内南五味子化学成分和药理活性的研究进展△
2017-09-21张进高石曼贾晓光齐耀东李建光张本刚刘海涛
张进,高石曼,贾晓光,齐耀东,李建光,张本刚,刘海涛*
(1.新疆医科大学 中医学院,新疆 乌鲁木齐 830011;2.中国医学科学院 北京协和医学院药用植物研究所,北京 100193)
内南五味子化学成分和药理活性的研究进展△
张进1,高石曼2,贾晓光1,齐耀东2,李建光1,张本刚2,刘海涛2*
(1.新疆医科大学 中医学院,新疆 乌鲁木齐 830011;2.中国医学科学院 北京协和医学院药用植物研究所,北京 100193)
内南五味子作为《中华人民共和国药典》(2015年版)收录的药材滇鸡血藤的基原植物,主要分布于我国云南的西南部,其根、茎可供药用,具有活血补血、调经止痛、通经活络的功能。已有的研究表明,内南五味子的主要化学成分为木脂素类化合物,具有抗氧化、抗肿瘤、抗HIV等生物学活性。本文从本草考证、化学成分和药理作用等方面入手,对近年来有关内南五味子的研究进行整理和总结,为阐明内南五味子药效物质基础,合理开发其资源提供一定参考。
内南五味子;木脂素;抗氧化;抗肿瘤
内南五味子KadsurainteriorA.C.Smith为五味子科南味子属植物,又称凤庆鸡血藤、散血香,始载于《本草纲目拾遗》,主产于我国云南宝山、凤庆、临沧、耿马等地,缅甸东北部也有分布,为常绿攀援灌木[1],其干燥根、藤茎可供药用,性温,味苦、甘,具有活血补血、调经止痛、通筋活络的功能[2]。内南五味子(以下简称为K.interior)作为《中华人民共和国药典》2015年版收录的药材滇鸡血藤的基原植物,在云南顺宁一带(今凤庆县)一直用于熬制滇鸡血藤单膏[3]。始载于《顺宁府志》,再配以川牛膝、续断、红花、黑豆等中药制成复方滇鸡血藤膏,具有活血养血、益肾的功能,用于治疗淤血阻络、肾失所养所致的月经不调等症[4]。现代研究表明,木脂素类化合物是内南五味子的主要活性成分,具有抗氧化、抗肿瘤、抗HIV和抑制血小板聚集等活性,其挥发油成分还具有镇痛作用[5]。本文从本草考证、化学成分和生物活性等方面对近年来内南五味子的研究进行整理和总结,以便为内南五味子药效物质基础的阐明和资源的合理开发利用提供参考。
1 本草考证
滇鸡血藤是云南著名的中药,长期以来在当地作为熬制滇鸡血藤膏的原料,具有补血、活血、调经等功能。清代赵学敏的《本草纲目拾遗》中最早收载了滇鸡血藤,写道“产猛面,去云南昆明计程一月余,乃藤汁也,土人取其汁如割漆然,滤之殷红,似鸡血,作胶最良……”,又引《云南志》云“顺宁府出鸡血藤,熬膏可治血症”。《滇南游记》详细记载了滇鸡血藤膏的制作工艺,摘要如下:“云南顺宁府阿度里地方,有一山,绵亘数十里,产藤甚异,粗类槔梁,细似芦苇,中空如竹,剖断流汁,色赤若血,故土人名之为鸡血藤,熬炼成膏,泡酒饮之,大补气血,并治老人气血虚弱,手足麻木瘫痪,男子虚脱,不能生育及遗精白浊,男妇胃寒痛,妇女经血不调,赤白带下……”。对滇鸡血藤原植物的考察在1759年刘靖的《顺宁杂著》和1848年吴其濬的《植物名实图考》等已有记载:“鸡血藤,枝干年久者周围四五寸,小者亦二三寸,叶类桂叶而大,缠附树间伐其枝,津液滴出,入水煮之色微红,佐以红花、当归、糯米熬膏,为血分之圣药,滇南惟顺宁有之,产阿度吾里者尤佳……”,并附图示其为常绿革质叶,单叶互生,椭圆形,藤本。根据上述植物形态、产地、药效和《植物名实图考》的图形考证,滇鸡血藤的原植物与五味子科内南五味子及其近缘植物基本相符,本草文献中的顺宁府是指今天的云南凤庆县,后因模式标本采自凤庆县,因此也称凤庆鸡血藤。由此可见,顺宁“鸡血藤”和现在滇鸡血藤膏的主要原料滇鸡血藤的基原植物相同。上述本草文献中提到的鸡血藤均为凤庆鸡血藤,并非鸡血藤药材(豆科植物密花豆SpatholobussuberectusDunn的干燥藤茎)。为避免与鸡血藤药材名称上的混淆,2010年版《中华人民共和国药典》一部已将其来源由“木兰科植物鸡血藤KadsurainteriorA.C.Smith的茎”修订为“木兰科植物内南五味子KadsurainteriorA.C.Smith的干燥藤茎”。
有报道显示,正名或异名叫做“血藤”的药材有8种[6],这些混杂的不规范药名对滇鸡血藤的原植物的研究带来极大的干扰。为厘清滇鸡血藤原植物的问题,杨竞生教授等[7-8]基于本草文献的记载,于1962年对主产滇鸡血藤膏原植物的几个地区进行了实地调查,根据实地调查与本草文献的比较,证实了云南凤庆产滇鸡血藤膏的原植物古今相符,即五味子科植物内南五味子(K.interior)、异形南五味子(K.heteroclita)及其同科近缘五味子。
2 化学成分
已有的研究表明,南五味子属药用植物,含有木脂素类、三萜类、挥发油等化学成分,其中木脂素类和三萜类化合物是其主要的生物活性成分[9]。迄今为止从该属植物中分离得到木脂素类化合物超过280个、三萜类化合物160多个[10],其中螺苯骈呋喃型联苯环辛烯类木脂素是该属的特征性化学成分,具有重要的分类学意义,可以用于区别南五味子属植物和五味子属植物。
2.1 木脂素类成分
木脂素是五味子科植物中的主要生物活性成分,根据骨架类型可分为五大类:联苯环辛烯类(dibenzocyclooctadienes)、螺苯骈呋喃型联苯环辛烯类(spirobenzofuranoiddibenzocyclooctadienes)、芳基四氢萘类(aryltetralins)、二苄基丁烷类(diarylbutanes)、四氢呋喃类(tetrahydrofurans),其中联苯环辛烯类木脂素数量最多。目前,从内南五味子(K.interior)藤茎中分离鉴定的25个木脂素类成分中,17个为联苯环辛烯类木脂素、8个螺苯骈呋喃型联苯环辛烯类木脂素,其他三类没有文献报道。
2.1.1联苯环辛烯类木脂素 该类化合物的基本母核为联苯环辛烯,由于联苯旋转受阻,引起分子的立体异构,分为联苯S和R构型系列,八元环构象多为S-TBC(twist boat chair)、R-TBC和S-TB。联苯环上除了C-4和C-11位有两个芳质子外,其他位置C-1~ C-3和C-12~ C-14均为含氧取代,包括甲氧基、亚甲二氧基、羟基和酯基。化合物17是联苯环辛烯类中较特殊的一类,特征为在八元环上跨氧桥。目前从内南五味子中分离鉴定的17个联苯环辛烯类木脂素具体名称、结构见表1和图1。
2.1.2 螺苯骈呋喃型联苯环辛烯类木脂素 该类化合物是在联苯环辛烯木脂素的基础上,以C-16为中心,与其他含氧取代基形成一个新的呋喃环,大多数存在于南五味子属植物的藤茎中,可以看作是南五味子属植物的特有化学成分,这类成分具有重要的分类学意义。目前,已报道的内南五味子藤茎中的8个螺苯骈呋喃型联苯环辛烯类木脂素见表2、图1。
表1 内南五味子藤茎中联苯环辛烯类木脂素成分
2.2 三萜类和其他成分
目前从内南五味子藤茎中分离鉴定的6个五环三萜,包括齐墩果烷型、熊果烷型和羽扇豆烷型,其他成分是2个甾体和5个黄酮,其具体名称和结构见表3、图2。
表2 内南五味子中螺苯骈呋喃型联苯环辛烯类木脂素成分
表3 内南五味子中三萜类和其他成分
图2 内南五味子中三萜类和其他成分的化学结构
3 药理作用
药理实验表明,内南五味子中的木脂素类成分显示出良好的抗氧化、抗HIV、和抑制血小板聚集、抗肿瘤等生物活性。此外,内南五味子的挥发油还具有较好的镇痛作用。
3.1 抗氧化作用
在内南五味子分得的木脂素类成分中,戈米辛(gomisin)J具有显著的抗脂质过氧化作用。研究表明,戈米辛J对Fe2+-Vit C、ADP/NADPH系统及钙超负荷等诱导肝线粒体脂质过氧化具有显著抑制作用,对超氧阴离子自由基的清除作用,对铜离子和内皮细胞诱导的低密度脂蛋白的氧化修饰也具有显著的抑制作用[20-22]。另外,异形南五味子素(heteroclitin) A-G、内南五味子素(interiorin)和南五味子素(kadsurin)也显示了较强的抗氧化活性。杨秀伟等以Fe2+-Vit C、CCl4/NADPH和ADP/NADPH等诱导产生的大鼠肝组织的脂质过氧化模型对异形南五味子素A-G、内南五味子素和南五味子素进行抗氧化活性的评价,结果表明,这些木脂素的体外抗脂质过氧化作用与等浓度的Vit E相比相当或更强,可以显著抑制四氯化碳诱导产生的脂质过氧化产物,如硫代巴比妥酸反应物(TBA-RS)、共轭二烯和荧光产物等,同时显著增强超氧化物歧化酶(SOD)的活性[23-24]。
3.2 抗HIV活性
陈道峰等对内南五味子藤茎中分得的内南五味子酯(interiotherin)A、B,当归酰戈米辛(angeloylgomisin)R、五味子酯(schisantherin)D进行了抗HIV病毒的评价,实验结果发现,内南五味子酯A和五味子酯D对HIV病毒有较强的抑制作用,二者的半数有效浓度(EC50)分别为3.1、0.5 μg·mL-1[13]。随后,陈道峰等[11]又进一步对内南五味子藤茎中分得的其他几个木脂素进行抗HIV病毒实验的活性筛选,发现其中7个化合物(gomisin J、interiotherin A、deoxyschiszandrin、schizandrin C、kadsuranin、schisantherin D、gomisin G)具有抗HIV活性,以戈米辛G活性最强,对HIV-1复制的EC50和治疗指数(TI)分别为0.006 μg·mL-1和300,是一个非常有价值的抗艾滋病毒天然产物和先导化合物。五味子素(schizandrin) C、南五味子木脂宁(kadsuranin)、五味子酯D显示出中等的抗HIV活性。Pu等对其他几个木脂素进行抗HIV病毒实验的活性评价,其中南五味子素、异形南五味子素F显示出弱的抗HIV活性,内南五味子素、内南五味子素B显示出中等抗HIV活性[25]。
3.3 抗血小板聚集作用
李庆耀等采用离体大鼠胸主动脉标本,研究戈米辛J和异形南五味子素D对高钾去极化收缩、CaCl2及去甲肾上腺素(NA)所导致血管收缩的影响,实验表明,戈米辛J和异形南五味子素D与盐酸维拉帕米(verapamil)作用类似,两者均能抑制高钾去极化、CaCl2及NA所致的血管收缩,对CaCl2收缩的抑制作用明显大于对NA收缩的抑制作用[26]。该结果提示,戈米辛J和异形南五味子素D通过阻滞血管平滑肌细胞膜的电压依赖型钙通道而发挥扩张血管的作用,可发挥在心血管疾病方面的价值,还可部分解释其抗脂质过氧化作用。同时,蒋仕丽等采用Born比浊法,观察异形南五味子素D、翼梗五味子酚(schisanhenol)和(+)-安五脂素[(+)-anwulignan]对腺苷二磷酸(ADP)和血小板活化因子(PAF)诱导的兔血小板聚集率、最大聚集率及最大聚集时间的影响。实验结果显示,异形南五味子素D、翼梗五味子酚和(+)-安五脂素对血小板聚集均有不同程度的抑制作用,异形南五味子素D作用最强[27]。因此,异形南五味子素D可视为南五味子属植物活血化淤功能的重要基础物质之一。
3.4 抗肿瘤活性
陈道峰等对从内南五味子藤茎中分得的木脂素进行EB病毒早期抗原激活的抑制作用评价,筛选出新南五味子木脂宁(neokadsuranin)和五味子素(schisandrin)C等木脂素,其具有抗肿瘤促进作用,可能作为肿瘤化学预防剂[12]。
3.5 镇痛作用
李庆耀等采用腹腔注射冰醋酸的化学刺激法,观察了内南五味子和披针叶南五味子茎皮中提取的挥发油性成分的镇痛作用[28]。实验结果表明,二者的挥发油成分均有镇痛作用,其中以内南五味子挥发油的作用最强,由此提示内南五味子挥发油具有开发前景。
4 结语
五味子科植物内南五味子(K.interior)作为《中华人民共和国药典》2015年版收录的药材滇鸡血藤的基原植物,在我国被一直用于制作滇鸡血藤膏,再配以川牛膝、续断、红花、黑豆等中药组成著名的妇科良药“复方滇鸡血藤膏”。目前从内南五味子的藤茎中分得的主要成分是木脂素类化合物,现代药理学研究表明,木脂素类成分具有显著的抗脂质过氧化、抗HIV、抗肿瘤和抑制血小板聚集等作用。但是目前对内南五味子的化学成分及其药理活性研究不够深入,有效成分及其作用机制还需要进一步明确,以阐明其药效物质基础,建立稳定可靠的质量控制标准,为开发利用内南五味子资源提供必要的科学依据。
对于药材滇鸡血藤的基原植物一直存在争议。从本草文献上来看,云南凤庆县等地产滇鸡血藤单膏无疑为本草正品,其主要原料的原植物是内南五味子(K.interior)和异形南五味子(K.heteroclita)。在《中国植物志》中内南五味子和异形南五味子分别为南五味子属下南五味子亚属的两个种,而在《Flora of China》中将内南五味子归并为异形南五味子。2015年版《中华人民共和国药典》一部中收载药材滇鸡血藤为内南五味子的干燥藤茎,内南五味子分布于云南西南部的保山、凤庆、临沧等地,分布区域相对狭窄,而异形南五味子广泛分布于我国的华南至西南地区,资源相对丰富。若将内南五味子归并为异形南五味子,将大幅度拓宽药材滇鸡血藤的资源。但此分类是否科学合理,还需要进一步的研究。本课题组正在应用植物分类学、现代分子生物学、化学分类学的方法,研究内南五味子和异形南五味子的亲缘关系,以期阐明药材滇鸡血藤的基原植物,为合理开发和利用该药材资源奠定坚实的研究基础。
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AdvancesinStudiesonChemicalConstituentsinKadsurainteriorA.C.SmithandTheirPharmacologicalActivities
ZHANG Jin1,GAOShiman2,JIAXiaoguang1,QIYaodong2,LIJianguang1,ZHANGBengang2,LIUHaitao2*
(1.InstituteofTraditionalChineseMedicine,XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830011,Xinjiang,China;2.InstituteofMedicinalPlantDevelopment,ChineseAcademyofMedicalSciencesandPekingUnionMedicalCollege,Beijing100193,China)
The dried stems ofKadsurainteriorA.C.Smith is recorded inChinesePharmacopoeia2015 as “Dian-Ji-Xue-Teng” for the treatment of rheumatism,irregular menstruation,and deficiency of Qi and blood,which is distributed in southwest of Yunnan province.Studies show that lignans are the main active constituents inK.interiorand have many biological activities,such as anti-oxidation,antitumor,anti-HIV,etc.In this paper,herbal authentication,chemical constituent and pharmacological action ofK.interiorare reviewed to provide some references for illuminating the pharmacodynamic material basis and exploiting the resources of this plant.
Kadsurainterior;lignans;anti-oxidation;anti-HIV
国家自然科学基金面上项目(81373913)
] 刘海涛,副教授,研究方向:药用植物资料化学研究;Tel:(010)57833196,E-mail:htliu0718@126.com
10.13313/j.issn.1673-4890.2017.7.030
2016-11-02)
*[