川楝子的研究进展
2018-03-20董庆海李雅萌吴福林王涵林红强刘金平周柏松
董庆海,李雅萌,吴福林,王涵,林红强,刘金平,周柏松
(吉林大学天然药物研究中心,长春 130021)
川楝子(Fructustoosendan)又名金铃子,为楝科植物川楝(Melia toosendan Sieb.et Zucc)的干燥成熟果实,生长在我国的四川省、湖南省、湖北省、贵州省等地区,入药时以四川省产为道地药材,故名为川楝子。川楝子始载于《神农本草经》,列为下品,具有疏肝理气、行气止痛的功效,是我国传统的理气药材。《本草纲目》中记载:“其性味苦寒、有小毒、有酸味、入肝胃小肠经。”《中国药典》2015年版收载了川楝子,主要功效为疏肝泄热、行气止痛、杀虫,适用于肝郁化火、胸胁、脘腹胀痛、疝气疼痛、虫积腹痛[1]。
1 性状
川楝子在每年的10月份~11月份,果实成熟时采摘,晒干或烘干即得川楝子原药材。成熟的川楝子果实呈现类球形,直径约为2cm~3.2cm,表面呈金黄色至棕黄色,微有光泽,有小的深棕色斑点,气味特异,味酸、苦[2]。川楝子以个大、饱满、外皮金黄、果肉黄白者为佳[3]。
2 化学成分
川楝子早期化学成分的研究主要集中在川楝素上,川楝素是一类四环三萜类化合物,对于川楝素的提取、分离、鉴定早在20世纪50年代中期就有报道。近年来,从川楝子中陆续提取、分离出挥发油类、黄酮类、脂肪酸类、酚酸类、生物碱类和甾体等小分子类化合物。
2.1 楝烷型萜类
图1 川楝素Figure 1 Toosendanin
川楝素(Toosendanin,TSN)是一类楝烷型四环三萜化合物,分子式为C30H38O11,分子量为574.60,白色或淡黄色粉末,无嗅、味苦,易溶于有机溶剂,不易溶于水。1975年,钟炽昌等[4]从川楝的树皮中提取、分离出了川楝素,并通过化学降解和光谱分析初步确定了川楝素的化学结构。1980年,舒国欣等[5]通过分析川楝素的层析特性,结合标记法测定其放化纯度,证实了川楝素有2个互变异构体,从而对川楝素的结构式进行了修正,最终确定了其化学结构(图1)。周英等[6]采用柱色谱法对氯仿层进行分离纯化,根据光谱、核磁数据对分离得到的化合物进行结构鉴定,发现了异川楝素(Iso-toosendanin)(图 2)。
由图1可知,川楝素C-28位上游离羟基含有半缩醛基团,能够发生互变异构,这一结构在衍生物制备及构效分析中具有重要意义[7]。
图2 异川楝素Figure 2 Iso-toosendanin
2.2 柠檬素类
柠檬素类化合物是以三萜类或者具有4,4,8-三甲基-17-呋喃甾类骨架为前体,通过环氧化作用或重组演变而成的具有较高生物活性的四环三萜类物质[7]。张琼等[8]用乙酸乙酯从川楝子中提取了一系列的柠檬苦素类化合物,分离得到3个柠檬苦素类化合物,根据核磁共振谱图鉴定其结构。结果见图3。
图3 3种柠檬苦素类化合物结构式Figure 3 3 kinds of limonoids structure
2.3 挥发油类
川楝子挥发油成分主要包括有机酸、醇类、醛酮类、酯类等。川楝子炮制品的挥发油成分相对于生品明显减少[9]。孙毅坤等[10]从川楝子粉末中提取挥发油,并利用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)作为分析手段,采用峰面积归一化法计算挥发油中各化学组分的相对含量,结果,从川楝子挥发油中检测并分离出总共61个峰,鉴定出其中42个化学成分,占总量的69%。郭惠等[11]利用石油醚选择性地提取挥发油中的脂溶性成分,通过GC-MS确定了烯烃为脂溶性挥发油的主要成分,还含有少量的胺类和甾烷类成分。
2.4 黄酮类
李丰等[12]用正丁醇萃取川楝子的提取液,用乙醇-水系统为洗脱剂在D-101大孔吸附树脂柱上进行梯度洗脱,收集60%~80%乙醇洗脱部分,经分离纯化后鉴定为山奈酚和大豆苷元。陈敏等[13]从正丁醇中分离提纯了高北美圣草素。谢帆等[14]从乙酸乙酯层中分离得到了槲皮素、槲皮苷、异槲皮苷等。宋先亮等[15]利用超声波法,以50%乙醇为提取溶剂,将提取液浓缩成浸膏后热水溶解,并以石油醚、乙酸乙酯和正丁醇连续萃取分离,将正丁醇萃取物进行柱层析纯化得到芦丁和桑色素。
2.5 酚酸类及其衍生物
谢帆等[14]利用硅胶、凝胶柱色谱的分离方法,从川楝子中提取并鉴定了丁香酸、异香草酸、对羟基苯甲酸。昌军等[16]从川楝子水溶性成分中分离出2个新的苯丙三醇苷。
2.6 长链脂肪酸及其衍生物
陈玉等[17]从川楝子中提取得到了5个化合物,经过波普鉴定确定了其中3个化学结构,分别为正三十二烷醇、正三十烷酸、正十六烷酸。见图4、图5、图6。
图4 正三十二烷醇Figure 4 Dotriacontanoic acid
图5 正三十烷酸Figure 5 Triacontanoic acid
图6 正十六烷酸Figure 6 Hexadecanoic acid
2.7 甾体类
周英等[6]采用柱色谱法从川楝子乙醇提取物的氯仿萃取层中分离得到了豆甾醇和 -谷甾醇。孙毅坤等[7]从川楝子中分离到了白色结晶粉末,经鉴别该化合物为胡萝卜苷。
2.8 生物碱
孙毅坤等[7]从川楝子中分离纯化得到了咖啡碱。
3 药理作用
川楝素是川楝子的主要成分,早期关于川楝子的药理作用都是围绕川楝素展开的。近年来,随着分离分析手段不断加强,川楝子中更多的化合物被分离、鉴定出来,关于川楝子的药理作用的报道也日益增加。
3.1 驱虫作用
川楝素作为驱虫药应用的历史悠久,从上世纪50年代起就成为了临床常用驱蛔虫药的主要成分[18],其作用机制为麻痹蛔虫神经节,使蛔虫呈现间歇性痉挛收缩,最终导致蛔虫萎缩、变形死亡[19]。
川楝素不仅可以用作人体驱虫,还可用于农业驱虫。从上世纪80年代初,有许多有关川楝素抑制青菜虫幼虫、豆荚螟、棉铃虫、夜蛾及埃及伊蚊等生长的报道。张兴等[20]发现并报道了川楝素可抑制青菜虫肠中多功能氧化酶(MFO)及脂酶的总活性。杨东升等[21]报道了川楝素可以抑制家蝇幼虫的生长发育及活动性,使其个体变小,延迟化蛹,甚至阻止其化蛹,从而降低种群的增长率。廖春燕等[22]报道了川楝素可抑制粘虫幼虫的味觉感受器,减少害虫取食,从而达到保护作物的目的。
3.2 抗肉毒作用
ShiYL等[23~25]报道,肉毒杆菌毒素是一种作用于胆碱能运动神经末梢的阻遏剂,阻断神经肌肉接头的信号传递,使肌肉麻痹,严重时可致死,具有很强的神经毒性。在上世纪80年代,川楝素就被证明对肉毒素中毒的动物有一定的疗效,川楝素也是迄今为止发现的唯一抗肉毒毒素的天然化合物。王进[26]认为,川楝素抗肉毒的作用机制为阻滞肉毒杆菌毒素的转运、阻滞毒素与酶解底物SNARE蛋白的接近;作用于突触前神经末梢,选择性激动L型Ca2+通道,引起Ca2+内流和胞内Ca2+升高,影响受Ca2+依赖的乙酰胆碱(Ach)量子式释放,进而拮抗肉毒素的作用。叶洪金等[27]报道了川楝素抗肉毒素作用起效快、作用时间长,对A、B、E3型肉毒素无明显的特异性差异,同时,还具有光谱性。孙健等[28]报道,川楝素在治疗肉毒素过程中毒副作用大、化疗指数低、安全性差,临床应用价值不大。
3.3 抗肿瘤作用
近年来研究发现,川楝素具有抑制肿瘤细胞增生和凋亡的作用,抗肿瘤效果具有广谱性。ZhangB.等[29]通过体外实验研究发现,川楝素能抑制前列腺癌、人肝癌细胞、人胶质瘤细胞株、人神经母细胞瘤等肿瘤细胞的增殖和促进其凋亡。王鹏等[30]报道,川楝素对P53+和P53型人肝癌细胞有抑制增殖、诱导凋亡的作用,且抑制强弱与浓度有关。根据实验结果推断,川楝素可能是通过非P53依赖途径发挥抗肿瘤作用。王进等[31]报道了川楝素对人慢性髓系白血病K562细胞有明显的抑制作用,抑制机制可能与其调控凋亡相关蛋白Fas、Bcl-2家族成员Bax、Bcl-xl有关。
3.4 抗病毒作用
YoungHeeJin等[32]报道了川楝子乙醇提取物能够抑制甲型流感病毒的侵入,在病毒吸附或感染之前起作用,川楝子作用于甲型流感病毒RNA聚合酶复合物的PA蛋白,抑制其复制;还可上调Mx1蛋白,Mx1蛋白通过破坏PB2-NP蛋白的相互作用,干扰与核糖核蛋白复合物组装,并抑制病毒聚合酶的活性。
3.5 镇痛作用
纪青华等[33]报道了川楝子的不同炮制品均有镇痛作用。Xie F等[34]报道,川楝子醇提物有显著镇痛作用。
3.6 抗氧化作用
贺亮等[35]报道,随着川楝子总黄酮和多糖浓度的增加,对O2及-OH的清除效率不断升高,说明川楝子总黄酮、多糖具有很好的抗氧化活性。
4 临床应用
4.1 驱虫
沈映君[36]报道了利用川楝素片(川楝素25mg/片)驱虫的情况,在不服用泻药的条件下,观察患者情况,16岁以下儿童2 326例,起效率84.8%;成人687例,起效率74.8%,儿童排虫率高于成人;患者一般在服用后的1h~6h开始排虫,24h~48h内排虫最多,可维持 3d~4d。
4.2 治疗胁痛
胁痛疾病的主要症状为一侧或两侧胁肋部疼痛。川楝子入肝经,是胁痛的常用药,用于胆系病证有较好的疗效。范忠华[37]报道了临床上使用黄芪桂枝五物汤加减(向黄芪桂枝五物汤中加入泽兰、元胡、五灵脂、川楝子)治疗胸廓综合征的情况,30例患者,总有效率达96.67%,疗效甚佳。
4.3 治疗消化性溃疡
张顺花[38]临床应用加味芍药甘草汤治疗消化性溃疡(组方中含有川楝子),治疗组和对照组各50例。1个疗程后,经电镜观察胃粘膜改善情况,治疗组有效率达97%,对照组有效率为72%,治疗组明显优于对照组。
4.4 治疗经前乳房胀痛
经前乳房胀痛是指经前乳房、乳头胀硬痒痛或有硬结,甚则疼痛可放射至腋窝及肩部,经后痛减渐至消失。吕丽华[39]应用香芍颗粒治疗经前乳房胀痛(组方中含川楝子),治疗30例患者,显效率达86.7%、总有效率达96.7%;对照组30例,服用逍遥丸治疗,显效率达50%、总有效率达83.3%。经临床证明,治疗组安全可靠且未见不良反应。
4.5 治疗更年期综合症
苟凯红[40]使用香芍颗粒治疗更年期综合症,组方中含有川楝子。治疗组43例,治疗3个月,总有效率达81.4%;对照组41例,服用逍遥丸,相同时间内总有效率为70.7%。治疗组疗效明显优于对照组。
4.6 治疗带状疱疹
带状疱疹多为肝气久郁、化火动湿、致湿热酿毒、蕴结肝胆、外渗肌肤所致。郭兴旺[41,42]采用予龙胆泻肝汤与川楝子水煎服,可治疗带状疱疹时肋间神经痛,效果显著;用四逆散加川楝子水煎服,可治疗肝气郁结、行将化热。沈国伟等[43]运用金铃子散加味治疗45例带状疱疹后遗神经痛患者,药物组成为川楝子、延胡索、虎杖,以7d为1个疗程,5个疗程后,总有效率达91%。
张凌宇[44]应用五苓散加味治疗带状疱疹后遗神经痛患者,组方中含有川楝子。治疗组30例,总有效率达86.67%;对照组29例,服用尼美舒利胶囊,总有效率达58.62%。五苓散疗效确切、作用持久。
4.7 治疗皮肤病
张阳阳等[45]报道了运用一贯煎治疗皮肤病的情况,一贯煎是由北沙参、麦冬、生地黄、当归、枸杞子、川楝子组成的方剂,有滋养肝肾、疏肝理气的功效。在临床应用时,可以将一贯煎加减药材治疗银屑病、黄褐斑、痤疮、老年性皮肤瘙痒等症,效果良好。
李德文[46]应用除疥止痒汤治疗疥疮,组方中含有川楝子,以止痒汤擦洗175例患者,痊愈率达96%,有效率达100%,效果显著。
5 小结与讨论
川楝子是我国传统的中药材,在我国有着悠久的药用历史,在上个世纪就提取、分离出了有效成分川楝素,并围绕着川楝素进行了一系列有关化学结构、药理作用、临床应用等方面的研究,并取得进展。近年来,随着分离、分析手段的进步,川楝子中越来越多的化学成分被分离出来,包括有效成分及毒性成分。但是,川楝子的临床应用也面临着一些困难与问题。川楝子的活性成分是川楝素,而它的毒性成分也是川楝素,如何对川楝素进行修饰而降低或消除毒性、如何掌握合适的剂量达到预期效果而不产生毒性,都是今后研究的方向。此外,楝科植物除川楝子外还有苦楝子,临床上常有二者混用的情况。二者有效成分是否相同、临床上是否可以相互代替使用,也是亟待需要深入研究及解决的问题。
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