淫羊藿化学成分及药理研究进展
2019-07-16袁志鹰黄惠勇赵碧清
罗 露,袁志鹰,2,3*,黄惠勇,3,赵碧清*
(1.湖南中医药大学 药学院 ,湖南 长沙 410208;2.湖南省中药饮片标准化及功能 工程技术研究中心,湖南 长沙 410208;3.湖南省药食同源 功能性食品工程技术中心,湖南 长沙 410208 )
淫羊藿在《图经》中被称为三枝九叶草,在《唐本》中又被称为仙灵脾。而淫羊藿这个名字来源于“服之使人好为阴阳。西川北部有淫羊,一日百遍合,盖食此藿所致,故名淫羊。”[1]淫羊藿为药典收录的传统中药,共有5个品种,分别为心叶淫羊藿、箭叶淫羊藿、柔毛淫羊藿、巫山淫羊藿和朝鲜淫羊藿[2]。分布范围广,味辛甘,性温,走肝肾二经,具有补肾壮阳、强健筋骨、祛风除湿之功效,也可用于治疗骨质疏松、更年期综合征、乳房肿块、高血压、冠心病等疾病,具有巨大的研究价值。本文系统地总结了淫羊藿的植物性状、地理分布、化学成分及药理活性,为促进淫羊藿的高效开发奠定基础。
1 各品种淫羊藿植物性状及地理分布[3-9]
心叶淫羊藿(EpmediumbrevicornuMaxim.),性状为:茎细圆柱形,茎生叶对生,二回三出复叶,小叶有长柄基部心形,叶片薄且为革质,形状卵圆形,上表面为黄绿色,下表面为灰绿色,无臭味微苦。生长于海拔650~2 100 m的灌丛中,潮湿且背光的地方。主要分布于陕西、山西、甘肃、青海、四川、宁夏等省。淫羊藿喜阴,花与叶均有较高的观赏价值,所以不仅可以作为药来开发,也可培育为观赏品种。
箭叶淫羊藿(Epimediumsagittatum(Sieb.etZucc.) Maxim.),是淫羊藿属物种中分布最广泛的一种,不同地区分布的形态差异较大。株高14~90 cm,根状茎短粗,结节状且延展性差,一回三出复叶,卵圆形或者卵状披针形,边缘有细刺毛,叶片革质,茎生叶形与根出叶极其相似,基部呈歪箭状心形而先端逐渐变尖。生长于海拔100~700 m的疏林下、灌丛中或水沟边,主要分布于华东华南各省。
柔毛淫羊藿(EpimediumpubescensMaxim.),叶片下表面灰色及叶柄密为白色网状茸毛。柔毛淫羊藿生长于海拔300~2 000 m的灌丛中、山坡或山沟的荫湿处。主要分布于陕西南部、四川、湖北部分地区,甘肃的最南端也有少量分布。
朝鲜淫羊藿(EpimediumkoreanumNakai),二回三出复叶,小叶较长为卵形,先端又长又尖,并且叶片较薄为纸质。朝鲜淫羊藿生长于海拔200~900 m多荫的林下或灌丛间。日本沿海岸、朝鲜北部和中国长白山地区都有分布,在中国主要分布于吉林和辽宁的东部,黑龙江和吉林交界处也有少量分布。朝鲜淫羊藿自身朝向从西南到东北随着经纬度变化而变化。
巫山淫羊藿(EpimediumwushanenseT. S. Ying),根状茎呈结节状,坚硬,表面较多须根。一回三出复叶,边缘有刺齿。巫山淫羊藿生长于海拔300~1 300 m的山坡灌草丛中或石缝中,且分布集中在两个地区,其中一个为四川的东部和重庆的北部;另一个为贵州东南部及湖南西南部,广西和陕西也有少量分布但分布区域比较狭窄。详见表1。
表1 淫羊藿各品种植物性状及分布
2 化学成分
淫羊藿化学成分为黄酮类、木脂素、多糖、生物碱等。其主要成分为黄酮类淫羊藿总黄酮有抗骨质疏松和促进生殖内分泌功能、抗肿瘤等作用[10];而淫羊藿中多糖既能增强免疫又能抗病毒;生物碱以朝鲜淫羊藿的木兰花碱含量较多;挥发油中主要是羧酸类、酮类和醇类;在无机元素方面,淫羊藿中Ca、K、Mg含量较高[10]。淫羊藿还有很多未知的成分以及作用需要我们去探索。化学成分详见表2[10-12]。
表2 淫羊藿各品种植物化学成分
3 药理活性研究
3.1 对生殖系统的作用
辛钟成等[13]通过体外实验证实,淫羊藿苷有提高大鼠阴茎勃起的功能,能够选择性地松弛阴茎海绵体平滑肌从而增强阴茎勃起,并对周围血压没有明显影响,还可以使精液分泌增多和性欲增强,根及叶部效果最强;郑杨等[14]药理实验揭示了淫羊藿具有性激素样作用,实验表明清晨时小鼠服用后拟性激素样作用效果最明显;还有研究表示,淫羊藿总黄酮可以使去卵巢鼠的下丘脑和海马区雌激素受体的表达明显升高[15];淫羊藿苷还能促进睾酮释放、缓解糖尿病所致的睾丸损伤[16]。临床常用来治疗阳痿遗精、生殖系统障碍,也可做保健品用来补肾壮阳。
3.2 对免疫系统的作用
淫羊藿在免疫系统的作用主要是增强特异性免疫和非特异性免疫。淫羊藿苷药理实验表明其能够促进小鼠的脾淋巴细胞,能够产生CSF样活性。郑民强等[17]对免疫低下的小鼠注射淫羊藿总黄酮后发现小鼠脾脏指数显著增加,使血清溶血素水平上升即增强单核吞噬系统功能,增加白细胞介素2即增强特异性免疫功能,肿瘤坏死因子α水平也显著增加,淫羊藿总黄酮还可发挥抗凋亡效应。
3.3 对心血管系统的作用
3.3.1 抗心律失常作用 黄玉珊等[18]研究提示箭叶淫羊藿叶有抗心律失常作用且机制可能与抑制Ca2+内流有关,后续有研究[19]发现淫羊藿是通过调节钙离子运动来达到影响心肌功能的效果;黄玉珊等[18]还发现箭叶淫羊藿叶对乌头碱诱发的心律失常的大鼠有治疗效果;张铁华等[20]研究发现淫羊藿总黄酮苷通过对β受体的阻滞来减少Na+、Ca2+内流,达到降低自律性的效果,更加证明了淫羊藿有抗心律失常的作用,作用机制可能与钠通道阻断有关。
3.3.2 降血压作用 淫羊藿主要是通过钠通道阻滞阻断β受体和中枢降压作用的机制发挥降压作用。淫羊藿抑制血管平滑肌Ca2+内流,直接扩张血管平滑肌而降低血管阻力。淫羊藿总黄酮还可以通过选择性地阻断β1受体和降低血浆内皮素含量,直接扩张血管来降低血压[21]。
3.3.3 抗心力衰竭 淫羊藿苷有选择性地阻断β1受体作用,可以全面抑制心脏包括减慢心率、心肌收缩力减弱、心排血量减少、心腔容积增大以及降低心机耗氧量,且对β2受体和α受体没有明显的阻断作用[20-21],副作用较少。淫羊藿总黄酮可拮抗由于儿茶酚胺所致的钙离子内流,还可以降低能量消耗,降低心肌耗氧量和损害[22-24]。所以淫羊藿总黄铜对抗心力衰竭和保护心脏功能有着很大的作用,值得我们深入研究。
3.3.4 抗氧化作用 研究表明,淫羊藿可以显著降低氧自由基的活性,其水提取液浓度与抑制氧自由基的活性呈正相关[25-26]。淫羊藿通过抗氧化作用来保护心肌的正常功能以及心肌的正常形态[27-30],意味着其可能具有抗衰老作用。
3.3.5 对血液流变学的作用 单宇清等[31]研究发现淫羊藿总黄酮苷能促进小鼠的巨噬细胞纤溶,提高纤溶酶原激活剂活性,而纤溶酶原激活剂活性太低会导致凝血,所以有预防血栓形成的作用。还有实验研究[32]表明淫羊藿总苷可以扩张冠状动脉以增加心肌血流量,增加冠状血流量。
3.4 对成骨细胞和破骨细胞的影响
成骨细胞是骨形成的主要功能细胞,负责骨基质的合成、分泌。破骨细胞是骨组织成分的一种且有着骨吸收的功能,而骨质疏松症大部分都是由于骨吸收增多导致。成骨细胞与破骨细胞的比例平衡是维持正常骨量的关键且在功能上对应且协同,骨骼的发育和形成完全离不开它们。
3.4.1 对成骨细胞的作用 其主要机制是淫羊藿中的淫羊藿总黄酮显著提高骨保护素的基因表达从而促进成骨细胞的增殖分化,而淫羊藿苷则促进成骨细胞碱性磷酸酶的活性和骨钙素(OPG)的合成即促进骨形成,所以淫羊藿苷对于体外培养成骨细胞的增殖分化、矿化也有着很重要的作用[33-34];吴银生等[35]在药理实验中揭示了RANKL-OPG mRNA比例变化在骨质疏松中有很重要的作用,RANKL/OPG mRNA较大可以促进骨吸收加重骨质疏松,而淫羊藿苷可以调节RANKL-OPG mRNA比例,使OPG/RANKL mRNA比例较大,调控骨代谢,防止骨丢失,延缓了随年龄增长而导致骨丢失越来越严重的趋势,所以淫羊藿也可以抗骨质疏松症,有效成分中淫羊藿苷效果最明显。
3.4.2 对破骨细胞的作用 淫羊藿对成骨细胞有着增殖分化的作用,而对于破骨细胞则是抑制的作用,淫羊藿总黄酮可能是通过促进成骨细胞OPG表达和抑制RANKL的表达来阻止骨吸收,即调节RANKL与OPG比例,调控骨代谢,减少破骨细胞数量和抑制破骨细胞分化以及降低破骨细胞Ca2+浓度,增强治疗骨质疏松的效果[36]。
3.5 抗肿瘤作用
淫羊藿抗肿瘤作用机理主要是通过抑制肿瘤细胞的增殖分化和降低肿瘤细胞端粒酶活性,以及改变肿瘤细胞周期分布等。淫羊藿苷呈浓度依赖性抑制人体早幼粒白血病细胞增殖,并且还能影响早幼粒白血病细胞形态变化,电镜下观察发现细胞膜表面球状凸起且细胞核体积减少,呈现杆状及分叶状;细胞端粒酶活性与恶性肿瘤细胞的大量增殖分化有着很密切的关系,人体正常体细胞以良性病变组织的端粒酶活性为阴性,但是大部分恶性肿瘤的细胞端粒酶活性为阳性。实验研究表明淫羊藿苷抑制早幼粒白血病细胞的端粒酶活性与时间呈负相关[37]。除了通过这些途径抑制肿瘤细胞外,上面说到的降低氧自由基活性达到的抗氧化作用,以及提高自身免疫力也能达到抗肿瘤作用。
3.6 对神经系统的作用
李菲[38]通过给APP转基因小鼠连续灌胃淫羊藿苷3个月,进行药物效果评价发现,淫羊藿苷可以改善记忆损伤状态,并且明显地促进了APP转基因小鼠的海马齿状回细胞增殖以及促进新生细胞神经元分化,提示了我们对治疗阿尔兹海默症有着重大意义,值得我们去探索。赖飞等[39]通过实验表明5%与10%的淫羊藿水提取液均可以使蟾蜍离体坐骨的神经动作电位消失,并且浓度再高一点的淫羊藿水提取液有着浸润麻醉的作用。很早之前就有记载复方淫羊藿煎剂可治神经衰弱,效果不错。
4 质量评价
虽然《中国药典》一部记录了淫羊藿有5种,但实际上淫羊藿属植物有40种之多[40],按照药典规定,叶片中淫羊藿苷的含量不能低于0.50%,且总黄酮含量不能少于5.0%,实际上很多淫羊藿药材达不到此含量标准。影响因素有诸如产地、采收季节、用药部位以及品种,其中产地是最主要的影响因素[41-42],四川和贵州产量最大但品种较混乱。四川主要品种有粗毛淫羊藿、柔毛淫羊藿,贵州主要品种有粗毛淫羊藿、巫山淫羊藿[43]。
杨松松等[44]研究发现朝鲜淫羊藿中黄酮苷类及总黄酮的含量在5月份花期时最高,而7月份后逐渐降低,所以朝鲜淫羊藿的采收季节应该在5月左右最为适宜。孙超等[45]研究发现,巫山淫羊藿和粗毛淫羊藿须根中淫羊藿苷含量在6月份最高,而9月份和12月份降低,并且6月份时巫山淫羊藿较粗毛淫羊藿的淫羊藿苷含量高,所以巫山淫羊藿一直被《中国药典》收载。
淫羊藿不同部位的黄酮类成分含量亦不同,比较为:根茎、根>叶>茎[46]。不同品种的淫羊藿中淫羊藿苷和总黄酮的含量相差很大,郭宝林等[47]对朝鲜淫羊藿、柔毛淫羊藿、巫山淫羊藿、淫羊藿这4种淫羊藿进行了质量评价,其总黄酮含量最高的是朝鲜淫羊藿,而最低的是巫山淫羊藿,朝鲜淫羊藿药效成分含量较高,质量较好。淫羊藿苷含量最高的是柔毛淫羊藿,最低的是巫山淫羊藿。可见品种是影响药材质量的重要因素。裴利宽等[48]通过傅利叶转换红外线光谱分析仪发现,不同的淫羊藿品种红外线光谱的特征差异可以用来鉴别常见淫羊藿的混淆品种。
综上所述,淫羊藿是现代应用范围广、品种较多的中药材之一。其药理作用广泛,可用于阳痿遗精、小儿麻痹、免疫增强、改善更年期高血压症及骨质疏松等。但品种杂乱,难以控制药材质量。因此我们可以对全国淫羊藿进行系统的中药资源调查评估,对淫羊藿属物种进行合理有效开发和可持续利用,缓解野生资料破坏严重的现象。