骨碎补总黄酮研究进展*
2020-11-09黄兴雨
关 丽,黄兴雨
(西安医学院 药学院,陕西 西安710021)
骨碎补为水龙骨科植物槲蕨Drynariafortunei(Kunze)J.Sm 的干燥根茎,是一种骨科常用中药。具有疗伤止痛,补肾强骨的功效。外可用于消风祛斑,筋骨痿软,耳鸣耳聋,牙齿松动;外治斑秃,白癜风[1]。骨碎补的化学成分以黄酮类为主,同时也有其药效活性成分。本文通过介绍骨碎补总黄酮提取方法、化学成分研究和药理作用,对近几年的研究成果进行综述。
1 骨碎补总黄酮的提取方法
1.1 醇提法
全红等[2]以骨碎补中提取的总黄酮含量为指标,研究骨碎补的提取条件,得出最佳工艺条件为乙醇浓度45%,用量为14 倍,提取时间2h,提取次数3次,得到总黄酮14.7170mg·mL-1。
1.2 水煎煮法
张晋等[3]以测定骨碎补中的总黄酮为指标,研究水煎煮过程中的提取动力学方程,建立了动力模型并进行了检验,此模型对水煎煮法提取骨碎补中的总黄酮有一定指导意义,并且在多次完善后有望指导实际生产。
1.3 水浸提法
聂健等人通过正交试验设计对影响总黄酮提取率的提取时间、料液比和提取次数进行优化,得到最佳工艺为提取时间1h、料液比1∶10,提取次数3 次,总黄酮提取率为1.04%[4]。
1.4 微波提取法
祁小妮等[5]以骨碎补黄酮提取率为指标,使用微波辅助结合响应曲面优化法,得出最佳提取工艺条件为提取液中骨碎补黄酮质量浓度0.03g·L-1,微波功率400W,微波时间10min,骨碎补黄酮提取率高达5.57%。
1.5 超声提取法
超声提取与常规的提取方法相比,具有提取时间短、简单且收率高的优点。李景等[6]以骨碎补总黄酮提取率为指标,采用Box-Behnken 中心组合设计,得出最佳工艺条件为超声时间30min,提取温度66℃,乙醇体积分数64%,料液比1∶92g·mL-1,总黄酮提取率达4.86%。黄艳萍等人采用正交实验法,考察浸泡时间、溶剂量、提取次数、超声时间对提取率的影响,发现提取影响程度为:溶剂倍量>提取次数>浸泡时间>超声时间,最佳因素水平为加60 倍量的水,浸泡4h,超声提取4 次,每次20min[7]。
1.6 不同提取方法比较
张琳等[8]分别采用超声提取法、索氏提取法、回流提取法对骨碎补生品和砂烫品进行提取研究,以骨碎补总黄酮为指标,得出3 种提取方法中回流法提取率最高,超声提取法提取率最低。在另一实验中,张琳等[9]对生品骨碎补和砂烫骨碎补分别采用水提法和醇提法提取总黄酮,实验结果显示,两种方法得到的总黄酮含量相差无几,但水提法更加经济、环保。黄艳萍等[10]使用醇提法和超声法,得到总黄酮含量分别为3.10%和4.67%,所以超声法提取效率较醇提法高,且没有溶剂对环境的污染。
2 化学成分
骨碎补中总黄酮以二氢黄酮和儿茶素[11]及其衍生物为主,代表有柚皮苷和新北美圣草苷。Chang等[12]在其醇提物中得到石莲姜素、表阿夫儿茶精-3-O-(6"-O-乙酰基)-β-D-吡喃阿洛糖苷、4β-羧甲基-表阿夫儿茶精甲酯、4β-羧甲基-表阿夫儿茶精钠等六种化合物。Wang 等[13]在骨碎补中分离得到两个黄酮糖苷类化合物,为山柰酚3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷-7-O-α-L-阿拉伯呋喃糖苷和(R)-5,7,3′,5′-四羟基-二氢黄酮7-O-新橙皮糖苷。
梁永红等从骨碎补中分离得到8 个黄酮类化合物,为北美圣草素、eriodictyol 7-O-β-D-glucopyranoside、木犀草素、木犀草素7-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素8-Cβ-D-葡萄糖苷和2',4'-二羟基二氢查尔酮等[14]。
2015 年,越南学者Pham ThiNhat Trinh 等人从骨碎补中分离得到一个新的黄酮类化合物,命名为Drynaether A,它的亚类归属于黄烷类,C 环没有1号位氧和4 位羰基[15]。
3 药理作用
3.1 神经保护作用
王凤娇等[16]对骨碎补中提取分离出的黄酮类化合物进行了细胞实验,结果显示这些化合物可促进Aβ25-35 诱导损伤的PC12 细胞增殖,可能与保护神经功能有关。刘婷婷等[17]采用四甲基氮唑蓝法检测细胞活力,证明了骨碎补总黄酮对损伤的PC12细胞有明显的保护作用。
崔悦考察了骨碎补总黄酮对两种记忆障碍模型小鼠和Aβ 损伤的PC12 细胞的保护作用,发现骨碎补总黄酮能够通过ER-P38/MAPK 信号通路调节两种记忆障碍小鼠的Aβ 代谢系统、Tau 蛋白磷酸化系统、乙酰胆碱系统、氧化应激系统、凋亡系统发挥神经保护作用;两个代表性黄酮紫云英苷和圣草酚通过ER-P38/MAPK 信号通路对Aβ25-35 诱导损伤的PC12 细胞具有保护作用[18]。
3.2 抗氧化能力
祁小妮等[5]通过考察骨碎补总黄酮对羟基自由基和过氧负离子自由基的清除能力,得到结果对二者的清除率分别为10.12%和35.71%,且黄酮质量浓度与自由基的清除能力存在明显量效关系,可作为一种天然的抗氧化剂使用。韦国兰等发现骨碎补总黄酮的1,1-二苯-2-苦基肼自由基(DPPH)清除能力远高于其他常见中草药[19]。
3.3 对骨质疏松作用
宋双红以相关骨转化为指标对大鼠进行试验,结果表明,骨碎补总黄酮能有效防止失重性骨丢失[20],还具有较好植物雌激素的作用,能防止雌激素分泌缺少所致骨质疏松[21]。
章轶立等[22]从整合药理学视角出发,研究了骨碎补总黄酮治疗骨质疏松的多种通路,为进一步探究其治疗骨质疏松靶点、通路提供了理论基础。林适等人基于网络药理学,发现骨碎补治疗骨质疏松症的作用机制呈现多靶点、多系统的特征,除了影响骨代谢相关途径还可以影响体内多种代谢途径[23]。
3.4 促进骨折愈合
郭松等人通过对牵张效果、影像学评分和骨密度考察,检测大鼠骨髓基质细胞Hes-1、Notch-1mRNA 及蛋白表达水平,发现其可以通过抑制Notch 通路,促进成骨细胞增殖,明显提高胫骨牵张成骨区成骨质量[24]。
李定等人通过诱导膜技术(Masquelet)造模发现骨碎补总黄酮中对骨缺损区域的成骨质量和血管形成具有良好的促进作用[25]。李晋玉等发现,骨碎补总黄酮可促进纳米骨材料表面MC3T3-E1 细胞的成骨分化,机制研究表明,骨碎补总黄酮通过激活经典Wnt/β-catenin 信号通路促进成骨细胞增殖分化,且骨碎补总黄酮诱导的基因活化呈剂量依赖性,促进β-catenin、LRP5、RUNX2 的表达, 下调GSK-3β的表达[26]。
3.5 治疗关节炎
陈昌红[27]对兔膝关节炎模型的相关细胞因子表达作用表明,骨碎补总黄酮可明显改善关节炎兔的软骨形态,进一步对关节炎患者为期12 周的观察测定发现,患者们血清中的炎症因子均有明显下降,证明了骨碎补总黄酮对关节炎的治疗作用。李明等[28]对关节炎模型兔的研究表明,骨碎补总黄酮可明显减少其滑膜、软骨损伤,作用机制可能是下调了生长因子HIF-1α 和VEGF 的表达。陈元良等[29]运用兔关节炎模型,对家兔进行四周的骨碎补提取液灌胃,四周后家兔血清中的白介素水平明显降低,证明骨碎补总黄酮确实能改善关节炎。
3.6 调节免疫
赵赶等[30]对免疫功能低下的小鼠测定其巨噬细胞功能和免疫器官重量,结果表明,骨碎补总黄酮对两项指标均有明显的提高作用,为骨碎补在免疫方面的运用提供了一定的基础。何冠兰[31]使用ELISA检测表明,骨碎补总黄酮可明显提高免疫低下小鼠的巨噬细胞吞噬功能,提高免疫能力机制与增强小鼠非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫的功能有关。
4 结语
骨碎补是用途广泛的一种传统药材,近些年来,人们对其的不断深入研究,使其在不同领域发挥了多种多样的作用。尤其是对于一些医学难题,比如阿尔茨海默症、免疫相关疾病的治疗。随着科学的不断进步,有望发挥更大的作用。