防己科植物化学成分及其药理作用研究进展
2019-12-11魏江存魏中璇谢臻陈勇韩倩黄周艳
魏江存 魏中璇 谢臻 陈勇 韩倩 黄周艳
摘要:近年来,有关防己科植物的化学成分及其药理作用的研究不断增加,其化学成分除富含丰富的生物碱外,黄酮类、蒽醌类等成分也相继报道。为了深入地了解防己科植物和在临床上更加合理规范地对其进行使用,对防己科植物的化学成分及药理作用进行了系统综述。
关键词:防己科;化学成分;药理作用
中图分类号:R282 文献标识码:A
文章编号:0439-8114(2019)20-0005-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.20.001 开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Advances on chemical constituents and pharmacological activities of Menispermaceae
WEI Jiang-cun1,WEI Zhong-xuan2,XIE Zhen2,CHEN Yong2,HAN Qian2,HUANG Zhou-yan2
(1.Guangxi International Zhuang Medical Hospital,Nanning 530201,China;
2.Guangxi University of Traditional Chinese Science Experiment Center,Nanning 530200,China)
Abstract: In recent years,the study about chemical ingredients and pharmacological effects of Menispermaceae are growing.The chemical composition in addition to alkaloids, flavonoids, anthraquinones and etc material also have been reported. In order to have more understanding and more reasonable standard for clinical use,the chemical components and pharmacological effects of Menispermaceae were summaried.
Key words: Menispermaceae; hemical components; pharmacological effects
防己科(Menispermaceae)植物在中國有19属78种,主要分布在热带和亚热带,该科植物雌雄异株,植株大多为藤本,是著名的药用植物群[1]。防己科植物主要分布在中国南部和西南部[2]。该科植物大多数可供药用,可用于解热、镇痛、抗菌消炎、止血、散瘀、消肿、利尿等[3]。防己科植物大多富含生物碱,且种类繁多,还含有黄酮、蒽醌类等成分。由于防己科植物有着重要的医用价值,为了方便研究者更深入地研究该科植物的化学成分、药理作用及其开发利用,笔者对防己科植物的化学成分、药理作用的研究进行了综述。
1 防己科植物主要化学成分
1.1 生物碱类
防己科植物中主要含有生物碱,包括双苄基异喹啉类、原小檗碱类、阿朴菲类、吗啡类和莲花烷类。
1.1.1 双苄基异喹啉类 双苄基异喹啉类生物碱简称BBI生物碱,是由2个苄基异喹啉单位通过氧桥连接而形成的生物碱[4]。随着这类生物碱抗炎、抗菌、抗癌、降压、肌肉松弛和调节免疫功能等多方面的药理作用的发现,研究者对此类生物碱的研究也逐渐增加。
粉防己碱与防己诺林碱是广泛存在于防己科植物中的双苄基异喹啉类生物碱[5],分子结构中均有2个处于叔胺状态的氮原子,碱性较强,且这2种生物碱的溶解行为相似,但防己诺林碱有1个酚羟基,所以极性较粉防己碱高[6],两者的药理作用也相似,均具有镇痛、抗炎、抗过敏、抗癌、降压、抗心肌力扩张、抗心肌缺血、抗心律失常、抗心室肥厚的作用[7],但防己诺林碱的抗炎和镇痛作用相较于粉防己碱弱。
千金藤素存在于白药子、粉防己和千金藤等防己科植物中,能促进骨髓组织增生,从而升高白细胞,因此,临床上一般用于防治肿瘤患者因放、化疗及其他原因所致的白细胞减少症[8,9]。另有研究者通过试验发现千金藤素对多种致炎剂和致痛剂引起的炎性水肿和疼痛均具有明显的抑制作用,且未出现任何毒性反应,从而可以判断千金藤素同样也是一种具有抗炎镇痛、低毒的物质。
研究者从防己科植物毛叶轮环藤中分离出双苄基异喹啉生物碱高阿洛莫林碱、左旋箭毒碱和异谷树碱等,并通过家兔垂头试验发现碘甲烷盐具有肌松作用,且左旋箭毒碱和高阿洛莫林碱作用力较强[10]。另有相关研究[11,12]表明,异谷树碱同时也具有抗炎、镇痛等药理作用。
1.1.2 原小檗碱类 原小檗碱类的生物碱由2个异喹啉环稠合而成,广泛存在于防己科植物中,且含量较高,具有抗菌、抗炎等药理作用。
巴马汀(Palmatine)是一种广泛存在于防己科植物中的生物碱成分,但由于其临床药理作用明显,已将其开发成单一成分在临床上用于抗细菌、真菌、病毒感染等。研究者通过试验证明巴马汀具有降脂的活性,且安全性较高[13];另有研究表明,同为原小檗碱类的生物碱脱氢紫堇碱能和巴马汀协同l-THP,具有抗吗啡成瘾的药效作用[14]。
20世纪80年代,方圣鼎等[15]从黄叶地不容中分离出巴马汀碱(Pulmatine)和左旋番荔枝宁(L-Xylopinine);闵知大等[16]和成桂仁等[17]从广西地不容中分离出L-四氢巴马汀(L-tetrahydropatmatine)和巴马亭,还分离出了二氢巴马汀(Dihydropalmatine)和卡巴任(Capaurine);随着对防己科植物中生物碱物质研究的深入,劳爱娜等[18]从粪箕笃的根茎中分得5种莲花烷类生物碱。
1.1.3 阿朴菲类 阿朴菲类生物碱的基本结构为苄基异喹啉苄基部分苯环和异喹啉部分8位脱去一分子氢形成的四环化合物[19]。荷包牡丹碱(Dicentrine)是阿朴菲类生物碱的典型代表,又被称作山乌龟碱,有一定镇痛、镇静作用。用于头痛、腰痛、牙痛、小手术后疼痛及神经衰弱等,广泛存在于白线薯[20]、粉防己[5]和细叶雨树(Samanea. dinklagei)[21]等防己科植物中。而也有相关报道从白线薯中分离出去氢荷包牡丹碱(Dehydrodicentrine)、异紫堇定碱(Isocorydine)、紫堇块茎碱(Corytuberine)、异波尔定碱(Isoboldine)和千金藤碱(Stephanine)等其他阿朴菲类生物碱[22];研究者从细叶雨树中分离出N-甲基鹅掌楸碱(N-methylliriodendronine)和2-O,N-甲基鹅掌楸碱(2-O,N-dimethylliriodendronine)[23]。
克班宁是一种常见的生物碱,具有镇静、镇痛、增强中枢神经抑制等作用,在防己科植物地不容中含量较高,也有研究者曾从齿叶千金藤中分离出克班宁(Crebanine)[24]。
1.1.4 吗啡类 吗啡类生物碱的基本结构架具有菲核,在菲核的9-C位和13-C位有1个乙氨桥。这类生物碱具有镇痛、镇咳、消炎和降压等作用,但同时对人体的健康也有很大的威胁。
青藤碱(Sinomenine)主要来源于防己科植物,具有一定的镇痛镇静、镇咳局麻、降血压、抗炎作用,为植物中很强的组织胺释放剂。动物试验提示在休克和器官损害中有保护作用,临床上用于治疗风湿性关节炎和神经痛。青藤碱广泛存在于地不容[25]、金钱吊乌龟[26]和小花地不容[27]等防己科植物中。同时,研究者也从地不容中分离出异斯蒂弗坦宁碱(Isostephodeline)和青风藤碱[28,29];从小花地不容中分离出青风藤碱和8-甲氧基青藤碱[27]。
关于吗啡类其他生物碱物质的研究也有报道,早期有劳愛娜等[30]从粪箕笃中分离出8,14-二氢萨鲁搭里定碱(8,14-dihydrosolutaridine);陈嬿等[20]从白线薯中分离出青风藤碱和8,14-二氢萨鲁搭里定碱。
1.1.5 莲花烷类 莲花烷类生物碱的基本结构与吗啡类生物碱的结构非常相似,都具有1个菲核和1个乙氨桥,不同的是莲花烷类生物碱中的乙氨桥位于C-13和C-14位,而吗啡类生物碱中的乙氨桥位于C-13和C-9位。
有研究者从防己科植物粪箕笃中分离出Stephaboline、Stephabyssine、原千金藤比辛(Prostephabyssine)、粪箕笃碱(Longaninine)和粪箕笃酮碱(Longanone)[18];也有研究者从四川千金藤中分离出Aknadinine 和1-nitroaknadinine 2个莲花烷类生物碱[31,32];随着对防己科植物化学成分研究的深入,唐丽佳等[33]从桐叶千金藤中分离出原千金藤比辛和莲花宁(Hasubanonine);但在之前的研究中,莲花烷类生物碱只出现在防己科千金藤属植物中,而近年来在防己科细圆藤属植物细圆藤(Pericampylus glaucus)和防己科防己属植物青风藤(Sinomenium acutum)中发现了莲花烷类生物碱,打破了过去认为莲花烷类生物碱是防己科千金藤属所特有的说法。
1.2 其他
防己科植物中虽然含有丰富的生物碱物质,但黄酮、蒽醌等物质的含量相对较少。在对粉防己的地上部分的研究中,分离得到了2个双黄酮化合物,分别为防己双黄酮甲和防己双黄酮乙[34];从丁克拉千金藤中分离鉴定了1个蒽醌类化合物,为芦荟大黄素[24];在云南地不容块根的乙醇提取物研究中,利用多种色谱分离技术分离出β-谷甾醇[35];在细圆藤药材化学成分的研究中采用了各种色谱技术分离纯化三萜类化合物,根据理化性质及波谱数据鉴定结构,从细圆藤的藤部乙醇提出物中分离得到6个结晶,经测定理化常数和分析光谱数据,分别鉴定为表木栓醇、蜂蜜酸、棕榈酸、硬脂酸、白桦脂酸及胡萝卜甙[36]。
2 药理作用
防己科植物大多数在民间都供药用,有的已是常用的传统中药材,如粪箕笃,具有清热解毒、利湿通便、消疮肿等功效,民间常用其煎剂作利尿消肿。而从千金藤属植物的块根中提取的左旋四氢巴马汀即罗痛定、左旋荷包牡丹碱即痛可宁、千金藤素都是重要的制药原料[36];而目前也有关于细圆藤属植物细圆藤其药理作用的报道。
2.1 抗心律失常
研究发现,含有粉防己碱的防己科植物对Ba2+、圭巴因、大量Ca2+以及心肌缺血再灌流损伤等所致心律失常均有保护作用,与普萘洛尔或慢心率合用抗室性心律失常作用更佳;临床观察对阵发性室上性心动过速有效率与异博定相似[37]。随着研究的深入,研究者通过试验发现左旋荷包牡丹碱静脉注射10 mg/kg能使BaCl2所致的大鼠心率失常迅速转为窦性心率,可使乌头碱引起大鼠室颤和死亡的用量明显提高,降低CaCl2和氯仿所致的小鼠的室颤发生率和死亡率,对肾上腺素、圭巴因诱发的心率失常有明显的对抗效应[38]。李卫林等[39]通过研究发现克班宁能明显减少豚鼠离体心房的自律性活动,明显抑制肾上腺诱发豚鼠左心房的自律性和兴奋性,左心房心肌不应期也能明显延长;通过研究发现,北豆根、钩藤等防己科植物也有抗心律失常的药理作用[40,41]。
2.2 抗炎和镇痛作用
临床调查研究发现,粪箕笃和柳树枝治疗急性肾孟肾炎的疗效较好, 而且效果较为巩固[42];同时发现粪箕笃对单纯型慢性化脓性中耳炎效果较好,对于肉芽型及胆脂瘤型中耳炎应配合手术治疗[43];林启云等[44]试验得出,粪箕笃的生物碱(氨水提取部分)有较好的镇静作用和镇痛作用;开丽等[37]研究发现,粉防己碱对小鼠致痛有明显的镇痛作用,并且能减轻炎症的各项病理改变;王庆端等[45]研究表明,千金藤素可预防和治疗佐剂所致多发性关节炎,表明千金藤素具有抗炎效果。
2.3 抗药物依赖性和耐药性
防己科植物中提取的生物碱可用于抗成瘾性药物依赖、缓解戒断症状。通过试验研究发现,左旋四氢巴马汀(L-THP)及左旋千金藤啶碱(L-SPD)具有抗戒断症状的潜能[46];Zhou 等[47]研究表明,千金藤素可逆转MRP7转染的HEK-293细胞对紫杉醇的耐药性,千金藤素能竞争性逆转MRP7介导的对紫杉醇的耐药性。
2.4 抑菌和杀虫活性
研究者采用生长速率法测定了粪箕笃各部位提取物对柑橘疮痂病菌、柿角斑病菌、梨锈病菌、西瓜枯萎病菌、稻瘟病菌、甘蔗凤梨病菌和玉米炭疽病菌7种植物病原真菌的抑菌活性,结果表明,粪箕笃对7种植物病原菌均有抑制活性,根和茎提取物的抑菌活性比叶提取物高[48];在对广西地不容提取物的杀虫及抑菌活性研究中发现,广西地不容块根、须根、种子和茎叶4个部分甲醇提取物对褐飞虱有触杀毒力,同时进行提取物及分离的化合物对梨褐斑病菌、梨黑斑病菌、柑橘疮痂病菌和柑橘溃疡病菌的抑菌活性测定,结果表明,其提取物对上述4种病原菌均有明显的抑制作用[49,50]。
2.5 抗肿瘤作用
地不容为防己科植物中的民间常用药,并有抗肿瘤的作用,通过试验研究发现,地不容中含有千金藤素,能阻断NF-κB等与肿瘤发生密切相关的通路,从而抑制人结肠癌HCT116细胞的增殖,诱导肿瘤细胞的凋亡,从而抑制肿瘤细胞生长,达到抗肿瘤作用[51]。研究发现,氧代克斑宁可抑制肺腺癌GLC-82和人髓原细胞白血病HL60肿瘤细胞株的增殖,表明氧代克斑宁具抗肿瘤作用[52];赵卫权等[53]对细圆藤的抗肿瘤活性作用进行了研究,发现从细圆藤中分离出的某种脂肪酸酯类化合物对人慢性髓性白血病K562细胞的增殖有一定抑制作用,从而起到抗肿瘤的效果。
2.6 其他
在发现防己科植物粪箕笃镇痛、镇静等药理作用后,通过试验研究后发现粪箕笃氯仿萃取物为治疗前列腺增生的中药有效部位[54];在对左旋荷包牡丹碱(L-D)的解痉作用进行研究中发现其效果与罂粟碱相似,说明左旋荷包牡丹碱具有解痉作用[55]。
3 小结
防己科植物在民间的应用相对广泛,所以其化学成分的研究显得尤为重要,近年来,除了从防己科植物中分离出新的生物碱成分,黄酮、甾醇类等化合物也相继被分离出;但防己科植物的种类很多,而其中已被研究的植物则较少,关于防己科其他植物的报道还较为缺乏,且有较大的研究空间;随着对化学成分研究的深入,也为进一步解决防己科植物的药效和药理作用的研究提供了依据。
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