山茱萸化学成分、生物活性、复方应用及质量控制研究进展

范 倩，陈雪冰，荣 莉，张翠仙

广州中医药大学中药学院，广州 510006

山茱萸为山茱萸科(Cornaceae)山茱萸属(Cornus)的植物山茱萸CornusofficinalisSieb.et Zucc.的干燥成熟果肉，产于山西、陕西、甘肃、山东、江苏、安徽、浙江等省，其在朝鲜、日本也有分布[1]。《神农本草经》将山茱萸列为滋补上品，又称山萸肉、枣皮、山竹玉等，其味酸涩，性微温，为收敛性强壮药，有补益肝肾，收涩固脱的功效，用于治疗肾脏虚寒，高血压，眩晕耳鸣，腰膝酸痛，头晕耳鸣，阳痿，遗精，月经过多等疾病[2]。现代研究表明[3]，山茱萸化学成分主要为环烯醚萜类、鞭质类、黄酮类等，山茱萸在肝肾保护、糖尿病的防治和抗氧化等方面均表现出较好的活性。山茱萸属Cornus全世界有4种，分别为C.sessilis、C.mas、C.chinensis和C.officinalis，后两种为我国存在的种属。到目前为止，尽管山茱萸C.officinalis含有多种化学成分和药理活性，但目前尚缺乏系统关于山茱萸的化学成分和药理活性研究报道。同时中药常以复方的形式在临床使用，为更充分地开发利用该植物，使其更好地为临床应用服务，经查阅中国知网、Pub Med、Scifinder等数据库，本文对近40年国内外文献有关山茱萸植物化学成分、生物活性、复方应用及质量控制研究进行综述。

1 化学成分研究进展

山茱萸植物化学成分丰富，共从中分离出233个化合物，其中以环烯醚萜类、鞣质、黄酮类及其衍生物类化合物为主，此外还包括三萜类、有机酸、苯丙素、挥发油类、其他类等(表1～5)。

表1 山茱萸中环烯醚萜类化合物

1.1 环烯醚萜类

环烯醚萜类是山茱萸中含量最高的成分类群，目前已经被认为是山茱萸中的特征性成分。研究报道从山茱萸植物的果实、叶、枝条等部位目前含有91个环烯醚萜类化合物(1～91)，它的结构类型涉及环戊烷型环烯醚萜、裂环环烯醚萜和环烯醚萜二聚体三大类，大部分与糖相连形成环烯醚萜苷。环戊烷型环烯醚萜类化合物(1～19)结构特点为C多连羟基，并多成苷，且多为β-D-葡萄糖苷；常有双键存在，C5、C6、C7有时连有羟基，C8多连甲基或羟甲基或羟基；C6或C7可形成环酮结构，C7和C8之间有时具有环氧醚结构。裂环环烯醚萜类化合物(20～68)为环烯醚萜母核中环戊烷的C7-C8处断键成裂环状态，裂环后，C7有时还可与C11形成六元内酯结构。环烯醚萜二聚体类化合物(69～91)为环戊烷型环烯醚萜和裂环环烯醚萜通过单键连接在一起而形成的环烯醚萜类化合物，化合物1～91的名称和结构见表1和图1。

图1 山茱萸中环烯醚萜类化合物的结构

1.2 鞣质类

山茱萸植物的果实、果壳、叶等部位共分离有32个鞣质类化合物(92～123)，该植物中的鞣质类化合物均属于可水解鞣质，其所含糖部分为葡萄糖或者多元醇，主要含有没食子酰基，多数含有逆没食子酸衍生的六羟基联苯基、去氢六羟基联苯基和由双分子没食子酸衍生的去氢双没食子酰基，化合物92～123的名称和结构见表2和图2。

图2 山茱萸中鞣质类化合物的结构

表2 山茱萸中鞣质类化合物

1.3 黄酮类

研究报道从山茱萸植物的果实部位目前共分离得到31个黄酮类化合物(124～153)，多数具有生物活性，结构类型主要包括黄酮醇、二氢黄酮、花色苷和黄烷醇等，多在C3-OH位成苷，化合物124～153名称和结构见表3和图3。

图3 山茱萸中黄酮和三萜类化合物的结构

表3 山茱萸中黄酮和三萜类化合物

1.4 三萜类

从山茱萸果实和果壳部位中分离出8个三萜类化合物(154～161)，其多以熊果酸(154)，2α-羟基熊果酸(155)，β-香树脂醇(159)，和齐墩果酸(160)为主等，早期以熊果酸为2005年药典山茱萸的质量控制标准，是山茱萸中最早受到关注的成分类别之一，化合物154～161的结构见图3。

1.5 芳香酚酸类

研究报道从山茱萸果实、果皮和果壳等部位中分离出37个芳香酚酸类化合物(162～198)，一般具有苯酚结构，具有较活泼的酚酸基团，其中很多成分通过生物合成途径构成了山茱萸中的其他成分，在山茱萸中具有比较重要的地位。多参与生物体内其他成分的合成。如没食子酸与葡萄糖构成可水解鞣质，没食子酸与裂环马钱苷构成山茱萸新苷，化合物162～198的化合物名称和结构见表4和图4。

表4 山茱萸中芳香酚酸类化合物

图4 山茱萸中芳香酚酸类化合物的结构

1.6 其他类

除上述成分外，山茱萸还有甾体类，生物碱类，糖类，有机酸类等化合物35个(199～233)，如β-谷甾醇(199)、胡萝卜苷(200)、3β-pregna-5,16,20-triene-3,20-diyl diacetate(202)等甾体类成分，7-epi-javaniside(203)、cornucadinoside A(207)等生物碱类成分，蔗糖(223)等糖类化合物，苹果酸(228)、酒石酸(229)等有机酸类化合物，化合物199～233的化合物名称和结构见表5和图5。

表5 山茱萸中其他类化合物

图5 山茱萸中其他类化合物的结构

2 生物活性

从山茱萸分离的化合物和粗提取物在体内或体外都表现出强的生物活性，山茱萸的粗提物一直被认为有肝脏和肾脏保护作用，抗糖尿病作用，抗氧化作用，抗肿瘤活性，抗炎症，镇痛活性，神经保护，抗衰老，抗骨质疏松症和免疫调节性质。其主要的活性成分莫诺苷，马钱苷和熊果酸等对人类疾病有一定的治疗作用。

2.1 肝脏和肾脏保护

山茱萸已被用于滋养肝脏和肾脏，用于治疗糖尿病，其作用机制与保护肝肾功能有关[47]。现代药理研究表明，在大鼠肾损伤模型中，莫诺苷给药剂量为20或100 mg/kg，持续给药20天，能降低血清葡萄糖和尿蛋白的水平，还能降低血清尿素水平，其可以通过抑制高血糖和氧化作用来预防肾损伤压力[48]。国外学者研究发现马钱苷的活性和机制，马钱苷以20或100 mg/kg的剂量治疗8周，可缓解高血糖症状，血清和肝组织血脂异常，降低肾脏中的血清甘油三酯(TG)水平[49]。Guo等[50]研究发现山茱萸环烯醚萜总苷显著抑制晚期糖基化终末产物(AGEs)诱导的炎症因子白介素-6(IL-6)，白介素-10(IL-10)，趋化蛋白-1(MCP-1)和转化生长因子-α(TNF-α)的分泌水平，对糖尿病肾病的发生发展具有一定的保护作用。同时研究还发现，山茱萸的总三萜酸提取物[51]是通过减少氧化应激和下调转化生长因子-β1(TGF-β1)表达来改善肾功能，降低血清肌酐水平，抑制肾小球肥大。

2.2 降糖作用

环烯醚萜苷是山茱萸的一类主要的有效成分，Lin等[37]分离得到的7R-O-丁基莫诺苷能显著抑制β-细胞死亡，有抗糖尿病的作用，其半数致死浓度(IC50)为50μM，莫诺苷能降低血清葡萄糖水平，并抑制与血糖相关的5种酶和1种细胞凋亡蛋白的表达。同时，研究发现山茱萸乙醇提取液[52]能增加非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)大鼠进食厚胰岛素的分泌，加速葡萄糖代谢，而Lee等[53]研究发现山茱茱萸中的马钱苷和7-O-没食子酰-D-景天庚酮糖通过抑制醛糖还原酶，从而减低血糖的作用。国外学者研究发现[54]山茱萸水提物能明显减少链脉霉素诱导糖尿病大鼠血清和尿液中的血糖和甘油三酯的总量。

3.3 抗氧化作用

多酚类和黄酮类成分多具有抗菌活性，山茱萸70%乙醇提取液在10 mg/mL的浓度下，对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的清除率超过70%，总铁离子还原/抗氧化能力(FRAP)值>200，表明山茱萸的抗氧化能力很强[55]。Li等[56]研究发现山茱萸果核多酚对DPPH自由基、亚硝酸盐自由基、羟基自由基均具有清除作用，且还原能力较强，表明山茱萸果核中的多酚类成分具有较强的抗氧化活性。

3.4 抗衰老作用

山茱萸提取物及活性成分的抗衰老作用与活性氧簇(ROS)有关，Li等[57]通过3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)比色法测定细胞的活力，发现山茱萸提取物能缓解空间记忆力减退，减轻氧化应激，使其TNF-α和IL-6水平降低，提高自由基清除活性和SOD样活性，从而减缓细胞老化。Shin等[58]研究发现山茱萸提取物可以抑制紫外线照射引起的皮肤损伤，防止皱纹，人皮肤成纤维细胞的存活率高达70%。

3.5 神经保护

山茱萸的神经保护作用与其环烯醚萜苷等成分关系密切，马钱苷[59]是从山茱萸中获得的主要环烯醚萜苷，发现它能减弱炎症反应并改善由东莨菪碱诱导的记忆缺陷，有助于预防和治疗阿尔茨海默病与记忆缺陷障碍疾病。同时研究发现，在大脑中动脉闭塞(MCAO)大鼠模型中，山茱萸总苷[60]在剂量为60和180 mg/kg时，能显着增加5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)和巢蛋白免疫阳性细胞的数量，从而达到神经保护作用。山茱萸的甲醇提取物[61]在对谷氨酸盐毒性诱导的HT22细胞体外实验中，发现化合物7R-O-丁基-莫诺苷，7R-O-甲基-莫诺苷，7S-O-甲基-莫诺苷，其剂量是10和50 μM时，水解产物可以保护谷氨酸损伤的HT22细胞分别高达78%±2.2%、60%±3.2%和59%±2.5%。最新研究发现，山茱萸环烯醚萜苷[62]对糖原合酶激酶-3b(GSK-3b)和蛋白磷酸酶2A(PP2A)有抑制作用，其通过促进PP2A信号传导来抑制GSK-3b的活性。此外，在自身免疫性脑脊髓炎小鼠模型实验中，研究发现山茱萸环烯醚萜苷[63]能减少促炎细胞因子、趋化因子的表达和释放并抑制磷酸化来调节小胶质细胞极化，从而有效的延迟脑脊髓炎的发生，改善症状。

3.6 抗肿瘤作用

山茱萸还具有抗肿瘤的作用，莫诺苷对人体胚胎肺纤维细胞(HELF)和肺癌细胞(A549)也均有的影响，可抑制HELF细胞的凋亡作用，保护正常细胞的生态学特征，并减少HELF细胞中视网膜母细胞瘤蛋白的表达，同时，蛋白质印迹法显示，莫诺苷能显著降低HELF细胞的Rb蛋白的表达[64]。山茱萸多糖[65]对肉瘤(S180)有明显的抑制作用，可以使外周血CD4+T细胞表达增加，CD8+T细胞表达降低，能提高白细胞介素IL-2水平、降低白细胞介素IL-4水平，可以通过调节荷瘤小鼠异常的免疫状态而发挥抗肿瘤作用。山茱萸水提取物能抑制ER+人乳腺癌细胞(MCF-7)的增殖，减少其代谢物16-α-羟基雌酮(16-alphaOH E1)和雌酮(E3)的产生[66]。

3.7 抑菌作用

山茱萸的抑菌作用活性成主要分为酚酸类、总皂苷类和三萜类成分。70%乙醇提取的山茱萸酚酸类化合物对金黄色葡萄球菌和金芽孢杆菌有良好的抑菌活性，山茱萸总皂苷类化合物对细菌尤其是金黄色葡萄球菌的抑制效果明显，对酵母菌和霉菌的抑制效果较差；山茱萸总皂苷类化合物最的佳抑菌pH为3，对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(MIC)为24.82 mg/mL[67]。山茱萸中提取的熊果酸对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC为6.25%，对沙门氏菌和根霉的MIC为12.50%，对枯草芽孢杆菌、黑曲菌和啤酒酵母的MIC为25.0%[68]。

3.8 心脑血管系统保护作用

山茱萸环烯醚萜苷类成分和苹果酸、琥珀酸和柠檬酸混合后能显著抑制二磷酸腺苷(ADP)、花生四烯酸、血小板活化因子诱导的血小板聚集，尤对ADP导致的血小板聚集体现出最强的抑制作用，同时不会影响血小板的生长，并延长大鼠出血时间[69]。山茱萸环烯醚萜苷还能促进血管内皮细胞生长因子(VEGF)及其血管内皮生长因子受体(FLK-1)的表达，明显改善局灶性脑缺血大鼠的神经功能[70]。

3.9 其他活性

最新研究表明，山茱萸还具有镇静催眠、调节毛发的生长和抗骨质疏松的活性。在失眠小鼠模型中，马钱苷[71]对正常小鼠具有镇静和催眠活性，其发挥作用主要由5-羟色胺系统(SS)和γ-氨基丁酸能神经元(GABA)的修饰介导。现代药理研究表明，莫诺苷[72]能显著促进外根鞘细胞(ORSC)增殖分化及体外迁移，还能上调Wnt10b蛋白和β-连环蛋白等，还能加速毛发生长的开始，减缓毛囊的退化。此外，在关节软骨内，马钱苷[73]通过抑制核因子-κB(NF-κB)信号转导来减弱软骨基质分解代谢和软骨细胞的焦磷酸化，使其发挥抗骨质疏松的作用。

3 复方应用

山茱萸是滋补肝脏和肾脏之品，原始植物被记载在《神农本草经》、《本草纲目》中，在中医处方中广泛使用，自1963年以来，山茱萸一直存在于中国药典的药典中。目前，山茱萸是国家重点保护的42种野生动物和植物之一。山茱萸在复方中一般有生山萸肉、制山萸肉、酒萸肉三种饮片形式入药[74]。现有20多个含山茱萸的处方被中国药典所列，主要分为补虚药和收涩药两类，并经国家批准中华人民共和国中医药管理局[2]，如六味地黄丸和麦味地黄丸是用于治疗慢性炎症、早期糖尿病肾病、肝脏疾病、高血脂病等疾病的常见复方。

补虚药：含有山茱萸的中药复方主要补虚药，分为补阳药、补阴药、补血药、补气药、气血双补药、阴阳双补药等，多用来补肾脏和肝脏之虚。2015版《中国药典》含山茱萸补虚药的复方见表6。

表6 2015版中国药典含山茱萸的复方

收涩药：含有山茱萸的中药复方可以治疗各种滑脱症候的收涩药物，常用收涩法有固表止汗、敛肺涩肠、固精缩尿止带等。2015版《中国药典》记载用于治疗滑脱证的含山茱萸的复方有七味都气丸、锁阳固精丸、前列舒丸等，具体复方见表6。

4 质量控制

2015年版《中国药典》(一部)采用高效液相色谱HPLC法，以莫诺苷和马钱苷成分的总量(不得少于15%)作为含量测定指标用于中药山茱萸的质量控制。除HPLC法之外、一测多评技术(QAMS)、指纹图谱技术、色谱及色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)、气相色谱-质谱联用法(GC-MS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等也被广泛应用于山茱萸的质量控制。

4.1 HPLC法

HPLC法具有灵敏度、准确度、精密度和自动化程序高、重现性好的特点，近年来广泛应用于山茱萸分析检测中。Yang等[75]对山茱萸药材HPLC指纹图谱进行优化，共标定19个共有指纹特征峰，确定了莫诺苷、马钱苷、獐芽菜苷、山茱萸新苷、没食子酸、5-羟甲基糠醛、原儿茶酸7个化合物，可作为控制山茱萸的质量标准。Zhang等[76]建立UPLC波长切换法同时测定山茱萸中没食子酸、齐墩果酸、熊果酸、莫诺苷、当药苷、马钱苷和山茱萸新苷7个成分的含量，该方法简便、高效、且结果准确。Liu等[77]采用HPLC法同时测定山茱萸炮制前后4种有效成分(莫诺苷、马钱苷、齐墩果酸和熊果酸)的含量，建立对4批不同产地的山茱萸生品及酒制品的“一测多评”定量分析方法。结果，山茱萸经酒蒸后，莫诺苷和马钱苷含量降低，而齐墩果酸和熊果酸含量升高，与中医理论指导山茱萸生品用于固脱敛汗，酒蒸品有利于增强山茱萸温补肝肾的观点吻合。

4.2 LC-MS

LC-MS是一种以液相色谱作为分离系统、质谱作为检测系统的分析技术，具有高灵敏度、高选择性、高稳定性及高通量的特点，特别适合于中药复杂成分及其代谢物的定性定量分析。Liang等[78]采用UPLC-MS/MS方法对山茱萸的3个有效成分(莫诺苷、獐牙菜苷、马钱苷)进行含量测定，同时，对20批不同产地的山茱萸建立UPLC-MS指纹图谱。Cai等[79]采用LC-MS/MS同时快速鉴定和测定生山茱萸及其加工品中的8个生物活性成分(多为环烯醚萜类化合物)，方法简单快速，具有良好的精密度和重现性。Wang等[80]利用LC-MS/MS方法同时定量分析山茱萸中11种高极性成分含(7α-O-甲基莫诺苷、7β-O-甲基莫诺苷、7α-O-乙基莫诺苷、7β-O-乙基莫诺苷等)，该方法具有良好的特异性，重复性。首次将环烯醚萜异构体列为其质量指标，为实现山茱萸的全面质量控制提供一个新的方法。

4.3 GC-MS法

GC-MS综合了气相色谱分离能力高，及质谱在鉴别物质的能力强的特点，且具备检出限高、效率高、进样体积小、灵敏性高等特点。Ma等[81]采用SHS-GC-MS对其进行定性分析，在不同温度段下分析山茱萸叶中的挥发性成分及其变化规律。结果表明山茱萸叶在低温条件下，共检测出80种成分；中温条件下，共检测出93种成分；高温条件下，共检测出85种成分，其挥发性成分主要由醇类、萜烯类、酯类、醛酮类、酚酸类、烃类、呋喃类及其他类成分组成，且主要为醇类及醛酮类成分。

4.4 ICP-MS法

ICP-MS法以其灵敏度高、分析精度高等特点，已经越来越多地被应用于中药质量控制研究中，成为其质量评价的重要手段。Yu等[82]采用ICP-MS法测定14批不同产地山茱萸中铜、镉、汞、铅和砷等5种重金属元素含量进行测定，以评价该地区大黄药材的安全性。结果14批不同产地山茱萸药材中重金属含量有一定差异，但其含量均未超出国家限量标准。Jiao等[83]采用ICP-MS法测定20批不同产地山茱萸药材中22种无机元素的含量，并对其含量进行方差分析。方差分析结果表明陕西省佛坪产地山茱萸样品中大多数元素与浙江临安产地样品有显著性差异，而与河南省各产地样品中大部分无机元素均无显著性差异，且河南省西峡、栾川、南召各产地中无机元素基本无显著性差异。

5 结语

山茱萸是中国传统滋补肝脏和肾脏的中药。近年来，随着国内外市场对山茱萸药材的需求增加，药用资源大幅减少，本文总结了山茱萸植物的化学成分、生物活性、复方应用和质量控制，为后续山茱萸的化学成分分离，生物活性的测试，临床复方的应用，及药材的质量控制研究提供理论依据。传统中药山茱萸药用部位为成熟果肉，近年来，国内外学者对其非药用部位进行了研究，发现一些具有生物活性的化学成分，但对其药效物质基础和作用机制还需进一步研究。此外，笔者认为，现存的评价指标不能全面的反应整体药效，因此建立更合理、有效的中药质量控制标准，以满足质量控制需要，为其进一步合理开发利用提供科学依据。