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丹参化学成分、药理作用及临床应用的研究进展

2018-01-23王涵杨娜谭静林红强董庆海李平亚刘金平

特产研究 2018年1期
关键词:丹参酮酚酸丹参

王涵,杨娜,谭静,林红强,董庆海,李平亚,刘金平

(吉林大学天然药物研究中心,长春 130021)

丹参是唇形科植物丹参(SalviamiltiorrhizaBge)的干燥根和根茎,始载于《神农本草经》,列为上品,味苦,性微寒,归心、肝经。具有祛瘀止痛、活血通经、清心除烦、凉血消痈之功效[1]。古有“一味丹参,功同四物”之说,可见其药理作用之广泛。丹参主治月经不调、经闭经痛、胸腹刺痛、心烦不眠、肝脾肿大、心绞痛等,现代研究还发现丹参具有脑保护的功效[2]。据记载,古代丹参炮制方法主要有酒洗、洒浸、酒炒、酒蒸、猪心血拌炒等工艺,亦包括焙、炒、炙等,现代多用其生品及酒制品,临床研究证明酒制品能增强丹参活血化瘀之功效,其原因是酒制前、后丹参中的化学成分发生了本质和数量上的变化[3]。含丹参的中药制剂有丹参滴丸、复方丹参片、丹参酮胶囊等。含量测定方法主要包括高效液相色谱(HPLC)法、一测多评法、原子吸收光谱法等[4]。本文对近年来有关丹参的化学成分、药理作用及临床应用进行了综述。

1 丹参的化学成分

丹参含有多种化学成分,主要有丹参酮类、丹酚酸类、挥发油及无机元素等。

1.1 丹参酮类

丹参酮类化合物是丹参中的脂溶性有效成分,对光不稳定,属于二萜类化合物,主要包括丹参酮ⅡA、隐丹参酮、二氢丹参酮、丹参酮Ⅰ等。曾敬其等[5]通过HPLC法测定丹参中的丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA、隐丹参酮的含量发现,丹参酮ⅡA的含量最高,隐丹参酮含量次之。

丹参酮类化合物具有脂溶性高、半衰期短和生物利用度低等缺点,临床应用受到限制,针对丹参酮ⅡA进行结构改造以改善其体内代谢性质和药动学参数是丹参开发利用过程中一项重要的工作。

1.2 丹酚酸类

丹参中水溶性主要成分为酚酸类物质,是丹参抗心血管疾病的活性成分之一。

XingchuGong等[6]报道,丹酚酸B经加热后降解为丹酚酸A、丹酚酸C、丹参素、咖啡酸、原儿茶醛、紫草酸、迷迭香酸、丹酚酸F甲酯等。这些降解得到的产物可作为以丹酚酸B为指标对含有丹参成分的中药制剂进行质量分析的物质基础。L.Zhang等[7]报道,超声辅助提取法是目前丹酚酸提取方法中条件比较温和、价格低廉、有效的一种方法,应用此法能得到更多的产物。

丹酚酸类化合物具有抗血小板聚集、抗血栓形成及抗氧化的药理作用,是丹参在临床应用中发挥药理作用的重要化学成分。

1.3 挥发油

陈燕文等[8,9]利用气相色谱-质谱(GC-MS)法,对超声辅助有机溶剂萃取法得到的丹参地上部分挥发油进行分析,共检测出百余种挥发性成分,主要包括萜类、烷烃类、酯类、酸类、芳香烃类、醛类和醇酮类等化合物,其中萜类化合物含量最高。同样条件下,对通过水蒸气蒸馏法提取得到的丹参地下部分挥发油进行分析,结果显示,其主要含有正十六酸、正二十烷、邻苯二甲酸二异丁酯等有机化合物。

1.4 无机元素

中药材中所含有的微量元素是划分中药归经、药性的物质基础,在人体内起着调控生物分子活性的作用[10]。陶杨[11]用火焰原子吸收光谱法测定被微波消解后的丹参,结果显示,丹参中含有丰富的无机元素,主要为Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn,其中以Ca含量最高。微量元素含量也可作为鉴别药物的质量标准,以微量元素为指标,采用聚类分析法对丹参及其近缘多种植物进行分类,可将丹参和其他鼠尾草属植物区分开[12]。

丹参可为骨组织修复过程提供必要的锌、铜、钙等元素。另外,铜、锌、锰能预防心血管疾病和中风,用富硒土培养的丹参因富含锌和硒而具有较强的防癌作用[13]。

2 丹参的药理作用

丹参临床上广泛用于治疗心脑血管系统疾病,还具有抗肿瘤、抗菌抗炎、保护器官等作用,是临床应用最广泛的药材之一。

2.1 心脑血管系统

BahmanNickavar等[14]研究表明,丹参的甲醇提取物具有较强的抗氧化活性,可清除氧自由基,丹参可能还具有延缓细胞凋亡,从而保护组织和器官,维持机体正常生理的功能。LeiYu等[15]报道了临床上利用丹参酮ⅡA治疗心血管疾病,其作用机制涉及到扩张血管、激活钙通道、降低动脉压等,但是丹参酮ⅡA为脂溶性物质,激活钙通道的能力不如其衍生物—丹参酮ⅡA磺酸钠,将丹参酮ⅡA改造成亲水的丹参酮ⅡA磺酸钠以后,可增强其生物活性。刘家军等[16]将健康家兔在人为造成急性心肌缺血模型之前,首先给家兔注射丹参酮ⅡA磺酸钠注射液进行预处理,发现可明显提高家兔血清血管内皮因子(VEGF)与氧自由基清除酶的活性,从而促进缺血区心肌血管内皮细胞的再生,抑制缺血再灌注损伤造成的脂质过氧化反应,减轻心肌血管内皮炎症,从而起到保护心脏的作用。

JihongZhang等[17]将丹参水提物用于治疗心衰大鼠时,发现通过调节介导和细胞凋亡相关的基因(主要为SD-1/CXCR4和bcl-2家族)表达,可有效改善大鼠的心脏功能,并能通过促进心肌细胞的增殖来增强心脏功能。孙有利等[18]研究表明,丹参酮ⅡA注射液能有效降低放射性脑损伤小鼠的脑细胞凋亡率,减轻辐射对脑神经的损害,改善脑损伤小鼠的学习记忆功能,其作用机制涉及到抑制炎症反应、清除自由基、抑制介导细胞凋亡的酶活性等。

综上,丹参通过抗心肌缺血、抗氧化、抗心肌肥大、抗氧自由基、抗血栓、抗炎、激活钙离子通道、减轻心肌缺血再灌注等对心肌细胞的损伤、阻止细胞凋亡等机制,从而起到保护心脑血管的作用。临床上丹参可用于心力衰竭、心绞痛、冠心病、高血压、妊娠高血压综合征、脑供血不足、脑卒中、脑梗死以及神经退行性疾病的预防和治疗。

2.2 抗肿瘤

单云岗等[19]报道了不同浓度的丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA、隐丹参酮可通过阻滞细胞有丝分裂过程而减弱黑色素瘤细胞B16的增殖作用,而且高浓度的丹参酮Ⅰ可促进肿瘤细胞凋亡。Guoqiang Jianga等[20]报道了隐丹参酮能够激活含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase)诱导癌细胞凋亡,阻止癌细胞增殖和迁移,并能显著增强卵巢癌细胞A2780细胞对顺铂的敏感性,但具有剂量依赖性。还有研究发现,隐丹参酮能选择性抑制血管内皮生长因子的活性,使肿瘤组织的血管内皮细胞不能生成新的血管,通过切断癌变组织的营养来源实现抗癌[21]。冯欣等[22]经研究证明,丹参酮ⅡA对体外培养的人体肝癌细胞有明显的抑制作用,癌细胞抑制率与用药浓度呈现正相关性,并且存在明显的剂量和时间依赖性,将丹参酮ⅡA制成具有缓释作用的亚微乳后,可延长对肿瘤细胞的抑制作用时间。

丹参抗肿瘤的机制主要涉及抑制肿瘤细胞生长周期而阻碍其增殖,并通过诱导细胞凋亡的相关因子和蛋白的表达来促进癌细胞凋亡。临床上可用于肝癌、肺癌、宫颈癌等癌症的辅助治疗。

2.3 抗菌抗炎

Sasan Gharenaghadeh等[23]研究表明,从丹参中提取得到的挥发油具有抗革兰氏阳性菌的作用,不仅可以用来治疗多种疾病,还可以作为食物的防腐剂。DonghongGao等[24]将丹参作为一种饲料添加剂加入到小鼠日粮中,连续饲喂70d后进行免疫状况测试,包括检测其外周血中的白细胞亚群数量、体液和细胞介导的免疫反应以及宿主防御抗李斯特菌单核细胞(LM)感染的能力,结果发现,丹参可通过促进细胞介导的免疫反应来抑制肝脏和脾脏氧自由基的生成,不同剂量的丹参发挥免疫调节作用的程度不同,并且呈现剂量依赖性;研究还发现,丹参没有对连续服用70d的小鼠产生任何毒性作用。

丹参能够抑制真菌繁殖,同时可减轻已感染组织的炎症反应,增强宿主免疫功能,通过多个方面的作用来促进组织器官恢复、维持正常生理功能。丹参的抗菌活性表明,其可用于治疗真菌感染性疾病[25]。

2.4 保护器官

丹参具有保护组织器官的作用,其作用机制主要有抗炎、保护血管内皮细胞、减轻细胞凋亡、促进组织修复与再生,抗纤维化等。在抗纤维化作用方面,刘洪亮等[26]研究表明,丹参能抑制鸡胚绒毛尿囊膜及转基因斑马鱼新生血管的活性,并且可以调节血管内皮细胞功能。JunFei Gu等[27]研究表明,丹参能够明显保护Ⅱ型糖尿病小鼠的肠道屏障,改善链球菌引起的糖尿病小鼠肠道菌群失调,并且发现丹参对正常小鼠没有肠毒性。在抗炎方面,张静等[28]研究证明有可能丹参通过阻碍促炎性细胞因子(TLR-4/NF-B)通路的激活减轻炎症反应,从而降低内毒素(LPS)引起的小鼠急性肺损伤。

总之,丹参能实现对于细胞活性的双向调节,具体表现为一方面可以维持正常细胞的功能,同时也能抑制增生细胞的活性,但其更深入的机制还需进一步探讨研究。

2.5 其他

丹参最传统的用途是治疗月经不调、经闭经痛、癥瘕积聚等症,与其相对应的疾病有子宫肌瘤、多囊卵巢综合征、子宫内膜异位症等。

杨俊云[29]研究表明,丹参酮ⅡA能有效降低子宫内膜异位症患者血清Bcl-2水平,同时能促进Bax、Caspase-3的分泌,通过减轻细胞凋亡来缓解痛经症状。Mingqing Huang等[30]报道,丹酚酸B可以降低糖尿病大鼠的血糖水平,提高胰岛素敏感性,改善胰岛素抵抗,明显增加了肌糖原和肝糖原的储量,检测还发现丹酚酸B增加了血清清除自由基(SOD)能力,降低了脂质过氧化副产物(MDA)水平。随着相关研究不断深入,将来丹参有可能会用于治疗与胰岛素抵抗相关疾病的辅助治疗,如糖尿病、多囊卵巢综合征。雒志恒等[31]研究表明,丹参能增强维生素D3(VitD3)对维甲酸造成的雌性骨质疏松大鼠的骨组织修复效果,其主要成分丹参酮ⅡA具有天然植物雌激素样作用,临床上可用于女性绝经后骨质疏松症(PMOP)的治疗。

3 丹参配伍及临床应用

配伍是中医中药的特点之一,往往通过不同中药间的有效成分、药理作用的互补以及协同作用,能够大大提升其药效、减少毒性以及扩大临床应用范围。

3.1 丹参川穹配伍

丹参和川芎是临床治疗心脑血管疾病不可缺少的活血化瘀药对。张翠英等[32]认为,二者配伍能明显影响丹酚酸B和阿魏酸在大鼠体内的药物动力学过程,可以使丹酚酸B在体内分布更广泛,能减缓其消除的进程,延长药物在体内作用时间,同时大大提高阿魏酸的血药浓度。田燕等[33]报道了丹参与川穹配伍可作为冠心病、心绞痛的辅助治疗,其作用机制是改善患者血液流变学;同时研究表明,丹参川穹嗪注射剂较参芎葡萄糖注射液更具有低成本、疗效好等特点。姜河[34]将50例椎基底动脉系统供血不足的患者平均分成对照组与观察组,对照组给予常规治疗,观察组增加了丹参川穹注射液治疗,经检查发现,观察组患者的平均动脉血流速和心功能相关指标明显优于对照组,说明丹参川芎嗪注射剂可改善缺血缺氧性脑损伤。丹参川穹嗪注射液还可以抑制转化生长因子-1、肿瘤坏死因子-的表达,改善乙型肝炎大鼠的肝纤维化程度[35]。另外,丹参川穹嗪注射液在治疗胸胁疼痛、症瘕结块、月经不调、经闭经痛方面效果良好[36]。

3.2 丹参红花配伍

丹参与红花是经典的活血化瘀药对,丹参主沉降,红花主升浮,二者相辅相成,合用可增强丹参祛瘀行气之功效,达到除邪而不伤正的目的。

杨文潮等[37,38]研究证明,丹参与红花配伍能改善患急性血瘀症大鼠的血液流变学和血流动力学。给小鼠注射丹参注射液与红花注射液之后,其药物动力学参数得到改善,说明两者合用可发挥协同作用。陈路等[39]研究表明,丹参与红花配伍能显著改善脑缺血再灌注损伤大鼠的神经损害,每日给药剂量为丹参6.48g/kg BW、红花3.24g/kg BW时治疗效果最佳,证明此药对脑具有保护作用,临床上可用于治疗缺血再灌注造成的脑损伤。

3.3 丹参三七配伍

丹参与三七是临床常用活血化瘀药对,具有通经止痛、止血散瘀的功效。含有丹参和三七药对的中成药主要有复方丹参滴丸,复方丹参颗粒等,用于治疗冠心病、心绞痛等症临床效果显著。王婵[40]将60例冠心病、心绞痛患者随机分为观察组与对照组,2组受试者同时接受常规西药治疗,观察组增加含有丹参三七药对的中药汤剂辅助治疗,结果发现,观察组患者的临床治疗效果明显优于对照组,主要表现在心绞痛症状减轻以及心电图改善方面。

3.4 丹参黄芪配伍

黄芪补气,丹参活血,二者为临床常用益气活血药对。田露等[41]研究表明,丹参黄芪合用能产生保护气虚血瘀大鼠模型血管内皮细胞的作用,当2种药物配伍比例为1∶2时,其改善血液流变学的效果达到最佳程度。谭碧松[42]将80例随机抽取的老年慢性充血性心力衰竭患者分为观察组和对照组,对照组给予口服地高辛、卡托普利、双氢克尿噻治疗,观察组在此基础上加以黄芪注射液和复方丹参注射液各 20mL静脉滴注,1个疗程后检测2组受试者的血清脑利钠肽(BNP)含量,发现对照组的平均BNP含量低于观察组,说明黄芪注射液和复方丹参注射液有助于改善充血性心力衰竭患者急性发作期的心脏功能。

徐芳等[43]研究表明,丹参黄芪配伍还可用于治疗肾虚痰湿型多囊卵巢综合征(PCOS),用补肾化痰方(黄芪50g、苍术30g、茯苓30g、仙灵脾30g、丹参10g)治疗PCOS,发现患者的雄性激素水平下降,胰岛素抵抗状况得到改善。

3.5 丹参大黄配伍

丹参与大黄都具有通经活血的作用,二者配伍可增强丹参活血化瘀之功效。梁晓强等[44]研究证明,丹参大黄水煎剂可以通过降低血小板衍生生长因子BB(PDGF-BB)的表达,抑制胰腺星状细胞(PSC)活化增殖的同时阻止已经被活化的胰腺星状细胞向损伤部位游走,阻碍活化的胰腺星状细胞产生过量细胞外基质(ECM),减轻胰腺纤维化程度。申屠伟丰等[45]将随机抽取的65例急性肾功能衰竭患者分成2组,其中观察组33例,对照组32例,2组都给予常规治疗,观察组增加自拟大黄丹参汤辅助治疗,经检测发现,观察组患者体内的血肌酐和尿素氮降至正常水平以及尿蛋白转阴的时间相对缩短。

3.6 丹参与西药配伍

随着中西医学交流和渗透的增加,配伍早已不仅仅局限于中药之间,也包括中药与西药的联合应用,双管齐下方能标本兼治。

方超等[46]通过对Ⅱ型糖尿病患者给予复方丹参滴丸与阿司匹林肠溶片联合治疗,结果显示,患者凝血功能改善的程度比单独使用任何一种药物都好。并且发现给予复方丹参滴丸后,仅使用小剂量阿司匹林就可以较好地降低高度凝血状态以及对阿司匹林有抵抗作用患者的凝血因子水平,说明复方丹参滴丸影响了阿司匹林的代谢,提高了阿司匹林的治疗效果。温金华等[47]报道了丹参素一方面可改善大鼠体内降血脂药物瑞舒伐他汀的药物动力学特征,另一方面可阻碍肝细胞对瑞舒伐他汀的吸收和转运,从而降低药物对肝脏的损伤,说明丹参素可协同瑞舒伐他汀实现低剂量、高疗效。刘媛等[48]将发病时间在72h内的急性缺血性脑卒中住院患者88例,随机分为观察组(46例)和对照组(42例),观察组在给予抗血小板聚集常规治疗的基础上联用丹参多酚酸注射液;对照组仅给予常规治疗,连续用药14d,结果显示,观察组患者脑卒中症状改善情况明显优于对照组。

4 结语

综上所述,丹参的药效物质基础主要为丹参酮类、丹酚酸类、挥发性成分及无机元素等,丰富的有效成分决定了丹参的诸多生物活性和临床用途。丹参与不同药物配伍,不仅扩大了用药范围、增强了药理作用,同时还降低了毒性。目前对丹参的现代研究主要集中在抗氧化和心脑血管疾病方面,同时对其传统上治疗妇科疾病的机制研究也愈加清晰了。

综述大量有关丹参药理活性研究结果表明,丹参还有许多潜在的临床用途及保健功能亟待开发,如抗衰老、益智等。对于临床观察偶然发现连续服用丹参的患者产生了皮肤瘙痒等不良反应,有必要进行进一步研究,搞清其机理并加以控制。有关丹参及其有效成分在体内的入血成分、代谢规律及分子药理等还需更加深入研究和探索。

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丹参叶干燥过程中化学成分的动态变化
基于一测多评法的丹参酮提取物质量控制△
丹参叶片在快速生长期对短期UV-B辐射的敏感性
丹参中丹酚酸A转化方法
基于调节解离状态的丹参酚酸纳滤分离机制
亚临界水萃取康定鼠尾草中丹参酮类成分工艺的优化