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晚红瓦松的研究综述

2020-08-20范忠义尹秀梅金莉莉王思宏金丽华

关键词:氧基槲皮素儿茶素

范忠义, 尹秀梅, 金莉莉*, 王思宏, 金丽华

( 1.延边大学 药学院, 吉林 延吉 133002; 2.延边大学 测试中心, 吉林 延吉 133002;3.东北林业大学 生命科学学院, 黑龙江 哈尔滨 150040 )

瓦松属(Orostachys)[1]为多年生景天科草本植物.资料[2-6]显示,我国境内有8种瓦松属植物,分别为晚红瓦松(Orostachysjaponica)、钝叶瓦松(O.malacophylla)、瓦松(O.fimbriata)、塔花瓦松(O.chanetii)、黄花瓦松(O.spinosa)、小瓦松(O.minuta)、小苞瓦松(O.thyrsiflora)、狼爪瓦松(O.cartilaginea),其中瓦松被收录于《中国药典》中.晚红瓦松主要分布在韩国、中国、日本和俄罗斯等国家,通常生长在山岩、溪流边沿和屋顶的瓦片上.研究表明,晚红瓦松中含有黄酮类化合物、甾醇、三萜、酚酸、脑苷脂、甘油糖脂和烷醇等成分,具有抗癌、抗炎、抗氧化等治疗作用.但目前对晚红瓦松缺少系统性研究,其相关应用仍缺乏临床和食用安全的试验研究,为此本文对晚红瓦松的急性毒性、化学成分、药理作用和可食用性的研究状况进行综述,从而为瓦松的研究及开发利用提供参考.

1 急性毒性

Y.K.Yoon等在细胞毒性实验中发现,质量浓度小于25 μg/mL的晚红瓦松乙醇(体积分数80%)提取物对细胞无毒性[7].S.H.Kim等的研究显示,雌雄小鼠每日口服晚红瓦松乙酸乙酯提取物的LD50高于2 000 mg/kg,且生化指标和组织病理学检查表明小鼠口服该剂量的晚红瓦松乙酸乙酯提取物不会发生急性毒性反应[8].

2 化学成分

目前,学者们采用柱层析等方法在晚红瓦松中分离出了60多种成分,其中包括黄酮类化合物、甾醇、三萜、酚酸、脑苷脂、甘油糖脂和烷醇.

H.J.Park等从晚红瓦松全草中分离出了蒲公英萜酮、麦角甾-4- 烯-3- 酮、豆甾-4- 烯-3- 酮、粘霉酮、无羁萜、β- 香树脂醇、β- 粘霉烯醇、表木栓醇、1- 己基三十烷醇、阿福豆苷、山奈酚-7-O-葡萄糖基-3-O-鼠李糖苷、山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖基-7-O-β-D-葡萄糖苷、山奈酚-3,7-二-O-β-D-葡萄糖苷、紫云英苷、槲皮苷、异槲皮苷、木犀草苷[9-10]; J.G.Park等在晚红瓦松地上部分的水提取物中分离出了山奈酚、山奈酚-3-O-β-D-葡萄糖苷、山奈酚-3-O-β-D-半乳糖苷、槲皮素、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4-羟基苯甲酸、原儿茶酸、没食子酸[11]; H.S.Sang等在晚红瓦松地上部分中分离得到了棉花素-8-O-α-D-来苏吡喃糖苷[12]; S.Lee等在晚红瓦松全草中分离得到了5α,8α-过氧化麦角甾醇、无羁萜、羁萜醇、β- 谷甾醇、β- 豆甾-4- 烯-3- 酮、β- 粘霉烯醇、粘霉酮7个三萜类化合物[13]; N.Y.Yoon等在晚红瓦松正己烷活性组分中分离出了羟基何帕酮、β- 谷甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-6′-O-棕榈酸酯、β- 谷甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[14]; S.Y.Choi等在晚红瓦松氯仿提取物中分离出了(+)-儿茶素[15]; H.J.Kim等在晚红瓦松乙酸乙酯提取物中分离出了没食子酸甲酯、焦性没食子酸、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、(-)-表儿茶素-5-没食子酸酯、(-)-表儿茶素-3-没食子酸酯、(-)-表儿茶素-3,5-二没食子酸酯、(-)-表儿茶素[16]; C.J.Ma等在晚红瓦松正丁醇提取物中分离得到了草质素-8-O-α-D-吡喃核糖苷[17]; J.H.Lee等在晚红瓦松中分离出了杨梅素-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-鼠李糖基-7-O-葡萄糖苷[18];H.Y.Zhang等在晚红瓦松中分离出了脑苷脂和甘油糖脂[19],它们是瓦松脑苷脂、(2S)-1-O-亚麻醇氧基-2-O-棕榈醇氧基-3-O-[α-D-半乳吡喃糖基-(1″→6′)-β-D-半乳吡喃糖基]甘油糖脂、(2S)-1-O-硬脂醇氧基-2-O-亚麻醇氧基-3-O-[α-D-半乳吡喃糖基-(1″→6′)-β-D-半乳吡喃糖基]甘油糖脂、(2S)-1-O-二十醇氧基-2-O-亚麻醇氧基-3-O-[α-D-半乳吡喃糖基-(1″→6′)-β-D-半乳吡喃糖基]甘油糖脂、(2S)-1-O-二十醇氧基-2-O-棕榈醇氧基-3-O-[α-D-半乳吡喃糖基-(1″→6′)-β-D-半乳吡喃糖基]甘油糖脂、(2S)-1-O-二十二醇氧基-2-O-棕榈醇氧基-3-O-[α-D-半乳吡喃糖基-(1″→6′)-β-D-半乳吡喃糖基]甘油糖脂、姜糖酯、1-O-(9Z,12Z,15Z-三亚麻仁醇氧基)-3-O-β-D-半乳吡喃糖基甘油糖脂; J.H.Kim等在晚红瓦松中分离出了系列手性化合物,包括(2R,3R)-表儿茶素、(2R,3R)-表儿茶素-3-没食子酸酯、(2R,3R)-表儿茶素-3,5-二没食子酸酯、(2R,3S)-表儿茶素、(2R,3S)-表儿茶素-3-没食子酸酯[20].

J.H.Lee等采用高效液相色谱-质谱联用(HPLC - MS)在晚红瓦松中检测出了山奈酚、槲皮素-3-O-鼠李糖基-7-O-葡萄糖苷、杨梅素-3-O-葡萄糖苷、原花青素二聚没食子酸酯异构体、没食子儿茶素没食子酸酯、原花青素二聚二没食子酸酯异构体、N1,N5,N10- tri -p-(E,E,E)-coumaroylspermidine[18]; M.R.Jang等利用HPLC - MS在晚红瓦松中检测出了槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、(-)-表儿茶素-3-没食子酸酯、山奈酚-3-O-芸香糖苷[21]; J.Min等利用HPLC在晚红瓦松中检测出了山奈酚、槲皮苷、儿茶素、芦丁、木犀草素[22]; S.B.Park等利用HPLC - MS在晚红瓦松中检测出了阿福豆苷、山奈酚-3-O-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、山奈酚-3-O-芸香糖苷[23]; A.Nugroho等利用HPLC在晚红瓦松中检测出了山奈酚-3-O-芸香糖苷、槲皮素-3-芸香糖苷[24].

目前在晚红瓦松中分离得到的成分都是在其低极性提取物中得到的,因此若采用活性追踪技术并结合制备液相、高场核磁共振解析等方法应该会分离到更多的活性成分.

3 药理作用

3.1 抗癌活性

近年来学者们报道了晚红瓦松对 MMP -2和MMP -9、HL -60和A549、胃癌、胰腺癌、黑色素瘤A375、乳腺癌、HepG2、结肠癌、原代前列腺癌、白血病、卵巢癌等的靶标、作用组成、关联因素、机制等,见表1.由表1可知,这些作用组成大多以晚红瓦松的粗提取物为主;对不同靶标抗癌的关联因素和机制虽然进行了一些探究,但这些研究结果仍停留在实验室阶段,确切的临床抗癌效果仍需进一步研究.

表1 晚红瓦松抗癌活性的相关研究

3.2 抗氧化性

D.J.Jung等研究发现,质量分数为1%的晚红瓦松乙醇(体积分数为70%)提取物的DPPH清除率为80%[25],与浓度为25 μg/mL的狼爪瓦松乙醇提取物的DPPH清除率相同[5].Y.J.Cho的研究显示,200 μg/mL的晚红瓦松水和乙醇提取物的ABTS清除率高于95.0%[26].文献[23]和[27]的研究显示,晚红瓦松的氯仿-甲醇(体积比为2∶1)、水、70%甲醇(体积分数)、70%乙醇(体积分数)、乙酸乙酯提取物,对ABTS、DPPH、FRAP的清除能力与提取物中的总酚和总黄酮的含量有一定关系,其抗氧化机制是通过扰动细胞内的ROS水平实现的.A.Nugroho等的研究显示,晚红瓦松甲醇提取物对过氧亚硝基阴离子(peroxynitrite,PON)的清除能力明显高于对照物青霉胺[24].综上,晚红瓦松的提取物对ABTS、DPPH、FRAP、PON具有一定的抗氧化性.目前,对瓦松属植物的抗氧化性仍缺乏构效关系的研究,因此有必要在相同实验条件下对晚红瓦松、狼爪瓦松等的抗氧化能力进行对比,以发现更有效的天然抗氧化剂.

3.3 抗炎

H.S.Lee等的研究表明,晚红瓦松的正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇和水提取物均具有抗炎作用,其中:二氯甲烷提取物不但可以显著抑制LPS诱导的RAW 264.7细胞中的促炎介质和细胞因子(包括iNOS、COX -2、IL -1β、IL -2、IL -6和IP -10)的mRNA水平,而且能够显著降低作为转录因子的AP -1(phospho -c -Jun和phospho -c -Fos)和phospho -IRF3蛋白的表达;正己烷提取物是通过抑制NF-κB和PI3K/Akt信号转导来实现其对RAW 264.7细胞抗炎作用的[38].J.H.Jeong等的研究表明,晚红瓦松的三氯甲烷提取物不但可以显著抑制LPS诱导的RAW 264.7细胞的ROS和NO,而且还可以抑制MAPK和PI3K/Akt通路的NF-κB及iNOS的表达[39].N.Y.Myung研究发现,晚红瓦松水提取物可降低由5% DSS(体积分数)诱发的结肠炎中的TNF -α水平[40].J.W.Lee研究发现,在晚红瓦松中分离出的3 KDa蛋白肽当其浓度为10 μg/mL时可使细胞中的NO浓度下降约81%[41].由以上研究表明,晚红瓦松提取物可作为抗炎药物的潜在资源.

3.4 抗血脂和降糖

S.G.Kim等的研究显示,晚红瓦松的乙酸乙酯、氯仿、正丁醇提取物对二酰甘油酰基转移酶的抑制率分别为96%、90%、67%,乙酸乙酯和正丁醇提取物对甘油-3-磷酸酰基转移酶的抑制率分别为81%和77%,且乙酸乙酯提取物降低血清瘦素(高血脂症指标物)和胰岛素(肥胖标志物)的能力显著优于对照组[42].K.S.Lee等的研究显示,晚红瓦松的水提取物可显著降低小鼠(高脂喂养)血清中的甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平[43].S.J.Lee等的研究显示,晚红瓦松的乙醇提取物与临床药物组合能明显降低糖尿病大鼠(由链脲佐菌素诱导的)的血糖和血脂,这一结果可能与乙醇提取物具有较高含量的酚类和黄酮类化合物有关[44].

J.H.Kim等在晚红瓦松乙醇提取物中分离出了姜糖酯,且研究显示姜糖酯具有竞争性抑制α-葡萄糖苷酶的作用,其中IC50=(0.60±0.20) μmol/L,Ki=(1.10±0.20) μmol/L,且具有较低的猝灭常数(0.55×106L/mol)和结合常数(0.95×106L/mol)[45].上述研究表明,晚红瓦松中含有治疗高血脂症或肥胖症的活性成分,因此应进一步加强对其的相关研究,以为治疗高血脂症或肥胖症药物的研究提供参考.

3.5 抗血管生成

血管生成是氧气和营养物质的过量输送而导致的一种慢性疾病.H.D.Cho等研究发现,晚红瓦松的乙醇提取物在10~20 μg/mL范围内可明显抑制脐静脉内皮细胞的血管内皮生长因子的增殖,该增殖是通过抑制PI3K/Akt/mTOR、MAPK/p38、MAPK/ERK、FAK - Src和VEGF-VEGFR2信号通路实现的[46].

3.6 抗破骨细胞分化

K.S.Shim等研究了晚红瓦松水提取物抑制破骨细胞分化的作用机制,结果显示在水提取物中分离出的槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷和没食子酸能够抑制RANKL诱导的NFATc1的表达,从而可以防止破骨细胞分化和骨丢失[47].这表明,晚红瓦松具有治疗骨疾病的潜力.

3.7 抗肝纤维化

S.Koppula等[48]的研究显示,0.5 mg/mL和0.1 mg/mL的晚红瓦松提取物对HSC -T6细胞的凋亡率分别为17%(p<0.01)和27%(p<0.001),而水飞蓟素(0.05 mg/mL)对HSC -T6细胞的凋亡率为26%(p<0.001).这表明,晚红瓦松提取物可作为治疗肝纤维化的潜在药物.

3.8 抗菌

S.M.Kim等利用纸片琼脂扩散试验对晚红瓦松提取物的抗菌性能进行了试验,结果发现晚红瓦松提取物抑制Listeriamonocytogenes、Staphylococcusepidermidis、Staphylococcusaureus和Malasseziafurfur的能力强于卡那霉素[49].J.W.Lee研究发现,晚红瓦松中的肽组分对Escherichiacoli、Bacilluscereus和Bacillussubtilis的抑制作用与对照组相近[41].上述研究表明,晚红瓦松提取物具有良好的抑菌活性.

3.9 抗胆碱酯酶

J.H.Kim等[20]的研究显示,在晚红瓦松中分离出的(2R,3R)-表儿茶素-3,5-二没食子酸酯对BuChE的抑制作用(IC50=(17.80±3.80)μg/mL)优于AChE (IC50=(58.30±2.40) μg/mL).利用分子对接软件模拟(2R,3R)-表儿茶素- 3,5-二没食子酸酯与BuChE的活性部位的结合方式发现,受体-配体存在6种氢键关系.以上研究表明,(2R,3R)-表儿茶素-3,5-二没食子酸酯是一种胆碱酯抑制剂.

4 可食用性

E.J.Na等研究开发了一种含有晚红瓦松乙醇提取物的保健用果汁,其与高脂饮食联用对肥胖相关的疾病具有一定的辅助治疗效果,其机制可能与该果汁可降低体重、血脂水平以及减少脂肪堆积有关[50].J.M.Kim等研究发现,添加晚红瓦松后的香肠和清麴酱,其在pH值、质地、水分、总多酚、抗氧化性等方面都显著优于添加前,其原因可能是晚红瓦松能够对香肠、清麴酱的理化性质和功能性质产生影响[51].S.H.Kim等的研究表明,晚红瓦松二氯甲烷提取物可明显促进3T3-L1细胞的脂质代谢[52].以上研究表明,晚红瓦松不仅可作为药物资源,还可作为食用性植物,且具有良好的保健功能.

5 结论

综上所述,目前已在晚红瓦松中分离和检测出了68种成分.晚红瓦松提取物及其分离出的组分不仅在抗癌、抗炎、抗血脂和降糖等方面表现出了良好的潜在药用价值,而且还具有可食用性和保健功能.但目前对晚红瓦松的研究还处于初级阶段,其药理活性、可食用性仍然多集中在粗提取物方面,而对其单一活性成分的药理作用机制的研究较少.今后需联用多种方法(如活性追踪、多方法富集、高场核磁测试)对晚红瓦松的活性成分进行分离与鉴定,并在构效关系的解释和临床证据评判等方面加强研究,以为瓦松属植物的进一步开发和利用提供理论基础与科学依据.

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