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马鞭草化学成分及药理作用研究进展*

2021-04-17刘雅琳苗晋鑫田硕张明星许二平

河南中医 2021年2期
关键词:马鞭草小鼠活性

刘雅琳,苗晋鑫,田硕,张明星,许二平,2

1.河南中医药大学,河南 郑州 450046;2.河南省仲景方药现代研究重点实验室,河南 郑州 450046

马鞭草初载于魏晋陶弘景所著的《名医别录》,被列为草木下品[1],在我国山西、甘肃、新疆、江苏和浙江等地区等较为常见。马鞭草味苦、性凉,入肝经、脾经、肾经,有清热解毒、活血散瘀、利水消肿之功效,主治外感发热、湿热黄疸、水肿、痢疾、疟疾、白喉、喉痹、淋病、经闭、癥瘕、痈肿疮毒和牙疳等[2]。现代研究发现,马鞭草有抗生育和抗肿瘤等多种作用[3]。本文根据前人对马鞭草成分、药理作用和临床应用的研究作为参考,总结马鞭草的研究现状,分析其应用前景和研究价值,以期为临床应用提供参考。

1 化学成分

马鞭草全草含马鞭草苷、鞣质、挥发油,叶含有腺苷和β-胡萝卜素,根与茎含有水苏糖等。也有研究表明,马鞭草含有强心苷成分等。刘宏民等[4]以光谱分析技术在马鞭草乙醇提取物中发现了熊果酸(Ⅰ)、3α,24-二羟基齐墩果酸(Ⅱ)、7α,22S-二羟基谷甾醇(Ⅲ)等3种化合物。张涛等[5]利用硅胶柱色谱技术,于甲醇提取物分离中发现了6种化合物,通过光谱分析等技术确定为马鞭草苷和5-羟基马鞭草苷、3,4-二氢马鞭草苷、胡萝卜苷、乌索酸、β-谷甾醇等。訾佳辰等[6]通过硅胶柱层析、SephadexLH-20柱层析等色谱方法加以分离,在乙醇提取物中提取出了ursolicacidlactone,这种化合物具有增强脑神经成长因子作用药理活性。张涛等[7]以马鞭草甲醇提取物多次硅胶柱层析提取获得了乌索酸、β-谷甾醇和十六酸。田菁等[3]通过乙醇提取物,多次色谱分离得到了马鞭草苷、戟叶马鞭草苷、芹菜素和4′-羟基汉黄芩素等4种物质。陈改敏等[8]从马鞭草提取液中分离发现了芹菜素、4′-羟基汉黄芩素、木犀草素、山奈酚和槲皮素等5种黄酮类化合物。田菁等[9]在马鞭草醇提液中发现了β-谷甾醇、熊果酸、山奈酚、槲皮苷、龙胆苦苷、毛蕊花糖苷和桃叶珊瑚苷7种化合物。又在醇提物提取到了异毛蕊花苷、阿克替苷、Parvi-floroside B和CampneosideⅠ4个苯乙醇苷类化合物。综上,马鞭草的成分主要包括马鞭草苷、山奈酚、β-谷甾醇、槲皮素、β -胡萝卜素、熊果酸、乌索酸、芹菜素和4′-羟基汉黄芩素等,其中马鞭草苷含量较高,具有保护心肌细胞、抗脑缺血损伤、保护肝脏、抗丙肝病毒、抗前列腺炎、促进睡眠和兴奋子宫平滑肌等药理作用[10]。

2 药理作用

2.1 抗肿瘤从药材中提取天然活性成分的方法主要有溶剂法、水蒸气蒸馏法和升华法。其中水、甲醇、乙醇等都是马鞭草的良好溶剂,醇提方法较为常见。在马鞭草醇提液的基础上按照现代植物化学分离方法,根据各种成分极性的不同,采用溶剂萃取,得出4个部位:正丁醇部位、氯仿部位、石油醚部位、乙酸乙酯部位[11],对肿瘤有明显抑制作用。抗肿瘤药物可以特异性阻断细胞周期而引起细胞凋亡,但不良反应较大,患者不耐受。中药治癌效果好,不良反应小,也可在分子水平上作用于肿瘤的发展和转移,被越来越多的患者接受。

2.1.1 对人绒毛癌细胞作用 氯仿部位对人胎盘绒毛膜癌细胞抑制作用明显,也称为有效C部位。其作用机制[12-14]为有效C部位可以抑制人胎盘绒毛膜癌细胞增殖,抑制人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG)分泌,具有时间和剂量效应,使人绒毛膜癌细胞阻滞于G2/M期,同时G0/G1期比例下降,Fasl蛋白表达降低,Fasl mRNA转录下降进而诱导癌细胞凋亡[15]。4′-甲醚-黄芩素(4′-meth-yl ether-scutellarein,4-MS)为有效C部位的主要成分,且可以和其他化疗药物发挥协同作用,升高细胞内Ca2+浓度、抑制hTERT mRNA表达,降低Survivin的抗凋亡活性,激活p38 MAPK通路,活化Caspase 3[16-18]。马鞭草的有效成分还可明显降低人胎盘绒毛膜癌细胞对氨甲蝶呤、臼乙叉苷、放线菌素等化疗药的耐受,降低耐药相关基因如MDR1、MRP1和凋亡抑制基因如Bcl-2、P63等的表达等[19-20]。

2.1.2 对小鼠肉瘤S180的作用 有学者[21]以S180皮下种植瘤小鼠为研究对象进行研究,发现马鞭草的醇提液可以与某些化疗药如紫杉醇共同发挥更强的治疗作用。作用机制可能与紫杉醇共同干扰微管蛋白活性有关,也有可能是通过影响DNA结构和功能而发挥作用。有研究以不同浓度的马鞭草醇提液和紫杉醇在体内和体外分别进行实验,结果发现,无论体内还是体外,两药联合使用效果均好于单药治疗,且该实验表明小浓度的马鞭草醇提液提高紫杉醇疗效的作用更明显[22]。

2.1.3 对H22荷瘤小鼠的作用 有研究[23-24]发现,马鞭草水提物能很好地抑制荷瘤小鼠体内肿瘤的生长,并且能降低小鼠体质量及脾脏质量,还可与顺铂共同发挥抗瘤作用,增强疗效。曹志然等[25]以马鞭草水提物和醇提物对小鼠灌胃,10 d后发现小鼠体质量、肿瘤质量和脾脏质量都低于对照组,证明了其能起到很好的抗荷瘤小鼠肝癌细胞H22作用,同时该药提取液也对小鼠体质量和脾脏质量产生了影响,说明其在抑制肿瘤的同时也对机体产生一定的不良反应。

2.1.4 对慢性淋巴性白血病细胞和阿尔茨海默病模型小鼠的作用 有研究[26-27]发现,马鞭草中的挥发油及柠檬醛可以直接激活凋亡蛋白即Caspase-3的表达而发挥诱导慢性淋巴性白血病细胞凋亡的作用。谭文波等[28]以阿尔茨海默病模型小鼠为研究对象,发现马鞭草的水煎液能抑制β淀粉样蛋白表达,进而预防发生神经毒性损伤,使模型小鼠的学习记忆能力逐步得到恢复。

2.2 抗炎镇痛马鞭草的水提物或醇提物对家兔结膜囊内炎症均有消炎作用,且醇提物的消炎止痛作用较水提物明显,醇提物的水溶部分比不溶部分明显,其中醇提物水不溶部分无镇痛作用。有研究[29-30]以二甲苯导致小鼠耳肿胀及角叉菜胶导致大鼠跖肿胀模型为研究对象,结果发现水煎液及醇提液都可以明显抑制小鼠的扭体反应,同时亦可以降低大鼠棉球肉芽肿胀程度。还有研究[31]在角叉菜胶导致大鼠跖肿胀模型实验中发现,马鞭草的3种提取物(甲醇、三氯甲烷、石油醚)均具有抗感染作用,其中石油醚提取物抑制活性最高。有学者[32]以角叉菜胶所致大鼠跖肿胀模型为研究对象,将50%马鞭草醇提液梯度涂抹于炎症部位和左后脚背,以大鼠舔两涂抹部位的次数为指标,证明了其3%浓度醇提液有很好的抗感染作用,镇痛作用则比较弱。马鞭草醇提液的抗感染作用可能与抑制组胺及5-羟色胺的合成与释放有关[33]。马鞭草总苷治疗大鼠前列腺炎的机制可能是抑制前列腺局部白细胞介素-2、白细胞介素-1β和肿瘤坏死因子-α等炎性因子的产生[34]。

2.3 调节免疫功能王文佳等[35-36]研究发现,马鞭草醇提物可增强小鼠白细胞介素-2活性,而且还可以使其T、B细胞的活性增强,提高增殖能力和抗体分泌能力,且能使小鼠吞噬细胞的功能减弱。所以该作用可能与抗菌、抗病毒及抗肿瘤作用关系密切。眭书魁等[37]通过采用狼疮饮治疗系统性红斑狼疮,发现其能发挥很好的效果。刘玉琴[38]对因自身免疫功能不足引起的不育患者加服含马鞭草为主的方药以治疗,结果发现治疗组妊娠率明显高于对照组。

2.4 神经保护马鞭草能促进神经生长因子介导的轴突生长。有研究[39]证明,马鞭草水提液能抑制Aβ25-35、Aβ1-42引起的细胞毒性,同时可降低神经细胞凋亡的发生,其作用机制可能是通过抑制神经细胞激活caspase-2、caspase-3而发挥作用。马鞭草水煎液也可以恢复老年痴呆模型小鼠学习记忆能力[40]。马鞭草还可改善局灶性脑缺血再灌注大鼠的海马CA1区的损伤,减少神经元死亡[41]。

2.5 抗早孕马鞭草有效部位脂溶性部分有明显的抗早孕作用。HCG是维持妊娠必须的激素。SDH是一种重要的能量代谢酶。醇提液的作用机制是抑制细胞的增殖和分化,损伤细胞超微结构,抑制琥珀酸脱氢酶(succinaee dehy drogenase,SDH)的活性,抑制SDH,干扰细胞能量代谢,致合体滋养层细胞合成和分泌HCG减少,使蜕膜组织退变,胎盘血流量减少,胚胎生长发育停止。挥发油和水体液抗生育作用较差[42]。研究指出,马鞭草苷、5-羟基马鞭草苷和3,4-二氢马鞭草苷均可以明显加强子宫平滑肌的收缩频率及振幅[43]。徐昌芬等[44]发现,醇提液的三氯甲烷部位可以很好地抑制绒毛膜滋养层细胞增殖,致滋养细胞和蜕膜退行性改变,胎盘组织萎缩,血流量减少,从而抑制胚胎生长。张曙萱等[45]以马鞭草提取液联合米非司酮对人早孕蜕膜细胞加以干扰,发现两者均能改变其细胞形态,证明了两者都可通过抑制蜕膜细胞而发挥抗早孕作用。

2.6 抗真菌、抗氧化马鞭草有较强的抗真菌、抗氧化作用,尤其是其成分黄体酮。马珦玻等[46]通过抑菌实验证明,马鞭草黄酮类成分能很好地抑制金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌等多种细菌。还有研究[47-48]表明,50%马鞭草叶甲醇提取物及咖啡酸衍生物都有良好的抗真菌、抗氧化作用,挥发油也能很好地抑制绿脓杆菌及蜡状芽孢杆菌,其中香芹酚可以明显抑制橘青霉菌。马鞭草苷能对细菌、病毒起到一定的抑制作用。马鞭草提取液对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑菌率为100.00%,最小抑菌浓度为250~500.0 g·L-1[49]。

2.7 其他以干燥全草提取水煎剂得到的有效成分为马鞭草苷和β-谷甾醇,具有镇咳作用。马鞭草也具有促进乳汁分泌和家兔血液凝固的作用。其注射液也能很好地保护辐射损伤小鼠[50]。王海燕等[51]研究表明,马鞭草提取液可以降低实验高尿酸大鼠肾组织中草酸及钙的含量,进而阻止形成大鼠草酸钙肾结石。

2.8 毒性马鞭草毒性很低,不溶血,有拟副交感作用[52]。马鞭草对孕鼠有一定的影响,但并不会致死,也没有骨髓损伤。

3 临床应用

马鞭草能清热解毒、活血散瘀、利水消肿,对皮肤疾病、各种炎症和泌尿系统疾病有较好的疗效。

3.1 皮肤疾病

3.1.1 婴儿湿疹 裘东霞等[53]以马鞭草20 g,红藤20 g,千里光30 g,苦参30 g,黄柏15 g,苍术15 g,白鲜皮15 g,地肤子15 g,蝉蜕5 g,大黄10 g,水煎浓汤,每日3次外擦,1剂药外擦1周左右。治疗50例婴儿湿疹,其中26例症状得到缓解,16例明显好转,8例没有作用,有效率达84%。

3.1.2 寻常疣 高宗丽等[54]以马鞭草鲜品若干,洗净捣汁备用,或晒干切碎用体积分数75%酒精适量浸泡7 d后过滤取汁备用,用药汁直接涂搽疣体,每日2次,直至疣体萎缩脱落消失为止。治疗23例全部痊愈,寻常疣皆消失,皮肤恢复如初。

3.2 各种炎症

3.2.1 念珠菌性阴道炎 朱玲[55]以马鞭草30 g水煎30 min取汁,置专用容器中,先熏后坐浴,浸泡阴道10 min,同时以消毒纱布裹中指清洗阴道皱褶,每晚1次,5 d为1个疗程,治疗28例念珠菌性阴道炎患者,全部痊愈。

3.2.2 疱疹性口腔炎症 彭文英[56]用鲜马鞭草200~300 g,洗净切碎,加水煎至50~150 mL,每日1剂,分次内服及含漱,用小勺喂入后或咽或吐。31例疱疹性口腔炎症患者均6 d内治愈。

3.3 泌尿生殖系统疾病

3.3.1 前列腺增生症 曹志明[57]治疗前列腺增生,以马鞭草15 g,桃仁10 g,酒大黄10 g,萆薢15 g,车前子10 g,夏枯草25 g,王不留行12 g,甘草10 g,龙葵10 g,水煎服,每日2次,10剂后去桃仁、大黄,加党参15 g,白术15 g,再服15剂。患者复检夜尿变少,前列腺明显缩小,质软,弹性好。

3.3.2 血尿 刘百祥等[58]以马鞭草加导赤散,或加知柏地黄丸,或加五味消毒饮治疗血尿,疗程3~14 d,36例全部有效,且无1例复发。

3.3.3 泌尿系统结石 胡俊杰[59]治疗泌尿系统结石,药选马鞭草50 g,金钱草30 g,鳖甲(酷制先煎)30 g,车前子(包煎)15 g,海金砂(包煎)15 g,瞿麦10 g,石羊10 g,牛膝10 g。有效率为93.5%,结石平均8 d排出。

3.4 其他疾病

3.4.1 面神经瘫痪 彭振声[60]治疗面神经瘫痪,药选马鞭草60 g,节节草60 g,扶芳藤60 g,仙鹤草60 g,煎汤取汁合猪嘴巴上下爿1付,放少量红糖或盐食用。治疗58例,35例面瘫完全纠正,19例面瘫基本纠正,无效4例,有效率为93.2%。

3.4.2 顽固性偏头痛 苗志勃[61]治疗顽固性头痛,以马鞭草碎末1勺,花生油1勺,蛋清1个,置于同一容器内调匀后在锅中煎成薄饼一张,贴于前额2 h,每天1次,1个月为1疗程。治疗25例,治愈20例,有效3例,无效2例。

3.4.3 病毒性乙型肝炎 李彦卿[62]治疗病毒性乙型肝炎,药选马鞭草25 g,柴胡10 g,木灵芝15 g,桑寄生15 g,贯众10 g,猪苓20 g,苦味叶下珠40 g,黄芪50 g,丹参20 g,制何首乌15 g,苦参20 g,连翘15 g,矮地茶10 g。水煎服,每日1剂,服药20 d。数月后HsBAg、HBeAg、HBv-DNA转阴。

3.4.4 乳痈 有学者[63]治疗乳痈以马鞭草全草,加2个青壳鸭蛋,加水500 mL,煮熟,取出鸭蛋用毛巾包裹,趁热外敷于乳房硬结疼痛处,待冷却后与煎煮的马鞭草液同时服下,每日1剂。15例中11例1剂而愈,4例2剂获愈,治愈率为86.7%。

4 讨论

马鞭草的成分多样,随着检测技术的提高,研究者相继发现新的化合物,比如何俊等[64]发现马鞭草主要含有黄酮类、环烯醚萜类、苯乙醇苷类、三萜类、甾醇类、挥发油类等多种化学成分。其中黄酮类成分包括山柰酚、槲皮素、芹菜素、4′-羟基汉黄芩素等;环烯醚萜类成分包括马鞭草苷、戟叶马鞭草苷、3,4-二氢马鞭草苷、5-羟基马鞭草苷、龙胆苦苷、桃叶珊瑚苷等;三萜类成分包括熊果酸等;苯乙醇苷类成分包括毛蕊花糖苷、异毛蕊花糖苷、阿克替苷、马替诺皂苷、ParviflorosideB、CampneosideⅠ等;甾醇类成分包括β-谷甾醇等;挥发油类成分主要为萜类、烷烃类和杂环类等;其他成分还有十六酸、鞣质、腺苷、强心苷、β-胡萝卜素等。此外,还有很多其他复杂的成分并且均有独特的药理作用,如马鞭草苷、3,4-二氢马鞭草苷、5-羟基马鞭草苷有很好的抗早孕作用;3‴,4‴-diacetyl-O-betonysoside A、3‴,4‴-diacetyl-O-isoverbascoside和4′-甲醚 -黄芩素有很好的抗肿瘤作用;littorachalcone有促进神经生长因子介导的轴突生长的作用[65];挥发油成分香芹酚有很好的抗菌抗病毒和镇咳作用。马鞭草临床应用以单药或者复方药为主,药理活性也是多成分多靶点的综合作用效果,但由于提取方式不同,其药理活性有很大区别,可能与提取条件影响成分的改变有关。如醇提液的抗肿瘤活性、抗炎镇痛活性、调节免疫功能以及抗早孕活性较强,其中抗肿瘤包括抗绒毛膜癌和肉瘤;水提取液和醇提取液都有很好的镇咳作用。不同部位的成分分布和含量高低不同,对其不同部位的应用也存在很大差异,比如有效C部位由于有主要成分4′-甲醚-黄芩素而具有抗人绒毛膜癌细胞的作用。

马鞭草复杂的化学成分决定了其药理作用的复杂性。有研究证明,马鞭草苷可能通过Wnt/βcatenin信号通路抑制哮喘大鼠的气道炎症和气道重塑,但是与其他信号分子的联系仍需要探索。马鞭草有神经保护功能,对老年痴呆、帕金森氏病等神经退行性病变的防治有独特优势,但是相关理论体系还不完善,临床应用还比较少见,有待进一步探索。临床中,马鞭草除了用于传统病证的治疗如疟疾、白喉、流行性感冒等,亦被用于配伍其他中药组成传统药方或者自拟方,对临床一些疑难杂症比如自身免疫引起的风湿性关节炎可能发挥独特优势。由于其清热解毒、利水消肿的功效,临床多用于治疗皮肤疾病、各种炎症和泌尿系统疾病。有研究[66]表明,马鞭草醇提液可治疗脑水肿,其作用机制可能与抑制脑主要水通道蛋白AQP4的表达,降低脑含水量有关。采用免疫荧光、免疫组织化学、Western Blot等技术通过判断血管内皮细胞黏附、增殖、迁移和脑缺血后的血管新生过程中是否有Ang1/Tie2/PI3K/AKT和VEGF/KDR/PI3K/AKT/eNOS信号通路的存在,初步证明马鞭草促脑血管新生作用与Ang1/Tie2/PI3K/AKT 和 VEGF/KDR/PI3K/AKT/eNOSINO信号通路有关,证明了马鞭草苷具有抗脑缺血和促脑血管新生的作用。

马鞭草含有黄酮类、环烯醚萜类、苯乙醇苷类、三萜类、甾醇类、挥发油类等多种成分,药理活性和临床应用广泛,有较好的抗肿瘤、抗早孕、抗真菌、抗氧化等作用,且在调节免疫和保护神经方面亦有潜在优势。然而,目前关于马鞭草的研究多处于基础研究阶段,对于马鞭草的提取物和活性单体的研究资料还比较少,尤其是其发挥药理作用的信号通路和分子机制尚不明确,在药理学、药动学、临床应用等方面还有待进一步深入探讨。

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