扶芳藤化学成分和药理作用研究概况

2023-08-21 10:39黄显婷陈淑莹李瑞林侯小涛郝二伟邓家刚杜正彩
广西中医药大学学报 2023年3期
关键词:三萜类内皮细胞抗氧化

黄显婷,陈淑莹,李瑞林,侯小涛,郝二伟,邓家刚,杜正彩*

(1.广西中药药效研究重点实验室,广西 南宁 530200;2.广西中医药科学实验中心,广西 南宁 530200;3.农作物废弃物功能成分研究协同创新中心,广西 南宁 530200;4.广西中医药大学药学院,广西 南宁 530200)

扶芳藤为卫矛科植物扶芳藤Euonymus fortunei(Turcz.)Hand.-Mazz 的带叶茎枝,别名岩青藤、山百足、抬络藤、换筋骨等[1]。在我国主要分布于贵州、广西、浙江、云南、江西、陕西等地[2]。《本草拾遗》记载其“主一切气,一切血,一切冷,去百病,久服延年”[3],是我国多地常用的植物药[4]。扶芳藤味苦、甘、微辛,性微温,归肝、脾、肾经,具有舒筋活络、益肾壮腰、止血消瘀的功效,主治腰膝酸痛、半身不遂、风湿痹痛、血崩、月经不调、创伤出血等病症[5]。扶芳藤是“双藤筋骨片”“止血灵胶囊”“复方扶芳藤合剂”等产品的主要药材[6],为了更好地开发利用扶芳藤,本文对扶芳藤的化学成分及药理作用作一综述如下。

1 化学成分

扶芳藤含有多种化学成分,主要包括萜类、黄酮类、木脂素类、有机酸类、甾体类、氨基酸及微量元素等多种成分,其中以萜类、黄酮类、有机酸类等成分研究最多。

1.1 萜类萜类化合物是一类数量巨大、结构种类繁多、生物活性多样、药用价值高的天然化学成分,在中药中分布极为广泛。从扶芳藤中分离出来的萜类成分主要包括三萜类和倍半萜类化合物。

1.1.1 三萜类 三萜类化合物具有抗肿瘤、抗病毒、抗菌、抗炎、护肝及保护神经等多种药理活性[7]。三萜类成分常以游离形式或与糖结合成苷或酯的形式存在于植物体内,是一类重要的中药化学成分,也常将其作为制剂定性、定量分析的重要指标。扶芳藤中以五环三萜类化合物为主,李鹏等[8]从扶芳藤藤茎中石油醚部位分离出木栓酮、polpunonic acid、绿舒筋酮、齐墩果酸-12-烯-3,29-二醇等五环三萜类化合物;此外,瞿发林[9]在扶芳藤茎叶化学成分的研究中,分离所得的三萜类化合物含量从高到低依次为3-O-咖啡酰基白桦酯醇(3-O-Caffeoyl betulin)、kadsuric acid、3-O-咖啡酰基羽扇豆醇(3-O-Caffeoyl lupeol)、铁冬青酸(rotundic acid)。近年来,国外学者也在扶芳藤中分离出新的三萜类化合物,如:wilforlide A、wilforlide B 、lupeol acetate、lupenone、fortunenones B[24,24-dimethyl-5β,10α-dammara-12(13),25-dien-3-one]、echinochlorin D、baroul、sasanquyl acetate 等[10]。

1.1.2 倍半萜类 β-二氢沉香呋喃是卫矛植物的重要标志性成分,其药理活性涉及抗肿瘤[11]、抗老年痴呆[12]、杀虫[13]等多个方面,扶芳藤作为一种常见的卫矛属植物,从其种子的种油中可分离出1α,2α,6β,9α,15-五乙酰基-8α-苯甲酰基-六元二氢沉香呋喃[14]。

1.2 生物碱类扶芳藤含有的生物碱类化合物以倍半萜生物碱为主,目前从扶芳藤的地上部分可分离出fortuneine A、fortuneine B、fortuneine C、wilfornine E 、aquifoliunine E~I、Euoverrine B、Euojaponine I 等[15-16]。此外,有研究显示,在扶芳藤的茎叶中可分离出一种新的生物碱化合物为tripterygiumine X,并发现该化合物具有抗病毒的药理活性[17]。

1.3 黄酮类黄酮类化合物是扶芳藤的有效成分之一,张明等[18]在扶芳藤粗粉中提取到3.57%的总黄酮,而黄酮苷类成分在扶芳藤总黄酮中含量较高,其结构特征是以山柰素或槲皮素为结构母核的苷元,与鼠李糖或葡萄糖等组成单糖苷、二糖苷、三糖苷或四糖苷等[19]。如:kaempferol-3-O-β-D-glucopyranosyl-7-O-α-L-rhamnopy ranoside、kaempferol-3,7-O-α-L-dirhamnopyranoside、kaempferol-3-(4-O-acetyl)-O-α-L-rhamnopyranosyl-7-O-α-L-rhamnopyranoside、kaempferol-3-O -β-D-(2-O-E-p-coumaroyl)-glucopyranosyl-7-O-α-L-rhamnopyranoside 等[20-21]。瞿发林[9]从扶芳藤乙酸乙酯部位分离得到的黄酮类成分含量从高到低依次为3',4',5,7-四羟基二氢黄酮(3',4',5,7-tetrahydroxyl flavanone)、表 儿 茶 素[(-)-epicatechin]、儿茶素[(-)-catechin]、没食子儿茶素[(-)-gallocatechin]、7-O-α-L-吡喃鼠李糖基山柰酚。

1.4 木脂素类木脂素作为存在于植物中的一类由两分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物,广泛分布于植物的根、茎、叶、花、种子等部位,而扶芳藤的药用部位为带叶茎枝,其可分离得到含量较高的两种化合物分别为刺苞木脂素A(flagelignaninsA)、(7S,8S,R-biar)12-angeloyloxy-6,7,8,9-etrahydro-1,2,3,13,14-pentamethoxy-7,8-dimethyl-7- dibenzo[a,c]cyclooctenol和丁香脂素(Syringaresinol)[9]。

1.5 甾体及其苷类文献报道,从扶芳藤的茎叶中分离得到的甾体类化合物主要有β-谷甾醇、豆甾烷-3 β,5 α,6 β-三 醇、β-谷 甾 基-3-β-D-吡 喃 葡萄苷[22-23]。

1.6 酚酸类酚酸类化合物具有抗炎、抗氧化、抗癌及抗菌等重要药理活性[24]。目前从扶芳藤中分离得到的酚酸类化合物主要有原儿茶酸、3-吡啶甲酸、4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲酸(丁香酸)、3,4,5-三羟基苯甲酸(没食子酸)等[25]。

1.7 挥发油类扶芳藤的挥发油中含有大量的不饱和醇、脂肪酸、烷烃类、烯烃类、芳香类等化合物,化学成分有叶绿醇、棕榈酸、壬烷、异丙苯、六氢法尼基丙酮、乙酸叶醇酯、α-亚麻酸等[26]。

1.8 氨基酸类有研究表明,扶芳藤叶片中粗蛋白含量较高,富含18 种氨基酸,包括人体所必需的8 种氨基酸,其中谷氨酸含量最高,胱氨酸、色氨酸和氨的含量低,但相对稳定[27]。

1.9 微量元素类赖红芳等[28-29]采用微波消解电感耦合等离子体发射光谱法对扶芳藤的微量元素进行测定,结果显示扶芳藤全草含有铝、钡、铬、铁、铜、锰等多种微量元素。

1.10 其他目前,卫矛醇是控制扶芳藤质量的主要指标性成分[30],此外,从扶芳藤中还可分离出1,4-二羟基-2-甲氧基苯、β-胡萝卜苷(daucosterol)、前番茄红素、前-γ-胡萝卜素[1,31]等。

2 药理作用

2.1 止血与活血作用《图解本草纲目》记载:“扶芳藤能舒筋活络,消瘀散血,止血而不留瘀。”[32]现代研究证实扶芳藤对凝血系统具有双向调节作用,既有止血作用,又有活血化瘀作用。蒋力群等[33]研究发现,扶芳藤醇提液能明显缩短小鼠凝血酶时间(TT)、凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT),增加纤维蛋白原(FIB)的含量,具有显著的促进凝血作用。朱红梅等[34]研究也发现扶芳藤水提液、醇提液均能使小鼠凝血时间和出血时间缩短,提示有止血作用。而周智等[35]对小鼠分别使用不同剂量的扶芳藤浸膏进行灌胃,发现中剂量浸膏能显著延长小鼠断尾后的流血时间,而低剂量则显著缩短了凝血时间,研究结果表明扶芳藤对血液系统具有双向调节作用,可能与用药的剂量相关;此外扶芳藤浸膏还能显著降低大鼠血浆黏稠度,改善血液流变学情况。也有学者认为这种双向调节作用与其不同的成分相关,Ouyang 等[36]研究发现扶芳藤正丁醇部位具有很好的止血活性,可能与血小板膜表面G蛋白偶联受体引起细胞内Ca2+浓度升高有关。

2.2 心肌保护作用心肌缺血(myocardial ischemia,MI)为常见的心血管疾病,其发病率和死亡率不断攀升,死亡率占心血管疾病的40%,且呈逐年上升态势;缺血组织恢复血流灌注时,往往出现血管性再灌注损伤或心肌致死性再灌注损伤[37-38]。心肌缺血再灌注往往伴随着心肌缺氧复氧损伤。现代药理实验研究发现,扶芳藤对心肌缺血再灌注损伤具有很好的保护作用,机制可能与其抗炎、抗氧化及保护血管内皮功能作用相关。李成林等[39]研究发现,扶芳藤对心肌缺血再灌注损伤诱发心肌细胞凋亡具有很好的保护作用,其机制可能是扶芳藤可以减少Bax 蛋白的表达,促进Bcl-2 的表达,升高超氧化物歧化酶(SOD)的活性,减少丙二醛(MDA)的含量,从而抑制再灌注心肌细胞的凋亡。心肌细胞是心脏的基本构成单位,是心脏实现泵血功能的基础,它的功能包括收缩功能、自律功能和传导功能。心脏内皮细胞(包括心内膜内皮细胞和毛细血管内皮细胞)通过自分泌和旁分泌途径释放或活化信号分子,可以达到调节心肌细胞收缩反应的作用,其分泌的因子包括一氧化氮(NO)、内皮素-1(ET-1)、前列环素、促尿钠肽和其他细胞因子。扶芳藤粗提物可以上调缺氧/复氧(H/R)损伤后人心内膜微血管内皮细胞(HUMCE)的NO水平,下调ET-1蛋白表达,维持ET/NO 平衡,从而保护HUMCE 内皮功能[40]。常拓[41]研究显示,扶芳藤能提高人心内膜微血管内皮细胞中血管内皮细胞生长因子受体2(VEGFR-2)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)水平,并相对下调缺氧/复氧后人心内膜微血管内皮细胞的VEGFR-2、VEGF 水平,从而促进心肌内皮细胞再生。上述研究表明扶芳藤对心血管系统缺血缺氧损伤具有明显的保护作用。

2.3 脑保护作用脑缺血以脑梗死或脑卒中为主,病发后出现的再灌注常常会导致缺血性脑组织损伤进一步加剧。由于脑缺血发病率高,且具有高致残率和病死率,目前已成为人类三大主要病死原因之一。现代药理实验研究发现,扶芳藤对大脑缺血再灌注损伤具有很好的保护作用,机制可能与其抗炎、抗氧化作用相关。肖艳芬等[42]研究发现,扶芳藤提取物能够通过降低再灌注后大鼠脑组织中白细胞介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)的表达以及血清中IL-6 的表达,从而抑制再灌注损伤后发生的炎症过程,保护脑组织。祝美珍等[43]研究发现扶芳藤预防给药能明显降低脑缺血再灌注后C-fos蛋白的表达水平,从而减轻缺血再灌注后的脑神经损伤,保护脑功能。李灵等[44]在大鼠脑缺血再灌注实验研究中发现,扶芳藤可使大鼠脑组织SOD 活力提高22.4%,MDA 含量降低47.9%,表明扶芳藤通过抗氧化应激而对脑损伤起到保护作用。

2.4 抗氧化、抗衰老作用扶芳藤在体内外实验中均具有不同程度的抗氧化作用,机体内的抗氧化能力可影响细胞衰老及凋亡进程[45]。郑璐等[46]研究发现,扶芳藤各极性部位均可消除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基;乙酸乙酯部位和正丁醇部位对改善小鼠体内MDA 的清除能力、提高SOD 以及谷胱甘肽活性具有较好的效果,表明扶芳藤具有抗氧化作用。有研究发现,扶芳藤总三萜及总黄酮可通过升高衰老小鼠血清、心脏、肝脏及骨骼肌组织中总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)来发挥抗衰老功效[18,47]。另外,扶芳藤黄酮单体化合物能促进Ang-Ⅱ诱导衰老的人脐静脉内皮细胞增殖,并经β-半乳糖苷酶检测表明其具有抗氧化、抗衰老作用[48]。

2.5 增强免疫功能现代药理研究发现扶芳藤可增强小鼠免疫功能。朱红梅等[34]研究发现扶芳藤能使小鼠胸腺和脾脏重量明显增加,说明其可改善免疫器官状态从而提高机体非特异性免疫功能。肖艳芬等[49]研究发现,扶芳藤可明显提高小鼠免疫器官脾脏与胸腺指数、巨噬细胞吞噬率、脾淋巴细胞转化率以及血清溶血素的含量,表明扶芳藤具有增强小鼠天然免疫、细胞免疫和体液免疫功能的作用。田元春等[50]应用环磷酰胺建立小鼠免疫抑制模型来评价复方扶芳藤合剂的免疫活性,结果显示复方扶芳藤合剂对免疫抑制小鼠的免疫防御能力同样具有明显的增强作用。

2.6 降糖作用赵轲[51]研究表明,扶芳藤可抑制α-葡萄糖苷酶和糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)活性,从而起到降糖作用。蒋鹏等[52]研究显示,扶芳藤含药血清能增强胰岛葡萄糖刺激的胰岛素释放,同时能通过提高谷胱甘肽(GSH),降低一氧化氮合酶(i NOS)的表达及NO 的产生,提高胰岛细胞存活率,提示在治疗Ⅰ型糖尿病时,进行胰岛细胞移植前给予扶芳藤预处理,能增强胰岛功能,改善缺血相关损伤。Wang等[53]研究发现,扶芳藤生物碱Loesenerine 可诱导小鼠成肌细胞C2C12肌管细胞对葡萄糖摄取与消耗的增加,提示Loesenerine在体外具有潜在的降血糖活性。

2.7 其他作用现代研究发现,扶芳藤还具有抗菌、抗肿瘤、抗艾滋病毒、抗骨质疏松、镇痛等药理作用。刘欣等[54]等研究发现,扶芳藤的15%乙醇提取部位对HIV-1ⅢB 病毒感染的细胞具有抑制作用。张齐等[55]也发现扶芳藤提取液对小鼠肝癌微环境中BMSCs Yap蛋白表达有一定的抑制作用。史明等[56]研究发现扶芳藤能够发挥类雌激素样作用,抑制骨吸收,减少骨丢失,间接促进骨形成,改善骨代谢,从而可防治原发性Ⅰ型骨质疏松症。此外,扶芳藤还具有抑菌[57-58]的作用。扶芳藤中的β-二氢沉香呋喃大环生物碱具有显著杀虫活性[13],可用于病虫害防治。

3 结 语

扶芳藤资源丰富,药用价值高,临床应用广泛,具有良好的开发利用前景。目前对扶芳藤的化学物质研究仍停留在提取化合物阶段,对其各类活性成分的研究还不是很完善,卫矛醇作为扶芳藤的主要成分,其药理作用及机制亦尚未明确,扶芳藤的药效物质基础和作用机制研究相对薄弱。本文通过总结扶芳藤的化学成分及其药理作用,发现扶芳藤在抗炎、抗氧化、抗心脑血管损伤等方面作用比较确切,值得进一步深入研究。另外,扶芳藤对凝血系统具有双向调节作用,可进一步深入研究其双向调节的作用机制,以期为开发抗心脑血管疾病新药提供科学的理论依据。

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