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鹅不食草挥发油研究进展

2018-03-31贾晓顺张颖颖

山东化工 2018年16期
关键词:倍半萜挥发油内酯

贾晓顺,张颖颖

(1.山东中医药大学药学院,山东 济南 250355; 2.山东中医药大学中医学院,山东 济南 250355)

鹅不食草[Cenpiteda minima(L.)A.Br.et Aschers.],又名食胡荽,地胡椒,为菊科(Compositae)石胡荽属植物,全草入药,具有发散风寒,通鼻窍,止咳的功效,用于风寒头痛,咳嗽痰多,鼻塞不通,鼻渊流涕[1]。鹅不食草在我国主要分布于东北,华北,华中,华东,华南,西南地区,在日本,朝鲜,老挝,缅甸,印度等国家也有分布。鹅不食草成分复杂,主要有多糖、黄酮、挥发油类等成分,其中挥发油包括萜类,含氧衍生物,脂肪族化合物等。《本草纲目》记载“其气辛味重不堪食,鹅也不食之”,鹅不食草以其“辛”味得其名,其辛味主要与其成分挥发油有关。鹅不食草在传统医学中有悠久的应用历史,临床上广泛用于治疗过敏性鼻炎,百日咳,头痛等疾病。国内常用治疗过敏性鼻炎、流行性感冒等 ,国外临床用于抗菌、抗病毒、抗原虫等,课题组长期以鹅不食草为研究对象,对鹅不食草多糖、黄酮及其挥发油进行了部分研究,现就国内外鹅不食草挥发油的药理研究进展进行初步总结,以为今后的科学研究以及新药开发提供参考。

1 鹅不食草挥发油的成分研究

国内对鹅不食草最早的研究开始于利用其挥发油成分制备合剂来治疗鼻炎。杨艳芳[2]等人采用水蒸气蒸馏以及超临界二氧化碳萃取技术提取鹅不食草挥发油,进而通过GC-MS对两种方法得到的化合物进行比较研究,发现其中含有倍半萜类,甾醇类,脂肪酸类等化合物。其中,超临界二氧化碳提取物共鉴定了21种化合物,主要含有分子量大的,沸点高的成分,且以8,11-二烯-愈创木内酯-3-酮(13.70%),20(29)-双键-(3b)-羽扇豆醇-3-醋酸酯(13.69%)和棕榈酸 (7.99%)含量相对较高。水蒸气蒸馏提取物共鉴定了26种化合物,主要含有分子量较小,沸点较低的成分,以反式乙酸菊烯酯(39.76%)和棕榈酸(5.77%)含量相对较高。

随后,吴林芬[3]等人以同时蒸馏得到鹅不食草总挥发油,并采用气相色谱-质谱联用法定性各成分的色谱峰,分析结果显示,其总挥发油中含量最高的成分是反式乙酸菊烯酯(41.361%),其次为10-acetoxy-8,9-epoxythymolisobutyrate(5.422%)、百里酚(3.389%)、3-异丙基-4-甲基-3-戊烯-1-炔(2.644% )、(1S)-6,6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-基甲醇乙酸酯(2.613%)、(-)-环氧石竹烯(2.509%)、(S)-顺式-马鞭草烯醇(2.224%)、长叶烯(2.098%)等。

刘杰[4]等人用GC-MS分析鹅不食草挥发油的成分,将分离的44个色谱峰进行初步鉴定,发现以反式乙酸菊烯酯(59.06%)含量最高,其次还有石竹烯(5.19%),6,6-二甲基-2-亚甲基双环[3,3,1]庚烷(4.41%),香芹酚(4.22%)等。

对于鹅不食草挥发油的提取方法,传统方法多采用蒸馏法,超临界二氧化碳萃取法,刘运美[5]等人考虑到是否浸泡,粉末大小,萃取剂的选择,重复性等因素确定最佳实验方案,采用挥发曲线法提取鹅不食草挥发油,简便快捷,效率高。

2 鹅不食草挥发油的药理作用

2.1 抗炎

覃仁安[6]等人通过研究鹅不食草挥发油对急、慢性炎症两方面的对抗来探究其抗炎机制。该研究组建立小鼠棉球芽肿和蛋清致大鼠足肿胀模型并分别作为慢、急性炎症的研究对象,用荧光分光光度计的荧光强度作为标准来测定大鼠组织中组胺和5-羟色胺的含量,将小鼠肉芽肿的重量统计数据和大鼠足肿胀组织中组胺和5-羟色胺的含量统计结合分析,发现鹅不食草挥发油对急、慢性炎症均有一定的对抗作用,且抗炎作用与组胺和5-羟色胺的释放有关,这为临床上利用鹅不食草来对抗炎症提供了依据。

刘志刚[7]等以豚草花粉诱导豚鼠建立过敏性鼻炎动物模型, 用鹅不食草挥发油进行治疗,发现治疗后局部鼻粘膜病变有显著改善, 说明鹅不食草挥发油对过敏性鼻炎中的炎症有较好的抗炎效果。

张煌[8]等人利用吸附色谱法对鹅不食草挥发油进行成分分离,得到72种分离组分,将其分为4组并按流出顺序编号为VOCM1,VOCM2,VOCM3,VOCM4,建立SD大鼠足趾肿胀及小鼠耳肿胀的模型,将上述4种组分,鹅不食草挥发油以及生理盐水制成注射剂,并分别给上述两个模型腹腔注射,以大鼠足趾和小鼠耳的抑制率和肿胀率作为统计指标来探究鹅不食草挥发油及其分离组分对炎症的影响,结合统计数据以及热板实验测得的痛阈值,发现VOCM2和VOCM3的抗炎作用明显,此研究成果为抗炎有效成分的分离纯化提供了理论基础。

2.2 抑菌

鹅不食草挥发油的抑菌活性研究相对较少,以往研究主要集中于其醇提物。李吉华[9]等人利用纸片扩散法研究鹅不食草醇提物的抗菌活性,结果表明,其对金黄色葡萄球菌等菌株的抑制作用显著。梁恒兴[10]等从鹅不食草全草醇提取物中得到3个乌苏烷型三萜,其中taraxasterol acetate和taraxasterol显示出较强抗菌活性。国外学者[11]从尼泊尔鹅不食草全草中分离出三种倍半萜,研究发现对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌具有较强的生物活性,其中,6-O-isbutyroylplenolin(6-O-异丁酰二氢堆心菊灵)抑菌作用最为明显。

2.3 抗肿瘤

肿瘤是危害危类健康的最重要的问题之一,我国每年新发现肿瘤病例300多万,平均每分钟有6人被诊断为癌症。从天然药物中发现有效抗肿瘤成分,是当前抗肿瘤研究的重要方向。

国外学者[12]从鹅不食草中分离出一种倍半萜成分6-O-Angeloylenolin,对于抑制肺癌细胞H1299和A549的发育和聚集效果明显。近期,又有学者[13]研究鹅不食草挥发油对斑马鱼胚胎的抗血管生成作用,研究结果表明,挥发油中的6-O-Angeloylenolin具有最有效的抑制作用,抗血管生成对于抑制肿瘤细胞的转移具有良好的效果。由此可见,鹅不食草挥发油中的6-O-Angeloylenolin成分对于肿瘤细胞的抑制作用有待更深的研究。

吴林芬[14]等人利用GC-MS对鹅不食草挥发油的主要成分进行研究,初步发现了棕榈酸。随后,杨艳芳[15]等人对鹅不食草正丁醇部位化学成分进行研究,先后发现了十五烷酸(1)、棕榈酸(2)、十八烷酸(3)、β-胡萝卜苷(4)、尿嘧啶(5)和山萘酚-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷(6)6种成分。该研究组根据小毛茛中发现的棕榈酸为其唯一抗肿瘤成分推断鹅不食草中的棕榈酸为鹅不食草抗肿瘤的活性成分。

吴凌莉[15]等人利用硅胶柱色谱,凝胶柱色谱等方法将鹅不食草化学成分进行分离纯化,先后得到伪蒲公英甾醇乙酸酯(1)、棕榈酸(2)、木栓酮(3)、短叶老鹳草素(4)、青蒿酸(5)、β-谷甾醇(6)、苯甲酸(7)、胡萝卜苷(8)、猫眼草酚D(9)、3-甲氧基槲皮素(10),其中短叶老鹳草素为伪愈创木内酯骨架的倍半萜, 该类型的化合物具有抗肿瘤和细胞毒作用。蒲首丞[16]利用柱色谱,反相HPLC对鹅不食草进行分离纯化,得到5种成分,随后利用NMR等方法鉴定该5种成分结构,发现都为愈创木内酯,将该5种成分进行MTT抗肿瘤实验法,结果显示,该5种成分在高浓度时肿瘤生长抑制率达50%以上。短叶老鹳草素和愈创木内酯都为倍半萜类成分,而挥发油的主要成分为萜类,该研究结果表明,鹅不食草挥发油成分有明显的抗肿瘤作用。

刘宇[17]等人在鹅不食草超临界二氧化碳萃取物中发现,含量最高的愈创木内酯型倍半萜8,11-二烯-愈创木内酯-3-酮和含量较高的桉叶内酯型倍半萜1,4-二烯-桉叶内酯-2-酮具有抗肿瘤活性,而水蒸气蒸馏法分析出的成分抗肿瘤活性不明显。

2.4 平喘

目前,哮喘的治疗方法,西医主要为吸入气管扩张剂,糖皮质激素,抗组胺类药物等方法,疗效较长且易反复发作。覃仁安[18]等人研究了鹅不食草挥发油对急性肺损伤大鼠支气管上皮细胞CD54表达的影响。研究组分别用对照组,VOCM低剂量组和VOCM高剂量组给大鼠灌胃,然后通过油酸合并脂多糖"两次打击"大鼠来构建大鼠急性肺损伤模型。结果显示,VOCM高剂量组和低剂量组均能抑制大鼠支气管上皮细胞CD45的表达。

陈强[19]等人采用药物喷雾引喘豚鼠并记录哮喘发病潜伏期,用鹅不食草挥发油灌胃后再次引喘,对照给药前后抽搐次数以及潜伏期,发现鹅不食草挥发油对哮喘潜伏期具有延长作用。为进一步探究鹅不食草挥发油的平喘效果,该研究组将豚鼠离体的气管平滑肌螺旋条,连接麦氏浴槽和肌张力转换器,通过记录仪记录并描述曲线,对比给药前后数据并计算解痉百分率,发现鹅不食草挥发油对组胺引起的气管平滑肌收缩具有抑制作用。以上结果证明了鹅不食草挥发油的平喘作用良好。

2.5 抗超敏反应

超敏反应发病率较高,且病程长,易反复,严重影响患者的日常生活。当前国内外主要针对鹅不食草挥发油抗过敏性鼻炎进行了各种研究。覃仁安[20]等人构建了胸膜炎大鼠模型,以血清中CGRP和炎症预积因子的含量作指标进行研究。结果表明,鹅不食草挥发油对CGRP的升高,TNF-α的分泌合成以及促炎症因子NO的产生均有对抗作用,这为临床上治疗过敏性鼻炎提供了依据。余洪猛[21]等人利用豚鼠花粉作为致敏原,来构建过敏性鼻炎豚鼠模型,通过对照鼻分泌物及鼻黏膜组织中的各成分,发现鹅不食草挥发油对过敏性鼻炎具有确切的疗效。刘志刚[7]等人的研究也证实,鹅不食草挥发油确有抗超敏反应之功效。

鹅不食草挥发油的抗过敏活性在临床上得到了广泛的应用,易军[22]等人用羟丙基-β-环糊精将鹅不食草挥发油包含后制成鼻腔喷雾剂,一方面提高了挥发油的水溶性,方便喷雾的制备,另一方面掩盖其辛味,提高病人的接受度,为过敏性鼻炎患者带来福音。

此外,蔡庄粧[23]等人用OVA过敏原鼻滴液建立豚鼠过敏性鼻炎的模型,用鹅不食草乙醇提液,水提液,石油醚提取物对其治疗。结果表明,治疗后的豚鼠与对照组相比,鼻粘膜组织构造较完整,血清中OVA-slgE浓度降低,抓鼻和打喷嚏的次数明显较少。说明三者均有抑制过敏性鼻炎的作用,研究结果还发现,抑制效果以乙醇提取物的作用最明显。

3 展望

鹅不食草含多糖、黄酮、挥发油等各种成分,其中挥发油含量较高,是其药理作用的主要有效物质。综合国内外研究可见,鹅不食草挥发油具有多种药理作用,在抗炎、抗肿瘤、抗超敏反应、平喘等方面都有较好活性,尤以抗肿瘤和抗超敏反应活性最为突出。其临床应用中,亦以抗超敏反应为主。目前,对鹅不食草挥发油的研究主要集中于成分分析、总挥发油药效研究方面,其具体有效成分及作用机制并未得到充分阐释。故此,今后在鹅不食草挥发油的研究中,应对其有效成分进行进一步深入研究,并以体外细胞实验及动物模型对其作用机制进行详细研究,进而阐明其具体作用的靶点及相关信号通路,为探明鹅不食草挥发油的作用机制提供理论基础,进而推动其临床应用研究,开发新型药物。

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