腊肠树的成分、药理作用及非药用功能的研究进展
2021-12-03谭佳威黄远英殷光玲张旭光
谭佳威,黄远英,殷光玲,张旭光
(汤臣倍健股份有限公司,广州 510663)
腊肠树(CassiafistulaL.),学名为阿勃勒,又名波斯皂荚、婆罗门皂荚、金链花、金急雨等,是豆科决明属植物,在我国南部及西南部地区有种植,它原产于印度、亚马逊和斯里兰卡,是一种可长高至20 m的开花植物,观赏价值较高。腊肠树初夏开花,满树金黄,其果荚在秋天垂下如腊肠一般,因其形态而得名“黄金雨”[1-6]。在印度等地,由于高湿酷热的生态环境,疟疾和各种皮肤疾病发病率较高,腊肠树常用于治疗因虫和菌所致的疾病,还用于治疗肝脏疾病、糖尿病、结核病和泌尿道感染等[7]。在我国,腊肠树主要在傣族、维吾尔族与藏族地区使用,其果实是这些地区的习用药材,用于通便与抗菌。本文系统对腊肠树多个部位的化学成分、整体的药理作用和非药用功能进行归纳、整理和总结,以期为腊肠树的进一步开发及应用提供参考。
1 不同部位的化学成分
腊肠树的花是泰国的国花,它的果实、种子、树皮、树根、叶和花等部位均可入药。目前已从它的果实、种子、叶、花、树皮、树根和树枝等不同部位分离得到蒽醌类、黄酮类、甾体类、萜类、挥发油类和有机酸类等成分,其中以黄酮类与蒽醌类化合物为主,药用部位以其果实运用偏多。
1.1果实 目前已从腊肠树果实中分离得到以下成分:大黄酸;大黄素;芦荟大黄素苷;甲氧基蒽醌;番泻苷A;番泻苷B;柚皮素;山柰酚;原花青素B2;(+)-儿茶素;(-)-表儿茶素;芦丁;槲皮素;异槲皮苷;腊肠豆素;缩合性鞣质;氰基-3-O-半乳糖苷;矮牵牛苷-3-O-葡糖苷;山柰酚-3-O-葡糖苷;3,5,7,4′-四羟基黄烷;5,7,4′-三羟基二氢黄酮;鸡豆黄素A(biochanin A);7,8,3′,4′,5′-五羟基黄酮-8-O-鼠李糖苷;β-腺苷;3-羟基乌苏-12烯-28酸;3-甲氧基-4羟基苯甲酸;β-D-吡喃葡萄糖基-2-甲基丁酸酯;β-D-吡喃葡萄糖基-2-甲基丙酸酯;D-甘露糖醇;β-谷甾醇;赪酮甾醇;欧芹脑;硼酸三甲酯;2-甲基丁酸;2-甲基己酸;6-溴代环酸十二烷基-9-炔酯;ar-tumerone;1-(1H-pyrrol-2-yl)-ethanone;1,1-oxybis (2-ethoxy) ethane;3,3,6-trimethyl-1;5-heptadiene-4-01;1,2-benzenedicarboxylic acid bis(2-methylpropyl) ester;epizfzelechin-(4β→8)-epizfzelechin;8-methyl-hexahydro-pyrano(3,2-b)pyren-2-one;2-cyclohexen-1-one,2-methy1-5(1-methy1etheny1)-,(S);1-[1,5-dihydroxy-3-methyl-8-[3,4,5-trihydroxy-6-[(3,4,5-trihydro-xyoxan-2-yl)oxymethyl]oxan-2-yl]oxynaphthalen-2-yl]ethanone;1,3,8-trihydroxy-6-methoxyanthraquinone;9-[2-carboxy-4-hydroxy-10-oxo-5-[(2S,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxy-9H-anthracen-9-yl]-4,5-dihydroxy-10-oxo-9H-anthracene-2-carboxylic acid;sennoside triglucoside(新化合物);sennoside monoglucoside(新化合物)[8];二苯胺;十八碳烯和乙酸十八酯等多种挥发油[8-14]。
1.2种子 目前已从腊肠树种子中分离得到以下成分:大黄酸;大黄酚;(+)-儿茶素;(-)-表儿茶素;甘油酯;二十八烷氧基-5,8-二醇;棕榈酸;硬脂酸;油酸;亚油酸;α-亚麻酸;α-生育酚;喜树甾醇;岩藻甾醇;豆甾醇;β-谷甾醇;油菜甾醇;树胶;绿原酸;没食子酸;咖啡酸;香兰素;异香兰素;对香豆素酸;阿魏酸;紫杉醇素;迷迭香酸;大豆苷元;肉桂酸和柚皮苷元[6,15];四甲基十六烷-1,6,10,14-四烯-3-醇;3-(6-羟基-3,7-二甲基-辛基-2,7-二烯基)-4-甲氧基苯酚;2,5-呋喃二酮;3-十二碳烯[16]和roseanone[17]。
1.3叶 目前已从腊肠树叶中分离得到以下成分:大黄酸;大黄酚;大黄素;大黄酸葡萄糖苷;番泻苷A;番泻苷B[18];原花青素B2;(-)-表儿茶素;柰酚[1,2-b]呋喃(2,9-dihydroxy-7-methoxy-4-methylnaphtha[1,2-b]furan-3(2H)-one,新化合物);香兰素;柚皮素;1-四磷酸甘油酯;1,3,8-三羟基蒽醌;七叶皂苷;山柰酚-3-新橙皮苷;β-谷甾醇;β-胡萝卜甾醇;mauritianin;moracin J[19];(-) epiafzelechin;(-) epiafzelechin-3-oglucoside和leucopelargonidin[10]。
1.4花 目前已从腊肠树花中分离得到以下成分:山柰酚;大黄酸;白藜芦醇[20-21];瘘管素(双色醌苷)[18]及生物碱和三萜类物质[15]。
1.5树皮 目前已从腊肠树树皮中分离得到以下成分:氧化蒽醌;二羟基蒽醌[15];fistulaflavonoid B;fistulaflavonoid C(新化合物);(3S)-30,7-二羟基-20,40,50,8-四甲氧基异黄酮;(3S)-7-羟基-20,30,40,50,8-五甲氧基异黄酮;(2S)-20,40-二羟基-7-甲氧基-8-戊烯基黄烷;licoisoflavone和morusyunnansins F[22]。
1.6树根 目前已从腊肠树树根中分离得到以下成分:大黄酚;大黄素;鼠李素3-O-龙胆糖苷[18];fistulaquinone A(2-(4-methylpentanoyl)-1-hydroxy-8-methoxy-3-methylanthracene-9,10-dione,新化合物)[23];4-十二烷基-1,3,8-三羟基蒽醌(新化合物);癸二酸己酯(新化合物);二十烷酸庚糖酯;棕榈酸;1-己烷醇;β-谷甾醇;β-谷甾醇-β-D-葡萄糖苷;羽扇豆醇[24]和Rhamnetin-3-O-gentiobioside[10]。
1.7树枝 目前已从腊肠树树枝中分离得到以下成分:fistulachromone A(新化合物);fistulachromone B(新化合物);siamchromone G;greveichromenol和perforamone C[25]。
2 药理作用
从我国少数民族及印度等国的研究与运用发现,腊肠树因其多个药用部位的存在,药理作用比较广泛,用于治疗不同类别的疾病。
2.1润肠通便 作为维吾尔医习用药材,腊肠树果实(腊肠果)因主要含有大黄酸等蒽醌类成分,具有润肠通便的功效,在维吾尔族地区常用于治疗异常胆液质所引起的便秘等[26],这也是“清泻山扁豆”名称的由来,其用量根据维吾尔医临床经验进行拟定。有研究表明,腊肠果乳剂有治疗小儿功能性便秘的效果,疗效与聚乙二醇(PEG 4000)相当。Mohammad R E等[27]随机对109例儿童进行平行分组的临床试验,以排便次数、大便稠度、失禁和疼痛程度等为考察指标,结果得出腊肠果乳剂组与聚乙二醇组以上指标比较差异无统计学意义,且在临床上无明显不良反应。
2.2抗菌杀虫 腊肠树的果实在傣族药典籍中主要用于抗菌,它对金黄色葡萄球菌、假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌、肺炎克雷伯菌和大肠杆菌等有较好的抑制作用。将硝酸铵处理的银离子与腊肠树的叶子合成制得银纳米粒子(AgNPs),通过实验证实此合成物对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、克鲁斯假丝酵母菌和毛癣菌等均有良好的抑制作用,且有一定的清除自由基作用[28]。腊肠树种子的乙醇提取物表现出很强的抗假丝酵母菌活性[29]。Seyyed M S等[7]以抑菌浓度为指标,分别检测腊肠果的甲醇和乙醇提取物对微生物的抑制作用,结果表明,对其甲醇提取物最敏感的是肺炎克雷伯菌,对其乙醇提取物最为敏感的是大肠杆菌。腊肠果的醇提物作为抗病原菌物质,尤其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和表皮葡萄球菌有较好的抑制作用,包括腊肠树的其他部位(种子和叶)也可用来治疗一些因真菌导致的传染病。脲酶是胃幽门螺旋杆菌和泌尿系统感染的基础,脲酶抑制剂可用来治疗这些感染,有研究评估了腊肠果的5种不同溶剂提取物对脲酶的抑制潜力,结果证明,水、甲醇、己烷和乙酸乙酯4种提取物表现出超过50%的脲酶抑制活性,因此腊肠果有开发成为治疗因脲酶引起的胃和泌尿系统感染的药物潜力[5]。
作为一种药用植物,腊肠树在很久以前就被印度、巴西、坦桑尼亚和津巴布韦等地的土著居民用来治疗疟疾。Mary H G等[4]对腊肠树的叶、树皮和果实的粗提物进行了抗疟原虫活性实验,研究发现,叶提取物中抗疟原虫活性最高,用实验数据支持腊肠树可作为抗疟药物。研究者通过对叶的氯仿提取物开展进一步的生物测定,找出了抗疟的具体物质分别是植醇、叶黄素和二烯丙基乳糖甘油(DLGG),并表明前2种成分无毒,后1种成分有很微弱的毒性。腊肠果果肉提取物介导合成的银纳米粒子对1~4龄的幼虫有很好的杀灭效果,可用于蚊虫这种媒介的控制[30]。从腊肠果中分离得到的一种异黄酮类化合物biochanin A具有抗寄生虫的作用,其抗锥体虫和抗利什曼原虫的半最大效应质量浓度(EC50)分别为18.32、18.96 μg·mL-1,甾体化合物赪酮甾也具有一定的抗利什曼病原虫的作用,其半数抑制质量浓度(IC50)为10.03 μg·mL-1[3]。
2.3保护肝、肾作用 腊肠果在藏药中亦有收载,见于《中国藏药》、《四部医典》、《月王药诊》等,具有治疗肝病的效果[31]。硫代乙酰胺可显著提高血清谷草转氨酶(1.75倍)、碱性磷酸酶(4.07倍)和总胆红素(2.29倍)的值,经叶的乙酸乙酯提取物预处理后,硫代乙酰胺致癌物转化为其活性代谢物的转化率有所降低,且解毒水平与抗氧化酶水平得以提高。病理组织学研究揭示了该提取物在恢复硫代乙酰胺中毒受损肝脏的正常结构方面的保肝作用,该组分在磷酸化磷脂酰肌醇激酶(p-PI3K)、磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)和磷酸化雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)中的表达水平呈下调趋势,表明其具有化学预防作用,分析得出儿茶素、表儿茶素和绿原酸是起效的活性成分,组织病理学、免疫组织化学和肝酶的研究结果有力地表明了腊肠树叶乙酸乙酯部分的植物成分对硫代乙酰胺诱导的肝脏毒性具有潜在的防护作用[32]。Irfana I等[33]探讨了腊肠树种子的甲醇提取物对亚慢性肝脏毒性的影响,对血液生化指标进行考察,在40 mg·kg-1的剂量下,雏鸡的红细胞计数和其他血清学值未显著下降,然而伴随着血浆蛋白的增加,与肝功能相关的尿素和肌酐的水平显著降低,反映出腊肠树种子的提取物对肝肾的保护作用。Heibatullah K等[34]通过对溴苯和腊肠果的含水醇提物的对比研究表明,溴苯存在显著的肾毒性,而腊肠果的提取物可有效阻止尿素氮(BUN)和肌酐值的升高,通过肾组织学检查证实了腊肠树种子对肾脏具有保护作用。
2.4抗氧化作用 生育酚是一种天然的抗氧剂,共有4种类型,包括α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚,其中α-生育酚在食品中最为丰富,被认为具有最高的营养价值。腊肠树的种子油中含α-生育酚达133.8 mg·kg-1,具有较高的抗氧化能力[6]。Sara T等[18]用秀丽隐杆线虫模型研究了腊肠树地上部分的含水醇提物的体内抗氧化和神经保护作用。研究结果显示,腊肠树提取物提高了线虫的存活率,保护线虫免受氧化胁迫,此外活性氧(ROS)的积累也有所减少;腊肠树提取物的神经保护活性表现为聚谷氨酰胺(polyQ40)的减少和β-淀粉样蛋白积累引起的麻痹延迟。腊肠树提取物在体内具有显著的抗氧化和神经保护活性。通过超氧阴离子自由基清除实验发现,腊肠果的乙酸乙酯提取物中有潜在的抗氧化成分(被证实为3种新的芳香族化合物),可能有助于治疗与氧化应激有关的疾病[15]。Yugal K M等[28]应用腊肠树叶的提取物制备的生物合成银纳米粒子因具有酚类等物质,具有抗氧化的功能。
2.5抗炎、解热作用 Paulrayer A等[21]采用角叉菜胶致大鼠耳炎性水肿模型和致小鼠耳肿胀模型,观察从腊肠树花中分离出的大黄酸的抗炎作用。大黄酸能提高过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性,降低亚硝酸盐、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1b (IL-1b)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、丙二醛(MDA)和血管内皮生长因子(VEGF)的水平。通过研究表明,大黄酸的抗炎作用机制可能与大黄酸降低大鼠脑缺血再灌注损伤水平相关。有许多植物或药用植物提取物可调节环氧合酶途径的酶,抑制白三烯和前列腺素的合成,腊肠树叶的提取物具有潜在的剂量依赖解热活性[35]。
2.6降血脂与血糖作用 腊肠果在印度被广泛用于治疗心血管疾病。Rizwana A等[36]用标准药物阿托伐他汀与腊肠果的乙醇提取物进行比较,结果证实,不同剂量的腊肠果醇提物能显著恢复血脂和MDA水平,脂肪细胞中的脂质明显减少,经实验证实了腊肠果作为一种传统的药用植物在治疗心血管疾病方面的效果。通过四氧嘧啶诱导大鼠糖尿病模型,对一些生化指标进行检测,研究腊肠树茎皮醇提物的降血糖效果,研究表明,腊肠树茎皮的醇提物能使大鼠的血清胆固醇、血清三酰甘油、血清肌酐、血清白蛋白、总蛋白和体质量恢复至正常水平,能显著降低糖尿病大鼠的血糖水平[37]。Jarald E E等[38]通过四氧嘧啶诱导造模,探讨腊肠树花的不同溶剂提取物的降血糖活性,结果发现,其乙醇提取物和乙醇提取物中水溶性成分能使明显升高的生化指标恢复至正常水平,且后者效果更显著,与对照品格列本脲的疗效相当。
2.7抗肿瘤作用 Sandeep K等[39]从腊肠树叶的乙酸乙酯提取物中分离得到一个黄酮类的新化合物epiafzelechin,此成分具有抑制人骨肉瘤(MG-63)细胞的增殖和促使其凋亡的生物活性。结合腊肠树叶的提取物制得的AgNPs对A-431皮肤癌细胞系表现出有效的细胞毒性,对皮肤癌有一定的抑制作用[28]。Sandeep K等[40]研究得出,腊肠果的正己烷馏分能使B细胞淋巴瘤-2基因(Bcl-2基因)表达下调,p53、Bad和caspase-3基因表达水平上调,这些结果表明腊肠果的正己烷部分通过诱导凋亡而有效抑制宫颈癌细胞的增殖。
2.8抗病毒作用 Zhou M等[41]从腊肠树的树枝中分离出的3种新化合物fistulaquinone A、fistulaquinone B和fistulaquinone C与3种已知化合物isorhodoptilometrin-1-methyl ether、7-hydroxyemodin-68-methyl ether及甾体酮A,通过实验证实所有单独的化合物均有抗烟草花叶病毒(anti-TMV)的生物活性,且fistulaquinone C表现出明显的抑制作用。Yang H Y等[23]从腊肠树树根分离得到的化合物fistulaquinone A 有一定的抗anti TMV的活性,抑制病毒率为16.3%。
2.9抗衰老作用 衰老是个体生长发育的必经阶段,是一种不可抗拒的自然规律,其过程是不可逆的,但有些药物可延缓及预防衰老[42]。腊肠树花的丁醇提取物不会影响皮肤成纤维细胞的生长,以剂量依赖性方式显著增加了胶原蛋白和透明质酸的合成,也明显抑制了胶原酶和基质蛋白酶-2的活性,其醇提物还可抑制酪氨酸酶活性,从而减少色素沉着,减缓皮肤老化[43]。
3 非药用价值
腊肠树除了具有众多的药用价值外,还具有染色、吸附与净化等方面的经济利用价值。
3.1染色 研究调查了从腊肠树的成熟果荚中提取的天然染料对真丝织物的染色效果,结果表明,在90 ℃下染色60 min,pH值为4时可获得最佳染色效果,耐光色牢度与耐水性均达到良好的效果[30]。Mohd N B等[44]从腊肠果中提取蒽醌类色素对羊毛进行染色,研究表明,提取的着色剂有很好的染色牢度。腊肠树的树皮因含鞣质类成分,对棉织物的染色强度和牢度也有较好的效果[45]。
3.2吸附、净化 镉是导致水资源污染的严重环境问题之一,腊肠树对污染水体中的镉具有一定的吸附能力,可开发成一种环保且有效的除镉吸附剂使用[46]。腊肠树种子的最大吸附量可达182.2 mg·g-1,其优良的吸附特性可替代商业活性炭进行使用[47]。目前已有报道证实腊肠果作为一种前体物被运用于环境污染控制中[48],将来在废水处理方面腊肠果作为一种新型的吸附净化剂将有很广阔的应用前景。
4 展望
因腊肠树的地理分布原因,它被应用的部位相对多样,国内主要以其果实入药。腊肠果在一些少数民族的传统组方中有所应用,如:买提布合木来引汤、买提布合艾木非提蒙汤和通阻合牙日仙拜尔片等,但是在其质量标准研究上有待进一步完善,在检测指标的标准化上较欠缺。由于分布问题,不同产地之间的腊肠树在物质基础上存在一定差异,可对腊肠树产地的差异化进行深入研究。关于腊肠树研究较多的是其提取物,单体化合物研究较少且不够深入,需要研究者们发掘腊肠树中更多的化合物,明确其药效物质基础,对其化学成分的有效性、毒性及在体内的代谢与利用做深入的研究,为腊肠树的质量控制及成品开发提供一定的理论依据,为其临床用药安全提供合理保障。