文冠果提取物药理作用研究进展*

2010-08-15尚宏芹

动物医学进展 2010年6期

尚宏芹

(菏泽学院生命科学系,山东菏泽274015)

文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge),又名木瓜、文登阁、崖木瓜等,属于无患子科,文冠果属,其干燥茎枝称为文冠木。我国传统医学认为,文冠果的枝干、叶片、果皮、花器等部位都是重要药材,可以提取出具有抗炎、改善记忆、防治心血管疾病、抗病毒、抗癌等功效的药物[1]。曾列入“中华人民共和国药典”1977年版,作为蒙药列入“中华民族药志”[2]。不同的制剂如文冠果子仁霜及遗尿停胶囊在临床治疗上得到广泛应用且效果显著。文冠果的活性成分目前主要被分为三大类:一类为三萜类化合物,母核多以齐墩果烷型五环三萜为主,包括齐墩果酸和一系列皂苷类化合物;一类主要为黄酮类,指黄酮醇、二氢黄酮醇和黄烷等类型,包括杨梅树皮苷、槲皮素、双氢杨梅树皮苷、双氢槲皮素、表儿茶精等;另一类是香豆素及甾醇类,包括秦皮苷、七叶内酯和文冠木素等[3]。大量研究表明,文冠果提取物具有重要的药用价值,因此具有广阔的医用前景。论文阐述了文冠果各部位提取物的药理作用,以期为文冠果药理作用的研究提供参考。

1 抗炎作用

研究表明,文冠果的提取物具有一定的抗炎作用。文冠果枝、叶、干可作为治疗风湿关节炎的良药[4]。崔承彬等[5]研究发现,文冠木乙酸乙酯提取物对动物有显著的镇痛消炎作用,且活性比阿司匹林强。匡荣等[6]利用不同的炎症模型考察文冠木正丁醇提取物(n-butanol extract of xanthoceras sorbifolia bunge,BEX)对炎症早、中、晚期的作用,并探讨其抗炎作用与下丘脑-垂体-肾上腺轴的关系。结果表明,BEX对二甲苯致小鼠耳肿胀、蛋清致大鼠足肿胀、角叉菜胶致小鼠足肿胀、醋酸致小鼠腹腔毛细血管通透性增加、小鼠羧甲基纤维素囊中白细胞游走、小鼠棉球肉芽肿生长均有显著的抑制作用。说明BEX能够抑制炎症早期的渗出和水肿,颉颃炎症中期白细胞趋化和游走,抑制炎症晚期肉芽肿的形成。并且用氟氏完全佐剂诱导大鼠产生佐剂性关节炎,以关节肿胀度为指标来观察BEX对大鼠佐剂性关节炎的影响,发现BEX对佐剂性关节炎大鼠的原发性和继发性关节肿胀均有抑制作用(P＜0.05),且能改善大鼠的全身症状,认为BEX对大鼠佐剂性关节炎有颉颃作用,其机理可能与抑制免疫功能有关[7]。

2 抗癌作用

合成药物在抗癌治疗中易出现明显的毒副作用,天然药物越来越受到人们的重视和青睐。有研究表明,文冠果提取物有一定的抗癌活性。王红斗[8]认为,文冠果皂苷的结构类型属齐敦果烷型(OTS)三萜皂苷,从构效关系上看,具有较强的抗癌活性。Chan P K[9]研究发现,文冠果果壳乙醇提取物能显著抑制卵巢肿瘤细胞增长,其有效成分为文冠果壳皂苷。

3 抑制HIV蛋白酶作用

目前用于治疗艾滋病的方法主要有两种:一种是抑制人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)逆转录酶的活性;另一种是抑制HIV1蛋白酶(HIV-1PR)的活性[10]。Ma C M等[11]从文冠果提取物中分离出2个新化合物,经对抗HIV-1PR筛选,发现化合物2(3-oxotirucalla-7,24-dien-21-oic acid)是一个具明显抑制HIV-1PR活性的甘遂烷型三萜类化合物。经超滤进一步分离出4个部位,第4个部位活性最强,主要是一些表儿茶素和表5,7,47-三羟基黄烷-3-醇为单元的缩合鞣质。并且利用HIV蛋白酶(HIV21 PR)试剂盒筛选了数种中草药的抗HIV21PR活性,发现文冠木甲醇提取物具有中度抗HIV21PR的活性。李在留等[12]利用多种分离技术对文冠果种皮甲醇提取物的乙酸乙酯和正丁醇萃取部分进行分离纯化,根据理化性质和光谱数据鉴定其结构,得到3个香豆素类化合物Ⅰ(臭矢菜素B)、Ⅱ(秦皮素)、Ⅲ(秦皮苷),通过对HIV-1ⅢB诱导感染C8166细胞致细胞病变的抑制试验,以及对HIV-1ⅢB感染金属硫蛋白-4(Metallothionein 4,MT4)细胞的保护试验,进行抗HIV-1活性研究,结果表明,化合物Ⅰ具有较强的体外抗HIV-1活性,对HIV-1ⅢB感染的MT4细胞具有一定的保护作用。但是,李在留等[13]在用建立的HIV-1 Tat蛋白结合T ar的抗HIV-1药物筛选模型用于抗HIV药物的筛选时,发现文冠果的提取药物对Tat蛋白无明显的抑制作用。这可能是由于提取物的成分和作用底物不同造成的。

4 改善学习记忆的作用

文冠果果壳是改善学习记忆障碍的有效部位,文冠果皂苷是其主要有效成分之一[8]。李伟[14]采用小鼠Y迷宫、新物体辨别、跳台、避暗等行为学测试方法,研究文冠果壳苷改善小鼠学习记忆障碍的作用。结果显示,文冠果壳苷(0.08 mg/kg～0.32 mg/kg)能显著提高Y迷宫实验中,小鼠自发交替反应率,延长新物体辨别实验中新物体探索时间,并提高优先指数,减少避暗及跳台实验中的错误次数,延长潜伏期,缩短总电击时间,认为文冠果壳苷能显著改善痴呆模型小鼠的学习记忆障碍。其作用机制可能与改善中枢胆碱能神经系统功能、对抗自由基损伤、抑制脂质过氧化反应、改善脑细胞能量代谢及调节钙离子稳态等有关。屈禅[15]通过跳台试验比较了文冠果果壳总提取物(extract of the husk of Xanthoceras sorbi folia,EXB)、总皂苷及其单体化合物文冠果壳苷对化学药品致小鼠记忆障碍的影响,结果表明,EXB及文冠果壳苷均能显著延长跳台潜伏期,减少错误次数,从而改善东茛菪碱导致的记忆获得障碍及亚硝酸钠导致的记忆巩固障碍,提示文冠果壳苷可能是EXB改善学习记忆障碍的主要活性成分。体外试验表明,文冠果壳苷对L-谷氨酸诱导的人神经母细胞瘤细胞的损伤具有保护作用。所以认为文冠果壳苷对侧脑室注射β-淀粉样蛋白(25-35)(β-amyloid protein(25-35),Aβ(25-35))小鼠学习记忆障碍具有显著的改善作用,其作用机制可能与改善中枢胆碱能神经系统功能,抗脑缺氧、自由基损伤以及对抗谷氨酸、Aβ(25-35)神经细胞毒性等有关。

张静丽[16]采用跳台法、避暗法和水迷宫法研究文冠果皂苷对正常小鼠学习记忆的影响及对化学药物所致记忆三个阶段、空间分辨障碍的改善作用。结果表明,文冠果皂苷能够促进正常小鼠的学习记忆功能,颉颃化学药物所致的小鼠学习记忆障碍。主要机理可能与其具有胆碱能样效应,增加脑血流量,改善缺氧时能量代谢,提高中枢神经细胞兴奋性等多种机制有关。李晓春[17]通过Y迷宫、新物体辨别、水迷宫、跳台等行为学实验方法考察了文冠果壳苷对小鼠反复脑缺血再灌注所致学习记忆障碍的影响。结果表明,反复脑缺血再灌注明显影响了小鼠空间学习记忆能力、物体辨别能力,而文冠果壳苷能够显著提高小鼠自发交替反应正确率,提高新物体辨别实验中的辨别系数和优先指数。认为文冠果壳苷对反复脑缺血再灌注小鼠学习记忆障碍具有显著的改善作用,其作用机制可能与改善脑细胞能量代谢、维持离子稳态、对抗谷氨酸毒性以及降低一氧化氮(nitric oxide,NO)含量有关。

刘新霞等[18]研究文冠果果壳乙醇提取物(ethanol extract of the husk of Xanthoceras sorbifolia,EEHXS)和总皂苷对学习记忆障碍的影响,采用跳台法观察东莨菪碱和亚硝酸钠所致学习记忆障碍小鼠的学习记忆能力,八臂放射状迷路法观察5-甲基二氢丙环庚烯亚胺马来酸(5-methy1-10,11-dihydro-5H-dibenzocyclohepten,MK-801)致学习记忆障碍大鼠的学习记忆能力。结果表明,EEHXS和总皂苷均显著改善东莨菪碱所致的记忆获得障碍和亚硝酸钠所致的记忆巩固障碍,EEHXS显著改善MK-801所致的工作记忆和参照记忆障碍。他们认为EEHXS、总皂苷对学习记忆障碍均有显著改善作用,其作用机制可能与增强中枢神经系统胆碱能神经及谷氨酸能神经系统功能、抗脑组织耗氧损伤有关。刘新霞等[19]用DigBehv动物行为分析系统分析大鼠的自发活动、Y迷宫法及Morris水迷宫法测试大鼠的学习记忆能力,比色法检测大脑组织中超氧化物歧化酶(superoxide orgotein dismutase,SOD)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)、乙酰胆碱酯酶(acetylcholine esterase,AchE)的水平,研究EEHXS对双侧颈总动脉结扎大鼠学习记忆障碍的改善作用及其作用机制。发现EEHXS显著改善大鼠的学习记忆能力、提高SOD活性、降低MDA和AchE水平,显著抑制海马神经元的变性及脱落。说明EEHXS对双侧颈总动脉结扎大鼠的学习障碍有显著的改善作用,其作用机制可能与改善胆碱能神经功能及降低自由基水平有关。纪雪飞等[20]研究EEHXS对动物学习记忆障碍的改善作用并探讨其可能的作用机制,采用水迷宫法、避暗法测定小鼠的学习记忆能力,用Y迷宫法及Morris水迷宫法测试大鼠的学习记忆能力。结果表明,EEHXS显著减少侧脑室注射β-淀粉样蛋白(25-35)致记忆障碍小鼠水迷宫实验的逃避潜伏期和避暗实验的错误次数,延长避暗潜伏期;EEHXS显著提高D-半乳糖合用Aβ(25-35)致记忆障碍大鼠Y迷宫测试中正确反应率,显著缩短Morris水迷宫测试中的潜伏期及游泳路程,认为EEHXS对Aβ(25-35)致鼠学习记忆障碍有显著的改善作用,其作用机制可能与对抗Aβ(25-35)的毒性有关。王莹[21]研究文冠果柄苷对体外培养的PC12细胞谷氨酸、缺糖缺氧、一氧化氮(nitric oxide,NO)损伤的保护作用,考察文冠果柄苷对体外培养的大鼠海马神经元谷氨酸损伤的保护作用,结果显示,文冠果柄苷对谷氨酸、缺糖缺氧、NO诱导的PC12细胞损伤具有保护作用,对谷氨酸诱导的大鼠海马神经元损伤具有保护作用。认为其颉颃谷氨酸诱导PC12细胞凋亡的作用机制可能与抑制细胞内游离钙离子浓度的异常升高、稳定线粒体膜电位有关。付琪[22]采用行为药理学实验方法——Y迷宫试验、新物体辨别试验、水迷宫试验及跳台试验,研究文冠果柄苷对神经细胞损伤的保护作用,有改善脑缺血再灌注所致的学习记忆障碍作用。其机制可能与减轻自由基损伤、维持细胞内离子稳态、改善脑能量代谢、减少NO的过量生成、抑制一氧化氮合酶的激活及逆转海马CA1区的组织病理学改变等相关。

5 治疗遗尿症

20世纪60年代,中国科学院应用生态研究所植物化学组在对内蒙古昭盟地区进行民间调查时,发现文冠果种仁具有治疗遗尿症的独特药理作用,多年来通过资源调查、化学分离鉴定、药性、药效、毒性、临床等工作,将其研究开发成新药——文冠果子仁霜及遗尿停胶囊,用于治疗小儿遗尿症[2]。

特格喜和乌力吉[23]用去皮文冠果(干品)治疗了遗尿症患者120例,临床观察1个～3个疗程,结果发现治愈或有效110例,占91%,患者服用后易被唤醒,有醒脑作用,推测文冠果可能有调节神经功能及大脑皮质兴奋性的作用。

6 保健功能

文冠果果壳皂苷及种子可以用来开发成提高脑功能的食品或药品。文冠果种子含油率30.4%,去皮后种仁含油率高达66.39%,可用来榨取一级食用油。油分中不饱和脂肪酸含量高达94%,亚油酸占36.9%,油酸占57.16%。有些制药企业利用其富含亚油酸的特点,以文冠果油为基本原料,生产对高血压症有预防和治疗效果的亚油酸滴丸和中成药“益寿宁”[24]。文冠果油中非皂化部分含有较多的甾醇,具有很高的医用价值,现在上市的中成药“亚油酸滴丸”、“亚油酸微胶囊”等药物具有预防和治疗高血压、血管硬化等心血管病的效果[25]。

范雪层等[26]通过对冷榨文冠果油进行急性毒性、3项遗传毒性和30 d小鼠喂养试验,研究文冠果油的毒性,未发现试验动物有明显中毒症状及死亡,表明了冷榨文冠果油的食用安全性。

7 展望

文冠果不仅是一种重要的药用植物,还是我国珍稀的木本油料作物,并且耐寒、防虫,能够防风固沙,改善环境,具有重要的开发价值。目前,国内外在文冠果各部位提取物的药用成分及药理作用研究方面已开展了大量的工作,同时也取得了令人鼓舞的成果,如文冠果果壳、果柄提取物对改善小鼠、大鼠学习记忆能力的研究。但在文冠果提取物的抗癌、抗HIV方面还缺乏系统的研究,对文冠果活性成分的提取技术,以及文冠果功效的作用机制和功能因子,还有待于进一步研究。深入研究文冠果各部位的药用活性成分,对开发文冠果的药用价值将有重要意义。

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