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中药猫爪草的研究进展

2020-03-04刘莉王凤云韩亮

广东药科大学学报 2020年1期
关键词:提取物多糖胶囊

刘莉王凤云韩亮

(广东药科大学1.中药学院; 2.健康学院,广东 广州510006)

1 化学成分

对猫爪草化学成分的研究在不断深入,目前其有效成分主要确定为有机酸类、糖类、黄酮类、皂苷类、挥发油类、石油醚类等。 不同化学成分使用的提取方法不同,主要为不同溶剂萃取后用大孔树脂进行细分。近年来已明确猫爪草抗癌提取物中的化学成分主要为有机酸类,并发现了其他新的化学成分,报道如下。

1.1 有机酸类

有机酸类在猫爪草中占重要地位,该提取部位具有良好抗肿瘤作用,其中十六碳酸是抗肿瘤的主要活性成分,王爱武等[2]运用二氧化碳超临界流体萃取法萃取猫爪草中脂肪酸成分,并用气相色谱-质谱联用(gas chromatography - mass spectrometry)技术检测鉴定出12 种成分,确定十六碳酸是猫爪草抗肿瘤的有效部位,为脂肪酸的主要成分,质量分数达到56.98%。 此外,在猫爪草中还发现多种有机酸,总峰面积可达86.46%,具体分析测得有机酸成分分布有明显差异,水提液中多元酸居多,醇提液中以一元酸为主,首次检出含有辛二酸、壬二酸等多种多元酸[3]。 姚成、陈军等[4]对5 个不同产地的猫爪草进行分析,发现其中天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸和精氨酸质量分数较高。 不同产地猫爪草中氨基酸的种类相同,质量分数不同。 杨旭等[5]发现以河南产猫爪草中游离酸质量分数最高,可达6.18%。 此外,近年来从猫爪草有机酸中不断发现新的化合物,熊英、苌美燕等[6]用多种色谱分离得到十二 烷 二 酸 单 甲 酯 ( 3-hydroxy-11-methoxy-11-oxoundecanoic acid)、十六烷酸、棕榈酸乙酯、己二酸和硬脂酸,其中十二烷二酸单甲酯为新的化合物。

1.2 糖类

猫爪草中含有大量的糖,据中国医学科学院药物所测定糖成分高达16%。 日本学者发现猫爪草含有多种单糖,是提高免疫力与抗肿瘤活性的重要成分之一。研究表明猫爪草中总糖占30%,其中游离葡萄糖最多,采用苯酚-硫酸比色法测得多糖量可达6.7%[7]。 大多数研究者提取多糖使用水提醇沉法,后来不断用超声、微波法进行工艺优化。 廖启元等[8]采用超滤法优化多糖脱蛋白工艺,多糖保留率和蛋白脱除率分别为78.2%和77.1%,优于Sevag 法和三氯乙酸(TCA)法。HUANG Xuefeng 等[9]采用热水提取多糖,乙醇沉淀、凝胶过滤柱层析法分离,得到多糖HB-1,可能对乳腺癌有作用;糖的成分测定结果表明,GLC4(B)占比例最大,达到62%。 不同产地猫爪草中多糖质量分数差异明显,其中以河南信阳淮滨产猫爪草中多糖质量分数最高,达到32.16%[10]。 随着技术不断进步,逐渐可以细分出糖类中不同种化合物。 从猫爪草乙酸乙酯部位分离得到β-D-葡萄糖,从猫爪草水提取液中分离纯化得到一种多糖蛋白复合物多糖(RTG-Ⅲ),其中单糖组成为鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖,总糖质量分数为80.1%[11]。

1.3 黄酮类与苷类

黄酮类、苷类化合物是猫爪草中重要的化学活性物质,其中主要有效成分为异黄酮、皂苷,分别具有抗结核、提高免疫力作用。 对黄酮类的研究向来较少,对皂苷在肝癌、乳腺癌与胃癌等疾病治疗的研究较多。有学者采用差示分光光度法、以芦丁作为指标,测定猫爪草中总黄酮的质量分数作为质量标准依据。 熊英等[12]在猫爪草醋酸乙酯及正丁醇萃取部位中,发现双黄酮类化合物,包括粗贝壳杉黄酮-4′-甲醚、榧双黄酮、罗汉松双黄酮、白果素、异银杏素、穗花杉双黄酮,及3种苷类化合物包括异麦芽酚-α-D-葡萄糖苷、香草酸4-O-β-D-葡萄糖苷、水杨苷。 猫爪草皂苷多存在于猫爪草乙醇提取物中,ZHAO Yun 等[13]从中发现7 种化合物,其中有熊果酸、齐墩果酸、白桦酸乙酸、3-碘可可醇、乙酸丁马二醇这5 种常见三萜,随后又发现1 种新的三萜类化合物3β-acetoxy-(20S,22E)-dammaran-22-en-25-ol,及胡萝卜苷。

1.4 挥发油类

猫爪草中挥发油具有抗癌、抗耐药结核杆菌活性与提高免疫活性作用[14]。 但挥发油在药理作用与临床方面的相关研究较少,大多数是提取工艺优化方面的研究。 张海松等[15]用常规水蒸气蒸馏法和超声萃取水蒸气蒸馏法对猫爪草中挥发油成分进行系统分析,2 种方法鉴定出其共有成分37 种,主要为酯类化合物、酸类化合物、烷烃类化合物、芳香族化合物与醛类化合物。 廖启元等[16]采用微波辅助加热代替传统加热方法,找出最佳提取工艺,平均得率为0.94%。

1.5 石油醚、醇、酯类

猫爪草提取分离还可得到石油醚、醇、酯类化合物,广西中医药研究所从猫爪草脂溶物中分离出肉豆蔻、十八烷基酸酯、二十烷酸和豆甾醇。 从70%乙醇提取物中分离得到γ-α-羟甲基-δ-双戊烯内酯,被命名为猫爪草甲素。 经柱色谱分离,用理化常数和光谱分析鉴定化合物结构,可从猫爪草95%乙醇提取物中分离得到多种化学成分[17]。 田景奎等[18-19]从三氯甲烷和乙酸乙酯部分得到众多酯类化合物,有棕榈酸乙酯、β-谷甾醇、豆甾醇、油甾醇,随后又发现邻苯二甲酸正丁酯、β-单棕榈酸甘油酯、β-单硬脂酸甘油酯、2-氨基-3-(3,4-二羟基-苯基)-丙酸甲酯、2-氨基-3-(3,4-二羟基-苯基)-丙酸乙酯、羟基苯甲酸甲酯。

1.6 其他类

研究还发现猫爪草中含有生物碱、微量元素与酚类化合物,猫爪草水萃取部位经柱色谱分离得到2 个新的生物碱苷,分别为猫爪草苷C、D。 戚中杰等[20]发现猫爪草中含有1 种生物碱—吡咯丁酸,且在浙江产猫爪草中质量分数较高。

目前,猫爪草中多酚类有效成分的提取工艺优化鲜有报道,王锐等[21]确定了最佳提取工艺为乙醇体积分数75%、料液比1 ∶50 (g/mL)、浸提时间1.5 h、浸提温度70 ℃,在此条件下,猫爪草中多酚的浸出量可达251.4 μg/g。

由于电网电压波动通常都是短时出现,以往电控维护人员在电压稳定之后通过手动对变频器进行复位,即可解决此类为题,但是由于部分工业及供暖行业换热站数量多且分散。对变频器进行逐个复位消耗时间过长。变频器过电压、欠电压只能手动复位的局限性仍大大降低了工作效率,影响居民供暖。

此外,猫爪草中还含有多种微量元素。 陈军等[22]运用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定,猫爪草含K、Fe、Cr、Mg、Mn、 Zn、Co、Cu、 Ni、 Se、Sr 等多种常量及微量元素,其块根中Zn/Cu 值为3 左右,与抗癌中药中微量元素质量分数Zn 高Cu 低的现象一致。最近,FENG Ziming[23]发现猫爪草中有5 个新杂环化合物,ZHAN Zhilai[24]还在其化合物中发现了Ternatusine A,一种新型生物碱。 邓可众等[25]从猫爪草中分离得到1 个新化合物,其结构为(R) -3-[2-( 3,4-二羟基苯甲酰基) -4,5-二羟基苯基]-2-羟基丙酸,命名为猫爪草酸。

2 药理作用

猫爪草主要药理作用是抗肿瘤,并受到广泛关注,但是其临床应用与研究较少。 抗结核应用比抗肿瘤更广,多是胶囊,在初期可辅助治疗。 此外,增强免疫活性也是其重要作用,存在于大量多糖与皂苷中,对抗肿瘤也起到促进作用。

2.1 抗肿瘤

猫爪草可清肝泻火、散结消瘿,提取物中有多种化学活性物质。 早期有学者推断出猫爪草有治疗肿瘤的效果,认为其抗癌成分主要是脂肪酸,此外还有研究发现其皂苷成分、醇提物也可以抑制肿瘤[26]。 崔秀君等[27]用4 个剂量的提取物,分别测试对3 种瘤株的抑制率,发现除水提物与石油醚提取物抑制率不到50%外,石油醚、乙酸乙酯、正丁醇提取物均达到50%以上,乙酸乙酯提取物与正丁醇提取物抑制肿瘤效果明显,尤其以乙酸乙酯部位的十六碳酸质量分数最高,十六碳酸是抗肿瘤主要成分,且在质量浓度0.25~1 mg/mL 范围内效果最佳。 猫爪草总皂苷在体外也可明显抑制人结肠癌细胞,抑制人乳腺癌细胞的生长。 童晔玲[28]研究证实猫爪草总皂苷高剂量组瘤重与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05),不同剂量猫爪草总皂苷的抑瘤率可达13.8%~32.6%,其作用是促进机体非特异性免疫功能,间接地抑制肿瘤生长、促进正常细胞生长、减慢肿瘤的生长速度。 王爱武[29]发现猫爪草提取物不仅对癌株有抑制作用,还对肿瘤坏死因子具有较强的诱生作用,其中又以其70%乙醇浸膏诱生作用最强。

2.2 抗结核

猫爪草中有多种化合物可抑制结核杆菌,提高结核病的治疗效果。 近年ZHANG Lin 等[30]研究证实,猫爪草乙醇提取物对结核杆菌有明显的抑制作用,相对于异烟肼、利福平毒性小,并且在一定剂量下无急性毒性。 其中经大孔树脂洗脱的70%醇提物抑制结核杆菌的抑菌浓度最低,可达6.25 mg/mL,其次是猫爪草胶囊,为12.5 mg/mL。 有研究发现猫爪草中抗结核杆菌的单一成分是小毛根内酯,复合成分多为多糖和皂苷,还有猫爪草提取物。 此外,熊友谊等[31]研究出猫爪草石油醚提取物对多种耐药菌株具有细胞内、外的抑制活性。 王万朋等[32]证实猫爪草中单体成分2-醛基吡咯丁酸及其同系物2-羧基吡咯丁酸抑菌活性良好,其中吡咯丁酸能够抑制多种菌株。 对于结核分枝杆菌标准株,猫爪草胶囊在联合常规抗结核药物治疗短期肺结核案例中,治愈率明显升高。

2.3 调节免疫活性

多糖是猫爪草调节免疫功能的主要活性成分之一。 王会敏等[33-34]发现猫爪草多糖具有免疫调节作用,能够增强ANA-1 细胞增殖能力,可明显提高正常小鼠腹腔巨噬细胞吞噬百分率和吞噬指数,促进小鼠脾脏淋巴细胞、胸腺细胞、腹腔巨噬细胞增殖作用,200 mg/L 时对巨噬细胞增殖作用最强。 除多糖外,皂苷、醇类提取物也发挥着增强免疫力的作用。 张振凌等[35]研究表明,猫爪草多糖及其皂苷对巨噬细胞吞噬功能、溶血素和淋巴细胞都有一定的影响,对小鼠有免疫兴奋作用,猫爪草醇类提取物也在小鼠巨噬细胞在抗病毒天然免疫应答中发挥着重要作用。 刘芊伊等[36]发现猫爪草中醇类提取物可影响小白鼠巨噬细胞极化,使其免疫力活性加强。

2.4 抑菌、保肝、抗氧化

猫爪草还具有抑菌、保肝、抗氧化的作用,其中石油醚、内酯化合物、醇类化合物发挥了重要的作用。 有研究发现猫爪草石油醚提取物能够显著抑制多药耐药结核菌株的生长,从而达到抑菌效果。 不同猫爪草对标准菌株和耐药菌株均有抑菌作用,尤其在石油醚萃取部位抑菌浓度最低为2 mg/mL。 何潇[37]对猫爪草多糖的抗肝损伤活性研究发现,猫爪草多糖能明显减轻和修复肝炎症损伤、降低肝中炎性因子的分泌、降低肝氧化损伤。 体外实验也证实猫爪草多糖对人肝细胞损伤有明显保护作用,同时还能促进肝细胞的增殖。 韩红霞等[38]采用猫爪草多糖对D-gal 衰老模型小鼠抗氧化作用的相关研究发现,多糖可延缓小鼠组织及细胞结构及功能衰退,增强衰老小鼠免疫功能,较好地维护模型小鼠体内氧化、抗氧化平衡状态。

2.5 其他作用

猫爪草不仅能有效消除甲亢症状,且在调节人体细胞免疫方面显示出独特优势,减轻了西医治疗甲亢药物所导致的白细胞减少、肝功能损害、皮疹等不良应的发生,降低复发率,提高了疗效。 近年来研究证实炎症是影响肿瘤细胞增殖转移的第七大因素,猫爪草具

有显著的抗急性炎症作用,能为抗肿瘤提供辅助治疗。杨嘉等[39]发现复方猫爪草水提物的抗感染作用明显,抑制了小鼠耳肿胀、使腹腔毛细血管通透性增加,同样也能缓解足趾肿胀。 王玲、王开金等[40]发现,猫爪草胶囊对咽痛、咽痒、干咳、黏膜水肿等治疗效果良好,总有效率可达79.25%。

3 临床应用

当前,猫爪草临床应用主要在治疗肿瘤、肺结核方面,随着技术不断发展,临床实践证明它在淋巴结结核、结节性红斑、肠系膜淋巴结炎、甲亢等方面亦有重要的应用价值。

3.1 对肿瘤的治疗

猫爪草胶囊及猫爪草单、复方煎剂等,对肺癌、恶性淋巴瘤、乳腺肿瘤、甲状腺瘤及妇科子宫肌瘤等均具有较好的治疗作用。 治疗肿瘤尤以复方制剂为主,李穗晖[41]在仙鱼汤(由仙鹤草、鱼腥草、猫爪草等药物组成)治疗支气管肺癌40 例的疗效研究中发现,仙鱼汤能缓解气短、咳嗽、血痰、乏力症状,治疗后瘤体稳定率治疗组为82.5%,有良好的抗肺癌效果。 还有研究用猫爪草配伍三棱、鳌甲、当归等药物治疗巨大隆突型皮肤纤维肉瘤多例,结果显示也有明显疗效,术后随访未见复发。 且猫爪草配伍白头翁治疗瘿瘤;猫爪草配半枝莲、白英治胃癌、食道癌;配葶苈子还用来治疗宫颈癌[42]。 但该剂型不便应用与推广,应开发在保证疗效前提下,能更方便、快捷使用的新型药物。

3.2 对肺结核的治疗

许多研究案例采用猫爪草胶囊间接辅助肺结核的治疗,结果显示效果良好,是治疗结核的优化选择[43]。此外猫爪草汤剂、水煎剂对肺结核疗效显著,应用较多。 梁红文[44]研究了含猫爪草胶囊化疗方案对耐药肺结核的疗效,将112 例耐药肺结核患者应用猫爪草胶囊联合治疗1 年后,痰菌阴转率达73.2%,病灶吸收率71.4%,均较治疗前显著提高,不良反应发生率显著降低。 有学者发现猫爪草复方也许可以达到抗结核作用,蓝剑[45]研究采用猫爪草水煎剂联合标准抗结核方案治疗颈淋巴结结核的临床疗效,选取在深圳市福田区慢性病防治院就诊的患者504 例,观察到组治愈率达93.2%,疗效显著。 陈启显[46]观察猫爪草瘦肉汤与西药联合治疗2 型糖尿病合并肺结核的临床疗效,将60 例2 型糖尿病合并肺结核初治患者随机分为治疗组和对照组,均治疗2 个月为1 个疗程,结果治疗组有效率达96.6%,表明猫爪草瘦肉汤与西药联合治疗2型糖尿病合并肺结核初治患者疗效显著。

3.3 对颈淋巴结核的治疗

不少临床实践证明猫爪草胶囊治疗颈淋巴结结核疗效显著,李予雯[47]将80 例肺结核合并2 型糖尿病患者采用西医进行降血糖与抗结核治疗,采用猫爪草胶囊治疗的参与组明显有效率(72.5%)显著高于传统治疗组明显有效率(37.5%),并且2 组患者均未发现明显不良反应或不良事件。 黄海[48]让110 例颈淋巴结结核患者加服猫爪草进行治疗,结果治疗组的临床治愈达94.3%,且副作用较小。

3.4 对接种卡介苗引起腋窝淋巴结反应的治疗

猫爪草局部应用或服用可促进病灶的软化、液化,改善局部血液循环,使疗程缩短,是良好的辅助治疗药物。 于伟[49]将86 例患儿随机分为2 组,对照组常规应用异烟肼抗结核治疗,治疗组在此基础上加用猫爪草胶囊,临床治愈率达到97.7%,没有毒副作用。 陆云等[50]将80 例患儿在常规治疗的基础上加用猫爪草胶囊,2 个月治疗组和对照组的治愈率分别达72.5%和40.0%,两组比较差异有统计学意义,治疗组疗程亦明显缩短。

3.5 其他应用

猫爪草还具有多种治疗作用,应用较广,值得开发利用。 程锋刚[51]对猫爪草胶囊联合抗痨药物治疗结核性结节性红斑的临床研究得出,猫爪草能有效改善皮肤局部血液循环及病灶周围营养条件,同时有提高机体免疫力的作用。 张艳[52]将284 例肠系膜淋巴结炎患儿,应用猫爪草胶囊进行治疗,取得较好临床效果,可避免长期使用抗生素产生肠道菌群失调,产生耐药菌株。 此外,在治疗甲亢方面,经各项检查确诊为甲状腺机能亢进患者168 例中,中西医药物结合治疗组有效率达96%[53]。 丁力等[54]对21 例附睾结核行抗结核化疗患者加猫爪草胶囊进行个性化方案治疗,结果21 例附睾结核在化疗结束时有19 例附睾肿块消失,用药显效率达100%,肿块消退率达95.2%,疗效较好,无副作用与复发。

4 展望

猫爪草因具备抗肿瘤活性等良好的药理作用而逐渐受到重视,现已成为国家重点发展三类药材之一。

我国已建立猫爪草种植基地,其中河南淮滨县种植基地成立了专业合作社,王家岗乡成为了中原猫爪草第一乡,申请了猫爪草原产地认证标志,并注册了金河滩牌猫爪草商标。 还建立了中国猫爪草网站利用互联网,以加大猫爪草产品的宣传推介力度,产品远销韩国、日本等其他地区[55]。

但总体来看,目前猫爪草的开发还处于初级阶段,存在来源不规范、剂型与生产厂家单一、有效成分化学成分尚未明确、推广与临床应用较少等问题,值得进一步研究与利用。 应加强其化学成分、药理作用和临床应用等方面的研究,为完善猫爪草抗肿瘤研究、提高猫爪草新剂型开发与应用提供参考,进而促进猫爪草资源的充分利用,打开国内外市场。

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