藏药绿萝花的化学成分及药理作用研究现状*

2022-02-17 04:15:28仵恒立申淼新柳乐谢天篪童晓鹏
陕西中医药大学学报 2022年6期
关键词:降糖提取物化合物

仵恒立 申淼新 柳乐 谢天篪 童晓鹏

(西藏民族大学,陕西 咸阳 712082)

藏药绿萝花,又称黄金葛、石柑子、马蹄金,是瑞香科结香属滇结香Edgeworthiagardneri的花蕾,主要产于西藏高海拔寒冷地带,性微寒,是独具西藏特色的“青藏十八宝”之一[1]。《藏医养身图说》一书中记载:藏药绿萝花对治疗高血糖、高血压、高血脂等“三高”相关症状均有明显疗效,对脉管炎等疾病也具有一定缓解效果[2],其作为藏区百姓的养生药材历史悠久,西藏民间主要通过热水浸泡其干燥花叶并饮用浸泡后的茶水的方式来达到养生养身之目的。相关药理研究表明,绿萝花能有效降低血糖值、抗氧化,同时兼具激活 PPARS[3]、抑制 DNA 聚合酶 P、抗肿瘤等多种药理活性[4]。但绿萝花仍属藏区民间用药,类似于地区偏方,相关研究尚不健全。截至目前,学者们共从绿萝花中分离提纯得到各类化合物约56种[5],且对其降糖、降脂的研究多集中在大分子化合物的水平,具体作用通路尚不明了。为了解藏药绿萝花的化学成分与药理活性的研究现状,为后续相关研究规划方向,笔者通过中国知网、PubMed等平台,以“绿萝花”“化学成分”“药理作用”“flower of Edgeworthia gardneri”等为关键词,对2011年1月-2021年12月发表的相关文献进行检索,查询到相关文献共计56篇,其中有参考价值的文献共46篇。本文就近十年来针对绿萝花的研究成果和进展进行整理分析,并为其后续研究提供力所能及的参考。

1 药材简况

藏药绿萝花是植物滇结香的干制产品,原植为滇结香属小乔木,茎呈红褐色,花轴短,顶端扩大,呈扁平球形,花朵平均直径约3.5 cm~4.0 cm,单株可生30~50朵花,呈顶生或腋生,花序梗长约2.0 cm~2.5 cm,其花蕾形似松果,表面被覆浅绿色短茸,花期为冬末春初,持续约40 d,果期为夏季。干制后花体呈浅褐色,具有特殊芳香气味,主要以热水冲泡的方式服用。野生绿萝花喜生长于高海拔的河川、林地环境,主要分布在我国西藏东部及云南西北部地区,属于地方二级保护药材。

2 化学成分

2.1黄酮类 黄酮类化合物是绿萝花药效的重要成分之一,主要为银锻苷[6],其次为山柰酚、槲皮素等。相关研究显示绿萝花中总黄酮含量约为0.976%~0.994%[7];杨小军等[8]优化提取方法,已可使总黄酮提取率提升至 2.130%。

2.2香豆素类 绿萝花所含香豆素种类较多,除了经典的瑞香素、结香素、结香苷等单倍和多倍体香豆素之外,李敏等[9]还使用色谱法从绿萝花70%乙醇提取物中分离得到了绿萝花苷C、二氢山柰酚等化合物。

2.3多糖类 陈家鹏等[7]使用超声波提取法测得绿萝花中还原糖总含量约为1.486%;申翔宇等[10]使用响应面法对绿萝花进行提取,可达到3.51%的提取率。张发莲等[11]采用热水浸提法,可使绿萝花的多糖提取率升至9.363%。

2.4挥发油 挥发油是绿萝花特殊香气的主要来源,韩亮等[12]采用水蒸气蒸馏法从绿萝花中分离挥发成分,共得到挥发性化合物27种,主要有十四烷酸、9,12-十八烷二烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯等化合物。

2.5微量元素 绿萝花中含有多种微量元素,这些微量元素对机体的代谢与细胞外液的稳态平衡可起到重要作用。魏永生等[13]研究发现绿萝花共含K、P、Ca、Mg、S、Al、Si、Fe、Na、Mn、Zn、Sr、B、Ba、Cu、Ti等16种矿物质。

2.6其他类 除上述成分外,绿萝花中还具有三萜类(3β-hydroxy-28-norurs-12-ene、3β,17β-dihydroxy-12等)[14]、苯丙素类(阿魏酸、咖啡酸等)[15]以及新近发现的绿萝花苷A[16]等。

3 药理作用

3.1降血糖作用 近年来,随着我国经济高速发展,人群生活水平迅速提升,加之社会结构老龄化等因素,使糖尿病成为了继肿瘤、心血管疾病后对人类健康安全危害最大的慢性疾病之一。据2010年全国流行病学调查数据显示,我国成年人糖尿病患病率高达11.6%[17],故糖尿病治疗的相关研究尤为重要。相关动物实验显示绿萝花提取物具有明显的降糖作用[18],目前针对其降糖作用机制的研究主要集中在两个方面:

3.1.1抑制α-葡萄糖苷酶活性,减少单糖类物质摄入 人体小肠黏膜细胞的刷状缘结构中广泛存在α-葡萄糖苷酶,该酶可水解麦芽糖、蔗糖等为单糖,继而通过主动转运被机体吸收利用。抑制其活性可有效降低多糖类在肠道的水解率,从来源途径减少糖类摄入,减轻胰岛细胞负担,临床代表药物为阿卡波糖等。张晓英等[19]通过使用不同浓度梯度的绿萝花石油醚提取物对经由链脲菌素诱导的T1DM大鼠进行灌胃,结果显示模型大鼠血糖、尿糖水平均明显下降,且在一定范围内与绿萝花提取物的浓度呈正相关,推断绿萝花提取物石油醚相可通过抑制α-葡萄糖苷酶作用降低糖尿病大鼠血糖水平。王洁雪等[16]采用硅胶柱色谱等方法从绿萝花中分离得到7种化合物,通过药理实验发现其中的绿萝花苷A 和2,4,6-trichlorol-3-methyl-5-methoxy-phenol1-O-β-D-glucopyranosyl-(1-6)-β-D-glucopyranoside两种化合物均可显著抑制α-葡萄糖苷酶活性。耿燕等[20]通过动物实验发现绿萝花水提物对大鼠来源的α-葡萄糖苷酶具有较好的体外抑制活性,且活性高于对照组阿卡波糖,降糖效力药物浓度成正比,与对照组药物相比对血糖控制作用更持久并且效果温和。

3.1.2PPARs激活剂 过氧化物酶体增殖物激活型受体(peroxisome proliferators activated receptors,PPARs)可有效地调控脂肪酸氧化,增强全身器官对胰岛素的敏感性[21],是目前针对糖尿病研究的重要靶点分子。临床代表药物为唑烷二酮类等,主要通过PPARγ和PPARβ发挥降糖作用。Zhuang Manjiao等[22]使用从绿萝花中提取的槲皮素进行细胞和动物实验发现:当槲皮素水平>10 μmol·L-1时,可通过细胞内ERK1/2和phospho-ERK1/2通路诱导相关胰岛细胞分泌胰岛素,表明其具有较好的胰岛刺激作用。陈晓城等[23]通过PCR和免疫印迹技术对模型小鼠胰腺组织的相关指标进行检测,发现实验大鼠血糖和胰腺组织中IRS-2 mRNA表达明显降低,推测其降糖机制可能是通过影响胰腺胰岛素信号转导通路中的胰岛素受体底物来达到修复β细胞,保护胰腺,促进胰岛素分泌的作用。李敏等[24]通过细胞实验发现绿萝花中十五烷酸、西瑞香素、银锻苷等组分均可激活PPARs表达,是潜在的PPARs激动剂,同时结香苷C在该浓度下也可显著激活PPAR-α和PPAR-γ,是一种新型的PPARs双重激动剂。孟照敏等[25]使用滇结香花(绿萝花)正己烷提取物对经棕榈酸诱导的胰岛素抵抗C2C12肌细胞进行作用实验,推测绿萝花正己烷提取物可以通过激活AMPK通路、PI3K/AKT胰岛素信号通路改善胰岛素抵抗。绿萝花提取物对过氧化物酶体增殖因子活化受体PPAR-α、PPAR-β与PPAR-γ三种亚型有不同程度的激活作用,激活的受体可调节脂肪代谢平衡点,并提高胰岛素敏感度,为临床治疗糖尿病提供了新的思路。

绿萝花的降血糖作用比较显著[26],但目前多数研究只停留在大分子化合物水平,不同研究发现的效能部位并不完全一致。绿萝花的降糖机制较为复杂,可能并不是其中某一种特定化合物的作用,而是多种成分相互协调,共同作用的结果;另一方面,不同的萃取物浓度也可能导致药理作用的差异,建议开展色谱研究进行专项分析。

3.2降脂 高血脂症是指体内脂质代谢异常进而造成机体总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平升高的病理状态[27-28],是诱发动脉粥样硬化的高危因素之一,而动脉粥样硬化则是诱发心脑血管疾病的直接因素。临床代表药物为他汀类和贝特类药物,然而这两类药物均存在程度各异的不良反应[29]。Zhuang Manjiao等[22]在研究绿萝花提取物降糖作用的同时发现绿萝花中的槲皮素提取物可显著改善模型小鼠的甘油三脂代谢。王赛等[30]使用绿萝花提取物向高脂SD大鼠灌胃并分析血样,结果发现在适宜浓度下其可以降低高血脂SD大鼠的TC和LDL-C,同时还可恢复模型组大鼠的抗动脉粥样硬化指数。Die Gao等[31]则通过免疫印迹技术对动物实验所得样本进行分析,推测绿萝花萃取物是通过下调成脂相关转录因子PPARγ和C / EBPα的表达,增加AMPK和ACC的磷酸化从而发挥抗脂肪生成作用。

相关研究表明,糖尿病人群的血脂代谢会伴随血糖代谢发生紊乱[32],而绿萝花的降脂机制与降糖机制在胰岛素增敏领域存在交集,作为一种兼具降糖和降脂功能的药物,其或在糖尿病的联合治疗方面具有先天优势,且绿萝花作为天然药材,其药物毒性应较小,故深入绿萝花的药理研究具有较大临床意义。

3.3抗肿瘤及免疫调节 近年部分研究显示,绿萝花除调控血糖血脂的功能外,还具有免疫调节和抗肿瘤功能。杨荣等[33]选用不同组织来源的人体癌细胞株作为实验对象,体外抗肿瘤研究结果表明,绿萝花均可抑制这5种肿瘤细胞的生长,其中以肝癌细胞株和胃癌细胞株为著,推断其可能通过诱导细胞凋亡和抑制细胞增殖降低癌细胞数量,实现抗肿瘤效果。杨荣等[34]还通过动物实验检测绿萝花影响下N2Hmice小鼠相关免疫指标,结果发现:绿萝花低浓度时能够显著升高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬指数,绿萝花中、低浓度则在升高小鼠血清新城疫抗体浓度的同时,还可刺激外周血淋巴细胞数量升高。孙翠翠等[35]通过绿萝花水溶性多糖分别诱导腹水瘤细胞(S-180)、肝癌细胞(HepAl-6)和白血病细胞(L1210),染色后使用流式细胞术记录三组细胞的凋亡情况,结果显示绿萝花及其多糖可抑制S180小鼠的肉瘤生长能力,认为其可能是通过上调S-180小鼠血浆的IL-2、TNF-α、IFN-γ水平发挥抗肿瘤作用。张弓等[36]则通过动物实验发现绿萝花总多糖可加速淋巴细胞生成,刺激机体抗体生成细胞数量升高,且能够活化NK细胞,增强体液免疫和细胞免疫,但对非特异性免疫效果不明显。

肿瘤已经是21世纪威胁人类生命健康的首要疾病之一。据相关统计数据显示:2020年中国新发癌症人数位居全球第1位[37]。目前关于绿萝花抗肿瘤的研究较少,其机制研究多集中在干扰细胞分裂周期、抑制酶活性、诱导细胞凋亡、提高机体免疫力等方面[38],且尚不明确其发挥效用的具体成分。这应是绿萝花临床应用开发的下一步的研究方向。

3.4抗氧化 根据自由基相关学说,正常情况下机体自由基的产生与清除之间维持动态平衡[39],当机体内相关酶生成不足或活力下降时,即可引起以超氧阴离子为主的自由基的蓄积,这种异常蓄积会使机体生物膜上发生一系列过氧化反应,损伤膜功能,导致机体衰老[40]。Zhuang Manjiao等[22]在研究绿萝花提取物降糖作用的同时发现槲皮素可通过抑制caspase-3、caspase-9、caspase-12的激活从而抑制棕榈酸诱导的细胞凋亡,具有较高的抗凋亡活性。董俊丽等[41]对绿萝花乙醇提取物进行分离纯化,对所得12种化合物进行抗氧化分析,结果发现这些化合物均具有良好的抗氧化活性,其中3,4-二羟基苯甲酸、异绿原酸B、异绿原酸C的抗氧化活性明显高于对照组2,6-二叔丁基对甲酚BHT。韩金潭等[42]使用不同浓度梯度的绿萝花干膏制剂连续灌服Wistar大鼠4周后测定相关生物酶活性,结果显示实验大鼠在连续服用绿萝花制剂4周后,心、脑、肝的超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px、过氧化氢酶CAT、总抗氧化能力(T-AOC)活性上升,并与应用剂量呈正相关。剂量过大(10.0 g·d-1)时则表现出一定的毒性作用。孙翠翠等[43]使用近似方法发现低剂量绿萝花提取物能提升小鼠血清SOD的活性,而高剂量提取物则会使小鼠血清丙二醛MDA的含量显著降低。

4 讨论

研究发现:绿萝花可通过抑制α-葡萄糖苷酶、激活 PPARγ/β受体,提高胰岛素分泌水平[44]、降低甘油三酯及胆固醇水平等功能发挥降血糖降血脂的作用;通过抑制细胞增殖、诱导其凋亡发挥抗肿瘤作用;通过清除DPPH自由基发挥抗氧化、抗衰老作用[45];通过加速抗体生成、促进外周血淋巴细胞增殖的方式增强机体免疫功能。

绿萝花的药理作用丰富多样,但其临床应用却不甚广泛,笔者认为主要原因是对绿萝花理论研究的缺乏。绿萝花的应用有明显的地域分布特征,相对局限的应用范围导致其研究热度较低,而匮乏的理论研究进一步延滞了绿萝花的临床应用。截至目前,从绿萝花提取物中提取到的各种化合物共计约56种,对其药理作用的研究主要集中在大分子化合物水平,单体成分提纯主要集中在其花朵部位。绿萝花不同部位的成分构成是否存在差异?是否还存在尚未被发现的单体成分?从临床应用的角度分析,绿萝花长期使用后的肝、肾毒性的研究;人体各生理屏障对绿萝花有效成分通透性的研究等也是亟待解决的课题。希望今后能有更多学者开展绿萝花的相关研究,为民族医药的开发应用提供理论参考。

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