杜仲化学成分和药理作用研究进展

摘要 综述了杜仲的化学成分、质量控制、工艺研究、药理作用、药代动力学的研究进展，为杜仲活性成分的药理研究及开发利用提供理论依据。杜仲中所含化学成分多达138种，其他部位的药用有效成分与其皮相似，均含木脂素类、环烯醚萜类、苯丙素类、黄酮类、糖类、甾萜类、杜仲胶、酚苷类、微量元素及氨基酸等。杜仲主要药理作用有降压、降血脂、抗菌抗病毒、抗氧化、抗疲劳、抗肿瘤及免疫功能、补肾、强筋健骨及安胎、镇静催眠、降血糖等。杜仲的质量控制研究主要包括薄層鉴别、含量测定（分光光度法、液相法、气质或液质联用、原子吸收光谱法、毛细管电泳法）及指纹图谱等。

关键词 杜仲；化学成分；质量控制；工艺研究；药理作用；药代动力学

中图分类号 S567.1+9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）09-153-04

Abstract Research progress of Eucommia ulmoides Oliv.was reviewed in the fields of chemical component，quality control，technical study，pharmacological action and pharmacokinetics，which provided theoretical foundation for the pharmological study and utilization of the active ingredients in E.ulmoides.The chemical components reached 138 types in E.ulmoides.The effective medicinal ingredients in other parts of E.ulmoides were similar as those in peels，which included lignans，iridoids，phenylpropanoids，flavonoids，saccharides，steroid terpenoids，guttapercha，phenolic glycoside，microelement and amino acid.The main pharmacological actions of E.ulmoides were decompression，antihyperlipidemia，antibacterial and antiviral effects，antioxidant，antifatigue，antitumor，tonifying kidney，strengthening tendons and bones，sedative and hypnotic effects，antidiabetics and so on.Research on quality control of E.ulmoides mainly included thinlayer identification，content detection （spectrophotometry，liquid phase method，GCMS/LCMS，atomic absorption spectroscopy and capillary electrophoresis） and fingerprint.

Key words Ecommia ulmoides Oliv.； Chemical component； Quality control； Technology research； Pharmacological effects； Pharmacokinetics

杜仲（Eucommia ulmoides Oliv.）是杜仲科杜仲属多年生落叶乔木，杜仲药材为杜仲树的干燥树皮，是我国珍贵滋补药材，具有补肝强肾、强筋健骨、降低血压、防止流产等功效，《神农本草经》列为上品，谓其“主治腰膝痛，补中，益精气，坚筋骨，除阴下痒湿，小便余沥。久服，轻身耐老[1]。”杜仲是我国独有药材，其药用历史可追溯到几千年前，现在也广泛地应用在临床上。杜仲的经济、社会和生态价值均很高，整棵树均有利用价值，是名副其实的“植物黄金”[2]。《中国药典》规定它的树皮作为药材入药。近年来，世界各地的学者对杜仲的化学成分、药理活性与临床应用研究不断深入，从中分离出化学成分有一百多种，为进一步开发及利用杜仲药材提供了理论支撑。笔者综述了杜仲的化学成分、质量控制、工艺研究、药理作用、药代动力学的研究进展。

1 化学成分

有研究表明，杜仲其他部位的药用有效成分与其皮相似，均含木脂素类、环烯醚萜类、苯丙素类、黄酮类、糖类、甾萜类、杜仲胶、酚苷类、微量元素及氨基酸等[3]。

1.1 木脂素类

木脂素类化合物是杜仲中研究最多、结构最清晰、成分最明确的一类化合物，文献报道也很多。目前已分离出32种木脂素类化合物，主要化学成分有松脂醇二葡萄糖苷、丁香脂素二葡萄糖苷、松脂醇葡萄糖苷、杜仲素A等[4-10]。

1.2 环烯醚萜类 至今，从杜仲中分离出包括京尼平苷[3，6]、京尼平苷酸、桃叶珊瑚苷、车叶草酸[8]、杜仲醇、杜仲醇苷等在内的环烯醚萜类化合物共有29种[11]。

1.3 苯丙素类

苯丙素类在杜仲中普遍存在，到目前为止，杜仲中发现的苯丙素类化合物有14种之多，包括咖啡酸、二氢咖啡酸、松柏酸、绿原酸、愈创木丙三醇[12]、绿原酸甲酯、丁香苷、香草酸[13]、间羟基苯丙酸[14]等。

1.4 黄酮类

黄酮类化合物是杜仲的重要活性成分之一，其含量也是判别杜仲生药和其产品质量的重要指标。目前从杜仲中分离得到了18种黄酮类化合物，包括山萘酚、紫云英苷、陆地锦苷[15]、莰菲醇[16]、金丝桃苷[17]等。

1.5 糖类

目前从杜仲药材中得到的糖类有蔗糖[18]和多糖，而多糖又包括杜仲多糖A[19]和杜仲多糖B[20]。

1.6 甾萜类化合物

目前从杜仲中分离鉴定出的甾醇类及三萜类化合物共有10种，包括β谷甾醇、胡萝卜苷、杜仲二醇、白桦脂醇、杜仲丙烯醇、地黄素 C等[21]。

1.7 酚苷类

酚苷类化合物是苷元分子中的酚羟基与糖的端基碳原子缩合而成的苷，对人白血病细胞（U937）有一定的抑制作用。杜仲中分离得到的酚苷类化合物有pervoside A、丁香酸葡萄糖苷、香草酸葡萄糖苷[18]。

1.8 杜仲胶、微量元素及氨基酸

杜仲树的树皮、叶子及种子中均含有丝状的杜仲胶，其主要化学成分为反式-聚异戊二烯[22]；杜仲所含的微量元素有锗、硒等15种[23]，氨基酸有丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸等17种游离氨基酸[24]。

2 质量控制

2.1 薄层色谱法 2010版《中国药典》一部中，应用薄层色谱法对杜仲叶进行鉴别。

2.2 分光光度法

可见分光光度法重复性好，准确、简便、易掌握，袁华等[25]和龚明贵等[26]采用该方法分别测定了杜仲叶中绿原酸含量和杜仲花粉黄酮含量。

2.3 液相色谱法

在2010版《中国药典》一部中，杜仲中有效成分松酯醇二葡萄糖苷和綠原酸均采用高效液相色谱法测定。王月茹等[27] 和赵永成[28]应用高效液相色谱法分别测定杜仲中松脂醇二葡萄糖苷和杜仲叶中绿原酸含量。伍庆等[29]建立了同时测定杜仲叶中3种活性成分的高效液相色谱法。

2.4 气相色谱-质谱联用

郭志峰等[30]采用气质联用技术建立了测定、鉴别杜仲叶中挥发油成分的方法，应用该方法共分离出45种成分，通过检索图谱确认出25种成分。

2.5 高效液相色谱-质谱联用

彭密军等[31]应用液质联用法对杜仲样品中环烯醚萜类物质的含量进行测定，该方法操作便捷、重复性好、特异性好，适用于对复杂的天然产物样品的定性和定量分析。

2.6 原子吸收光谱法

耿立威等[32]应用火焰原子吸收光谱法对杜仲叶中K、Na、Ca等8种微量、宏量元素进行了含量测定，结果显示，在杜仲叶中这8种元素含量均很丰富。

2.7 毛细管电泳法

何新荣等[33]使用高效毛细管电泳法对杜仲中重要活性成分绿原酸的含量进行了测定。该法简单便捷、准确可靠、重现性好，可为更好地掌控杜仲药材品质提供技术支撑。

2.8 指纹图谱

近年来，中药指纹图谱作为一种综合性的、可以量化的评价方法，广泛地应用于中药材的评价以及中药制剂半成品质量的控制。

2.8.1 杜仲药材HPLC指纹图谱。

狄留庆等[34]以松脂醇二葡萄糖苷为对照品用HPLC建立杜仲药材的指纹图谱分析方法，该方法简单、重复性好，可特异地研究杜仲药材的指纹图谱。黄平等[35]建立的高效液相色谱指纹图谱法可对不同地区的杜仲药材的内在质量进行研究和控制。

2.8.2 杜仲黄酮HPLC指纹图谱。

赵德义等[36]通过高效液相色谱指纹图谱法研究了3种黄酮的指纹图谱，结果发现杜仲黄酮具有更好的应用前景和巨大的开发价值。

2.8.3 杜仲炮制品HPLC指纹图谱。张琼等[37]应用高效液相色谱法对盐杜仲进行指纹图谱研究，结果发现该方法简单可行、重现性好，色谱图对盐杜仲中各成分得到了较好的分离，可为盐杜仲的质量控制提供一定技术依据。

3 工艺研究

3.1 总黄酮提取工艺研究 许先猛等[38]采用超声法优化了杜仲叶中总黄酮的提取工艺，用优化的工艺测得的总黄酮得率为2.04%。

3.2 绿原酸提取工艺研究

绿原酸作为杜仲叶的重要活性成分，提取工艺研究较多，魏锐等[39]优化了杜仲叶中绿原酸水提工艺，优化后的工艺具有提取效率高、能耗低、节省时间和节省成本等优点。

3.3 桃叶珊瑚苷提取工艺研究

正交试验法是提取工艺研究常用的方法，刘军海等[40]、刘静等[41]和彭密军等[42]均应用正交法优化了桃叶珊瑚苷的提取工艺，并得到了最佳工艺条件，这也为杜仲的深度开发与应用提供了技术支撑。

3.4 松酯醇二葡萄糖苷提取工艺研究

栾庆祥等[43]以松脂醇二葡萄糖苷含量为指标，采用单因素试验结合响应面分析法，对杜仲提取工艺进行优化，得到提取效率高、节省时间和能耗的杜仲最佳提取工艺条件。

4 药理作用

4.1 降压作用

杜仲被认为是现在世界上高质量的无副作用的天然降压中药材。目前已确定的降压成分包括松脂醇二葡萄糖苷、丁香脂素二葡萄糖苷、京尼平苷酸、紫丁香苷、槲皮素等[44]。其中松脂醇二葡萄糖苷和丁香脂素二葡萄糖苷对血压具有双向调节作用。采用动脉血压直接测定法[45]和间接测压法[46]均发现杜仲提取物能起到降压的作用。

4.2 降血脂作用 杜仲能够降低血浆甘油三酯[47-48]、胆固醇、游离脂肪酸和低密度脂蛋白。

4.3 抗菌抗病毒作用

杜仲能抑制多种细菌和病毒，其所含的绿原酸可有效地抑制大肠杆菌、嗜麦芽窄食单胞菌和金黄色葡萄球菌，以及柯萨奇B组3型、腺病毒7型、乙肝病毒等[49]。研究发现，杜仲叶提取物对黄曲霉和黑曲霉有特别的抑制效果[50]。

4.4 抗氧化、抗疲劳作用

杜仲有较强的抗氧化活性，可减轻氧化应激对机体的损伤。研究表明，杜仲提取物可降低丙二醛（MDA）的含量，提高TSOD的活性[51]，对D半乳糖导致的衰老小鼠氧化性损伤具有保护作用[52]，可以富集杜仲叶抗氧化成分[53]。

4.5 抗肿瘤作用及免疫功能

杜仲的抗肿瘤作用主要与提高宿主免疫力、促进肿瘤细胞凋亡有关。研究表

明，桃叶珊瑚苷可使A549细胞周期停滞在G0/G1期，促使细胞凋亡，具有抑制非小细胞肺癌的潜能[54]。辛晓明等[55]研究发现杜仲总多糖具备很好的抗肿瘤活性，能够增强机体的免疫力，对抗环磷酰胺引起的骨髓抑制效应。

4.6 补肾、强筋健骨及安胎作用

在两千多年前就有用杜仲树皮煎汤饮服来增强肌肉的记录。随着我国中医药的发展，研究还发现其药理作用可改善肾阳虚证引起的腰膝酸软、性欲减退、畏寒肢冷、精神萎靡、阳虚水泛[56]等症状，以及减少流产次数，起到安胎的作用[57]等。

4.7 镇静催眠作用

杜仲临床上能够改善头晕失眠等症状，研究发现，杜仲叶采用不同的炮制方式均有镇静作用，且不同剂量和给药途径镇静强度不同[58]；孙宇章等[59]通过药理试验发现复方杜仲片具有明显的镇静催眠作用。

4.8 降血糖

韩国民间常用杜仲叶治疗糖尿病，后被研究出其中的黄酮醇糖苷可抑制糖化作用，其作用可与氨基呱相媲美[60]。刘国荣等[61]研究发现杜仲多糖能起到降血糖的作用。

4.9 其他药理作用

为进一步深入探讨杜仲的各种药理作用，国内外学者针对杜仲对体内或体外细胞和组织代谢的影响进行了研究。结果表明，杜仲提取物能显著增加脂肪细胞的葡萄糖转运和消耗[62]、双重调节人体骨代谢平衡[63]、促进蛋白合成并同时降低SOD活性[64]。

5 中药药代动力学在杜仲研究中的应用

目前国内对杜仲提取物及其化学成分的体内代谢研究几乎是空白，国外关于这方面的研究也鲜有报道，主要是应用血药浓度法与尿药排泄数据法，目前尚无药理效应法的药动学报道。

5.1 绿原酸的药动学研究 何心等[65]应用高效液相色谱法得到了绿原酸的体内药代动力学参数，发现绿原酸在大白鼠体内呈二室模型分布，该方法可作为含绿原酸的中成药的血药浓度监测手段。

5.2 桃叶珊瑚苷的药动学研究 李杨[66-67]研究了家兔2种不同给药途径的药代动力学行为。结果表明，灌胃和静脉注射桃叶珊瑚苷在家兔体内的药动学模型均符合一级二室开放模型；之后其又选择肾脏排泄以及粪便排泄进行桃叶珊瑚苷（AU）的代谢研究，发现尿液中AU的药物排泄量最大，在尿液中均以AU原形检出。AU在动物的胃肠液中是可以转化为桃叶珊瑚苷苷元的形式来发挥作用的，这为进一步研究桃叶珊瑚苷的药理作用及体内代谢过程做铺垫。

6 总结

杜仲是我国传统的名贵中药材，主要用于治疗肾虚腰痛、筋骨无力、妊娠漏血、胎动不安、高血压症等。杜仲中所含化学成分多达138种，其他部位的药用有效成分与其皮相似，均含木脂素类、环烯醚萜类、苯丙素类、黄酮类、糖类、甾萜类、杜仲胶、酚苷类、微量元素及氨基酸等。杜仲主要药理作用有降压、降血脂、抗菌抗病毒、抗氧化、抗疲劳、抗肿瘤及免疫功能、补肾、强筋健骨、安胎、镇静催眠、降血糖等。杜仲的质量控制研究主要包括薄层鉴别、含量测定（分光光度法、液相法、气质或液质联用、原子吸收光谱法、毛细管电泳法）及指纹图谱等。近年來随着国内外学者对杜仲研究的增多，相信随着药理学和药动学研究的深入开展，必能推动中药现代化进程，提高中药的国际市场竞争力。

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