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侧柏叶的化学成分与药理学作用研究进展

2021-03-29张瑞峰刘力宽王虹雨左文明张俊焱李锦萍

中国野生植物资源 2021年4期
关键词:侧柏叶鞣质黄酮类

张瑞峰,曾 阳,刘力宽,王虹雨,左文明,张俊焱,李锦萍

(青海师范大学 生命科学学院,青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室 青海 西宁 810000)

侧柏(Platycladusorentalis(L.)Franco)为柏科侧柏属植物,在我国分布比较广泛,主要分布于内蒙古南部、辽宁、云南、湖北等省区;云南澜沧江流域、陕西秦岭以北渭河流域、河北兴隆等地区有天然的侧柏林[1]。侧柏叶又名柏叶,丛柏叶,扁柏叶,叶细小鳞片状,贴伏于扁平枝上,交互对生,深绿色或黄绿色,质脆易折断,断面黄白色[2],为我国特产植物。据文献记载侧柏叶气味清香,味道苦涩,归肺、肝、脾经,具有止咳化痰、生发等功效,侧柏叶的止血作用适用于各种出血疾病[3]。侧柏叶含有多类药用活性成分,其中黄酮类、挥发油、鞣质研究较多;其具有抗菌、抗肿瘤、止血、促毛发生长、抗炎等多种药理学作用。侧柏叶潜在的药用价值和在临床上对各种疾病的辅助作用日益明显。本文进一步对侧柏叶的化学成分和药理作用进行概述,以期为今后的研究提供科学理论依据。

1 化学成分

1.1 黄酮类

目前,在侧柏叶化学成分的研究中黄酮类化合物研究最多,侧柏叶中已知的黄酮类成分除药典规定的槲皮苷外,还含有杨梅苷、芦丁、山柰酚、穗花杉双黄酮等黄酮类成分[4-6]。黄酮类及双黄酮类既是侧柏叶特征性成分,也是有效成分。孟丽娟等[7]把杨梅苷、槲皮苷、扁柏双黄酮和穗花杉双黄酮作为侧柏叶质量控制的指标成分。侧柏叶黄酮化合物常用的提取工艺有酶提法、水提法、回流提取法、超声波提取法、微波提取法等[8]。单鸣秋等[9]采用超高效液相色谱-质谱仪联用技术鉴定了侧柏叶中11个黄酮化合物;进一步研究发现,超高效液相色谱与电喷雾质谱联用方法对黄酮化合物的鉴别既快速又高效。丘思兰等[10]采用回流法提取侧柏叶总黄酮,在最佳提取工艺条件下其提取率为1.672 8%。其他研究发现,利用超声波辅助提取侧柏叶总黄酮可以缩短提取时间,提高其提取率[11]。此外,另有研究发现均质化法和超滤膜相结合可以有效提高侧柏叶中黄酮类化合物的纯化率,该方法可行性高,产品纯度较高[12]。

1.2 挥发油

侧柏叶挥发油中的化合物种类较多,主要分为单萜、倍半萜及脂肪烃类[13],其中单萜和倍半萜化合物是侧柏叶药理活性的基础。影响侧柏叶挥发油成分含量差异的因素有很多,如地域、试验工艺与采摘时间[14-17]。目前,研究发现侧柏叶挥发油成分主要为α-石竹烯、β-石竹烯、α-蒎烯、3-蒈烯、柠檬烯、雪松醇、柏木脑、乙酸松油酯等[18-21]。常用的侧柏叶挥发油提取工艺有酶提取法、同时蒸馏萃取法和水蒸气蒸馏-萃取法;GC-MS是侧柏叶挥发性成分常用的分析方法[22]。周巍[23]采用GC-MS对得到的21个侧柏叶挥发油化学成分进行成分分析,其中14种化合物是萜类及其衍生物。杨华等[17]利用超声波辅助水蒸汽蒸馏提取侧柏叶挥发油,结果分离出60多个成分,GC-MS分析鉴定出21种化合物,占挥发油总量的80.15%。此外,孟根其其格等[24]对水蒸气蒸馏和微波萃取提取侧柏叶精油的两种工艺进行了对比,确定了微波萃取最佳提取工艺条件为:功率为1800 W、时间为30 min、液料比为20∶1(mL/g),精油提取率为4.02%,而传统的水蒸气蒸馏提取率仅为1.3%,微波萃取工艺可显著提高侧柏叶精油的提取率(提高了2.72%)。

1.3 鞣质类

鞣质类化合物是存在植物体内的结构比较复杂的多酚类物质。曾祥丽等[25]采用《中华人民共和国药典》测定侧柏叶鞣质含量的方法,结果其生品鞣质含量为0.268 0%和炭品鞣质含量为0.143 4%,此方法可用于侧柏叶生品及炭品的鞣质类含量测定。程立方等[26]筛选出干酪素法适合测定侧柏叶中鞣质含量,且本方法选择性高。鞣质常用的提取工艺有浸渍法、匀浆提取法、热回流提取法、超临界流体萃取法、超声提取法、半仿生提取法等[27-28]。目前,国内外针对鞣质活性方面报道较少,近些年随着科技不断进步,鞣质类化合物研究受到广泛关注。

1.4 其他成分

除以上几种化学成分外,侧柏叶还存在其他一些化学成分,但其含量较少,如无机元素[29]、有机酸[30]以及多糖类[31]。其中,侧柏叶多糖成分包括葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖等[32]。

2 药理学研究进展

2.1 侧柏叶抗菌

许多研究人员发现侧柏叶提取物在体外具有较好的抑菌活性,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、产气杆菌、四联球菌抑制作用最明显,但对枯草杆菌的抑制作用不明显[33]。另有文献报道[34],侧柏叶的抑菌作用可能和其中的鞣质化合物有关。周巍[23]采用琼脂平板和滤纸扩散法,研究了侧柏叶提取物对食品中几种常见细菌的抑菌活性,发现其提取物对苏云金芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌具有较强的抗菌活性。宋瑾[35]发现侧柏叶提取物经纯化后对变异链球菌的最低抑菌浓度(MIC)为37.5 mg·mL-1,且侧柏叶黄酮类化合物可能是变异链球菌的主要抑菌成分。陈兴芬等[36]发现侧柏叶挥发油对黑曲霉、青霉和根霉3种常见的真菌有明显的抑制作用,其最低抑菌浓度(MIC)分别为:25.00、25.00、12.50 mg·mL-1。周中杰[37]发现侧柏叶提取物对大肠杆菌、黄单胞杆菌两种阴性菌均有很强的抑制作用。朱斌[38]发现侧柏叶提取物对瓜蒌炭疽病菌、油菜菌核病菌、小麦赤霉病菌和黄瓜蔓枯病菌等都具有很好的抑制作用,抑制率高达50%以上;对辣椒炭疽、番茄早疫病原菌菌丝生长亦有45%~50%的抑制效果。

2.2 侧柏叶抗炎

唐洁等[39]研究发现侧柏叶提取物能修复SDS损伤的HaCaT细胞的SOD活性,抑制RAW264.7细胞上清液中炎症因子的分泌。李丽等[40]发现侧柏叶水煎液对耳廓炎症和腹腔炎症模型小鼠有抗急性炎症作用,其机制可能与降低TNF-α、IL-1及ASIC1a因子有关。梁统等[41]发现侧柏叶醇提取物中含有较强的抗炎成分,其作用机制与抑制花生四烯酸的代谢有关,进一步研究发现其提取物可抑制血小板12羟十七碳三烯酸的有关生物合成途径。

2.3 侧柏叶抗氧化

许多研究发现侧柏叶提取物具有抗氧化性。其中,李远辉等[42]测定了侧柏叶多糖清除超氧阴离子自由基的能力,当多糖浓度为0.5 g/L时其清除率高达72.97%,表明其多糖具有抗氧化能力。王苗苗等[43]发现侧柏叶提取物对肝脏和附睾中5α-还原酶均有较强的抑制作用,且提取物的抗氧化成分含量与DPPH自由基清除率及总抗氧化能力存在一定的相关性;进一步研究发现,侧柏叶的黄酮类化合物和多酚类物质含量较高,抗氧化能力也比较高。丁航等[44]证明了黄酮类化合物能有效抑制过氧化氢引起的人红细胞溶血和脂质过氧化。周雨凡等[45]发现侧柏叶挥发油能有效抑制菲啰嗪与Fe2+的螯合(IC50值为0.409 mg/mL)和β-胡萝卜素-亚油酸的氧化(IC50值为0.526 mg/mL)。李雪等[46]发现侧柏叶乙醇提取物对羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除能力有显著的剂量效应关系,当质量浓度大于0.5 mg·mL-1时,50%乙醇提取物对羟基自由基的清除能力最强。

2.4 侧柏叶抗肿瘤

苗慧[22]研究了侧柏叶粗多糖对H22小鼠皮下移植瘤模型的抗肿瘤活性,结果表明侧柏叶粗多糖主要通过提高机体免疫能力和抗氧化能力达到抗肿瘤的作用。蒋继宏等[47]用Alamarblue方法对侧柏叶提取物进行了抗人肺癌细胞实验,发现其挥发油对肺癌细胞NCI-H460有较强的抑制率,且雪松醇是抗肺癌细胞的主要功能性成分。

2.5 侧柏叶止血

古籍中记载侧柏叶中的槲皮素具有止血功能,现代医学研究发现,侧柏炭也具有止血作用。陈超等[48]发现侧柏叶在临床止血应用中应炮制入药,侧柏叶炒炭后止血作用明显增强,其饮片止血作用的主要活性成分是总黄酮。宋瑾等[49]采用层次分析法建立体外综合止血评价模型,筛选具有良好止血效果的中草药,模型表明侧柏叶具有良好止血效果。刘晨等[50]发现侧柏叶生品和炭品对血热复合出血模型大鼠具有一定的止血作用,其炭品的止血效果较好,其机理是作用于内源性凝血途径来改善凝血功能,增强预防并抑制肺出血等病理性损伤。侧柏叶在中药配伍中也发挥着重要作用。梁振钰等[51]研究发现侧柏叶与柏叶汤配伍对脾胃虚寒型胃出血模型大鼠具有良好的止血作用,其机理可能是影响血小板聚集从而缩短凝血时间达到止血效果;同时,通过增强胃黏膜微循环来抑制胃溃疡的形成。

2.6 侧柏叶促进毛发生长

根据古籍《本草纲目》记载,侧柏叶对治疗脱发有显著作用。现代研究证实,侧柏叶治疗脱发的主要功效成分是黄酮类提取物[52],侧柏酊可用于治疗脱发,一般多外用。雷萌[18]发现侧柏叶挥发油可以诱导小鼠毛囊细胞中的β-catenin蛋白表达,进而促进毛囊再生,明确了侧柏叶挥发油促进毛发生长的作用机理。苗慧[22]研究发现侧柏叶中异海松烯醇和红松内酯可以增强毛囊的活力,维持毛囊正常的生长,从而促进毛发生长,其作用机制与血清中的VEGF含量有关。张蓓[53]发现侧柏叶醇提物可促进毛囊生长,抑制毛囊由生长期进入休止期,从而促进毛发生长。单承莺等[54]研究人员发现侧柏叶挥发油具有促进毛发生长的作用,进一步探究发现,侧柏叶醇提物和挥发油可以延缓脱毛。

3 展 望

综上所述,侧柏是我国分布较广及特有的树种,因其含有丰富的化学成分且具有较高的药用价值受到广泛的关注。研究证实,不同产地和一年中不同的季节都会导致侧柏叶化学成分及含量的不同;侧柏叶有些活性成分含量极低,分离和功能研究极为困难,诸多因素增加了其化学成分研究的难度。侧柏叶有抗菌、抗肿瘤、止血、促进毛发生长等多种药理作用,但药理作用机理尚不明确,毒副作用研究还相对较少,需进行更深层次的研究,以确保临床医学的安全。

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