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刺五加叶的化学成分和药理作用研究

2013-09-25王知斌郭江涛姜海杨炳友匡海学

中医药信息 2013年3期
关键词:叶中刺五加学报

王知斌,郭江涛,姜海,杨炳友,匡海学

(黑龙江中医药大学北药基础与应用研究教育部重点实验室,黑龙江省中药及天然药物药效物质基础研究重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150040)

五加属植物[Acanthopanax senticosus(Rupr.et Maxim)Harms]的根茎及干燥根[1],具有抗衰老和添精补髓的作用。中国、朝鲜、俄罗斯及日本,中国东北为其主产地[2]。近年来,对刺五加属植物的成分及生物活性进行了系统的研究,中医学认为,刺五加归肝经和肾经,和人参具有相似的作用[3],具有补肝肾、强筋骨、活血脉的功能[4]。目前,中药刺五加,大量使用的是其根部,使刺五加植物资源面临枯竭,并破坏生态环境。可以再生的刺五加叶与其根部具有类似的成分与生物活性,具有深入研究的价值。刺五加叶中含有三萜皂苷、黄酮、香豆素、酚酸等成分,具有免疫调节、治疗心脑血管疾病、抗癌、和抗疲劳等作用。本文对刺五加叶的化学成分和药理作用的研究进行了概述。

1 刺五加叶的化学成分研究概况

与刺五加根及根茎的化学成分研究相比,刺五加叶的化学成分研究较少,主要包括三萜及其苷类、黄酮类和木脂素类化合物。

1.1 三萜及苷类化合物

三萜类化合物为刺五加叶中的主要活性成分,且多为齐墩果烷型和裂环羽扇豆烷型化合物。中国学者邵春杰等人从刺五加叶中分离得到31种三萜皂苷成分(新化合物 13 种),其中 ciwujianosides A1、C3、C4和D1具有苷元 A,ciwujianosides A2、B、C1、C2、D2和 E 具有苷元 B,ciwujianosides A3、A4、D3具有苷元 C(图1)[5-6]。Jiang Wenhong 在中国东北产的五加叶中发现了acanthopanaxosides A~C 3种新的齐墩果烷三萜皂苷[7]。结构新颖的裂环羽扇豆烷型化合物在刺五加叶中存在较多,主要结构类型为羽扇豆烷的A环开裂,3 位与11 位或1 位与4 位成环[8-9]。

1.2 黄酮类化合物

刺五加叶中含有较多的黄酮类化合物,其中金丝桃苷含量最高。黄酮类化合物的主要苷元有槲皮素、异鼠李素、山柰酚等,糖链中具有D-葡萄糖、D-半乳糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖基等片段[10]。

1.3 其他

吴立军教授发现,不同产地的刺五加茎叶中均含有香豆素类、木脂素类和酚酸类化合物[11-13],包括异嗪皮啶、五加苷B1、刺五加酮、阿魏酸葡萄糖苷、丁香苷和新刺五加酚。

2 刺五加叶药理作用研究

2.1 对心脑血管疾病的作用

刺五加叶总皂苷对大鼠心肌缺血再灌注损伤具有显著的保护作用,可有效预防大鼠心肌缺血导致的心律失常,并抑制急性心肌梗塞大鼠的心室重构[14-16];能明显提高犬的心肌中乳酸脱氢酶(LDH)、胆碱激酶(CK)的活性,降低FFA的含量,具有抗心肌缺血作用;具有与缺血预处理相似的心脏保护作用[17-19];刺五加叶皂苷能抑制高血脂大鼠的血小板凝集,改善实验性高血脂大鼠的血流动力学指标[20-21]。

刺五加叶总黄酮可增加小鼠红细胞膜流动性,并降低血液微粘度[22];提高脑缺血模型大鼠的TGF-β1蛋白和GAP-43蛋白的表达,具有促进突触的再建、增强和完善再建突触效能的作用[23]。

刺五加叶皂苷对急性血瘀模型大鼠血液流变学的异常变化有明显改善作用,对于防止急性心肌梗死时的高黏状态以及动脉硬化的发展均有益处[24];对实验性脑缺血的保护作用可能与其明显改善脑循环,增加脑组织血液供应有关[25];对心肌缺血的保护作用可能与其明显改善血流动力学有关[26];具有钙通的阻滞作用,且有显著的剂量依赖性[27-30]。

图1 刺五加叶中主要三萜皂甙的苷元A、B、C、D、E和F(R为不同的糖链)

2.2 抗癌作用

研究发现刺五加叶皂苷可引发Spc-A1肺癌细胞凋亡,细胞凋亡与给药剂量呈线性关系[31];能诱导SGC 7901胃癌细胞凋亡,并且随着时间延长和剂量增加细胞凋亡数量增加;可以抑制Hep G2肝癌细胞的有丝分裂,细胞凋亡率高于维甲酸的作用[32-33];与冬凌草甲素联合应用,可显著抑制Eca-109人食管癌细胞的增殖[34]。刺五加叶皂苷具有一定的体内抗肿瘤作用,刺五加叶皂苷有可能通过影响Hep G2肝癌细胞nm23-H1蛋白的表达,从而抑制Hep G2肝癌细胞在小鼠体内生长和转移的作用,其作用随剂量增加而递增[35-36];在EC9706细胞株建立裸鼠人食管癌移植瘤模型中,刺五加叶皂苷组的肿瘤明显减小,凋亡相关基因bcl-2蛋白表达下降,而且bax蛋白表达增加[37]。

2.3 对糖尿病的作用

刺五加叶皂苷与根皂苷具有相似的降血糖活性[38];能有效使血流加速,改善血液粘滞度,增加红细胞变形能力[39];对2型糖尿病大鼠和四氧嘧啶等所致的糖尿病大鼠具均具有降糖作用,此作用其增强抗氧自由基酶(SOD)活性有关[40-42]。刺五加叶皂苷可明显降低2型糖尿病大鼠的血糖,促进糖尿病大鼠胰岛素分泌,对胰岛B细胞具有良好的保护作用;并可以降低糖尿病大鼠心肌LPO的含量,清除氧自由基,改善2型糖尿病大鼠心肌病变,提高心肌LDH和ICDH的活性,恢复心肌的正常能量代谢[43-45];对早期糖尿病大鼠视网膜病变具有明显的治疗作用[46]。

2.4 抗疲劳作用

刺五加叶具有明显的抗疲劳作用,已被开发成相关的保健用品,而抗疲劳的活性成分为紫丁香苷和绿原酸[47]。

2.5 抗应激作用

刺五加叶皂苷多次给药后,能明显提高小鼠的耐缺氧、耐高温和耐低温能力,可对抗体力疲劳,延长持续游泳时间,能增强机体对各种有害刺激的非特异性抵抗力,具有抗应激的作用[48]。

2.6 抗炎、抗菌作用

从刺五加叶中分离得到的裂环羽扇豆烷型三萜类化合物Chiisanoside和Chiisanogenin对角叉菜胶引起的大鼠炎症模型具有显著的抗炎效果,而且三萜苷的作用效果较苷元明显[49]。Chiisanogenin表现为中等程度的广谱抗菌活性,对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有效,最小抑制浓度为 50 ~100μg/mL[50]。

2.7 对免疫功能的影响

刺五加叶皂苷连续给药后,可使正常及免疫抑制小鼠胸腺及脾脏的重量显著增加,并明显增加小鼠的网状内皮系统的吞噬作用,提示刺五加叶皂苷具有增强免疫功能的作用[51]。

3 小结

近年来,随着刺五加叶的相关报道不断增多,对刺五加叶中的化学成分和药理活性具有了较好的研究。刺五加叶中虽然化学成分种类繁多,但主要活性成分清晰,良好的药理作用使其具有非常好的开发前景。

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