脱氢酶、清除自由基和抑制脂质过氧化能力显示出肝脏保护作用。舒广文等[24]研究发现，桑葚多糖可下调肝组织中TNF-α、白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6水平及核因子-κB(NF-κB)p65蛋白的表达，抑制肝脏炎性反应的发生，对急性肝损伤起保护作用。

2.2 降血压作用

桑葚多糖通过增加内皮一氧化氮(NO)的产生，降低Sprague-Dawley大鼠的正常血压和自发性高血压大鼠的平均动脉血压，具体为诱导大鼠肠系膜动脉内皮依赖性舒张，从而调节血压[12]。

2.3 免疫调节作用

骆新等[25]用桑葚多糖作用于环磷酰胺诱导的免疫低下小鼠模型，发现小鼠淋巴细胞的转化功能和抗体生成细胞的功能增强，血清溶血素水平升高，具有免疫保护作用。

2.4 抗脊髓损伤作用

王静[26]发现，桑葚花青素成分可增加大鼠血清SOD水平，降低MDA水平，具有抑制大鼠体内脂质过氧化反应及清除自由基的能力，恢复脊髓损伤运动的功能。

2.5 抗氧化作用

滕亚然等[27]研究发现，桑葚水提物可提高SOD和CAT,降低MDA水平，提高肝糖原水平，降低尿素氮水平和血乳酸水平，具抗氧化抗疲劳作用。决登伟等[28]发现，加压处理会使桑葚汁总酚酸、总黄酮和花色苷含量降低，同时其对铁离子还原能力、ABTS+和DPPH自由基的清除能力均降低，初步说明总酚酸、总黄酮和花色苷具有抗氧化能力。张培丽等[6]发现，桑葚多糖可抑制秀丽线虫肠脂褐质形成，提高秀丽线虫的吞咽频率和运动能力，延长秀丽线虫的寿命，延缓衰老。高品等[7]研究发现，桑葚中矢车菊-3-O-葡萄糖苷对DPPH自由基、羟自由基清除能力和总还原能力强，具有很好的抗氧化能力。

2.6 抗炎作用

朱翠玲等[8]采用脂多糖(LPS)刺激小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7，建立体外抗炎模型，发现桑葚提取物可抑制诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、环氧化酶-2(COX-2)的表达，降低细胞中NO、前列腺素E2(PGE2)的水平，产生抗炎作用，而白藜芦醇标品对NO的释放亦有抑制作用，可推测白藜芦醇为桑葚中发挥抗炎作用的活性成分。

2.7 抗焦虑作用

刘焕等[29]研究发现桑葚粗提液可能上调下丘脑单胺氧化酶的活性，降低下丘脑5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素水平，改善壬基酚所致焦虑大鼠的焦虑行为。

2.8 调节肾功能作用

黄磊等[30]采用D-半乳糖建立衰老大鼠模型，用桑葚浓缩汁作用后，肾组织中SOD、CAT、GSH-Px活性和总抗氧化能力增强，MDA水平、血尿素氮 (BUN)、血清肌酐 (Scr) 水平和B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白 (Bax)基因表达降低，对肾脏具有保护作用。

2.9 保护神经作用

BORRE等[31]研究表明，桑葚提取物可增强胆碱能和Erk磷酸化，降低海马氧化应激状态，具有神经保护和记忆增强作用，可作为潜在的增强记忆和保护神经的新型药物。

2.10抗癌作用

张蕾等[9]研究发现，桑葚花色苷成分可通过上调人胃癌SGC-7901细胞LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ,BAX/BCL-2比值及自噬效应蛋白(Beclin1)、Caspase-8的表达，抑制SGC-7901细胞的增殖,诱导其凋亡和自噬。聂超等[10]研究表明，桑葚花青素可提高荷S180瘤小鼠的脾和胸腺指数，通过调节免疫影响肿瘤的生长与转移，体内外均具有抗S180瘤的作用。金红艳等[11]研究表明，桑葚花色苷成分可使小鼠肿瘤组织中p53、Ki67的阳性表达率明显下降，抑制血管内皮生长因子(VEGF)，从而抑制乳腺癌的发展。

2.11抗动脉粥样硬化作用

张莉珂等[32]发现桑葚花色苷成分矢车菊-3-葡萄糖苷可降低小鼠血清三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白水平，以及血小板体积(MPV)和血小板分布宽度(PDW)，增加高密度脂蛋白水平和血小板数量，改善小鼠血小板参数异常现象，产生抗动脉粥样硬化的作用。

3 质量标志物的预测分析

3.1 基于亲缘性及成分特有性的质量标志物的预测分析

桑葚为桑科植物桑Morusalba L.的干燥果穗。桑属植物共30种10变种，我国15种3变种，其中药用的有桑M.alba,鸡桑M.australis,吉隆桑M.serrala,黑桑M.nigra,华桑M.cathayana,长穗桑M.wittlorum,蒙桑M.mongolica等[33]。桑属植物化学成分研究较少，主要含多酚类、甾体类、生物碱类和挥发油类成分[34]，其中由异戊二烯基衍生物与查尔酮α、β双键发生[4-2]环加成而形成Diels-Alder型加合物,为桑属的特征性成分，其加合产物可分为三类：查尔酮与异戊二烯基黄酮类化合物的加合物、查尔酮与异戊二烯基茋类化合物的加合物、含异戊烯基的化合物通过[4-2]环加成反应生成的二聚体[35]。

3.2 基于传统功效的质量标志物预测分析

桑葚具有滋阴补血、生津润燥的功效，用于肝肾阴虚，眩晕耳鸣，心悸失眠，须发早白，津伤口渴，内热消渴，肠燥便秘等症。研究发现，桑葚多糖、花色苷、花青素等具有保肝的作用，桑葚浓缩汁具有保护肾脏的作用，而桑葚汁成分复杂[22]，具体何种成分发挥作用，尚不清楚，后续需要深入研究。故初步推断桑葚花色苷、花青素、桑葚多糖等成分可作为基于传统功效预测的质量标志物成分。

3.3 基于新的药效的质量标志物预测分析

桑葚多糖具有降血压、抗氧化、增强免疫的作用，花青素具有改善脊髓损伤、抗肿瘤的作用，花色苷对胃癌和乳腺癌具有抑制作用，白藜芦醇具有抗炎的作用[25]，矢车菊-3-葡萄糖苷具抗动脉粥样化作用[32]、矢车菊-3-O-葡萄糖苷具抗氧化作用[24]。故认为桑葚多糖、花色苷类如矢车菊-3-葡萄糖苷和矢车菊-3-O-葡萄糖苷、花青素和白藜芦醇可作为基于新的药效预测的质量标志物成分。

3.4 基于药性相关的质量标志物预测分析

桑葚味甘、咸、平。张静雅等[36]认为甘味是甘味物质与甘味味觉受体相互作用，与C类G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptors,GPCRs)超家族的T1R2和T1R3受体结合，进行味觉表达。电子舌(electronic tongue)技术可模拟人体味觉器官分析，识别液体“味道”[37]。研究表明，甘味药的化学成分主要为糖类、蛋白质、氨基酸类，其次为生物碱、苷类、有机酸、无机盐类[38]，因此桑葚多糖类和苷类成分应是其“甘味”的物质基础。咸味信号传导有以上皮细胞钠离子通道(ENa C)、辣椒素为受体的阿米洛利抑制类和以辣椒素受体1(TRPV1)为受体的阿米洛利非抑制类2种途径，研究表明咸味药多含无机盐和矿物质，其次是糖类、有机酸、蛋白质、氨基酸等[39]，因此桑葚多糖类成分应是其“咸味”的物质基础。故桑葚多糖和花色苷与桑葚传统药性相关，可作为质量标志物预测的依据之一。

3.5 基于成分可测性的质量标志物预测分析

化学成分可测性，为筛选质量标志物的必要步骤。桑葚的质量标志物必须能进行定性和定量分析，对于建立桑葚质量评价方法和质量标准具有重要意义。以上分析可知，桑葚多糖和花色苷成分为桑葚质量标志物筛选的重要选择。YAN等[4]采用UPLC-Q-Tof/MS法测定桑葚中天竺葵-3-O-葡萄糖苷、氯化芍药素-3-O-葡萄糖苷、矢车菊-3-O-芸香葡萄糖苷、锦葵色素-3-5-二葡萄糖苷、矢车菊-3-O-葡萄糖5种花色苷成分，其中矢车菊-3-O-芸香葡萄糖苷、矢车菊-3-O-葡萄糖苷含量高达398.0 ng/mL和532.8 ng/mL。王晗等[16]以矢车菊素-3-O-葡萄糖苷为标准品，测定了桑葚总花青素含量为314.30 μg/mg，并采用HPLC-MS法可测定出矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、矢车菊素-3-O-芸香糖苷和矢车菊素3种花青素成分。王杏[40]采用水提醇沉法得桑葚粗多糖(MFP)，并通过DEAE-52纤维素和Sephadex G-100凝胶柱层析分离纯化出MFP-1、MFP-2和MFP-3 3个多糖组分，进而对组分进行结构解析，得出3个组分相对分子质量分别为20.93×103、56.23×103和118.76×103，其中多糖含量分别占75.3%、83.7%和74.3%。预测桑葚质量标志物，应选择具专属性且能够通过色谱方法测定的有效成分，对于含量低或难以分离而无法测定的成分，应寻找新的方法进行测定。

4 结 论

桑葚为我国常用药食同源类中药，药用和食用价值开发前景广阔，把控其质量是临床安全有效用药的基础。桑葚化学成分复杂多样，采用单一指标进行质量控制已难以满足需求，目前尚存在药效物质基础研究薄弱、质量控制指标专属性差且与有效性关联不强等问题[41]。

中药质量标志物是2016年由刘昌孝院士提出的中药质量控制的新概念，可反映中药成分的专属性、差异性，并体现出针对疾病的中药有效性表达方式及其发挥药效的物质基础，可为建立具专属性、针对性的质量评价方法和质量标准研究提供依据[42]。

本文从化学成分和药理作用研究现状入手，从质量标志物“五原则”，即亲缘性及特有性、传统药效、新的药效、传统药性、成分可测性，初步分析桑葚质量标志物成分，推测桑葚多糖、花色苷成分如矢车菊-3-葡萄糖苷和矢车菊-3-O-葡萄糖苷，以及白藜芦醇等成分可作为筛选质量标志物的主要选择。本文为桑葚后续质量评价方法及质量控制奠定基础，有利于建立桑葚全过程质量控制体系。