冬凌草的化学成分及药理研究进展

郭 杰，郝 楠

(兰州职业技术学院 a.生物工程系； b.党政办公室， 甘肃 兰州 730070)

冬凌草为唇形科(Labiatae)香茶菜属(Rabdosia(Bl.)Hassk)碎米桠(Rabdosiarubescens(Hemsl.)Hara)的干燥地上部分，其名称由来是因其在冬季植株遇冷凝结而成的冰凌片形态似蝶状[1]。冬凌草资源在我国甘肃、陕西、河南等黄河流域均有广泛分布，最早收载于《救荒本草》，现被收载于《中国药典》[2]。中医认为冬凌草味性微寒，归肺、胃、肝经，具有清热解毒、活血止痛、消炎抑菌和抑制肿瘤等功效，用于治疗咽喉肿痛、瘕瘕痞块、蛇虫咬伤以及食道癌、肺癌、肝癌等病症[3]。现代临床实验证明，冬凌草通过调控癌细胞周期、改变生物膜通透性、诱导细胞凋亡等方面，对多种癌症均有显著疗效[4]。本文主要从冬凌草的有效成分及其药理作用两个方面进行介绍，为该植物的进一步研究提供参考。

一、冬凌草化学成分

冬凌草中化学成分主要包括萜类化合物、生物碱、黄酮、挥发油、糖类、甾体、氨基酸、有机酸等。

(一)萜类

萜类是冬凌草的主要活性成分，其中研究最为广泛的是以凌草甲素、冬凌草乙素、冬凌草丙素、冬凌草丁素为代表对映贝壳杉烷型和螺断贝壳杉烷型二萜类化合物[5]。当然冬凌草其他萜类成分中也含有部分三萜类化合物，包括木栓酮、2α-羟基乌苏酸、齐墩果酸等[6]。刘建群等人从冬凌草中首次分离得到萜类化合物瘿花香茶菜甲素[7]。

(二)生物碱

冬凌草中的生物碱多具酰胺键，主要是冬凌草碱、N-(2-氨甲酰基-苯基)-2-羟基苯甲酰胺-5-O-β-D-阿洛糖苷、黄嘌呤、2-氨基-3-苯丙基-2-苯甲酰氨基-3-利胆醇酯、2′-乙酰氨基-3′-苯基丙基-2-苯甲酰氨基-3-苯基丙酸酯等[8-9]。

(三)黄酮

冬凌草中的黄酮类成分包括：胡麻素、5,4′-二羟基-6,7,8,3′-四甲氧基黄酮、槲皮素、蓟素、胡麻素、5,3′，4′-三羟基-6,7-二甲氧基黄酮、苜蓿素、大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黄素甲醚等[10]。

(四)挥发油

冬凌草的挥发类成分主要集中在茎叶中，多为单萜及长链烃类，如蒎烯、柠檬烯、石竹烯、石竹烯氧化物、1,8-桉叶素、二氢猕猴桃内脂、棕榈酸、三十三烷、角鲨烯等。应用GC-MS的方法从鹤壁冬凌草中检测出挥发油49种，其中异戊酸香叶酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯和亚油酸乙酯化合物含量较高[11]。

(五)糖类

糖类物质主要包括葡萄糖、呋喃果糖、甘露糖、葡萄糖苷、山奈酚-3,7- O-α-L二鼠李糖苷等[12]。

(六)氨基酸

对冬凌草提取氨基酸是用氨基酸自动分析仪检测。结果表明，冬凌草中含有18种氨基酸，包括：谷氨酸、丝氨酸、亮氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、甘氨酸、胱氨酸、组氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、脯氨酸、苏氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、赖氨酸、色氨酸，其中谷氨酸含量最高[13]。

二、冬凌草药理活性

(一)抗肿瘤

癌症是全球范围内发病率和死亡率较高的疾病之一。冬凌草作为中医传统治疗肿瘤的药材，对多种癌症(食道癌、肝癌、肺癌等)均有显著疗效，经治疗可延长患者生命，稳定缩小瘤体，改善病患的生命质量。现代药理学证实，其除有显著的抗肿瘤功效，还可以减轻其他化疗药物引起的不良反应，协同提高治疗效果。由于冬凌草的临床疗效确切，该药收载于《中国药典》《卫生部中药材标准》中。其有效成分的开发利用可能为现在天然活性产物抗肿瘤提供材料。通过化学成分、临床药理及疗效等多个方面的研究发现，冬凌草甲素、冬凌草乙素和冬凌草多糖等被认为是冬凌草中发挥抗癌作用的主要成分。目前，数百种冬凌草甲素及其衍生物进行了肿瘤抑制试验，结果表明其不但可以抑制癌细胞的增殖，而且诱导癌细胞的凋亡。冬凌草甲素及其衍生物的抗肿瘤活性是通过调控癌细胞Caspase在内的凋亡信号通路，阻断癌细胞周期G2/M的进展，刺激凋亡肿瘤细胞的吞噬作用实现的[14]。其对自噬、凋亡和基质金属蛋白酶的调节作用，还能降低其他化疗药物的耐药性。对化疗药物顺铂的研究发现，冬凌草甲素通过激活癌细胞的凋亡，增强顺铂的致敏作用[15]。除此之外，冬凌草甲素也能逆转细胞对吉非替尼的耐药性，体内外实验均证实这种作用与癌细胞增殖迁徙EGFR/ ERK/ MMP -12和CIP2A/ PP2A/ Akt信号通路有关。随着对冬凌草及其有效成分的研究深入，该药有望成为一种有效的抗癌药物[16]。

(二)抑菌消炎

自古就有因冬凌草抗菌消炎功效做代茶饮治疗咽喉肿痛、咽炎、支气管炎的典例，表明其具有一定的抗菌消炎功效，抗菌消炎的主要活性成分包括冬凌草甲素、冬凌草乙素、水杨酸等成分。现代研究证实，冬凌草二萜类物质和有机酸成分对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、伤寒杆菌等具有明显的抑制作用[17]。这种抑菌机理是通过冬凌草提取物阻断微生物的生物膜形成和胞外多糖的合成，改变菌体生物膜的通透性。冬凌草甲素在炎症性疾病方面的研究表明，其抗炎作用主要与抑制NF-κB信号通路有关，其可以减少包括白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)，并抑制toll样受体4(TLR4)表达的功能[18]。因其优良的抗炎功效，在缓解肺组织损伤、治疗糖尿病肾病的发展、治疗结肠炎等方面被广泛运用。

(三)增强免疫力

冬凌草多糖通过促进淋巴细胞(包括T淋巴细胞和B淋巴细胞)的增殖，增强机体的免疫力。冬凌草甲素通过降低氧化应激反应、调节免疫球蛋白水平，增强机体免疫力[19]。何荃等人研究发现冬凌草甲素能通过调节炎症相关因子的表达水平，进而调节抗炎和促炎因子失衡，抑制炎症通路蛋白NF-κB p65和MIP-2的表达，从而改善机体免疫紊乱。[20]

(四)抗氧化

人类机体健康与抗氧化关系密切。机体正常的新陈代谢过程中会产生超氧阴离子自由基、羟自由基在内的各类活性氧，这些活性氧不及时清除，就会损伤组织和器官，从而导致多种疾病的发生、加速机体的衰老。许多研究都证实冬凌草中有效成分具有很好的抗氧化功效。纠敏等人采用超氧阴离子、羟基与DPPH自由基清除和还原力实验评价了冬凌草不同极性萃取部位的抗氧化能力。[21]结果表明：乙酸乙酯萃取部位抗氧化能力强于氯仿、石油醚和正丁醇萃取部位。针对冬凌草甲素的体外抗氧化实验证实，冬凌草甲素可以有效清除机体中的羟自由基、氧化酶系统产生的超氧自由基[22]；体内研究表明，冬凌草甲素可以抑制丙二醛的形成，降低氧化损伤，清除免疫白细胞呼吸爆发生成的活性氧自由基[23]。

三、结语

随着对冬凌草有效成分和功效的深入研究，冬凌草甲素因其较好的抗肿瘤功效备受人们关注，而其它有效成分的研究鲜有报道。未来，针对冬凌草的研究不应只局限于冬凌草甲素，应在其药理作用进行重点部位、有效成分筛选，对药用机理深入研究，以便为冬凌草的进一步开发利用提供科学依据。