壮药玉叶金花的研究进展及其质量标志物的预测分析

谢鹏，张赞

(广西壮族自治区食品药品检验所，广西 南宁 530021)

玉叶金花(MussaendaPubescensAit.f.)，茜草科玉叶金花属藤状小灌木，壮药名称为勾北豪，主要分布于广东、广西、湖北、四川、贵州和云南等地区。干燥根和茎为玉叶金花的主要药用部位，具有清热利湿，解毒消肿等多重功效，常用于中暑发热、咽喉肿痛、感冒、咳嗽、泄泻、痢疾、肾炎水肿、湿热小便不利、疮疡脓肿、毒蛇咬伤等[1]。为了加强中药质量标准与中药功效的相关性，刘昌孝院士[2]提出了“质量标志物(Q-marker)”的新概念，以期从中药的有效性和安全性评价中药的质量，建立中药有效性-物质基础-质量控制成分的相关性体系。本文整理了国内外玉叶金花相关的研究报道，总结概况了玉叶金花的化学成分和药理作用，并对玉叶金花的Q-marker进行预测分析，为其合理开发及质量评价提供科学参考。

1 化学成分

1.1 三萜类

三萜皂苷是玉叶金花植物中特征性的成分之一，种类很多，目前研究显示分离出的三萜皂苷类约有20多个，包括四环三萜和五环三萜型皂苷，其骨架结构可分为环菠萝蜜烷型、羊毛脂甾烷型、乌苏烷型和齐墩果烷型，主要的糖基为葡萄糖(glc)、鼠李糖(xyl)和木糖(rha)等。玉叶金花中三萜皂苷化合物成分和结构见表1，结构骨架见图1。

1.2 单萜类

玉叶金花植物的另一特征性成分为单萜类化合物，包括不含双键的单萜类和含双键的环烯醚萜类(表2)。玉叶金花中单萜类化合物成分和结构见表2，结构骨架见图2。

表2 玉叶金花中单萜成分

图2 玉叶金花中单萜类结构骨架

1.3 其他类

除上述三萜类和单萜类，玉叶金花植物中还分离得到一些含有特殊结构的有机酸类和甾体化合物，包括咖啡酸、阿魏酸、月桂酸、绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸A、异绿原酸B、异绿原酸C、绿原酸甲酯、隐绿原酸甲酯、异绿原酸A甲酯、异绿原酸B甲酯、异绿原酸C甲酯、豆甾醇、β-谷甾醇、β-谷甾醇D-葡萄糖苷、乙基降麦角甾烷醇等[14-18]。

玉叶金花中挥发油的提取可选择水蒸气蒸馏法和固相微萃取技术，并采用气相色谱-质谱联(GC-MS)技术分析其化学组成，其中主要成分包括柠檬烯、2-甲基丁醇、芳樟醇、(E)己烯酸2-丁基酯、(E,E)-2-己烯酸2-己烯酯、α-紫罗酮、β-紫罗酮、N-甲基吡咯、叶绿醇等[19-20]。

2 药理作用

2.1 抗炎、镇痛

在急性炎症模型中，玉叶金花水提物可明显减轻二甲苯致小鼠耳肿胀模型中耳肿程度，以及角叉菜胶致大鼠足趾肿胀模型中足肿程度，其水提物中正丁醇萃取部位、乙酸乙酯萃取部位也具有抑制急性炎症的作用[21-23]。有研究发现玉叶金花提取物可明显减少大鼠棉球肉芽肿模型中炎症肉芽肿的形成，表现出抑制慢性炎症性增生的活性[22]。除了上述经典的抗炎模型，其他研究也证明了玉叶金花的抗炎活性。CHOWDURY等[24]发现玉叶金花叶子甲醇提取物具有抗炎作用，对离体人红细胞膜稳定率与阳性对照药物双氯芬酸钠相似，并对蛋白变性具有一定的抑制作用，表现出抗关节炎活性。SUNI等[25]用卵蛋白模型研究玉叶金花不同提取物的体外抗炎活性，研究发现乙酸乙酯提取物具有最高的蛋白变性抑制率，抗炎效果良好。

玉叶金花具有镇痛活性，可以减轻多种疼痛病症包括头痛、咽喉肿痛等。潘利明等[26]通过醋酸致小鼠扭体实验及热板法实验来评价玉叶金花苷酸甲酯(MU)的镇痛作用，结果显示热板试验中MU能明显延长热刺激引发的小鼠痛反应时间；醋酸致小鼠扭体试验中MU各剂量组扭体次数均显著降低，与阳性对照组阿司匹林对比其高剂量组的镇痛率更强。

2.2 抗病毒

玉叶金花对多种病毒具有抑制作用，包括人类呼吸道合胞体病毒(RSV)、人类1型单纯疱疹病毒(HSV-1)等[27-28]。玉叶解毒颗粒在狗肾细胞(MDCK)、人肺腺癌细胞(A549)、人红白细胞白血病细胞(HEL)具有抑制流感病毒A型FM1、鼻病毒、腺病毒等多种呼吸道病毒作用[29]。作为玉叶金花颗粒组方的主药，玉叶金花能够有效地抑制流感病毒A/FM1/47(H1N1)在鸡胚内的增殖，且能降低病毒性肺炎模型小鼠的死亡率，对肺脏病变有一定程度的改善作用，减少肺组织中的中性粒细胞、淋巴细胞浸润，减轻肺泡壁充血及肺泡内上皮细胞脱落；其作用机制可通过下调TLR7介导的MyD88依赖的信号转导通路的活化抑制NF-κB的活性，从而减轻下游炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β的过度释放，从而发挥抗病毒作用[30]。

2.3 解毒

多项研究表明玉叶金花与钩吻配伍，具有“减毒存效”的作用。杨帆等[31]研究显示钩吻单独给药组和钩吻加玉叶金花联合给药组对小鼠移植性S180实体型均具有抑制作用，且联合给药组的LD50为单独给药组的3.43倍，即玉叶金花的加入降低了钩吻的毒性。配伍玉叶金花保留了钩吻的镇痛作用，在一定程度上延长小鼠的死亡时间，降低小鼠的死亡率，且玉叶金花配比越高，死亡率越低[32]。大鼠组织病理结果显示钩吻组大鼠心、肝、脾、肺、肾均出现较严重的炎性病变，而配伍玉叶金花后病理表现均明显减轻，结构趋于正常空白对照组[33]。两者配伍减毒机制一方面钩吻作为P-糖蛋白(P-gp)转运蛋白的诱导剂，同时也可能作为多药耐药相关蛋白2(MRP2)转运蛋白的诱导剂，通过对蛋白转运的诱导作用促进生物碱外排增加，从而使毒性降低[34]；另一方面能够对抗钩吻单独用药引起的CYP2E1和CYP1A2的表达下调，提高谷胱甘肽转移酶(GST)的活性和GSTm1的表达，即玉叶金花能通过提高I相代谢酶CYP450的表达和增强Ⅱ相代谢酶GST的活性发挥解毒作用[35]。

2.4 抑菌

采用纸片扩散法观察抑菌圈直径，并采用连续稀释法测定最低抑菌质量浓度(MIC)来评价玉叶金花水提物及玉叶金花提取液的含药血清的抑菌作用，结果显示玉叶金花对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、肺炎球菌、链球菌、痢疾杆菌均具有抑制作用，抑菌直径显著高于对照组[21-22]。玉叶金花的甲醇提取物正丁醇、四氯化碳和氯仿萃部位抗菌活性高，具有显著的抗铜绿假单胞菌活性，并能减弱细菌的毒力[36]。玉叶金花抑菌效果与最大允许使用量的化学防腐剂苯甲酸钠的抑菌效果相似，能明显抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、草芽胞杆菌、枯白假丝酵母和总状毛霉，可进一步研究开发为广谱、抑菌力强的天然防腐剂[37]。

2.5 其他作用

曾宪彪等[38]体内体外试验结果显示玉叶金花能对抗拟胆碱药溴化乙酰胆碱和毛果芸香碱的作用。离体实验中玉叶金花提取物组中溴化乙酰胆碱所致的肠平滑肌收缩力降低，溴化乙酰胆碱终质量浓度与肌收缩力之间的量-效反应曲线右移；在体实验中玉叶金花提取物组中毛果芸香碱致M胆碱能神经兴奋模型小鼠小肠碳末推进百分量显著降低，且瞳孔明显扩大，唾液腺分泌量明显减少。

ISLAM等[39]选择腹水癌(EAC)细胞小鼠腹腔接种，观察玉叶金花甲醇提取物抗肿瘤活性，结果显示其醇提物的剂量为60 mg/kg时其抗肿瘤活性最高，细胞生长抑制率为81.4%；玉叶金花处理过的EAC细胞在荧光显微镜下显现出细胞核断裂，细胞膜空泡化及凋亡小体，提示其提取物能够诱导EAC细胞凋亡，其诱导凋亡的过程通过caspase-3介导。

SUMI等[25]收集血液样品采用体外血块溶解的方法，评价玉叶金花根部提取物的溶栓活性，其甲醇提取物、乙酸乙酯提取物、二氯甲烷提取物的血块溶解率分别为44.37%、48.85%和47.1%，与阴性对照组相比均显著升高。CHOWDURY等[24]采用同样的方法评价玉叶金花叶子甲醇提取物的溶栓活性，提取物的血块溶解率为49.09%，接近于阳性对照组链激酶的血块溶解率(62.59%)，远高于阴性对照组蒸馏水的血块溶解率(4.92%)。

研究报道了玉叶金花叶子的提取物在对乙酰氨基酚和乙醇诱导的肝损伤大鼠模型中的作用，两个模型中其水提物和醇提物均能显著对抗损伤引起的谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、胆红素的指标的升高，并升高总蛋白、高密度脂蛋白(HDL)等指标，表现出保肝作用[40-41]。

3 Q-marker的预测分析

2016年刘昌孝院士首次提出了Q-marker的全新概念。Q-marker指中药材和中药方剂等固有过程形成的、与中药功能属性密切相关的物质，主要通过中药材安全性以及有效性两个方面的标示性物质对中药材和中药方剂进行质量评价和控制，以建立中药有效性-物质基础-质量控制成分的相关性体系[42]。基于Q-marker的概念和基本条件，为了更好地评价玉叶金花的药材质量，本研究通过文献分析，对玉叶金花的Q-marker进行预测分析。

3.1 基于植物亲缘学及化学成分特有性的Q-marker预测分析

中药具有化学成分复杂的特点，一种中药可能含有多种化学物质，而不同中药材也可能含有相同的物质。因此，可以通过对亲缘特征和特有成分的分析，寻找具有特异性的化学成分，以针对性和指向性地选择Q-marker。玉叶金花属(Mussaenda Linn)隶属茜草科(Rubiaceae)，全世界约有130多种，主要分布于非洲、热带亚洲和太平洋诸岛，我国的玉叶金花属植物约有31种，主要分布于西南部至东部以及西藏等地区[43]，其中我国特有植物有包括异形玉叶金花、无柄玉叶金花等15种。

玉叶金花的化学成分较多，一般认为三萜类、单萜类是其主要有效成分，且多数都属于该植物所特有，因而作为Q-marker的筛选具有重要意义。形态各异的萜类化合物是由多种前体物质再经过异构、环化、结合等方式生成。其生物合成途径有2种：第一种以两分子乙酰辅酶A为原料的甲羟戊酸(MVA)途径；第二种途径以丙酮酸和3-磷酸甘油醛为原料的丙酮酸(MEP)途径，两种途径均通过系列酶催化生成异戊烯基焦磷酸(IPP)和二甲丙烯焦磷酸(DMAPP)，再生成各种单萜、倍半萜和三萜[44]。玉叶金花中分离出来三萜皂苷类约20多个，单萜类有约10个，这些成分与玉叶金花的生物特有性密切相关，为玉叶金花Q-marker的研究提供一定的基础。

除了三萜和单萜类化合物，有机酸类也是玉叶金花的主要有效成分。林雀跃等[45]建立玉叶金花及其近缘植物特征图谱并进行对比，选择高分辨质谱对响应值较大的9个色谱峰，即山栀苷甲酯、8-O-乙酰山栀苷甲酯、玉叶金花苷酸甲酯、绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸、3,4-O-二咖啡酰基奎宁酸、3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸及4,5-O-二咖啡酰基奎宁酸，这9个峰是玉叶金花的特有峰，能与粗毛玉叶金花、大叶白纸扇、楠藤、裂果金花有效区分。这些有机酸及酯类也可作为玉叶金花Q-marker的预测指标成分。

3.2 基于化学成分与传统药性的Q-marker预测分析

性味归经是中药药性理论的基本内容之一，是根据实际疗效反复验证归纳总结出来的，认识中药的性质和滋味对于认识各类药物的共性和个性及指导用药具有指导意义，也可作为Q-marker预测的依据之一。性味包括四气五味，四气指药物具有寒、热、温、凉四种不同的性质，五味是指药物具有酸、苦、辛、甘、咸五种不同的味道。玉叶金花味甘，微苦，性凉，归肺、大肠经[46]。根据中药的性味归经理论，“甘、苦”的物质基础必须具备甘味和苦味的功能属性及味觉特征。对甘味药和苦味药的药性理论进行研究，发现甘味药的化学成分主要为糖类、蛋白质、氨基酸、生物碱、苷类，苦味药的化学成分主要为生物碱、皂苷、黄酮等成分[47-49]。药性方面表明苷类成分可能为其甘味和苦味的物质基础，玉叶金花中含有丰富的皂苷成分，包括四环三萜型皂苷、五环三萜型皂苷和单萜型皂苷，且含量较高，因此，可将皂苷作为玉叶金花的Q-marker筛选的参考依据。

3.3 基于化学成分与传统药效的Q-marker预测分析

中药药效是对其疗效的概括总结，是有效性的核心内容，对Q-marker的预测具有重要的指导意义。作为传统壮药，玉叶金花大多是通过口耳相传或师承祖传等方式传承，少见文字记载，因此对其使用历史难以追溯。目前关于玉叶金花记载的资料有《常用中草药手册》《泉州本草》《福建中草药》《广东省惠阳地区中草药》《广西本草选编》等，其中报道了玉叶金花具有通龙路、调水道、气道和清热毒、除湿毒之功效[50]。《常用壮药生药学质量标准研究》和《壮药选编(上册)》中记载了玉叶金花可用于“贫痧、中暑、胴因鹿西、笨浮、货烟妈、埃病、隆白呆”。现代药理研究表明，玉叶金花具有抗炎、抑菌、抗病毒、解毒、镇痛等药理作用，与玉叶金花的传统功效相一致。潘利明等[26,51]从体外及体内验证了MU的抗炎作用。王遥[52]研究表明玉叶金花中分离的成分咖啡酸甲醋、mussaendosides R、mussaendosides Q、mussaendosides G、mussaendosides U均能下调LPS诱导的巨噬细胞THP-1中TNF-α、IL-12、IL-8、IL-23、IL-22和IL-1β等炎症因子的mRNA表达水平，具有体外抗炎活性。张谦华[16]研究发现玉叶金花中分离得到的有机酸类如异绿原酸A、异绿原酸B、异绿原酸C具有一定的抗炎效果，其中异绿原酸B的抗炎活性最高。玉叶金花中分离得到的咖啡酸甲酯、mussaendosides R、mussaendosides Q对可降低病毒对MDCK细胞的损伤，发挥抗流感病毒作用；同时分离得到的咖啡酸甲酯，mussaendosides G和mussaendosides Q可调节鼠肺适应株A/FM1/47(H1N1)中HA基因水平的表达，从而防止病毒吸附于细胞上，抑制了流感病毒的进一步复制[52]。张赞等[53]采用灰度关联分析法分析不同批次玉叶金花指纹特征峰与其抗炎、镇痛作用之间的谱效相关性，其中对抗炎作用贡献较大的为异绿原酸A和新绿原酸，对镇痛作用贡献较大的为山栀苷甲酯和8-O-乙酰山栀苷甲酯。这些药理作用均与玉叶金花的传统功效有一定的相关性，因此玉叶金花甲酯、咖啡酸甲酯、mussaendosides R、mussaendosides Q和mussaendosides G和mussaendosides Q、异绿原酸A、新绿原酸山栀苷甲酯和8-O-乙酰山栀苷甲酯这些三萜类、有机酸和有机酸酯类是玉叶金花传统功效的主要物质基础，可作为玉叶金花的Q-marker选择对象。

3.4 基于化学成分与现代药效的Q-marker预测分析

研究表明，玉叶金花还具有抗氧化、抗肿瘤等多种药理作用。潘绒等[20]研究表明玉叶金花挥发油可能是抗氧化的主要药效物质，对各种自由基如羟基自由基、超氧阴离子自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基和2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)自由基的清除能力与其含量呈正相关。NAN等[54]研究发现玉叶金花中分离得到的铁冬青酸能诱导人乳腺癌细胞MCF-7的凋亡，western blot和荧光激活细胞分选术显示其诱导凋亡的机制为激活p53通路。综上所述，玉叶金花中挥发油类具有抗氧化活性；有机酸类能够诱导凋亡，可能是其抗肿瘤的主要物质基础，均可考虑作为玉叶金花的Q-marker。

3.5 基于化学成分可测性的Q-marker预测分析

化学成分可测性是建立质量评价的必要条件，需要具备三个条件，一是有一定的含量和体内暴露量，二是具有定量测定发方法，三是含量测定方法专属性符合要求。现有技术手段常用薄层色谱进行定性鉴别和气相、液相或联用色谱进行定量分析，以便进一步确定Q-marker，为建立质量评价方法奠定基础。潘利明等[55]建立指纹图谱对比了10批不同产地的玉叶金花药材图谱的差异性，发现11个峰为不同产地图谱的共有峰，可作为玉叶金花药材的特征峰，其中确定的色谱峰有MU。于虹敏等[56]用紫外分光光度法测定玉叶金花药材中总三萜类成分总含量，该方法线性关系良好。研究通过高效液相色谱(HPLC)建立玉叶金花药材中MU、mussaendosidesG、山栀苷甲酯、8-O-乙酰山栀苷甲酯、绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸等物质含量测定方法，此类方法操作简单，结果可靠，回收率高，重复性和稳定性较好[57-58]。张谦华等[59]通过一测多评法测定计算绿原酸、异绿原酸A、异绿原酸B、异绿原酸C 4种有机酸的含量，具较好的可行性和较高的经济性。综合分析，三萜皂苷类、有机酸和有机酸酯类与药效有密切的联系，并且可采用色谱法进行定量分析，可作为玉叶金花的Q-marker的主要选择。

4 结语

我国玉叶金花资源十分丰富，且具有多种利用价值，包括观赏、药用和生态等。现代药理学研究表明，玉叶金花具有抗炎、抑菌、抗病毒、解毒等多方面的药理活性。目前玉叶金花作为主药的中成药已广泛应用于生活中，主要用于治疗感冒、中暑发热、咳嗽、咽喉肿痛等。作为广西传统壮药，民间常用其茎叶熬制凉茶，同时也作为多种中成药的君药，如玉叶解毒颗粒、玉叶解毒糖浆、玉叶清火片、玉叶清火胶囊等，其质量标准亦不相同。本研究通过玉叶金花的化学成分和药理作用进行总结分析，并在此基础上结合中药Q-marker的概念和基本要求，根据玉叶金花的化学成分、药效、药性、成分可测性相关证据，对玉叶金花Q-marker的筛选和确定进行了文献分析和论证，为玉叶金花质量标志物的确定提供了可参考的思路和方法，以促进壮药产业的健康发展。