石斛化学成分及药理作用研究进展
2019-02-15李成刘晓龙张璐刘京
李成,刘晓龙,张璐,刘京
(石家庄以岭药业股份有限公司,河北石家庄 050035)
石斛属(Dendrobium Sw.)是兰科(Orchidaceae)中第二大属,包括约1 500余种植物,广泛分布于亚洲、欧洲、澳大利亚等地区[1]。我国约有74种2变种石斛属植物,主要分布于云南、广西、广东、贵州、台湾[2]。石斛属多种植物的新鲜或干燥茎被收做药用,统称石斛。《神农本草经》将铁皮石斛列为“上品”,民间称其为“救命仙草”[3]。
近年来,国内外学者从石斛属植物中分离鉴定出约100种化合物,包括多糖类、生物碱类、菲类、联苄类、芴酮类、倍半萜类、香豆素类、甾醇类、氨基酸类和微量元素等等,其中生物碱类最多[4]。
《中华人民共和国药典》(2015版)收录了铁皮石斛、石斛(来源金钗石斛、鼓槌石斛、流苏石斛)[5]。石斛具有“主伤中,除痹,下气,补五脏虚劳赢瘦,强阴,久服厚肠胃,轻身延年”之功效[6]。现代药理研究表明,石斛具有增强免疫力、抗氧化、抗肿瘤、保肝、抗疲劳等多种功能活性[7]。
1 石斛化学成分
1.1 多糖类
多糖是石斛中一种重要的有效成分。Wei等[8]通过实验从铁皮石斛多糖(DOP)中得到DOPa和DOPb2个多糖亚组分。王军辉等[9]从金钗石斛粗多糖中,采用DEAE-纤维素柱、Sephacryl S-200、Sephadex G-100分离得到7种多糖组分。鲍素华等[10]采用不同体积分数的乙醇进行分步醇沉,分离得到3种铁皮石斛中粗多糖。Zha Xueqiang等[11]采用霍山石斛,经过水提取、醇沉、过DEAE纤维素离子交换柱、凝胶柱Sephadex G-25等分离得到5种多糖组分,并对其结构进行了化学技术和核磁共振波谱研究。赵永灵[11]等从兜唇石斛的茎中提取分离得到3种多糖:AP-1、AP-2、AP-3,并证明其均为单一均匀成分。王世林等[13]对黑节草(铁皮石斛)采用水提醇沉法,分离纯化得到多糖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
1.2 生物碱类
1932年,石斛碱(dendrobine)首次从金钗石斛中分离得到。根据化学结构的不同,目前已报道的生物碱有5类,分别为倍半萜类、吲哚里西啶、吡咯烷、苯酞类以及咪唑类[14]。Wang等[15]采用液相色谱-质谱联用的方法对9种金钗石斛倍半萜类生物碱进行鉴定和结构分析,将9种倍半萜类生物碱分为石斛碱和石斛次碱。金钗石斛生物碱类化学成分,现已鉴定的生物碱类主要有石斛碱、金石斛碱、石斛副碱、石斛星、石斛酮碱、6-羟基石斛碱、石斛醚碱、石斛次碱、N-甲基石斛季铵碱、N-异戊烯基石斛季铵碱等24种[16]。
1.3 二苯乙烯类
蔡金艳等[17]采用色谱法从束花石斛中分离等到4个菲类化合物,并从中分离得到一个新的化合物,命名为束花石斛酚A。Ye等[18]在报春石斛中发现了1个新型9,10-二氢菲糖苷。Chen等[19]从华石斛植株中分离鉴定了4种新型联苄衍生物,分别为3,4-二甲氧基-5,α(S),3′-三羟基联苄、3-甲氧基-4,5,3′-三羟基联苄、3-甲氧基-4,5,3′-三羟基-α-氧联苄、7-(11-羟基苄基)-5′-(11′-羟基苯乙基)-1,1′-二甲氧基-7H-氧杂蒽-2,3,2′-三羟基-双联苄。周学明等[20]从金钗石斛中获得了3种新型的菲类衍生物和20种已知的菲类衍生物、联苄衍生物及双酚。
1.4 芴酮类
周学明等[20]从金钗石斛中分离得到1个新的芴酮;杨虹[21]从鼓槌石斛中分到3个芴酮类新化合物。
1.5 其他类
石斛中还包括萜类、黄酮类、氨基酸、微量元素等成分。Fan等[22]从大苞鞘石斛D.wardianum Warner茎中分离了2个具有独特5/7/4三环结构的新型倍半萜类化合物,通过MTT实验发现其中1个化合物促进半乳糖引起的人晶状体上皮细胞HLECs增殖。张冬英等[23]采用水蒸气蒸馏法结合GC-Ms技术从鼓槌石斛花中分离鉴定42个化合物,主要为单萜类、脂肪烃及其衍生物类物质,占挥发油总量59.1%。陆礼和等[24]对金钗石斛所含有的营养成分进行成分分析,从金钗石斛中测出12种氨基酸和8种无机元素。曲继旭等[25]对金钗石斛、鼓槌石斛和铁皮石斛中的氨基酸含量和组成进行研究,发现3种石斛均含有17种氨基酸。
2 石斛药理作用
2.1 免疫作用
谢唐贵等[26]通过观察铁皮石斛提取物对小鼠巨噬细胞炭末廓清、溶血素抗体生成的影响,发现铁皮石斛水提取物显著提高炭末廓清指数及溶血素抗体含量。余琪等[27]通过比较铁皮石斛、金钗石斛、鼓槌石斛和流苏石斛4种药用石斛对增强小鼠免疫功能的效果,发现4种石斛均能增强小鼠免疫功能,但铁皮石斛在增强巨噬细胞吞噬能力及提高免疫抑制小鼠血液中的中性粒细胞数方面效果优于另外3种石斛。陈星星等[28]通过小鼠实验证实,在体外培养条件下,铁皮石斛协同LPS、ConA促进脾脏淋巴细胞增殖,加强机体的免疫功能。宋美芳等[29]通过实验证明两种石斛多糖均能明显刺激脾淋巴细胞增殖,促进脾淋巴细胞中的白细胞介素-2及干扰素-γ的活性。Pan等[30]研究发现从鼓槌石斛多糖,都能促进BALB/C小鼠的脾细胞增殖。
2.2 降血糖
刘庆春[31]在研究中发现,金钗石斛能显著降低糖尿病大鼠的空腹血糖、血清尿素氮以及肌酐浓度,发现金钗石斛对糖尿病大鼠的肾脏有明显的保护作用,其机制可能与金钗石斛能够减少肾组织中PKC和TGF-B1的表达有关。黎同明等[32]研究证明,石斛合剂能够显著降低血糖、调节糖化血清蛋白和血脂,保护和修复STZ诱导的糖尿病大鼠的胰岛组织结构,并改善鼠胰腺组织功能,显著抑制胰岛细胞凋亡、坏死。宓文佳[33]对成模小鼠进行灌胃给药,发现铁皮石斛茎提取物能改善糖尿病模型小鼠体征、口服糖耐量。
2.3 抗氧化
安祯祥等[34]通过研究金钗石斛多糖对四氯化碳复合乙醇所致大鼠肝纤维化的保护作用,证实金钗石斛多糖对肝纤维化大鼠肝功能损伤具有明显治疗作用,其机制与石斛多糖提高大鼠抗氧化能力,减轻肝脏炎症反应有关。谢庆芬等[35]通过研究发现霍山铁皮石斛提取物正丁醇部位在DPPH自由基清除能力、·OH自由基清除能力以及总抗氧化能力上都有比较明显的抗氧化作用。唐汉庆等[36]通过实验证明铁皮石斛可通过提高抗氧化能力和减少氧化产物生成纠正氧化/抗氧化失衡状态,这一作用与其剂量相关。
2.4 其他
石斛还具有抗炎、抗肿瘤、缓解疲劳等药理作用。Kim J H等[37]研究证实,金钗石斛菲类化合物通过激活NF-kB阻滞作用和MAP激酶的磷酸化实现LPS诱导大鼠巨噬细胞的抗炎。周威等[38]通过各种色谱技术提取分离纯化金钗石斛提取物中的天然产物,并经过波谱方法鉴定化合物结构,采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法、MCF-7乳腺癌细胞,将单体化合物进行体外抗肿瘤活性研究,部分化合物具有良好的抗肿瘤活性。谢唐贵等[39]通过实验证实,铁皮石斛水提取物可显著延长小鼠力竭游泳时间、降低疲劳小鼠血清乳酸含量及增加疲劳小鼠肝糖原含量。
3 结语
近年来,由于生活节奏加快以及饮食习惯的改变,亚健康状态人数逐年增多,并呈现年轻化趋势。石斛作为传统滋补佳品,在增强免疫力、降血糖、抗氧化、抗疲劳等亚健康状态方面的保健作用均十分突出,特别适合现代社会疾病谱变化的预防及日常保健调理,市场前景广阔。2018年4月24日,国家卫健委发布《关于征求将党参等9种物质作为按照传统既是食品又是中药材物质管理意见的函》,拟将铁皮石斛按照食药物质管理,此征求意见稿的发布必将更加推动后期石斛类产品的开发,相信随着活性成分及作用机制与作用途径等方面的深入研究,石斛的药用和保健价值将得到更好的开发。