一点红属植物化学成分及药理作用研究进展

赵丹妮, 孙 欣, 周 欣, 赵 超*

(1.贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵州 贵阳550001；2.贵州师范大学贵州省药物质量控制及评价技术工程实验室,贵州 贵阳550001；3.贵州师范大学天然药物质量控制研究中心,贵州贵阳550001)

一点红属为菊科一年或多年生草本植物,据《中国植物志》 记载,全球约有100 多种,目前我国仅发现3 种,分别为一点红Emilia sonchifolia(L.)DC.、小一点红Emilia prenanthoidea DC.和绒缨菊Emilia coccinea(Sims)G.Don,主要分布在西南、华中、华南和华东地区,其中绒缨菊原产热带美洲,现在我国华东、华中及西南地区普遍种植生长［1］。在《中药大辞典》 中对一点红有较详细记载,具有清热解毒、消炎、利尿的功效,用于肠炎、痢疾、尿路感染、上呼吸道感染、结膜炎、口腔溃疡、疮痈的治疗。据报道,小一点红具有较好的抗炎作用,而绒缨菊具有突出的抗菌抑菌作用。绒缨菊目前在国外研究相对丰富,如在尼日利亚,绒缨菊的叶子可治疗溃疡［2］,同时可作为退热剂,并有轻微的泻药作用［3］；在坦桑尼亚,将绒缨菊叶子和甘薯叶子混合在一起,可治疗眼睛感染,被压碎的叶子可治疗伤口、溃疡、鼻窦炎等［4］。国内外对一点红报道较多,对其化学成分和生物活性研究相对丰富,在临床上也有一定的应用。在2015 年版《中国药典》 成方制剂和单味药剂中,记载一点红作为中成药制剂花红片的主要原料药［5］,主治月经不调、痛经、子宫内膜炎、附件炎、盆腔炎等妇科炎症,但其同属植物小一点红和绒缨菊研究相对较少。本文通过对我国一点红属植物在化学成分和药理活性的研究现状进行综述,旨在为其深入研究提供参考。

1 化学成分

一点红属植物中的化学成分复杂,目前对其化学成分的研究主要集中在黄酮、生物碱、有机酸、萜类等物质［6］,现共鉴定出162 个化合物。

1.1 黄酮类 黄酮类化学成分是一点红属中抗炎和抗氧化的主要活性成分［7］。现已鉴定出25 个化合物,归纳总结见图1、表1。

图1 黄酮类化合物结构母核

1.2 生物碱类及含氮类 一点红属中鉴定出的生物碱有吡咯里西啶类生物碱、2,6 dimethyl indolizine(26)［11］、尿嘧啶(27)［6］、掌叶半夏碱戊(28)［6］、喘宁酰胺(29) 和橙酰胺乙酸酯(30)［10］。吡咯里西啶类生物碱广泛分布在菊科植物中［8-9］,一点红属植物中含有多种吡咯里西啶类生物碱,其化合物见表2。张燕等［13］对一点红植物生长期和花期中的氨基酸化合物进行鉴定,表明共有16 种氨基酸,其中赖氨酸(47)、苏氨酸(48)、缬氨酸(49)、蛋氨酸(50)、异亮氨酸(51)、亮氨酸(52)、苯丙氨酸(53) 为7 种人体必需氨基酸,此外还有组氨酸 (54)、络氨酸(55)、脯氨酸(56)、丙氨酸(57)、甘氨酸(58)、天冬氨酸(59)、丝氨酸(60)、谷氨酸(61)、精氨酸(62),结构见图2。

表1 黄酮类化合物

表2 吡咯里西啶类生物碱

1.3 萜类、甾醇类 一点红属植物中萜类化合物种类丰富,见表3。同时,鉴定出的甾醇类化合物有cholesta-22,24-dien-5-ol(95)［11］、campesterol(96)［17］、1,5,9,9-四甲基-1,4,7,-三烯-环十一烷(97)［15］、豆甾醇(98)、β-谷甾醇(99)、胡萝卜苷(100)［18］,结构见图3。

表3 萜类化合物

图2 含氮类化合物结构

1.4 羰基类 一点红属植物中羰基类化学成分主要有酸类、酮类、醛类和酯类。其中酸类化合物种类丰富,见表4。酮类和醛类化合物有十五烷醛 (128)、 苯基乙醛(129)、 2-甲 基-十 一 醛 (130)［14］、 2-furancarboxaldehyde(131)、2(4H) -benzofuranone(132)［17］、2,7-octanedione(133)［11］； 鉴 定 出 的 酯 类 化 合 物 有2-cyclohexen-1-one(134)、3-hydroxy-4-methoxy mandelate(135)、9,12-octadecad ienoic acid methyl ester(136)［17］、(Z) -3-hexenyl-1-ol acetate(137)［16］、七叶内酯(138)［6］、对羟基苯乙酸甲酯(139)、 绿 原 酸 甲 酯 (140)［6］、 异 去 甲 蟛 蜞 菊 内 酯(141)［6］,结构见图4。

1.5 烯类、炔类 一点红属中已报到的烯类和炔类化合物为1-undecene(142)［16］、4-tert-butoxystyrene(143)［17］、3-十七醛烯(144)、1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基) 乙醇(145)［14］、cis-3-hexenol(146)［16］,结构见图5。

图3 萜类、甾醇类化合物结构

1.6 其他类 对一点红属的提取物分析研究,结果表明一点红属中主要含有黄酮、甾醇和萜类化合物,除此之外还分离鉴定出benzene,1,4-bis(1-methylethyl)(147)、1,3-benzodioxole(148)、cyclohexane,1,1,3-trime(149)、(2-methoxyethyl)benzene(150)、2-naphthalenol(151)、2-(2-propenyloxy) phenol(152)、2,6-dimethoxyphenol(153)、4-［( 1E )-3-hydroxy-1-propen-1-yl ］-2-methoxyphe-nol(154)［17］、1-甲基-2-(1-甲基) -苯(155)、2,3,5-三甲基癸烷(156)、十二烷(157)［14］、环辛烷(158)［15］、1-乙烯基-1-甲基-2,4-二甲基醚-环己烷(159)、二十七烷(160)、二十九烷(161)［12］、短叶苏木酚(162)［6］,结构见图6。Faleye 等［19］对一点红属植物中的矿物质进行了探究,发现其中含有Ca、P、K、Mg、Na、Fe、Zn。

2 药理作用

2.1 抗氧化 一点红中含有丰富的黄酮类化合物,研究表明,植物中黄酮类化合物具有清除自由基的能力［20-21］。一点红提取物的抗氧化活性能力与总黄酮含有量有显著联系。李萍等［8］以食用油脂pH 值作为衡量一点红抗氧化作用大小的指标,结果发现采用65%丙酮提取后,提取物中黄酮含有量最大、抗氧化作用越大。韦媛媛等［22］测定了一点红清除1,1-二苯基-2-苦基苯肼自由基和羟基自由基的能力,以丁基羟基茴香醚作为阳性对照,研究发现一点红中提取物抗氧化能力随总黄酮含有量增加而增大。

2.2 抗炎镇痛

图4 羰基类化合物结构

图5 烯、炔类化合物结构

2.2.1 抗炎 一点红和小一点红作为传统民族中药,具有良好的抗炎作用［23］。钟正贤等［24］对小鼠给药(一点红提取物) 后,向其尾部静脉注射1%伊文思蓝并同时腹腔注射0.6%醋酸造成炎症,结果发现,一点红水提物和醇提物能明显改善小鼠的腹腔毛细血管通透性,减轻小鼠的发炎程度。蒋政萌等［9］采用二甲苯致小鼠耳肿胀和角叉菜胶致大鼠足肿胀模型测定小一点红抗炎作用,结果证实小鼠的肿胀度与小一点红的醇提物呈剂量依赖关系,具有显著的抗炎作用。

图6 其他类化合物结构

表4 羧酸类化合物

2.2.2 镇痛 《说文解字》 曰“痛,病也”。痛是人类最敏感的感知,目前临床治疗疼痛常以西药为主,但大多西药长期使用会产生成瘾性、依赖性［26］。研究发现,一点红提取物有止痛镇痛作用。张玉军等［27］探究一点红醇提物对小鼠的神经系统、呼吸系统及心血管系统的影响,证实一点红醇提物对小鼠的自主活动有一定的镇静作用,对呼吸系统有轻微的抑制作用。Couto 等［28］采用急性疼痛的脊柱(尾部甩尾) 和超脊柱(热板) 模型对小鼠进行疼痛造模,利用吗啡为阳性对照药,结果表明,一点红乙醇提取物比吗啡具有更强的抗伤害作用,有良好的镇痛效果。

2.3 抗菌 金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及枯草杆菌是生活中常见的细菌,也是造成人类食物中毒的常见致病菌［29-31］。研究发现,一点红中黄酮类成分对金黄色葡萄球菌有较好的抗菌作用。李军生等［32］证实用70%乙醇水溶液对一点红回流提取,再通过石油醚萃取除杂,聚酰胺柱分离纯化,得到与芦丁结构相似的黄酮类化合物。发现此成分对金黄色葡萄球菌有显著的抑菌作用,对肠杆菌及枯草杆菌的抑菌效果较弱。王亚男等［29］通过体外抑菌研究,以抑菌直径来判断抑菌性能的强弱,结果表明一点红黄酮类化合物对金黄色葡萄球菌有显著的抑菌作用。

绒缨菊中富含黄酮类、生物碱类、酚类和单宁类等,尼日利亚和坦桑尼亚将其视为本土草药,作为抗菌消炎常用药,有较好的抗菌活性［19］。Mihig 等［33］对比绒缨菊的正己烷提取物和二氯甲烷提取物抗菌活性大小,用肉汤微量稀释法测定最小抑制浓度来评价抗菌活性,研究发现正己烷提取物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有中等抗菌活性,而二氯甲烷提取物则无明显抗菌活性。Teke 等［34］以蓖麻油诱导的腹泻大鼠为模型验证绒缨菊的抗菌作用,结果发现绒缨菊的甲醇提取物对一些胃肠道微生物具有抗菌活性,可显著延长腹泻诱导时间,减少腹泻发作频率；而绒缨菊水提物的抗菌效果较弱。

2.4 抗病毒 白斑综合征病毒 (WSSV) 和黄头病毒(YHV) 是广泛流行并严重威胁虾养殖的主要病原体,一旦引起疾病,目前尚无有效治疗药物,不能有效地控制疫情［35］。Maikaeo 等［36］通过体外试验探究一点红丙酮提物对白斑综合征病毒和黄头病毒活性的影响,以虾的原代淋巴细胞在的存活率为评价指标,研究发现一点红丙酮提取物能够抑制VP19 基因和ORF1b 基因转录水平,有效减少白斑综合征病毒和黄头病毒的复制,提高淋巴细胞存活率,可见一点红具有较好的抗病毒活性。

2.5 抗肿瘤 肿瘤有较强增殖能力,抑制恶性肿瘤的持续增殖可以有效的控制癌症的恶化,是抗肿瘤药物的研究方向之一［37］。研究发现一点红可有效的抑制黑色素肿瘤细胞和人结肠直肠癌细胞的生长。Gilcy 等［11］在一点红甲醇提取物的干预下,探究黑色素肿瘤细胞模型小鼠的存活情况,结果表明该提取物影响了基质金属蛋白酶的表达,显著抑制了肿瘤的形成和延长小鼠的寿命,同时使细胞外调节因子和血管内皮生长因子的含有量升高,降低了基质金属蛋白酶的表达水平进而抑制肿瘤生长,防止肿瘤转移。Lan等［38］研究发现,一点红中含有的γ-Humulene 可显著促进人结肠直肠癌HT29 细胞的死亡和抑制该细胞活性。通过观察人结肠直肠癌细胞(HCT116) 的存活情况,发现提取物使HCT116 细胞中ROS 含有量增加,提高了HCT 116 细胞中ATM、p53、Fas 基因表达水平, 刺激了caspase-3、caspase-8、caspase-9 活性,提高了HCT116 细胞抵抗细胞毒性能力,抑制了HCT116 细胞生长。

2.6 降血糖 糖尿病是一种因胰岛素分泌不足引起糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱的内分泌疾病。患者由于胰岛素生物活性不足,常伴有脂质代谢紊乱,血糖和TC、TG、LDL-C水平升高,对机体产生糖毒性和脂毒性作用,导致机体多种功能受损。田培燕等［39］采用一点红水提物对链脲佐菌素诱导的糖尿病模型大鼠进行干预,研究发现一点红能降低STZ 致糖尿病大鼠血清TG、TC、LDL-C 水平,升高HDL-C水平。同时可提高血清SOD 活性,降低血清MDA 及血脂水平,对胰岛细胞具有一定保护作用,水提物还可修复受损胰岛细胞使其再生,显著改善糖尿病模型大鼠消瘦现象。

2.7 免疫应答调节 免疫是机体的一种特殊保护性生理功能,可有效防卫病原体入侵,能识别和排除抗原性异物,在正常情况下维持机体内环境稳定。近年来研究证实一点红的甲醇提取物可以提高机体免疫调节能力［40］。Gilcy等［17］通过向小鼠腹腔注射一点红甲醇提取物,探究一点红对机体的免疫调剂作用。结果发现一点红甲醇提取物可显著提高总白细胞计数、骨髓细胞活性、α-酯酶活性、淋巴器官质量,使促细胞分裂素的生理作用被激发至显著水平。同时增强细胞毒性T 淋巴细胞杀伤活性和增强IL-2 和IFNγ 产生,进而增强细胞介导的免疫应答,提高机体免疫应答调节作用。

3 展望

一点红、小一点红和绒缨菊作为传统中草药,有悠久的药用历史,具有不可忽视的药用价值。一点红研究相对丰富,是我国民族中药且资源丰富,化学成分研究较为详尽,药理作用多样,但镇痛、抗肿瘤、抗病毒等多种药理的主要作用成分目前并无相关报道,其作用机制也尚不明确。目前研究多集中在抗炎作用上,其他药理作用涉及甚少；绒缨菊具有突出的抗菌作用,在国外有长久药用历史,作为抗菌杀菌的常用草药。但一点红属植物的研究还不够深入,进一步开展小一点红和绒缨菊的化学成分和生物活性研究,以期从一点红属植物中发现更多具有生物活性的化学物质,使其潜在的药用价值得到充分的开发和利用。