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冬凌草化学成分及药理作用研究进展

2020-02-18张婉晴夏小婧

云南化工 2020年10期
关键词:冬凌草二萜萜类

张婉晴,夏小婧

(信阳职业技术学院药学院,河南 信阳 464000)

关键字:冬凌草;化学成分;药理作用;研究进展

冬凌草,系唇形科香茶菜属植物碎米桠(Rabdosia rubescens(Hemsl.)Hara)的干燥地上部分,半灌木,以草质部分入药,主要用于咽喉肿痛、有清热解毒、消炎止痛、健胃活血等,主要用于咽喉肿痛、扁桃腺炎、蛇虫咬伤等症[1]。国内外研究发现,冬凌草中含有二萜类、单萜类及挥发油类、生物碱及黄酮类等化合物,具有抗肿瘤、抗炎、抗菌、免疫增强等药理作用[2]。在临床上对食管癌、贲门癌、肝癌、乳腺癌等多种癌症有疗效。本文主要介绍近十年来冬凌草的化学及药理研究进展,为该植物的进一步研究做参考。

1 化学成分研究

对冬凌草化学成分的研究在不断深入,近年来已明确冬凌草抗癌提取物中冬凌草甲素和冬凌草乙素为主要有效成分。一般用含水乙醇、含水丙酮等溶剂提取,然后用不同溶剂萃取后用Diaion HP-20,Touopearl HW-40,Silica Gel,大孔吸附树脂等层析柱细分。研究发现冬凌草的二萜类次生代谢成分结构复杂多变,不同产地区域所产的冬凌草化学成分极为相似,主要活性成分也相同,颇具开发价值。

1.1 二萜类

为冬凌草的主要活性成分,主要骨架构包括对映贝壳杉烷型和螺断贝壳杉烷型,对映-贝壳杉烷二萜是一类有显著抗癌活性的天然化合物。其中对映贝壳杉烷型包括:冬凌草甲素、冬凌草乙素、冬凌草丙素、冬凌草丁素、冬凌草戊素、牛尾草甲素、牛尾草乙素、牛尾草丙素等;螺断贝壳杉烷型包括:卢氏冬凌草甲素、卢氏冬凌草乙素、贵州冬凌草素等[3-4]。

刘旭等[5]从湖北建始县产冬凌草中共分离得到了91个二萜化合物,得到了47个新的二萜。细胞毒活性筛选的结果表明,含量较少的新化合物并不具有细胞毒活性,而含量较高的已知成分很多具有较好的活性。

谢瑞杰[6]把河南辉县产冬凌草用丙酮水混合溶剂常温浸泡提取,乙酸乙酯萃取,分离鉴定了14个二萜类化合物,其中两个为2个新的化合物,分别命名为:rubescrystal A,rubescrystal B。刘建群等[7]从辉县产冬凌草的石油醚和乙酸乙酯部位分离得到4个二萜化合物,其中瘿花香茶菜素甲首次从冬凌草中分离得到。舒佳为等[8]从巴东冬凌草乙酸乙酯部位,分离出6个二萜类成分,其中neolaxiflorin U、hubeirubesin K、hubeirubesin、epinodosinol首次从该地区的植物中分离得到。

1.2 生物碱和其他含N类化合物

冯卫生等[9]用70%丙酮提取冬凌草地上部分,乙醚、乙酸乙酯、正丁醇分别萃取,利用大孔吸附树脂色谱进行分离纯化,对正丁醇部位从分离得到3个含N化合物:冬凌草碱,黄嘌呤,7-羟基-4(1H)-喹啉酮,其中冬凌草碱是一新生物碱。

吴兆华等[10]把冬凌草95%乙醇提取,正丁醇萃取部位分离一个新苯丙醇酯新化合物:2-氨基-3-苯丙基2-苯甲酰氨基 -3-利胆醇酯。

此外还分离得到:aurantiamide acetate、N-(2-氨甲酰基-苯基) -2-羟基苯甲酰胺-5-O-β-D-阿洛糖,2’ -乙酰氨基-3’ -苯基丙基-2-苯甲酰氨基-3-苯基丙酸酯[11]、4-乙酰氨基丁酸[12]。

1.3 黄酮类

刘净等[12]80%乙醇回流提取,依次用不同溶剂萃取后,在乙酸乙酯部位和正丁醇部位分离出10个化合物,其中黄酮类有5,8,4’ -三羟基-6,7,3’-三甲氧基黄酮,苜蓿素,胡麻素。

宋军发等[13]从冬凌草的乙酸乙酯部位分离出7个化合物,其中5-羟基-3’,4’6,7-四甲氧基黄酮,5-羟基-3‘4‘7-三甲氧基黄酮,4’,5,7-三甲氧基黄酮均为首次从该植物中分得。

此外,还分离得到:5,4’ -二羟基-6,7,8,3’-四甲氧基黄酮,槲皮素[11],线蓟素[14]。

1.4 三萜类、甾体类成

卢海英等[15]85%乙醇回流提取,从石油醚部分和乙酸乙酯部分分离并鉴定4个三萜类化合物,分别是α-香树脂醇,β-香树脂醇,2β-羟基齐墩酸,2α-羟基乌索酸。

李珊珊等[16]经甲醇回流提取,乙酸乙酯萃取,从中分离鉴定了6个化合物,其中betulin、betulinic acid为首次从冬凌草中得到的三萜类化合物,另外rabdosianin A、parvifoline为首次分离得到的二萜类成分。

此外,还分离得到4ζ-甲基-5α-羊毛甾烷-25-酮[7],胡萝卜苷,木栓酮[12]。

1.5 单萜及挥发油

冬凌草的茎叶的精油中主要含有α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯等单萜和倍半萜类化合物,壬醛、癸醛、原儿茶醛、棕榈酸等小分子脂肪族化合物,以及正三十三烷[17]等长链烃。

唐倩囡等[18]用GC-MS技术对鹤壁冬凌草挥发油成分进行了研究,共鉴定49个化合物,主要成分为棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯、异戊酸香叶酯等。

李高申等[19]对济源地区43种野生冬凌草挥发性成分的种类和相对含量分析,石竹烯、石竹烯氧化物、二氢猕猴桃内脂、植酮和百秋李醇在多种不同品系野生冬凌草的挥发性成分中存在,且为主要成分。

1.6 糖类成分

目前,分离得到enmenol-lα-O-β-D-glucoside,葡萄糖,α-D-呋喃果糖[3],芹菜素-6,8-二 -C-β-D-葡萄糖苷[6],山奈酚 -3,7-O-α-L-二鼠李糖苷[12]等。

1.7 有机酸类及其他类

卢海英等[11]从冬凌草85%乙醇提取,不同溶剂萃取,在氯仿部位和乙酸乙酯部位分离得到11种化合物,分离到的有机酸有香草酸、阿魏酸、咖啡酸。此外,还分离得到1,5-二-(3,4-二羟基苯基)-乙烯醚,3-(3,4-二羟基苯基)-2-异丙氧基-丙酸,邻苯二甲酸双-(2-乙基己基)酯[6],二十七酸[7]、丁二酸[10]1药理作用

1.8 抗肿瘤作用

研究表明冬凌草甲素和冬凌草乙素是冬凌草的主要抗癌活性成分,此外一些多糖类物质也具有抗肿瘤活性。且体外实验研究发现冬凌草对前列腺癌、肺癌、白血病、乳腺癌等多种肿瘤的生长有抑制作用[20]。高世勇等[21]总结了2013年以前冬凌草抗肿瘤作用进展,但该方面研究发展迅速,现总结如下。

冬凌草甲素联合吉西他滨对胰腺癌SW1990细胞抑制作用显著[22],冬凌草甲素 8-16μmol/L体外显著抑制H929细胞增殖,并与浓度及时间呈正相关,TUNEL染色法检出细胞核固缩、核碎裂;流式细胞术显示,H929细胞凋亡率呈浓度依赖性递增,pro-caspase-3、BCL-2、p-PI3K、p-Akt表达呈浓度依赖性递减[23]。

冬凌草甲素处理后NK-92 MI在不同效靶比均可提高对THP1细胞的杀伤效率,冬凌草甲素可上调THP1细胞表面 MICB、ULBP1和 ULBP2表达,同时增加效靶细胞共培养上清中IFN-γ和TNF-β释放,而对MICA、ULBP3表达及 TNF-α释放无明显影响[24]。

冬凌草甲素通过抑制乳腺癌细胞的增殖和侵袭,促进乳腺癌细胞的凋亡而展现出良好的抗乳腺癌的作用,并且随着冬凌草甲素抗乳腺癌作用机制的进一步研究,该药有望成为一种有效的抗乳腺癌药物[25]。

1.9 抗菌作用

冬凌草醇剂对金葡菌、甲型溶链菌有明显的抑制作用,对痢疾杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、白葡菌等均有抑制作用[26]。

冬凌草提取物质量浓度大于1 MIC时,在生物膜形成的初始时间(0 h)添加药物,对金黄色葡萄球菌生物膜清除效果明显,胞外多糖的合成也受到显著的抑制。但处理已经初步形成的金黄色葡萄球菌生物膜时,需要提供药物的质量浓度才能提高对胞外多糖合成的抑制活性[27]。

1.10 抗炎作用

冬凌草在肠道保护,呼吸系统保护、神经系统保护等方面从消化系统、呼吸系统、中枢神经系统和泌尿系统等涉及到的多种体内体外炎症模型出发,对冬凌草甲素的抗炎作用及机制进综述,揭示冬凌草甲素的抗炎作用与多种疾病的关系[28]。

戴一等[29]采用梯度水-乙醇溶剂法,分别提取冬凌草,提取物通过蛋清致大鼠足跖肿胀实验以确定抗炎有效部位,结果显示:冬凌草100%乙醇提取物组分具有明显的抗炎作用,且MS分析该提取物中明显含有冬凌草甲素及其他贝壳杉烷类二萜,HPLC测定该提取物冬凌草甲素的提取率为0.1746%。

1.11 免疫增强作用

冬凌草甲素能改善糖尿病心肌缺血再灌注损伤模型大鼠的心脏功能、减少心肌损伤和细胞凋亡、降低氧化应激和炎症分子表达,其机制可能与抑制NF-κB信号通路活化有关[30]。

冬凌草甲素能降低血清Ig E水平,调节Th1/Th2分化,从而改善急性哮喘模型炎症反应究结果发现,不同浓度的冬凌草甲素都能抑制小鼠的气高反应,同时减少血清中特异性的Ig E。给药后,冬凌草甲素能降低Th2比例,提高Th1比例,且高浓度的冬凌草甲素可以使Th1/T2的比例上升;同时发现,给药后,IgG1比例下降,IgG2a浓度升高,说明哮喘中Th1和Th2比例影响IgG1和IgG2a分泌,进一步验证了冬凌草甲素对T细胞的调节作用[31]。

1.12 其他作用

李寅超等[32]对冬凌草醇提物重复给药(30d)毒性试验结果综合分析显示,在本试验条件下,大鼠分别灌胃给予冬凌草醇提物0.46g/kg(相当于原生药材 9.99g/kg、0.71g/kg(相当于原生药材15.41g/kg)、0.96g/kg(相当于原生药材 20.84g/kg)的剂量,连续给药30d、停药恢复14d。除高剂量组1只雄鼠死亡外,其余各组均无动物死亡。高剂量组的大鼠呈现食欲减退,形体消瘦,反应迟钝等毒副反应,根据体质量增长情况、耗食量、血液生化学、系统尸检、脏器系数及组织病理学检查结果分析,冬凌草醇提物高剂量重复给药(30d)可能产生肝肾损伤作用,但其病变具有可逆性,病变程度与给药有剂量依赖性。

此外,冬凌草甲素能够抑制骨吸收,促进骨形成,有效预防睾丸切除诱发的大鼠骨质疏松症发生[33]。

2 结语

近年来对冬凌草的化学成分、药理作用的研究取得了重要的进展。有关冬凌草的化学成分研究主要涉及二萜类、挥发油、黄酮和有机酸等。冬凌草甲素具有有较好的抗肿瘤活性倍受人们关注,但研究机制深浅不一,鲜有针对性、系统性的关于某一疾病的研究,因此,应该对其药用机理、细胞通路等方面进行系统研究。另外,冬凌草其他有效成分的药理作用鲜有报道,因此,应针对冬凌草各药理作用着重进行其有效部位及有效成分的筛选,以便为冬凌草的进一步开发利用提供科学依据。

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