密蒙花化学成分、药理活性研究进展及质量标志物预测分析

2022-11-28 10:31陈旭飞袁利邦古小平白育军何希瑞巩固
中国中医药信息杂志 2022年11期
关键词:药理黄酮类黄酮

陈旭飞,袁利邦,古小平,白育军,何希瑞,巩固

1.中国人民解放军西部战区总医院,四川 成都 610036;2.西北大学西部资源生物与现代生物技术重点实验室,陕西 西安 710069;3.遵义医科大学珠海校区,广东 珠海 519041

密蒙花为玄参科醉鱼草属植物密蒙花Buddleja officinalisMaxim.的干燥花蕾及花序,又名黄饭花、羊耳朵、蒙花、小锦花、米汤花、鸡骨头花等,其性微寒、味甘,归肝经,具有清热泻火、养肝明目之功效,主要用于目赤肿痛、多泪羞明、目生翳膜、肝虚目暗和视物昏花[1],为眼科常用药物。密蒙花化学成分主要为黄酮类、苯乙醇类、萜类、生物碱类及挥发油类,其中以黄酮类和苯乙醇类为代表。药理研究表明,密蒙花具有抗炎、抗氧化、抗糖尿病、抗菌、抗目翳、免疫调节作用[2-4]。兹对20 世纪60年代以来对密蒙花的化学成分、药理活性及质量控制等研究进行梳理,为进一步开发和利用密蒙花提供参考。

1 化学成分

迄今从密蒙花中共分离鉴定132种化合物,包括28个黄酮类(编号1~28)、35个苯乙醇苷类(编号29~63)、26个三萜类(编号64~89)、12个单萜类(编号90~103)、9个生物碱类(编号104~112)及20个其他成分(编号113~132),见表1。此外,密蒙花还富含挥发油成分。

表1 密蒙花化学成分

续表1

1.1 黄酮

黄酮类化合物是最早在密蒙花中发现的活性成分,是一类具有各种生物活性的成分。密蒙花含多种黄酮类化合物,多与糖通过糖苷键形成黄酮苷。其中,最具代表性的成分是1953年由曾广芳等[10]分离得到的蒙花苷,其后陆续分离得到以刺槐素(编号23)为代表的27个黄酮类化合物(编号1~28)。2020年版《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)将蒙花苷作为密蒙花及其制剂的质量控制指标性成分[1]。黄酮类化合物在密蒙花抗氧化活性中占据重要作用[6]。

1.2 苯乙醇苷

苯乙醇苷类化合物因具有显著抗炎、抗氧化、神经保护、抗肿瘤等药理作用受到关注。在密蒙花中分离鉴定出红景天苷(编号29)、松果菊苷(编号31)为代表的35个苯乙醇苷类化合物。苯乙醇苷类化合物在药理实验具有显著改善低氧环境造成认知功能损伤作用[20],可作为高原记忆损伤防治候选药物加以开发。

1.3 三萜及其皂苷

三萜是一类具有抗肿瘤、抑菌消炎、降血糖等多种药理活性的成分。迄今已从密蒙花中分离出26个三萜及其皂苷化合物(编号64~89)。mimengoside A为密蒙花的原型皂苷,属特征性化合物。

1.4 单萜

在密蒙花水提物中分离得到5个单萜化合物,其中4 个是环烯醚萜(编号97~100)[7]。其后,龙泽海等[18]在密蒙花水提物中发现1种新的环烯醚萜类化合物,命名为6"-O-α-L-鼠李糖基梓醇(编号102)。

1.5 生物碱

Xie等[6]通过高效液相色谱串联四极杆飞行时间二级质谱(HPLC-Q-TOF-MS/MS)技术从密蒙花中鉴定出7种生物碱,均为香豆素-亚精胺类似物(编号104~110)。此外还分离鉴定出adenosine(编号111)和guanosine(编号112)。

1.6 其他

密蒙花还含有香草酸、甘露醇、多糖、长链脂肪烃衍生物、挥发油、微量元素等,其中受较多关注的是密蒙花多糖和密蒙花水溶性色素(编号129~131)。密蒙花多糖具有很好的免疫调节和抗炎抗肿瘤活性[21],在食品、医药、农业领域受到较多关注。李玉美等[22]使用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对密蒙花中挥发油进行分析,共鉴定出30个化合物,其中酮类化合物占21.52%。张兰胜等[23]使用GC-MS对云南大理产密蒙花挥发油进行分析,共鉴定出27种化合物,含量最多的是棕榈酸(14.07%)。刘和等[24]以贵州安顺野生密蒙花精油为原料进行分析,鉴定出34种物质,其主要成分为醇类。

2 药理活性

现代药理研究表明,密蒙花具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、保护心血管、抑菌、降血糖、神经保护、免疫调节作用[25-29],具有较高的药用价值。单体化合物药理活性见表2。

表2 密蒙花单体化合物药理活性

2.1 抗氧化

罗堾子等[30]发现,密蒙花总黄酮的浓度与抗氧化活性呈正相关,当浓度为4.8 mg/L 时,对ABTS+、DPPH、O2-、OH 自由基清除率分别为85.08%、77.88%、56.91%、35.42%。吴桂玲等[31]发现,密蒙花总黄酮对大豆脂氧合酶也有一定抑制作用。曹剑锋等[32]研究显示,密蒙花总黄酮对D-半乳糖所致衰老小鼠具有良好的抗氧化活性。杨再波等[33]研究发现,密蒙花花蕾乙酸乙酯组分清除ABTS+和DPPH自由基的IC50分别为9.7、13.75 μg/mL。潘乔丹等[34]研究表明,密蒙花多糖清除OH和ABTS+自由基能力均强于维生素E,清除OH自由基能力强于维生素C。Mei等[9]从密蒙花中分离得到的木犀草素和毛蕊花糖苷对硝基四氮唑蓝(NTB)抗氧化实验中IC50分别为9.1 μg/mL 和6.0 μg/mL。因此,密蒙花抗氧化活性与其黄酮等多酚类成分关系密切,为密蒙花及其总黄酮开发成为新型食品药品抗氧化剂提供了依据。

2.2 保护心血管

血管平滑肌细胞的活化增殖是动脉粥样硬化发生的重要环节之一。Tai等[7]研究显示,密蒙花环烯醚萜对大鼠主动脉血管平滑肌细胞增殖有较强抑制作用。Yun等[35]验证密蒙花水提物可抑制氧化应激和核因子(NF)-κB的激活以抵抗脂多糖诱导的血管炎症过程,表明密蒙花可能在抗动脉粥样硬化中具有潜在意义。张敏敏等[36]发现,蒙花苷对心肌细胞缺氧复氧损伤具有保护作用。

2.3 免疫调节

曹剑锋等[32]研究发现,密蒙花总黄酮可以提高D-半乳糖所致的衰老模型小鼠的免疫能力,提高小鼠脾脏指数和胸腺指数。穆俊等[21]发现,密蒙花多糖通过提高处于S期的脾细胞比例,刺激脾细胞体外增殖并上调脾细胞转化活力,提高小鼠的免疫功能。吴克枫等[37]以酸性α-乙酸萘酚酯酶染色液(ANAE)法观测到密蒙花煎提液对环磷酰胺的损伤有一定拮抗作用,并可增强小鼠T淋巴细胞活性。可见,密蒙花水提液及其黄酮、多糖成分均具有提高免疫低下模型小鼠免疫力的作用。

2.4 抑菌

1996年,李秀兰等[38]对密蒙花总提物和其中5个单体化合物进行抑菌实验测定,结果显示对金黄色葡萄球菌和乙型溶血链球菌均有不同程度抑制作用。佟天天等[39]研究发现,密蒙花乙醇提取液和丙酮提取液对蜡样芽孢杆菌的生长具有一定抑制作用。

2.5 神经保护

密蒙花富含苯乙醇苷类化合物。研究显示,苯乙醇苷类化合物具有良好的抗高原认知损伤和神经保护作用,其机制可能与稳定机体抗氧化酶平衡、抑制组织损伤、减轻体内氧化应激、激活PI3K/Akt/mTORHIF-1α信号通路、抑制细胞凋亡有关[20,40]。

2.6 抗炎

Won等[41]研究密蒙花花蕾水提取物对脂多糖诱导的BV-2小胶质细胞炎症的抑制作用,发现水提物可通过NF-κB和ERK1/2途径的负调节而抑制BV-2小胶质细胞一氧化氮产生和促炎基因表达,可为密蒙花抗神经炎症提供理论支持,但具体效应化合物需进一步研究。密蒙花总黄酮和雄激素结构上均为杂环多酚类结构,能起到拟雄激素作用,与雄激素受体(AR)结合可抑制泪腺细胞凋亡和抑制炎症反应,这是密蒙花作为眼科要药的物质基础[42]。

2.7 抗肿瘤

2004年,Guo等[4]从密蒙花中分离鉴定出的5个三萜类化合物(编号64~68)对人原髓细胞白血病细胞(HL-60)增殖具有一定的抑制活性,其IC50分别为23.2、26.7、16.8、22.7、29.4 µmol/mL。蒙花苷对人乳腺癌细胞具有抗增殖作用,毛蕊花糖苷对胶质母细胞瘤和人结肠癌细胞有抑制作用[43-44]。研究发现,密蒙花水提液在625 nm波长LED灯照射下可诱导头颈癌肿瘤细胞凋亡,其作用机制可能是诱导多聚ADP-核糖聚合酶(PARP)激活,导致促凋亡蛋白Bax表达增加,抗凋亡蛋白Bcl-2表达减少[45]。

2.8 降血糖

醛糖还原酶是糖代谢多元醇通路的限速酶,通过抑制醛糖还原酶活性可延缓糖尿病并发症发生。植物来源的醛糖还原酶抑制剂在近年的文献中多有报道。密蒙花正丁醇提取物具有降血糖和抑制醛糖还原酶活性作用,其中从密蒙花甲醇提取物分离得到的芹菜素、蒙花苷对醛糖还原酶的IC50分别为0.58、0.75 μmol/L[46]。

2.9 其他

胡田魁等[47]发现,密蒙花胶囊通过降低大鼠血清、肺组织及支气管肺泡灌洗液中白细胞介素8(IL-8)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的释放达到抑制慢性阻塞性肺病(COPD)模型大鼠气道炎症反应的作用,说明密蒙花胶囊对COPD具有潜在治疗作用。Kim等[48]研究显示,蒙花苷能促进体外成骨细胞分化和保护免受氧化应激诱导的毒性,促进骨炎症疾病的骨恢复,可为骨质疏松症治疗提供新疗法。有报道,密蒙花方可通过抑制血管内皮细胞增殖及迁移发挥治疗糖尿病视网膜病变的作用[49]。此外,密蒙花提取物还具有降血脂、肝保护、抗人类免疫缺陷病毒(HIV)作用[28,50-51]。

3 毒性

《本草纲目》记载密蒙花无毒。有报道,慢性和亚慢性毒理实验显示,密蒙花颗粒对SD大鼠肝脏、肾脏、心脏等组织器官和血液系统无明显毒性[52-54]。密蒙花对小鼠的急性毒性实验中,连续灌胃7 d未引起死亡,小鼠对密蒙花颗粒的日最大耐受量为114 g/kg。

4 质量标志物预测

4.1 基于植物亲缘性和化学成分特有性

密蒙花是玄参科醉鱼草属植物。醉鱼草属植物化学成分主要有黄酮、萜类、环烯醚萜、木脂素、甾醇及糖苷等,其中黄酮类和苯乙醇苷类是密蒙花的主要活性成分。药用植物的化学成分和次生代谢产物在生长过程中受地域环境和采收时间影响较大,蒙花苷和毛蕊花糖苷可作为密蒙花质量标志物(Q-marker)筛选的重要依据。

4.2 基于成分有效性

4.2.1 成分与传统功效

作为中医眼科专用药,密蒙花用于急慢性结膜炎、视物不清、结膜充血、多泪等属血虚肝热证眼病,其清肝火、泄热能力强。现代药理研究表明,密蒙花中黄酮类成分是清肝明目的主要活性成分[55],红景天苷对视网膜病变等糖尿病眼部并发症也具有明显改善作用[56]。密蒙花黄色素具有显著抗氧化能力[57],密蒙花多糖具有免疫调节作用[21]。这些成分的药理活性与密蒙花传统功效有共同之处,密蒙花黄酮成分为主要药效物质基础,红景天苷、酪醇、密蒙花黄色素和密蒙花多糖可考虑作为密蒙花Q-marker的选择。

4.2.2 成分与传统药性

中药的性味归经是临床使用,以及与其他中药配伍的重要依据,其药性与化学成分和药理活性密切相关。密蒙花味甘,性微寒,归肝经。“甘味”能补、能缓、能和,甘味药的化学成分以糖类、皂苷、脂肪、维生素、蛋白质、甾醇及氨基酸等为主,萜类、有机酸类、黄酮类及挥发油大多是归肝经类药物的组成成分。由此可认为,密蒙花中黄酮、皂苷、糖类、脂肪、氨基酸、挥发油类成分应是其“甘味”和“归肝经”的主要物质基础,能作为Q-marker的主要选择。

4.2.3 成分与现代药效用途

现代药理学研究表明,密蒙花黄酮类化合物通过抑制泪腺炎症反应,抑制泪腺细胞凋亡[42],达到治疗眼科疾病的功效。蒙花苷等黄酮还具有抗肿瘤和抗菌活性[43]。密蒙花中红景天苷等苯乙醇苷类化合物具有良好的抗高原认知损伤和神经保护作用[20]。蒙花苷、芹菜素等黄酮类物质及红景天苷、毛蕊花糖苷等苯乙醇苷类物质是密蒙花治疗眼科疾病、抗菌、抗肿瘤、抗缺氧的主要物质基础,可作为密蒙花Q-Marker的筛选对象。

4.3 基于成分可测性

2020年版《中国药典》对密蒙花的含量鉴定以甲醇-水-酸(45∶54.5∶0.5)为流动相,326 nm为检测波长,密蒙花苷含量不少于0.50%[1]。成分可测性是中药Q-Marker的筛选依据之一,是建立质量评价标准的必要条件。有研究建立HPLC同时测定密蒙花中蒙花苷、木犀草素、芹菜素、毛蕊花糖苷等成分为代表的质量控制标准,根据分析结果,盛花期为密蒙花最佳采收时期[58-60]。朱露[61]建立密蒙花薄层色谱定性鉴别法,是一种操作简单、成本低廉的密蒙花鉴定分析方法。

4.4 基于复方配伍环境

中药方剂一般以君臣佐使配伍的方式使用,为满足临床需要和应对病程变化,达到相须相使,增强药效并降低毒副作用,同一味中药在不同疾病不同复方环境下发挥药效物质基础不同。密蒙花在不同方剂中发挥的清热药效和滋肝补肾药效,应考虑将清热泻火、滋肝补肾等有关的作用成分作为密蒙花不同配方中Q-Marker的重要参考依据。

5 结语

综上,密蒙花含有多种活性成分且药理作用广泛,具有抗氧化、抗动脉粥样硬化、免疫调节、抗炎、抗肿瘤、抗骨质疏松的作用,且安全性较高。

本文在总结分析密蒙花植物化学、传统功效及药理活性同时,以中药Q-Marker概念为指导,从植物亲缘性及化学成分特有性、成分有效性、成分可测性和复方配伍性4个方面对密蒙花Q-Marker的预测和筛选进行初步探讨,建议将黄酮类成分、密蒙花黄色素、密蒙花多糖、氨基酸、脂肪、挥发油、红景天苷等为主要对象,以筛选和确定密蒙花Q-Marker,可为密蒙花临床应用有效性及安全性提供参考数据。

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