壮药土甘草化学成分及药理活性研究概况

陈 路，蒙桂宾，欧 敏，刘 钰，秦明珍，谢唐贵，蓝鸣生，吴无畏

（广西壮族自治区药用植物园 西南濒危药材资源开发国家工程实验室，南宁 530023）

土甘草为豆科鱼藤属植物毛果鱼藤Derris eriocarpaHow.的干燥藤茎，又名毛果鱼藤、斑花藤、扣来、鸡血藤（《广西药植名录》）、藤子甘草、美丽相思子《云南思茅中草药选》，壮语又称“藤糖”，是广西壮族地区具有民族特色的常用药材之一，生于山地，疏、密林，海拔1 200～1 400 m，主要分布于我国的广西、贵州、云南等地[1-3]。土甘草性平，味甘、苦，具有利尿通淋、化痰止咳等功效。药理实验研究发现土甘草具有抗炎、镇痛、抗肿瘤及降糖等作用，常用于治疗咳血、咳嗽、咽喉肿痛、肾炎、膀胱炎、尿道炎、脚气、水肿等疾病。土甘草是壮族民间验方的重要组成成分，其中，壮药制剂“桂龙药膏”就是以土甘草为主要原料的重要全国性销售的中成药品种，收载于《中华人民共和国卫生部药品标准中药成方制剂》第八册。经文献检索研究发现，国内外对土甘草的研究报道主要集中在化学成分及药理活性方面，且尚未发现有相关总结报道。因此，本文就土甘草化学成分及其药理活性进行综述，为其进一步研究和开发利用提供理论参考。

1 化学成分

化学成分预试验研究表明，土甘草中还可能含有氨基酸、多肽、蛋白质、糖、多糖、苷类、蒽醌、强心苷、酚类等化学成分[4]。近年来，国内外学者对土甘草化学成分进行深入研究，共分离得到63 个化合物，其中包括黄酮、三萜、香豆素等多种类化合物。

1.1 黄酮类化合物（1-20）黄酮类化合物是土甘草的主要化学成分，也是主要活性成分之一，主要有黄酮、异黄酮和黄烷类，其中异黄酮占比较大。ZHANG H X等[5]从土甘草中分离鉴定了7个异黄酮类化合物，其中两个新化合物分别为4-羟基-5,7-二甲氧基-6-(3-甲基-2-丁烯基)-异黄酮[4′-hydroxy-5,7-dimethoxy-6-(3-methyl-2-butenyl)-isoflavone]和7-羟基-5-甲氧基-6-（3-甲基-2-丁烯基）-3＇,4＇-（亚甲二氧基）-异黄酮（Derrubon 5-methyl ether）。YANG LF 等[6]从土甘草中首次分离得到3＇,4＇-二-O-亚甲基-5-羟基-7-甲氧基-6-异戊烯基异黄酮（3＇,4＇-di-O-methylene-5-hydroxy-7-methoxy-6-isopentenyl isoflavone）。王伦兴等[7]通过多色谱联合方法从毛果鱼藤乙酸乙酯部位首次分离鉴定出9 个黄酮类化合物，其中6 个为异黄酮类化合物。见表1。

1.2 双环氧木脂素类（21-28）该类化合物在土甘草所分离鉴定的化合物中结构较为新颖，主要有双氧环五六相连和双氧环六六相连两种类型。见表1。

1.3 三萜类（29-40）三萜类化合物也是土甘草的主要成分之一，主要为五环三萜类化合物。张宪民等[8]从土甘草中分离获得了五个三萜化合物，其中三个五环三萜化合物为首次从土甘草中分离获得，分别为鱼藤三萜A[3β,15α-dihydroxy-olean-12 (13) -en-16-one]、鱼藤三萜B（3β,15α,23-tri-hydroxy--olean-12-en-16-one）、鱼藤三萜C[15α-hydroxy-16-oxo-olean-12(13)-en-3-O-β-glucuronopyranoside]。吴红果等[9]在土甘草中首次分离了大豆甾醇B（soyasapogenol B）、羽扇-20(29)-烯-3-酮[Lup-20(29)-en-3-one]和白桦脂酸（Betulinic acid）。ZHANG H X 等[10]从土甘草中首次分离获得了崖豆藤皂苷A（millettiasaponin A）。见表1。

1.4 香豆素类（41-45）香豆素类化合物在土甘草已知化合物中占比较小。杨东爱等[12]首次分离鉴定了土甘草的第一个香豆素成分-土甘草A。见表1。

1.5 其他类（46-63）经过进一步对土甘草中其他化合物进行梳理发现，主要含有白藜芦醇类（46-48）、环己烷醇类（49-51）以及链烃和甾醇等。见表1。

表1 土甘草中的分离鉴定的化合物一览表

2 药理活性研究

2.1 安全性评价 《中华本草》中土甘草（毛果鱼藤）的剂量换算得小鼠最大临床等效量约为5 g/kg，大鼠最大临床等效量为3.15 g/kg[1]。试验结果表明，土甘草水提物对小鼠灌胃给药的最大耐受量为62.8 g/kg（生药量）；乙醇提物对小鼠灌胃给药的最大耐受量为96.0 g/kg（生药量），两者均未出现毒性反应，提示土甘草具有较低的生物毒性[14-15]。

2.2 抗炎、镇痛 土甘草水、醇提取物及民间成方制剂具有明显的抗炎、镇痛作用。中药实验药理研究发现，土甘草水提取物（5 g/kg、10 g/kg、20 g/kg）、乙醇提取物（15 g/kg、30 g/kg）和正丁醇提取物（30 g/kg、60 g/kg）均可显著抑制二甲苯致小鼠耳廓肿胀（与空白对照组比较，P＜0.05），抑制率（%）分别为：33.59、33.79、37.00/23.88、30.74/33.87、56.45、48.39（阿司匹林：25.99%）；土甘草水提取物（5 g/kg、10 g/kg、20 g/kg），乙醇提取物（5 g/kg、10 g/kg、20 g/kg）及正丁醇提取物（15 g/kg、30 g/kg、60 g/kg）能显著减少醋酸注射导致的小鼠扭体反应（与空白对照组比较，P＜0.05），抑制率（%）分别为：51.02、52.55、60.71/33.16、41.84、68.88/74.29、74.29、78.57（阿司匹林：87.76%）[15-16]。提示土甘草的水、乙醇和正丁醇提取物均有明显的抗炎镇痛作用，高剂量组抗炎镇痛效果与阳性对照阿司匹林（200 mg/kg）相当。广西学者利用大鼠佐剂性关节炎模型，开展了成方制剂“桂龙药膏”的抗类风湿性关节炎药效实验，结果显示桂龙药膏（54.5 g/kg）对大鼠佐剂性关节炎有明显抑制作用，与阳性药醋酸泼尼松（5 mg/kg）疗效相当。连续给药32 d 后，大鼠足趾肿胀值由（8.30±0.67）mm 降低至（5.60±0.90）mm [醋酸泼尼：（5.20±1.14）mm]。此外，桂龙药膏（72.8 g/kg）能明显缩短小鼠足跖底部瘀斑消失时间（消癍时间：（78.0±13.0）h、抑制棉球肉芽组织增生（抑制率：18.2%）、提高小鼠痛阈（提高值：39.2%），抗炎镇痛作用呈剂量依赖性[17]。

2.3 止咳祛痰 土甘草多用于治疗咳血、咳嗽等症，是壮族民间常用的止咳药。药理研究发现，土甘草水提取物（5 g/kg、10 g/kg、20 g/kg），乙醇提取物（7.5 g/kg、15 g/kg、30 g/kg）能够有效延长小鼠对氨水引起的咳嗽的潜伏期，其中水提取物（20 g/kg）、乙醇提取物（15 g/kg）止咳效果最明显（与空白组比较，P＜0.01），止咳率分别为342.21%和300.62%；土甘草水提取物（5 g/kg、10 g/kg、20 g/kg）和乙醇提取物（30 g/kg）明显增加小鼠气管酚红排泌量（与空白组比较，P＜0.05），酚红吸收度值分别为：（0.185±0.031）（0.194±0.027）（0.180±0.022）（0.217±0.061），提示土甘草具有明显的祛痰作用[18]。

2.4 抗肿瘤 土甘草提取分离得到的黄酮类化合物-Alpinumisoflavone（AIF），具有明显的抗黑色素瘤、食管鳞状上皮细胞癌、胶质细胞瘤和甲状腺癌等作用。AIF 抗肿瘤作用具体表现为促细胞分化、抑制癌细胞黏附、转移和侵袭能力、诱导DNA 损伤、细胞凋亡以及细胞周期阻滞。

GAO M 等[19]利用黑色素瘤的体外和体内模型，评价了AIF的抗黑色素瘤转移作用。体外实验中发现，AIF 可以促进人黑色素瘤细胞A375 和SK-MEL-1 细胞分化，抑制其黏附、转移和侵袭能力，其作用机制可能通过降低COX-2 的表达、增加miR-124 水平，降低miR-124 靶向蛋白SphK1 含量来抑制黑色素瘤细胞的转移。此外，在小鼠黑色素瘤体内模型中，AIF 明显抑制了黑色素瘤的转移。ZHANG B 等[20]体内外研究发现，AIF 通过抑制辐射诱导的食管鳞状上皮细胞癌细胞（ESCC）DNA 损伤、细胞凋亡以及细胞周期阻滞，从而显著提高ESCC 对辐射的敏感性。其机制为通过抑制核转录因子Nrf2 的表达，间接抑制Nrf2 调控的抗氧化分子NQO-1 和 HO-1 的表达，从而增强辐照诱导的活性氧（ROS）生成。该研究提示AIF 是一种人食管鳞状上皮细胞癌潜在的放射增敏剂，具有一定的抗凋亡、促进细胞分裂和抗氧化作用。ZHAO X Z 等[21]研究表明，AIF 能够降低胶质细胞瘤（GBM）细胞T98G 和U373 的存活率。AIF 治疗中观察到细胞内Caspase-9 被激活、线粒体膜电位破坏以及线粒体细胞色素C 丢失等现象，表明AIF 可以通过两种经典凋亡途径（线粒体途径和非线粒体途径）共同促进GBM细胞凋亡。此外，研究发现HK2 是AIF 抗GBM 细胞活性的分子靶点，敲除HK2 基因能够增强AIF 的抗肿瘤活性。其机制可能是通过靶分子HK2，减少GBM 细胞的葡萄糖消耗和乳酸输出（抑制GBM 细胞糖酵解），从而展现出抗胶质细胞瘤的作用。FANG M 等[22]开展的AIF 抗甲状腺癌（PTC）实验研究显示，AIF 显著抑制了PTC 细胞的存活、迁移、侵袭以及上皮细胞的间质转化（EMT）过程，并诱导细胞凋亡。通过基因敲除实验证实miR-141-3p 可能介导了AIF 对PTC 细胞的抑制作用。体内的研究也证实了AIF 的抗生长和抗转移活性至少部分是通过iR-141-3p 的上调介导的，提示AIF 可以作为一个治疗PTC 的潜在化合物。

2.5 骨骼保护作用 CONG W 等[23]利用卵巢切除的小鼠模型，研究AIF 对骨骼的保护作用。结果显示AIF 可以通过P38MAPK、ERK 和JNK 通路抑制c-Fos和NFATc1 的表达，进而抑制破骨细胞的分化，减轻卵巢切除小鼠的骨质流失。WANG Y 等[24]通过大鼠模型研究成骨细胞和骨细胞的凋亡，探讨AIF 对糖皮质激素地塞米松引起的全身性骨质疏松的保护作用。结果表明AIF 能有效预防地塞米松所致的骨质疏松症。其机制可能在于AIF 激活了成骨细胞和骨细胞Nrf2 信号通路，抑制了ROS 的产生，从而逆转了地塞米松诱导的成骨细胞和骨细胞凋亡。YIN J 等[25]发现AIF 能有效保护MLO-Y4 细胞免受地塞米松诱导产生的细胞凋亡。上述研究表明，AIF 可以抑制细胞NAD（P）H 氧化酶（Nox2）的表达，进而减少了MLO-Y4 细胞中ROS 的产生和细胞凋亡，提示AIF 可能通过激活AMPK 通路来对过度氧化应激反应引起的骨损伤和骨细胞凋亡产生保护作用。

2.6 降血糖 邓丽姚等[26]研究表明，土甘草石油醚提取物高剂量组（800 mg/kg）能显著提升糖尿病小鼠体质量（13.86%）、降低胰腺指数（9.47%）、提高肝脏指数（13.30%），提高血清SOD、GSH-Px水平（45.14%、125.21%），降低MDA 含量（64.58%），与阳性药二甲双胍效果相当。土甘草石油醚提取物能显著改善2 型糖尿病小鼠糖耐量，减轻糖尿病小鼠的氧化应激。HE 染色及免疫组化结果显示，土甘草油醚提取物通过抗氧化作用保护胰腺和肝脏，使胰岛细胞凋亡和炎症因子表达显著下降，从而发挥降糖作用。杨丽芳等[27-28]进一步研究发现，土甘草石油醚提取物能显著提高糖尿病小鼠血清胰岛素，小鼠胰岛素敏感指数升高，TC、TG 含量降低，HDL-C 含量升高，小鼠炎性指标IL-1β、MCP-1 水平降低，肝脏内TLR-4、NF-κB、Caspase-3、mRNA及蛋白的表达显著降低，减缓了糖尿病小鼠的肝损伤。此外，小鼠腹腔注射土甘草石油醚提取物（PEEDEH）可以降低空腹血糖、血尿氮和血清肌酐水平，改善肾指数，降低体内白细胞介素6（IL-6）和肿瘤坏死因子的水平。免疫组织化学检测显示，使用PEEDEH 后，TLR-4、NF-κB、半胱天冬蛋白酶-3和COX-2 的表达均降低。以上研究表明，土甘草石油醚提取物可能是通过提高糖尿病小鼠胰岛β 细胞分泌胰岛素、调节血脂，增加小鼠的抗炎能力、保护肝脏，通过TLR-4/NF-κB/半胱天冬蛋白酶-3 通路发挥抗糖尿病肾病作用。

3 小结

土甘草化学成分和药理活性研究取得了一定的进展。目前从土甘草中分离鉴定了63 个单体化合物，其中黄酮和三萜类化合物是其主要化学成分，具有广泛药理活性，AIF 具有一定的抗肿瘤和骨骼保护作用。土甘草水提取物、醇提取物、石油醚粗取物具有显著的抗炎、镇痛、止咳、降血糖作用，且安全性较高。以土甘草为主要原料的制剂“桂龙药膏”对大鼠佐剂型关节炎有非常好的治疗作用。纵观化学成分和药理活性研究，目前国内外关于土甘草药理作用研究主要集中在水、醇提取物及黄酮类单体化合物AIF，除此之外的其他化合物的药理活性至今未见相关报道。因此，我们认为土甘草的药理学和化学研究工作开展的还不够充分，化学成分仅鉴定了数十个化合物，大量新的化合物有待发掘。抗炎、镇痛等药理研究一直停留在提取物层面，对已发现和鉴定的化合物应加大药理研究力度，进一步完善该药材的基础研究资料。