山茱萸资源及活性成分研究进展

2016-03-09相聪坤

河北医药 2016年12期

关键词：山茱萸化学成分研究进展

相聪坤

·综述与讲座·

山茱萸资源及活性成分研究进展

相聪坤

050017石家庄市，河北省中医院药学部

【摘要】山茱萸为我国传统珍稀药材和临床常用名贵中药，近年来，其在临床上的应用越来越广，药材种植基地也越来越多，市场所售山茱萸的质量良莠不齐。因此，加强对山茱萸的药材质量管理，并对质量控制做出研究，就显得越来越重要。近年来国内外学者对山茱萸进行了多方面的大量研究，并取得了很大的进展。本文综述近三十年来山茱萸的资源分布、化学成分研究、以及山茱萸的主要药理活性，为合理综合开发利用山茱萸野生及人工栽培资源提供依据。

【关键词】山茱萸；资源分布；化学成分；研究进展

山茱萸(Fructus corni)为山茱萸科(Cornaceae)植物山茱萸Cornus officinalis Sieb. etZucc.成熟且干燥的果肉，有野生及人工栽培品种。山茱萸始见于《神农本草经》，为我国传统珍稀药材和临床常用名贵中药，归肝、肾经，其味酸、涩、微温，具有补肾、涩精、固脱之功效。现代医学认为山茱萸具有抗癌、抗菌、抗炎、抗氧化、抗病毒、保肝、降脂等生物学活性。本文综述山茱萸的资源分布及其化学成分，以其为山茱萸的进一步合理应用提供借鉴。

1资源分布

1.1世界地理分布山茱萸资源多分布在北亚热带和北温带之间的暖温带地区的深山区，畏严寒。山茱萸喜疏松湿润肥沃的土壤，生长适宜温度10～25℃。在类别方面它总共有14属约100种，而我国境内有6属约50种。山茱萸属(Maerocarpium)有4种分布于欧洲中南部、东亚与北美，我国有2种。据日本学者报道山茱萸主产中国、英、美、日本、南朝鲜等国。山茱萸在我国分布于长江南北海拔600～1 400 m的山区，如河南的伏牛山、浙江的天目山、山西的中条山和陕西的秦岭，其水平分布范围在北纬30°～40°、东经100°～140°，垂直分布范围在海拔250～1 300 m，但其生长在海拔高度为600～900 m时，生长发育情况最佳。目前国内山茱萸主要产区是：河南的南阳、浙江的杭州，从两地山茱萸的地理分布和树龄考察及群落结构的情况分析，豫、浙山茱萸资源历史悠久，是古代发掘较晚，而近代发展较快的集中地区。近年国内山茱萸种植发展速度较快，在十五个省市均卓有成效，全国种植面积约达32.7万亩，3 300万株，1983年全国产量已突破150万kg。

1.2植被分布山茱萸群落为人工植被，见于沟谷两侧或耕地四周，河南省西峡老界岭自然保护区山茱萸群落乔木层郁闭度(0.3～0.7，建群种一般高度3～4 m，最高6～8 m，一般胸径8～11 cm，最大28～31 cm，冠幅平均2 m×2 m，枝下高1 m，伴生植物有胡桃(Juglansregia)，柿树、板栗(Castan rnollissima)，茅栗(C.saguinii，栓皮栋、柳树(Salix spP.)，小叶杨(populussimonii)等。灌木层稀疏，常见植物有木香蕾咬Elsholt云astaunt，绣线菊(Spiraea spp.)。华北珍珠梅(Sorbaria kirilowii)，山植、连翘、胡枝子(Lespede zabicofor)和美丽胡枝子(Lespedeza formosa)等。草本层盖度30%～60%，常见植物有莎草、荩草 (Arthraxon hispidus)，羊胡子草(Carex rigescens)，鸭环草、黄花龙牙(Patrinia scabiosaefolia)，翻白草(Poterntilla discolor)和绢毛细蔓委陵菜(P. reptans var.sericophylla)等。

1.3我国范围内分布我国范围内发现山西省阳城县的环境最适合山茱萸生长。因该县位于山西省东南端，地处太岳山脉东支，中条山东北部；在太行山西面，沁河中游西岸；晋城市西南部，北与沁水县为邻，南与河南省济源市相连，东与晋城市郊区为界，西南与垣曲县接壤；地理坐标为东经112°01′02″～112°37′28″，北纬35°12′30″～35°41′12″。

被称为全国四大山茱萸产区的地区分别是：山西省阳城县、陕西、河南、浙江。经长期栽培驯化后，山茱萸的生长环境范围有相当大突破。目前，山茱萸生长地位于海拔高度在1 060 m以下时，不同坡向的地理条件下几乎都能生长。在环境温度方面，山茱萸植株可以忍耐高达41.9℃的温度，同时能抵抗-20.1℃的短期低温而不会受伤害。山西省的阳城县蟒河村中，上溯到清朝的康熙年间就有了记载栽培山茱萸的历史，距今已经有三百余年。近年，由于山茱萸的经济价值持续升高，我国四川、山东、湖北、河北、甘肃等十多个省，达八十多个县区内，都引种并培育了山茱萸。就山西一个省而言，仅主产地阳城一个县内，近几年就发展了两千多公顷的种植面积，遍及全县内的18个乡镇，共计三百多万株，全县年产山茱萸鲜果约400吨。阳城县的桑林乡蟒河村，以盛产山茱萸而远近闻名：该村所产山茱萸果实不仅色泽鲜红，且个大肉厚，乃山茱萸中之上品；蟒河村种植山茱萸树约5万株，年产鲜果量能达280吨；全山西省在阳城县引种栽培的有二十多个地县[1,2]。

1.4遗传学分析关锰等[3]利用形态特征和ISSR标记对35份山茱萸种质资源进行遗传多样性分析，利用NTSYSpc-2.11F软件分析遗传相似系数，UPGMA 方法聚类，构建亲缘关系系统图。结果表明：35份山茱萸在9个性状上差异明显；分子标记中9条引物共得到条扩增条带179条，其中有164条呈现多态性，占91.6%，遗传相似系数变化范围0.575～0.877。对其进行数据化处理后聚类，35份山茱萸材料可划分为2个类群6小组，材料的聚类结果与地理分布、形态特征有一定的相关性。

2化学成分研究

山茱萸的化学成分的研究始于20世纪30年代，曾发现山茱萸的果实中，含有维生素A类物质，该物质含量为0.0075%。后续的相关化学研究表明，山茱萸果肉中主要含有多糖、有机酸、黄酮、蒽醌、皂苷、甾醇、内酯、香豆素、挥发油、鞣质、蛋白质、氨基酸、维生素、脂肪油和微量元素等[4-6]。山茱萸的果肉以及果核中，均含有十几种氨基酸，此外还富含维生素B2、维生素C等二十余种微量元素和矿物质。山茱萸果核中另外还富含如下营养素: 20.33%糖、4.61%蛋白质、8.56%脂肪、2.23%灰分及51.62%粗纤维，还有21种矿物质和微量元素，其中果核内磷的含量比果肉还要高[7]。

2.1果肉中的化学成分[7,8]

2.1.1有机酸及其相应有机酯类：主要含有苹果酸、酒石酸及没食子酸。

2.1.2五环三萜酸及其对应酯类：主要包含熊果酸、α-羟基熊果酸、齐墩果酸等。

2.1.3环烯醚萜类：主要含有马鞭草苷(verbenalin，即山茱萸苷cornin)、莫诺苷(morroniside)、马钱子苷(loganin)、獐牙菜苷(sweroside)、7-氧-甲基莫诺苷(7-O-methyl-morroniside，可能为苹果酸与莫诺苷在提取过程中因加热生成的人工产物)、脱水莫诺苷元( dehydromorroni-aglycone)、7-脱氢马钱苷(7-dehy-drologanin)、山茱萸新苷(cornuside，此苷为双环的环烯醚萜苷类化合物，马钱苷和莫诺苷的两部分通过醚键互相连接)等，从酒制萸肉中分得7-乙氧基莫诺苷(考虑该苷可能是由于乙醇提取过程中或乙醇炮制过程中所产生的次生产物)。

2.1.4鞣质类：主要为特里马里Ⅰ(tellmagrandinⅠ)、异诃子素(isoterehe-bin)、特里马里Ⅱ(tellmagrandinⅡ)、水杨梅素D(gemin D)、1，2，6-三-氧-没食子酰-β-D-葡萄糖、2，3-二-氧-没食子酰-β-D-葡萄糖、1，2，3，6-四-氧-没食子酰-β-D-葡萄糖、木来木鞣质A(Cornusiin A)、木来木鞣质B(cornusiin B)、木来木鞣质C(cornusiin C)、木来木鞣质D(cornusiin D)、木来木鞣质E(cornusiin E)、木来木鞣质F(cornusiin F)、木来木鞣质G(cornusiin G)、喜树鞣质A(camptothin A)和喜树鞣质B(camptothin B)，尚发现一没食子酰盐单萜酰葡萄糖苷(cornu-side)。

2.1.5其他类成分：主要为β-谷甾醇、5，5’-二甲基糠醛醚(5，5’-di-α-furaldehyde dimethylether)、5-羟甲基糠醛(5-hydroxy-metylfurfural)等。

2.2山茱萸种子所含化学成分山茱萸种子除了含大量的鞣质(15%～16%)和油脂(7%～8%)外，还含有酚类和有机酸类。同时，从果核中分离并提纯获得的单体成分包括:苹果酸、熊果酸、白桦脂酸(be-tulic acid)、没食子酸、β-谷甾醇、没食子酸甲酯。种子中的油脂主含的脂肪酸有：油酸、亚油酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、亚麻酸等。新近，发现了抗氧化的活性成分megallate。

2.3山茱萸叶中的化学成分山茱萸叶中所含主要鞣质类成分为1，7-二-氧-没食子酰-D-景天庚酮糖、2，3-二-氧-没食子酰-β-D-葡萄糖、3，4，6-三-氧-没食子酰-β-D-葡萄糖、1，2-二-氧-没食子酰-β-D-葡萄糖、1，2，6-三-氧-没食子酰-β-D-葡萄糖、1，2，3，6-四-氧-没食子酰-β-D-葡萄糖、1，2，4，6-四-氧-没食子酰-β-D-葡萄糖、3-氧-没食子酰-4，6(S)-六羟基联苯二甲酰-D-葡萄糖、1-氧-没食子酰-4，6(S)-六羟基联苯二甲酰-α-D-葡萄糖、1-氧-没食子酰-4，6(S)-六羟基联苯二甲酰-β-D-葡萄糖、马桑素F(conarin F)。

3主要药理活性及活性成分

3.1山茱萸总萜与降血糖韩璟超等[9]的研究报道，组别设定分别为正常小鼠、四氧嘧啶糖尿病模型小鼠和链脲佐菌素糖尿病模型大鼠，研究主要目的为山茱萸总萜的降血糖作用。该课题结果显示：未发现山茱萸总萜对于正常小鼠的血糖水平有明显影响；药物剂量为100 mg/kg时，对正常小鼠的糖耐量有所提高；实验中，所选3个药物剂量均对四氧嘧啶糖尿病模型小鼠血糖值有显著降低效果(P<0.05)，并且对血清胰岛素水平有所提高(P<0.05)；并对链脲佐菌素糖尿病模型大鼠的血糖值有显著地降低效果，同时增加该类大鼠的肝糖原含量；60 mg/kg、30 mg/kg可以显著降低糖化血清蛋白GSP的含量。

3.2野生与人工栽培山茱萸的强心、抗心率失常作用王永辉等[10]通过观察野生和人工栽培的山茱萸在强心、抗心率失常方面的作用并进行比较,结果显示：野生和人工栽培的山茱萸，对提高在体心脏心肌收缩力的增加值分别为(3.960±0.582)g和(3.915±0.228)g；注射氯化钙注射液后，实验大鼠的病死率分别为10%和20%。说明野生和人工栽培的山茱萸在强心及抗心律失常方面的作用相近，差异无统计学意义(P>0.05)。为临床合理选药提供了重要依据。

3.3多糖与提高免疫功能杜伟锋等[11]研究山茱萸的生品和制品中，所含多糖对免疫低下的小鼠免疫功能产生的影响。结果显示：山茱萸生品和制品中所含多糖，均可提高免疫低下的小鼠的碳粒廓清指数K，增加血清HC50值, 提高吞噬指数α，且明显改善免疫力低下小鼠的脾淋巴细胞增殖反应。研究进一步表明：制品多糖的作用，显著优于生品多糖。该项研究，为阐明山茱萸炮制后增效的机制提供了科学依据。

3.4炮制山茱萸与肝保护作用李俊松等[12]探讨了山茱萸炮制前后对小鼠急性肝损伤的保护作用，结果表明：山茱萸炮制后中剂量组血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)活性及肝脏丙二醛(MDA)含量明显降低,肝脏超氧化物歧化酶(SOD)水平则明显升高,且与同一剂量生品组比较有显著性差异。

3.5山茱萸环烯醚萜总苷的降糖降脂效果刘洪等[13]观察了山茱萸环烯醚萜总苷对2型糖尿病心脏病变大鼠胰岛素抵抗及血脂含量的影响。结果表明：模型组大鼠体重、血糖、Ins-Ab、IR、CHOL、TG、LDL-C明显升高(P<0.05),Ins水平显著降低(P<0.05);光镜检查结果显示：大鼠心内膜或心包膜有轻度炎症及纤维化，大鼠心肌肥大伴程度不等的间质水肿和组织细胞增生,环烯醚萜总苷及AG组大鼠的体重、血糖、IR、Ins-Ab、CHOL、TG、LDL-C均明显降低(P<0.05),心肌肥大程度减轻。

3.6环烯醚萜总苷的抗凝血功能张丽等[14]探讨了山茱萸中所含环烯醚萜苷类成分对血栓形成及凝血功能的影响。实验结果表明，各剂量组均能显著抑制动-静脉旁路实验大鼠的血栓形成，均能减轻血栓的干重和湿重(P<0.05)，并缩短大鼠体外血栓实验中血栓的长度(P<0.05),同时减轻该血栓的干重和湿重(P<0.05)。在延长TT方面，中、大剂量组和生理盐水组相比较，差异有统计学意义(P<0.01)；在延长PT方面，生理盐水组大鼠与大剂量组大鼠比较，差异有统计学意义(P<0.01)；延长APTT方面，各剂量组与生理盐水组比较差异均有统计学意义(P<0.01)。

4山茱萸资源化学研究概况

4.1马钱苷含量不同产地山茱萸果实中马钱苷含量在4.08%～26.17%，其中以西北大学果园的样品含量最高；不同生长期中，以11月中旬采集的马钱苷含量最高。提示不同生长期和不同产地山茱萸马钱苷含量差异较大，其中山茱萸最佳采收时间为每年11月中旬果实脱落之前[15]。

4.2水煎煮与甲醇超声提取法杜伟锋等[16]分别用水煎煮和甲醇超声两种方法提取山茱萸生、制品，用RP-HPLC法测定4种成分并进行比较。结果表明：甲醇超声提取液中，5-羟甲基糠醛、没食子酸的含量，分别上升了1 200%、250%，马钱素、莫诺苷的含量分别下降了919%、2 717%。水煎提取液中， 5-羟甲基糠醛、没食子酸含量，分别上升了250%、222%，同时马钱素、莫诺苷的含量分别下降了1 117%、2 415%。

4.3道地山茱萸成分分析喻卫武等[17]探索了传统道地产区的山茱萸果实成分问题，主要研究有效成分间、有效成分变异、有效成分与外在形状和营养指标之间的关系。为选择尽可能多地含有有效成分的山茱萸良种提供了有价值的理论依据。该研究结果显示：(1)道地产区内熊果酸、齐墩果酸、马钱素变异幅度分别为0.1010%～0.4786%，0.0149%～0.1274%， 0.59%～2.30%，RSD分别为34.33%， 40.48%， 28.50%；(2)有效成分方面，有效成分与外形、营养指标的关系为:熊果酸、齐墩果酸的相关极显著,相关系数为0.19796；熊果酸、齐墩果酸与可溶性固形物呈极显著负相关:相关系数分别为-0.5544,-0.5118；马钱素与可溶性固形物呈显著相关:相关系数为 0.2412；熊果酸、齐墩果酸、马钱素与出皮率呈显著负相关:相关系数分别为-0.2507，-0.2443，-0.2406;这3种有效成分与纵径/横径的相关性不明显。

5山茱萸药材质量控制

山茱萸作为我国临床常用名贵中药，其应用越来越广，药材种植基地也越来越多。种植基地主要分布于我国的山西、浙江、河南、陕西等省，另外安徽、四川、山东亦有分布。随着近些年来我国农村种植结构的调整，药材山茱萸的栽培面积正在逐渐扩大，不同的生长环境及栽培方法上的差别，直接导致了市场所售山茱萸的质量良莠不齐。因此，加强对山茱萸本身的药材质量控制做出研究，就显得越来越重要。

多年来山茱萸质量控制是以熊果酸为指标，但熊果酸在植物界为广布成分，做为山茱萸的指标成分尚存在争议。近年来随着科学技术的进步和认识的深刻，通过多指标成分进行质量控制已成为发展趋势和必然需求：如同时测定山茱萸不同栽培品种中的水溶性浸出物、醇溶性浸出物的量、熊果酸含量、马钱苷含量、总多糖、总鞣质含量等。建立山茱萸药材质量评价的灰色模式识别法[18-22]，必将得到良好应用：对山茱萸的不同产地、不同栽培品种，进行客观综合评价。既能符合中药药材成分多成份、多靶点的综合作用机制，又具有较强的科学性和实践性。

另一方面，山茱萸传统用药部位为其果肉，而近年来已发现其果核、叶片中也含有不同程度的有效物质，越来越受到关注。因此，合理综合开发利用山茱萸野生及人工栽培资源也成为许多学者关注的科学问题之一。

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