赖克道 刘布鸣 谭小青
(广西中药质量标准研究重点实验室,广西壮族自治区中医药研究院,广西南宁市 530022)
【提要】 算盘子系大戟科算盘子属植物的果实,在我国有悠久的用药历史。算盘子有活血散瘀、消肿解毒之功效,可用于治疗痢疾、腹泻、感冒发热、咳嗽、食滞腹痛、湿热腰痛、跌打损伤、疝气等疾病;毛果算盘子有收敛止泻、祛湿止痒之功效,可以用于治疗荨麻疹、肠炎、痢疾等疾病;香港算盘子有止咳平喘之功效,可以用于治疗咳嗽、肝炎、跌打损伤等。本文对上述3种药用算盘子属植物的化学成分及药理活性的研究进展进行综述,以期为算盘子属植物的深入开发和应用提供参考依据。
算盘子系大戟科算盘子属植物的果实,全世界约有300余种算盘子属植物,主要分布于热带亚洲至波利尼西亚。我国有28种算盘子属植物,共有2个变种,主要分布在贵州省、广西壮族自治区、广东省、海南省、江西省等[1]。算盘子属植物为传统中药,在《植物名实图考》《中华本草》《全国中草药汇编》和《中药大辞典》中均有记载。国家中医药管理局编写的《中华本草》中记载,“野南瓜。一名算盘子,一名柿子椒。抚、建、赣南、长沙山坡皆有之”[2]。算盘子属植物具有清热除湿、解毒利咽、行气活血的作用,主要用于治疗痢疾、泄泻、黄疸、产后腹痛等疾患。药理学研究表明,算盘子属植物还具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤等作用[3-6]。本文主要对算盘子、毛果算盘子和香港算盘子的化学成分及药理活性的研究进展进行综述,以期为进一步开发利用算盘子属植物提供依据。
1.1 黄酮类化合物 黄酮类化合物是算盘子属植物的特征性成分,也是其主要活性成分之一。目前,在将黄酮类化合物作为算盘子属植物的特征性成分的相关研究中,以算盘子和香港算盘子居多。从算盘子中分离得到黄酮化合物共7个,分别为牡荆素(1)[7]、5,7,3′,5′-四羟基黄烷酮(2)、草大戟素(3)、槲皮素(4)、二氢槲皮素(5)、二氢桑色素(6)、儿茶素(7)[8],从香港算盘子分离得到的黄酮化合物共4个,主要为算盘子黄酮苷A~D(8~11)[9],其中化合物8~11为新化合物。
1.2 萜类化合物
1.2.1 三萜类化合物:三萜类化合物亦是算盘子属植物中的重要化学成分。目前,从算盘子中共分离得到18个三萜类化合物,主要包括3-O-(E)-对香豆酰齐墩果酸(12)、3β-E-咖啡酰基齐墩果酸(13)、3β-E-阿魏酰齐墩果酸(14)、齐墩果酸(15)、山楂酸(16)、β-香树脂醇(17)、羽扇豆烷-20(29)-烯-3α,23-二醇(18)、△1-羽扇烯酮(19)、算盘子酮醇(20)、算盘子二醇(21)、羽扇豆-1β, 3β-二醇(22)[8]、3β,19α,23α-三羟基-12-烯-28-齐墩果酸(23)、2β,3β,23α-三羟基-12-烯-28-齐墩果酸(24)[10-11]、算盘子种苷A~B(25~26)、算盘子种苷C~E(27~29)[12-13],其中化合物12~19为首次从该植物中分离得到,化合物25~29为新化合物。从毛果算盘子中主要分离得到7个三萜类化合物,主要包括算盘子葡萄糖苷A~B(30~31)[14]、算盘子-3,16,28-三醇(32)、算盘子葡萄糖苷C~E(33~35)[15],算盘子醇(36)[16],均为新化合物。
1.2.2 倍半萜类化合物:目前,有关倍半萜类化合物的研究以算盘子为主。倍半萜类化合物共3个,分别是算盘子倍半萜A(37)、算盘子球蛋白A(38)[8]、算盘子球蛋白D(39)[17]化合物,化合物39为首次从算盘子分离得到。
1.2.3 单帖类化合物:单帖类化合物主要是从香港算盘子中分离得到,共4个,分别为大柱烷葡萄糖苷A~D(40~43)[18],均为新化合物。
1.3 甾体类化合物 甾体类化合物在算盘子植物中含量较低,且主要来自算盘子。目前从算盘子共分离得到 7个甾体类化合物,主要包括3β-羟基豆甾-5-烯-7-酮(44)、3β-羟基豆甾-5,22-二烯-7-酮(45)、(20R)-6β-羟基-24-已基胆甾-4-烯-3-酮(46)、(20R)-22E-6β-羟基-24-已基胆甾-4,22-二烯-3-酮(47)[8]、7-氧基-β-胡萝卜苷(48)、胡萝卜苷(49)、β-谷甾醇(50)[10,19],其中化合物44~47为首次从算盘子中分离得到。
1.4 木脂素类化合物 目前,有关木脂素化合物的研究以算盘子和香港算盘子为主。从算盘子中分离得到的木脂素类化合物共8个,分别为算盘子木脂素A(51)[17]、丁香脂素(52)[10]、(+)-松脂醇(53)、四氢-1,4-双(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)呋喃[3,4-c]呋喃(54)、异落叶松脂素(55)、(+)-落叶松脂素(56)、(-)-开环异落叶松脂素(57)、开环异落叶松脂素-9,9′-丙酮(58)[8]。从香港算盘子中分离出2个木脂素类化合物,分别为(+)-异落叶松脂素 2a-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(59)、二氢去氢松柏醇 -9-O-硫酸盐(60)[20]。化合物54~58为首次从算盘子植物中分离得到,化合物51、59~60为新化合物。
1.5 挥发油类化合物 黄灿等[21]采用闪式提取器对算盘子的化学成分进行提取,采用气相色谱-质谱联用技术分离鉴定算盘子挥发性成分中的 35个化合物,主要包括(6Z) -6-十八碳烯酸(12.453%)、n-十六酸(5.835%)和4-[(1E)-3-羟基- 1-丙烯基]-2 -对甲氧酚(3.424%)等。张赛群等[22]从算盘子果的挥发油中分离鉴定出22种化学成分,含量较多的为棕榈酸 (66.678%)、桉油精(5.636%)、丁香酚(4.496%)、十五烷酸(2.022%)等。黄代红等[23]应用动态顶空吸附-气相色谱-质谱法分析算盘子花气味的化学成分,算盘子花气味中共鉴定出45种化学成分,其中芳樟醇(38.06%)、β-榄香烯(23.84%)、α-芹子烯(6.14%)、β-芹子烯(6.14%)等含量较高。
1.6 其他化学成分 张桢等[7]从算盘子的乙醇提取物分离得到3个糖类化合物和2个酸类化合物,分别为β-D-吡喃半乳糖基-(3-3)-0-α-D-半乳吡喃糖、(Z)-3-已烯-D-吡喃葡萄糖、(E)-2-已烯-D-吡喃葡萄糖、4-O-乙基没食子酸、没食子酸。张来宾[8]从算盘子中分离得到4个酚酸类化合物,分别是没食子酸乙酯、3-甲氧基-羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、五倍子酸,五倍子酸为首次从算盘子分离得到的化合物。Otsuka等[24]从香港算盘子中分离出6个糖类化合物,为算盘子酮醇内酯A~F,均为新化合物。
2.1 抗氧化作用 药用算盘子属植物的不同部位的抗氧化活性有显著差异,可能与其化学成分有关。王淑敏[3]利用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼[1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical 2,2-diphenyl-1-(2,4,6-trinitrophenyl)hydrazyl, DPPH]自由基体系对算盘子的根及根茎的6个部位的醇粗提物进行了体外抗氧化研究,发现6个部位的醇粗提物均具有明显的抗氧化活性,最终从算盘子根及根茎的乙酸乙酯粗提物中分离得到儿茶素和没食子儿茶素两个抗氧化活性较强的化合物,这两个化合物与阳性对照物维生素C的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)比较接近。胡敦全等[25]利用DPPH法测定毛果算盘子的抗氧化活性,发现毛果算盘子叶的不同浓度的乙醇提取物的抗氧化能力不同,其抗氧化能力强弱如下:20%乙醇提取物>50%乙醇提取物>0%乙醇提取物>80%乙醇提取物>100%乙醇提取物,表明毛果算盘子叶的20%乙醇提取物的抗氧化能力最强。
2.2 抗炎和镇痛作用 黄爱军[4]采用角叉菜胶致大鼠足跖肿胀法、热板法观察算盘子根乙醇提取物的抗炎、镇痛作用,发现2.4 g/kg的算盘子根乙醇提取物能明显抑制角叉菜胶致炎后2 h、4 h、6 h时大鼠足跖的肿胀,具有抗炎作用, 且该剂量的算盘子根乙醇提取物还可以提高小鼠的痛阈值,达到镇痛作用。高雅等[5]的研究表明,算盘子根总黄酮对四氯化碳致急性肝损伤小鼠具有良好的保护作用。丁水平等[26]研究算盘子茎叶水提取物对溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)模型大鼠细胞因子的影响,结果显示算盘子茎叶水提取物可以显著降低UC大鼠体内的肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)和白细胞介素6(interleukin 6,IL-6)水平,并推测算盘子茎叶水提取物可能通过免疫调节治疗UC。覃日宏等[27]对毛果算盘子茎叶水提取物的抗炎镇痛作用进行研究,发现毛果算盘子茎叶水提取物在剂量为7.5 g/kg时可显著抑制二甲苯所引起的小鼠耳肿胀,对冰乙酸引起的小鼠疼痛也有显著的抑制作用,在剂量为4.7 g/kg时能够显著抑制冰乙酸所引起的小鼠毛细血管通透性,在剂量为12.1 g/kg时可显著延长小鼠热疼痛的痛阈值,且剂量越高其抗炎镇痛作用越明显。
2.3 抗肿瘤作用 Otsuka等[20]从毛果算盘子中分离到三萜皂苷算盘子葡萄糖苷A和B两个化合物,并研究了这两个化合物对人类癌细胞HL-60、 HT-29、MCF-7、SK-OV-3的细胞毒性,结果显示,算盘子葡萄糖苷A对上述4种人类癌细胞的IC50分别为5.5 μmol/L、6.8 μmol/L、29.1 μmol/L和22.7 μmol/L,而算盘子葡萄糖苷B的细胞毒性的IC50则分别为6.6 μmol/L、18.6 μmol/L、36.1 μmol/L和16.0 μmol/L。Tanaka等[28]从香港算盘子中分离到算盘子二醇,并发现香港算盘子二醇对小鼠的皮肤肿瘤有较强的抑制作用,其IC50为290 mol ratio/32 pmol 12-O-十四烷酰佛波醇-13-醋酸酯。
2.4 抗菌作用 药用算盘子属植物对多种细菌均具有抑制作用。算盘子属植物的抗菌作用与其化学成分有关,其中算盘子叶的乙酸乙酯提取物具有较强的抗菌作用,其他部位提取物的抑菌效果不显著[29]。因此,今后开展算盘子叶的抗菌抑菌作用等相关临床研究时,可采用乙酸乙酯提取算盘子叶的有效成分。邱明庆等[30]用平碟法和试管法分析算盘子叶对几种常见细菌的抑制作用,结果表明算盘子叶对各实验菌均具有一定的抑制效果,其中对痢疾杆菌最为敏感。李孙洋等[31]采用生长速率法测定了采自云南思茅的算盘子茎叶的丙酮粗提物对水稻纹枯病菌、茄链格孢菌、腐皮镰刀菌和香蕉炭疽菌的抑菌活性,发现算盘子茎叶丙酮粗提物对上述4种植物病真菌的抑菌率为11.7%~90.2%。吴晶[32]发现算盘子对白念珠菌、烟曲霉具有明显的抑制作用,值得深入研究。
综上所述,3种药用算盘子植物主要含有黄酮类、萜类、甾体类、木脂素类、挥发油类等成分,并具有抗炎、镇痛、抗氧化、抗菌、抗肿瘤等药理活性。算盘子属植物作为我国的传统中药,具有悠久的用药历史,开发前景广阔。目前,有关算盘子和毛果算盘子的化学成分和药理活性的研究相对较多,而对香港算盘子的研究则相对较少。算盘子和毛果算盘子的化学成分研究多集中于萜类化合物,算盘子的药理活性研究多集中于总提取物和不同浓度提取物的药效,而有关活性单体化合物的研究较少,具体药理作用机制尚未明确。因此,今后可加强对药用算盘子属植物化学成分的药理活性、作用机制等方面的研究,利用已知化合物结构,进一步了解药用算盘子属植物的药理作用,明确药用算盘子属植物的作用机制,为更好地开发和利用药用算盘子属植物资源奠定基础。