中国梣属植物药用研究进展△
2018-03-21王芳王晓婷白吉庆
王芳,王晓婷,白吉庆
(陕西中医药大学,陕西 咸阳 712046)
木樨科梣属(Fraxinus)又称白蜡树属,多为落叶乔木,稀灌木。全世界有60多种,大多数分布在北半球暖温带,少数伸展至热带森林中。我国产27种,1变种,其中1种系栽培,遍及各省区[1]。本属植物既有经济价值,更有较高的药用价值,其中部分种的树皮被作为中药 “秦皮”使用,具有消炎解热、收敛止泻的功能。其白蜡树可以放养白蜡虫,为工业上取蜡的重要原料之一[1]。此外,因其树姿优美、抗逆性强,是盐碱地的重要造林树种及园林绿化树种之一[2]。现将梣属植物的国内资源分布、化学成分、药理作用和临床应用现状等进行综述。
1 梣属药用植物学研究
梣属植物白蜡树的树皮作为秦皮入药历史悠久,中药 “秦皮”始载于 《神农本草经》,具有清热燥湿、收涩止痢、止带和明目等功能[3]。药用秦皮植物的来源很多,其中有9个种和3个变种的树皮均可以入药[4]。2015版 《中华人民共和国药典》规定的秦皮来源为尖叶白蜡树皮、苦枥白蜡树皮、白蜡树皮和宿柱白蜡树皮4个种类。此外,华山梣和秦岭梣的树皮,在陕西也被作为秦皮药材来源[5];东北部分地区也用水曲柳的树皮作秦皮使用;新疆部分地区以美洲绿梣的树皮作秦皮,但水曲柳和美洲绿梣与正品秦皮成分差异很大,应严格加以区分。梣属药用植物分类论述见表1。
2 梣属植物地理分布
梣属植物是北温带落叶阔叶树,主要分布于北纬20~60°,欧洲、亚洲、北美和北非均有[6]。其中东亚(中国为主)和北美是两个集中分布区。下面分种论述几种主要的药用梣属植物在国内的分布情况[7]:1)苦枥白蜡树 Fraxinus rhynchophylla Hance别称大叶梣或花曲柳。主要分布在辽宁抚顺、吉林浑江、黑龙江等地区。药用干皮和枝皮,产量较大,商品名称为东北秦皮;2)尖叶白蜡树Fraxinus szaboana Lingelsh.也称尾叶梣。主要分布于山西、陕西、甘肃、宁夏等地区。干皮和枝皮入药,产量多,商品名称为陕西秦皮;3)白蜡树 Fraxinus chinensis Roxb.主要分布于四川峨眉和夹江、贵州等地。干皮和枝皮入药,产量较多,商品名称为四川秦皮;4)宿柱白蜡树Fraxinus stylosa Lingelsh.主要分布于陕西南部、四川等省区。干皮和枝皮入药,产量较少,商品名称为陕西白点秦皮;5)水曲柳Fraxinus mandshurica Rupr.主要分布于东北的辽宁、吉林等地。产量较多,当地农民常以水曲柳干皮作为秦皮使用。近年来有学者研究水曲柳的化学成分,发现其有效成分不同于正品秦皮,应视为伪品;6)华山梣Fraxinus rhynchophylla var.huashanensis J.L.Wu主要分布于陕西南部华山一带,产量较少,为民间药用秦皮,有时混同陕西秦皮收购。梣属植物地理分布情况见表2。
表1 梣属药用植物分种论述表
表2 梣属植物生境分布表
表2(续)
3 梣属植物的化学成分
目前研究发现,存在于梣属植物中的化合物有香豆素类、裂环环烯醚萜类、苯基乙醇类等,其中裂环环烯醚萜类主要以苷的形式存在。梣属植物还含有木脂素类、黄酮类、单酚类化合物等,但含量较少[8]。香豆素类成分含量最高,也是其临床药用的活性成分。
3.1 香豆素类化合物
关于梣属植物树皮的化学成分,国内外早有研究。其中大多数树皮中可分离出香豆素类化合物如6,7-二羟基香豆素及 6,7-二羟基香豆素-(6)-β-D-葡萄糖苷[9]。陈琳等[10]对中华人民共和国药典收载的正品秦皮药材中主要含有的香豆素类成分同时进行含量测定,结果表明,各品种中香豆素成分均为秦皮甲素含量最高,6,7-二甲氧基-8-羟基香豆素含量最低。白蜡树和苦枥白蜡树中秦皮苷含量高于秦皮乙素,宿柱白蜡树中秦皮乙素含量高于秦皮苷,尖叶白蜡树中这2种成分的含量接近,各品种秦皮素含量均小于秦皮苷、秦皮乙素。由此可以看出各品种间香豆素类成分的含量有差别,从梣属植物中己经分离出约20多种香豆素类成分[11]。香豆素类是梣属植物区别于木犀科其他属植物的标志性成分,成为研究该属植物化学成分的热点,近些年来对梣属植物的裂环烯醚萜苷类成分研究不断增加[8]。
3.2 裂环烯醚萜类成分
木犀科梣属植物主要含有香豆素类和裂环烯醚萜类化合物,具有抗炎、抗菌、利尿、抗氧化和保肝等活性,所以对其化学成分和药理作用研究具有重要的意义[12]。梣属植物中的裂环环烯醚萜类成分多与葡萄糖结合成苷,只有少数呈游离状态存在,更多的是与苯乙醇类或酚类以酯键形式结合[11]。最新研究发现,梣属植物中有52种裂环环烯醚萜类化合物存在,而目前研究较为深入的只有13种[8]。从梣属植物中发现的环烯醚萜苷成分,结构中往往结合有其他的苯乙醇基、咖啡酰基、香豆素衍生物基团及多个糖基等片段,有的甚至形成大环结构,因此,也成为了该属植物的重要微量成分。梣属植物中的环烯醚萜昔类多存在于新鲜的叶子中,Kuwajima等[13]从白蜡树叶中分离到了橄榄苦苷、橄榄苦素和白蜡树苷,在树皮和种子中也有少量分布。
3.3 木脂素类成分
木脂素是一类由苯丙素氧化聚合而成的天然产物,通常是指其二聚物[14]。从梣属植物中分离出的木脂素多属四氢呋喃型,有游离型的,也有与糖形成苷的,以单糖苷常见[15]。
3.4 苯基乙醇类成分
梣属植物树皮主要含有秦皮甲素(aesculin)、秦皮乙素(aesculetin)等香豆精成分和裂环烯醚萜类成分。此外,有学者从白蜡树中分离得到了胡萝卜苷、丁香苷、甾醇等成分[16]。
4 梣属植物的药理作用
4.1 抗病原微生物、抗病毒作用
秦皮中所含的主要成分秦皮甲素和秦皮乙素是抑制病原微生物的有效成分之一[17]。梁承远等[18]研究发现,秦皮乙素对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌等病原微生物的生长有显著的抑制作用。杨春雪等[19]发现,秦皮素作用机体后,能使金黄色葡萄球菌培养液的电导率增加,然而菌体内DNA及RNA等大分子物质没有明显外漏。说明秦皮素只引起金黄色葡萄球菌细胞膜渗透性的改变,并未破坏细胞膜的完整性,因此其抑菌作用靶点不是细胞膜。汪业菊[20]研究表明,秦皮素通过与DNA发生嵌入作用,影响了拓扑异构酶的活性,使菌体内核酸的代谢活动受到抑制、菌体内相关蛋白的表达受阻、菌体正常生理活动不能进行,从而达到抑菌杀菌的目的。
4.2 保肝作用
李小华等[21]通过观察秦皮甲素对高脂饮食诱导的实验性大鼠脂肪肝的防治发现,秦皮甲素显著降低脂质在肝脏的蓄积,结果表明,秦皮甲素对实验性脂肪肝有一定的防治作用。杨宗辉等[22]发现,秦皮提取物通过降血清TG和ApoB,抑制肝细胞微粒体中TG和ApoB的过多生成的作用机制,从而起到保肝的作用。
4.3 抗肿瘤作用
王晶[23]通过秦皮甲素对肺癌细胞 A549增殖、凋亡的影响及机制的研究,发现秦皮甲素可将A549细胞周期阻滞于S期,G2/M期细胞减少,从而抑制细胞增殖;同时秦皮甲素可使Bax蛋白表达增强,Bcl-2蛋白表达减弱,诱导人肺癌A549细胞凋亡。霍洪楠等[24]研究发现,秦皮素可通过降低MCF-7细胞E2β靶基因蛋白cyclin D1和Bcl-2的表达,抑制基因组信号通路及抑制E2β介导的MAPK/Erk1/2非基因组信号通路来发挥抗乳腺癌作用。
4.4 抗氧化作用
王波[25]研究发现,一定剂量的秦皮对辐射所致的脂质过氧化反应有明显的抑制作用,对辐射损伤小鼠有一定的保护作用,其机制初步认为可能与抗氧化活性有关。
4.5 抗炎镇痛作用
翁闪凡等[26]研究结果显示,秦皮甲素对三硝基苯磺酸(TNBS)诱导的大鼠实验性溃疡性结肠炎(UC)有良好的治疗作用,可明显减轻大鼠结肠炎症状和改善大鼠的状况,其作用可能是通过抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)分泌,上调白细胞介素-10(L-10)表达,改善肠道免疫平衡紊乱而实现的。
此外,梣属植物还有利尿、抗凝和抗过敏作用,中枢抑制作用,镇静、镇痛作用、治疗慢性气管炎作用等。
5 梣属植物的临床应用
药理学实验表明,秦皮有抗菌、抗炎和抗过敏作用,临床上可以用于肠炎、慢性气管炎、痢疾和眼科疾病等[27]。秦皮归肝、胆、大肠经,具有清肝明目的功能,是治疗眼疾的要药。马芬俞总结了秦皮在眼科中的应用,秦皮可以治疗肝热或风热引起的目赤肿痛、治疗肝热或风热引起的目生翳膜和湿热引起的眼赤烂等[28]。仁青卓玛[29]通过观察临床骨折患者服用藏药 “八味秦皮丸”后的治愈效果,发现其对陈旧性骨折导致的疼痛和肿胀有良好的疗效。
6 结论
梣属植物遍布全国各地,主要生长在海拔3500 m以下山坡杂木林中。目前,由于人为砍伐过度,致使有些地区的梣属物种数量急剧下降,所以加强对当地植被的保护刻不容缓。药理实验表明,秦皮具有抗菌、抗炎、抗肿瘤和保肝等作用,临床上广泛用于眼科疾病的治疗和细菌性痢疾等肠胃病的治疗。因此,提取有效成分进行体外实验,扩大其药用范围或者直接研制成新剂型都可以更好地开发利用秦皮。该属植物的应用价值正在不断扩大,其研究更为深入,学术报道不断增多。
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