车前草化学成分及新生物活性研究进展
2011-07-25杨亚军周秋贵褚洪标梁兆昌李庆耀
杨亚军, 周秋贵, 曾 红, 褚洪标, 梁兆昌, 李庆耀
(井冈山大学医学院,江西吉安343000)
车前草为车前科Plantaginaceae植物车前Plantago asiatica L.或平车前 Plantago depressa Willd.的干燥全草,是《中国药典》(2010年版)收载的常用中药。车前草性寒,味甘,具有清热利尿、祛痰、凉血、解毒之功效,用于水肿尿少、暑湿泻痢、痰热咳嗽、痈肿疮毒等症[1]。目前,已发现的车前科有3属,约200种,分布遍及全世界。我国仅产车前属Plantago,约13种[2]。除车前与平车前外,国内外研究较多车前草还有大车前Plantago major L.。讫今为止,已从前述3种车前草中分离和鉴定出超过60种化合物,按其主要结构类型可分为黄酮、苯乙醇苷、环烯醚萜、三萜及甾醇类等。
1 化学成分
1.1 黄酮类 黄酮类化合物为车前草主要有效成分之一,已从车前属植物中分离得到13个化合物,主要属于黄酮类、黄酮醇及其苷类,其来源、结构见表1和图1。
表1 车前草中的黄酮类化合物
图1 车前草中的黄酮类化合物
1.2 苯乙醇苷类
车前草中的苯乙醇苷化合物的结构由咖啡酰基和苯乙酰基与葡萄糖直接相连组成的糖酯类成分,共分离得到24个化合物,其来源、结构见表2和图2。
图2 车前草中的苯乙醇苷类化合物
表2 车前草中的苯乙醇苷类化合物
1.3 环烯醚萜类 从车前草中分离得到的环烯醚萜类成分 有18个,其来源、结构见表3和图3。
表3 车前草中的环烯醚萜类化合物
1.4 三萜及甾醇类 从车前草中也分离得到的三萜及甾醇 类成分,其来源、结构见表4和图4。
图3 车前草中的环烯醚萜类化合物
表4 车前草中三萜及甾体类化合物
1.5 其它 车前草中含有绿原酸及其它有机酸类成分[31],亦含有多糖类成分[32]、微量元素[33]、挥发油[34]、生物碱和蛋白质等其它成分[33]。
2 生物活性
2.1 毒性研究 大车前草水提物的亚急性毒性试验中,小鼠的体质量未见任何变化,仅部分动物出现反应,眼刺激作用亦未观察到明显的影响[35]。采用体细胞突变和重组试验评价大车前的遗传毒性作用,未发现大车前水提物具有遗传毒性[36]。从车前Plantago asiatica中提取出大车前苷后进行亚急性毒性和致染色体突变的研究,结果表明,实验期间未观察到小鼠死亡或者异常体征,实验结束后未发现生理与生化指标异常[37];在遗传毒性体外试验中,大车前苷对S9细胞的毒性很低[38]。此外,土耳其有外用大车前致急性接触性皮炎的2个病例报告,但发病机制方面的深入研究尚未见报道[39]。
图4 车前草中三萜及甾体类化合物
2.2 降血脂作用 车前Plantago asiatica中具有降血脂活性物质基础主要是氧化单萜类挥发油(PAEO)成分,主要含有芳樟醇(达82.6%)。PAEO对体外培养的肝细胞HepG2没有明显毒性,能够抑制其LDL受体的表达,降低HMG-CoA还原酶活性[40];对正常C57BL/6小鼠给予PAEO,对营养性肥胖小鼠给予PAEO中分离的化合物A(芳樟醇),均可降低血浆总胆固醇和甘油三酯,抑制LDL受体与HMG-CoA还原酶的表达[41-42];采用免疫组化的方法进一步研究表明,芳樟醇可直接下调胆固醇调节元件结合蛋白-2基因的表达,从而使HMG-CoA还原酶的表达得到抑制[43]。
2.3 肝损伤保护作用 车前草(市售)水提取物可显著降低CCl4和D-氨基半乳糖胺致急性肝损伤小鼠血清中ALT和AST的活性[44];大车前甲醇提取物注射给药,可明显降低CCl4致肝损伤大鼠ALT和AST的水平,并有助于恢复受损的肝组织[45]。此外,毛平车前草中分离出的芹菜素、木犀草素、大车前草苷、齐墩果酸、角胡麻苷、高车前素等化合物,对CCl4致体外培养的肝细胞损伤均具有不同程度的保护作用,其中大车前草苷活性最强[8]。
2.4 抗氧化作用 车前草粗提物及其中分离出的化合物抗氧化作用的研究较多。车前草(市售)的鲜品与干品水煎液对O-2·和·OH自由基均有显著的清除作用(P<0.01)[46];大车前甲醇提取物对 O-2·、·OH 和二苯基苦味肼基(DPPH)自由基均具有极好的清除作用,并可抑制过氧脂质的生成[47];车前草(市售)水溶性粗多糖与总黄酮可显示较好的抗氧化活性,前者对O-2·和·OH亦有很强的清除作用;后者可可有效清除DPPH自由基和ABTS+自由基,增强氧化损伤小鼠体内SOD、GSH-Px活性,抑制过氧化脂质对机体的损伤[48-50];车前草Plantago asiatica中苯乙醇苷类成分洋丁香酚苷、异洋丁香酚苷和大车前苷与另一种成分玫红酸均具有良好的抗氧化活性,前三种成分在PCL和DPPH抗氧化体系效果显著[51];玫红酸可以诱导动脉内皮细中产生血红素氧化酶Ⅰ(HO-1),可通过对抗氧化应激而保护机体细胞免受损伤[52];新的研究表明,大车前提取物可降低大鼠体内自由基的产生,从而对抗二甲基苯并蒽(DMBA)诱导产生的氧化损伤[53]。
2.5 抗炎作用 研究表明,除了车前草粗提取物,三萜与苯乙醇苷类物质是研究车前草抗炎作用的主要成分。大车前甲醇提取物对对环氧化酶Ⅱ(COX-2)与12-脂氧合酶的抑制作用[54],对角叉菜胶致足肿胀法造成的模型大鼠炎症有缓解作用[45]。大车前环己烷提取物及其中分离出的熊果酸、齐墩果酸均可降低环氧化酶Ⅱ(COX-2)的活性,抑制前列腺素的生成,但熊果酸活性更强[28]。车前草Plantago asiatica苯乙醇苷类成分大车前苷和hellicoside能够抑制cAMP磷酸二酯酶与5-脂氧合酶[7],也能够明显抑制花生四烯酸致鼠耳肿胀作用[55]。
2.6 降血尿酸作用 分别利用次黄嘌呤灌胃给药建立小鼠和大鼠急性高尿酸血症模型,研究车前草(市售)醇提液降血尿酸作用,均可显著降低模型大、小鼠血尿酸的水平[56-57]。
2.7 造血作用 大车前地上部分的水提取与醇提物均可使体外培养的CD1鼠骨髓细胞与脾细胞明显发生增殖,提示大车前具有一定的造血活性[58]。
2.8 抗病原微生物作用 大车前水提物抗病毒作用一般,但是其酚类化合物咖啡酸具有明显的抗疱疹病毒和腺病毒的作用,绿原酸也具有很强的抗腺病毒作用,结果提示,大车前中这些化合物有望用于治疗这2种病毒感染引起的疾病[59];车前Plantago asiatica水提物也具有抗疱疹病毒和抗腺病毒作用[60],从中分离出的化合物大车前苷、洋丁香酚苷和β-hydroxyacteoside还具有抗金黄色葡萄球菌生长的作用[55]。
2.9 糖基化抑制作用 据报道,车前Plantago asiatica甲醇提取物及其主要成分大车前苷均具有极强的抑制糖生成作用,且呈剂量依赖性变化,在相同剂量下,该活性较氨基胍更为明显,提示其具有潜在的抗糖尿病作用[61]。
2.10 其它 车前草粗提取还具有抗抑郁[62]、抗肿瘤[63]、镇痛[64]、抑制血管紧张素Ⅰ转化酶[65]等多种药理作用。
3 小结
3.1 关于车前草化学成分中英文名称的思考 在参阅有关车前草的文献时,对于文献中所报道的化合物英文名及中文名深感困惑,一种化合物在不同的文献中使用不同的名称,中文译名更加丰富。以acteoside为例做一简要分析,该化合物是1968年首先从洋丁香Syringa vulgaris L.分离得到的新化合物,其后分到此化合物的植物已有100多种[66]。因此,笔者采用洋丁香酚苷作为其中文名,其它名称还有洋丁香苷(acteoside)、类叶升麻苷(acteoside)、麦角甾苷(acteoside)、毛蕊花苷(verbascoside)等。鉴于许多化合物的不同文献均存在这一缺陷,本文对车前草许多重要化合物以结构式加以校正,并结合中英文名称列表描述,对于中文名尚不确定者,未采用中文名,以方便读者参考。
3.2 问题与展望 车前草有广泛的临床用途、药源丰富、廉价易得、具有很大的开发价值,逐渐引起国内外学者的重视。目前,大车前、车前和平车前的现代研究均比较丰富多样,但是《中国药典》(2010年版)只收载的后两种药材,其毒性方面的深入研究鲜有报道,建议参考大车前进行深入的毒性研究,并比较研究这3种车前草有效成分与药理活性的差异。据报道,车前草中具有镇咳、祛痰和平喘作用的有效部位是黄酮类与苯乙基苷类成分[67];三萜皂苷类有对抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作用,是车前草的主要抗菌部位[68],其后续研究尚未见报道。目前,车前草仍主要以全草或粗提物入药,仍未见质量可控的有效部位新药制剂上市销售,有待进一步研究与开发。
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