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沼委陵菜属植物化学成分和药理活性研究进展

2016-10-21高世宝马家麟达洛嘉等

安徽农业科学 2016年4期
关键词:药理活性化学成分

高世宝 马家麟 达洛嘉等

摘要从生物学特性、化学成分、毒副作用、药理活性和实际应用等方面,系统综述了近年来沼委陵菜属植物的最新研究进展,以期为该属植物的深入开发和综合利用提供参考。

关键词沼委陵菜;西北沼委陵菜;化学成分;药理活性

中图分类号S567.23+9文献标识码A文章编号0517-6611(2016)04-011-03

Research Advances of Chemical Composition and Pharmacological Activity of Comarum Plants

GAO Shibao,MA Jialin,DA Luojia et al (College of Pharmacy,Qinghai University for Nationalities,Key Laboratory for Tibet Plateau Phytochemistry of Qinghai Province,Xining,Qinghai 810007)

Abstract The research advances of Comarum plants in recent years were systematically discussed from several aspects including biological characteristics,chemical composition,side effects,pharmacological research and practical application,so as to provide reference for further exploitation and comprehensive utilization of Comarum plants.

Key wordsComarum palustre; Comarum salesovianum(Stepn.) Asch.et Gr.Syn.; Chemical composition; Pharmacological activity

沼委陵菜屬植物为蔷薇科多年生草本或亚灌木植物,全世界有10种[1],广泛分布于北半球温带。我国产2种,分别是沼委陵菜(本属的模式种)以及西北沼委陵菜[2]。目前国内外对该属植物的研究主要集中在沼委陵菜和西北沼委陵菜。沼委陵菜Comarum palustre为多年生草本植物,分布于朝鲜、欧洲及北美洲、蒙古、俄罗斯、日本以及中国大陆的内蒙古、黑龙江、辽宁、吉林、河北等地,生长于海拔400~800 m的地区,一般生于森林、森林草原、苔原地区、沼泽、湖边和河岸,目前尚未由人工引种栽培[2-3]。西北沼委陵菜Comarum salesovianum (Stepn.) Asch.et Gr.Syn.为亚灌木植物,分布于内蒙古、宁夏、甘肃、青海、新疆及西藏,生于海拔3 600~4 000 m山坡、沟谷或河岸。俄罗斯、蒙古、阿富汗、巴基斯坦以及吉尔吉斯斯坦的阿尔泰和喜马拉雅山区也有分布[4]。在传统用药中,沼委陵菜多被俄罗斯人用作镇痛和抗炎药石的原材料[5],其对创伤的修复和止血作用也有报道[6];西北沼委陵菜的地上部分常被用于治疗肺结核、肝炎和胆囊炎症,由西北沼委陵菜地上部分做成的一种浸提物用于喉咙清洗,尤其地下部分做成的一种汤药被用于治疗神经损伤和消化不良[7],其花可引起眼部感染[8]。关于沼委陵菜属植物的抗菌活性、抗阴道滴虫感染活性和抗阿米巴活性也有报道[9-12]。此外,沼委陵菜属植物分布广泛,资源量大,具有重要的经济价值和研究潜力。为此,笔者对沼委陵菜和西北沼委陵菜的生物学和生态学特性、化学成分、毒副作用、药理活性和实际应用等方面的最新研究进展进行了综述,以期为该属植物的深入开和综合利用提供参考。

1生物学特性

沼委陵菜为多年生草本,高达30 cm。下部无毛,上部密生柔毛及腺毛。奇数羽状复叶,连叶柄长6~16 cm,叶柄长2.5~12.0 cm;小叶5~7,似掌状,椭圆形或长圆形,长4~7 cm,有锐锯齿,下部全缘,上面无毛或有少量伏生柔毛,下面灰绿色,有柔毛;小叶柄短或无;托叶叶状,卵形,基生托叶大部和叶柄合生,膜质,茎生叶托叶先端常有数齿,基部耳状抱茎;上部叶具3小叶。聚伞花序顶生或腋生,有1至数花;花序梗、花梗具柔毛和腺毛。花梗长1.0~1.5 cm;苞片锥形,长3~5 mm;花径1.0~1.5 cm;花萼盘形,外面有柔毛,萼片深紫色,三角状卵形,长0.7~1.8 cm,开展,先端渐尖,外面及内面均有柔毛,副萼片披针形或线形,长4~9 mm,外面有柔毛;花瓣卵状披针形,长3~8 mm,深紫色;雄蕊15~25,花丝及花药均深紫色,短于花瓣;子房深紫色,花柱线形。瘦果多数,卵圆形,长1 mm,熟时黄褐色,扁平,无毛,着生半球形花托上。花期5~8月,果期7~10月[13]。

西北沼委陵菜为亚灌木,高达1 m。茎幼时有粉质蜡层,具长柔毛,红褐色。奇数羽状复叶,连叶柄长4.5~9.5 cm,叶柄长1.0~1.5 cm,小叶7~11,纸质,互生或近对生,长圆状披针形或卵状披针形,少数倒卵状披针形,长1.5~3.5 cm,有尖锐锯齿,上面无毛,下面有粉质蜡层及贴生柔毛;叶轴有长柔毛;小叶柄极短或无;托叶膜质,先端长尾尖,大部与叶柄合生,有粉质蜡层及柔毛,上部叶具3小叶或单叶。聚伞花序顶生或腋生,有数朵疏生花花序梗,花梗有粉质蜡层及密生长柔毛。花梗长1.5~3.0 cm;花萼倒圆锥形,肥厚,外面被短柔毛及粉质蜡层,萼片三角状卵形,长约1.5 cm,红紫色,外面有短柔毛及粉质蜡层,内面贴生短柔毛,副萼片线状披针形,长0.7~1.0 cm,紫色,外被柔毛;花瓣倒卵形,长1.0~1.5 cm,约与萼片等长,白色或红色,无毛;花丝长5~6 mm;花托肥厚,半球形,密生长柔毛;子房有长柔毛。瘦果多数,长卵圆形,长约2 mm,有长柔毛,埋藏在花托长柔毛内,被宿存副萼片及萼片包裹。花期6~8月,果期8~10月[13]。

西北沼委陵菜和沼委陵菜的区别:小叶片数较多,7~11个;幼茎、总梗、花梗,花萼均被粉质蜡层及柔毛(有时蜡层不明显);花瓣倒卵形,白色或红色,约与萼片等长,先端圆钝;瘦果有长柔毛;为亚灌木[2]。

西北沼委陵菜是优良的野生灌木。王海[14]通过播种育苗试验发现该品种表现出繁殖容易、生长迅速、抗性强等特点,一年生苗高可达 30~40 cm,地径可达 0.3~0.6 cm,表现出良好的生长性状。

2化学成分

2.1多糖Popov等[15]从沼委陵菜的地上部分分离出一种果胶多糖并命名为comaruman,其由82%糖、15%蛋白质和3%脂类物质构成。Ovodova等[16]对comaruman的结构进行了研究,发现其旋光度为右旋192°,糖链包含D半乳糖醛酸(64%)、D半乳糖(13%)、L鼠李糖(12%)、L树胶醛醣(6%)和微量的木糖及葡萄糖的残留物,主干结构则是由通过许多α1,2Lrhamnopyranose残基相连接的线型α1,4Dgalactopyranosyl uronan区域组成,分支主要由含有侧链的α2,4L鼠李糖α4D聚半乳糖醛酸组成。此外这些分支还包含5O取代阿拉伯呋喃糖、3O取代-吡喃半乳糖和6O取代吡喃半乳糖的残基。

Ovodova等[17]对组成comaruman的半乳糖醛酸骨架的分支进行了深入研究,通过原子显微镜和半乳糖醛酸甲基化分析发现comaruman高分子的骨架上含有的分支是作为侧链附着在骨架核心中半乳糖醛酸残基的2和3位点上,其侧链由D半乳糖醛酸的α1,4位连接的残基组成,而非α1,4D半乳糖醛酸的线形区域。

2.2黄酮类化合物Yerschik等[18]从沼委陵菜根和茎中分离出原花青素。原花青素的结果见图1。

2.3苯酚脂类化合物Odontuya等

[19]从西北沼委陵菜的地上部分分离出3个苯酚脂类化合物:6(non8enyl) salicylic acid (图2a)、6nonyl salicylic acid (图2b)和3(non8enyl) phenol (图2c)。图1原花青素的结构

Fig.1Structure of the original anthocyanin图2苯酚酯类化合物的结构

Fig.2Structure of phenol lipid compound

2.4其他化合物类Golubev等[20]从沼委陵菜叶挥发油中鉴定出26个化合物(表1),其中主要化合物有hexahydrofarnesyl acetone,benzyl benzoate,nonyl aldehyde,βionone,β(E)damascenone和 4methylene6(1propelinidene)cyclooctene。

3毒副作用

沼委陵菜屬植物的毒副作用研究主要集中在与抗炎活性相关的副作用方面。目前发现的所有抗炎活性成分均未发现其具有副作用的报道。

4药理活性

Popov等[15]对从沼委陵菜地上部分发现的果胶多糖comaruman进行抗炎活性研究,结果发现对小鼠足部注入2%的福尔马林后口服comaruman (5~100 mg/kg)在24 h内可明显减小足肿胀的程度;comaruman的其他多糖部分(除蛋白、除脂、水解、果胶酶消化)也表现出类似的抗炎活性;其活性机理可能与巨噬细胞黏附的减少有关。Popov等[21]对comaruman的抗炎活性进行了深入研究,发现comaruman的抗炎活性与其对人类中性粒细胞纤连蛋白黏附的抑制有关。Popov等[22]发现comaruman对乙酸诱发的小鼠结肠炎有预防作用。Yerschik等[18]对沼委陵菜根和茎的乙醇提取物以及从中提出的原花青素进行了抗炎活性研究,发现乙醇提取物和原花青素都具有抗炎活性。其中原花青素具有显著的不低于阿司匹林的抗炎活性,是沼委陵菜根和茎中的主要活性成分,且无副作用。

Odontuya等[19]对西北沼委陵菜的乙醇提取物、二氯甲烷萃取物、正丁醇萃取物、水提取物以及从其二氯甲烷萃取物中分离出的3个苯酚脂类化合物进行了抑菌活性研究,发现乙醇提取物和二氯甲烷萃取物具有革兰氏阳性菌抑制活性,无革兰氏阴性菌抑制活性;其正丁醇萃取物和水提取物对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均无抑制活性;化合物1和2的等量混合物表现出比单个化合物强的革兰氏阳性菌抑制活性,而化合物3则表现出很强的藤黄微球菌抑制活性;进一步研究发现带有不饱和脂肪族侧链的水杨酸与苯酚脂类分子的抗菌活性强度有重要关系。

Nobuo等[23]发现西北沼委陵菜的水或乙醇提取物对葡萄球菌有抑制活性,可以用来预防痤疮和过敏性皮肤炎。

5实际应用

由西北沼委陵菜水或乙醇提取物制作的乳液、面膜化妆品,药膏,以及可以预防痤疮和过敏性皮炎的药物和外用药品已经被Nobuo等[23]申请了专利。

6结语

沼委陵菜属植物分布广泛,资源丰富,用途较广,除用作药用植物外,有些还被用作观赏植物、水土保持植物。药理研究表明,该属的沼委陵菜和西北沼委陵菜具有显著的抗炎活性,其分离出的活性化合物与合成药物相比更加安全且无副作用,临床应用前景十分广阔。此外,笔者对该属植物进行活性筛选发现西北沼委陵菜还具有明显的抗肿瘤活性。因此,开展沼委陵菜属植物的深入研究具有重要的经济价值,其对天然抗炎、抗肿瘤药物的研发具有重要意义,为开发新型天然抗炎、抗肿瘤药物提供新的途径,同时也符合人们对药物安全性要求不断提高的趋势。

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