睡菜化学成分及药理作用研究进展
2021-12-09刘梦姣胡永恒饶志威张金玲
刘梦姣,胡永恒,饶志威,张金玲,杜 光
(1.湖北科技学院药学院,湖北 咸宁 437100;2.咸宁市中心医院/湖北科技学院附属第一医院药学部;3.华中科技大学同济医学院附属同济医院药学部)
睡菜(Menyan thestrifoliata L.),又名“绰菜、瞑菜、醉草”,为龙胆科(或睡菜科)。睡菜属多年生沼生草本,广泛分布在于北半球的温带地区,在我国黑龙江东北部、吉林、辽宁、河北、贵州、四川和云南等地区均有分布,喜向阳温暖的潮湿环境,生命力极强,较耐寒[1-2]。睡菜味甘、微苦,性温,无毒,具有抗炎[3]、抗肿瘤[4]、降血糖[5]、免疫调节[6]、镇静催眠[7]的作用,另外还可健脾消食、清热利尿、润肺止咳、消肿、降血压等[2,5]。在民间常被用于治疗胃炎、胃痛、消化不良、心悸失眠、心神不安等症[8],在瑞典民间睡菜也被用于治疗肾炎和急性肾功能衰竭[9-10]。在传统医学中,睡菜被广泛用于治疗烧伤、发烧、头痛和坏血病,也可以用于治疗肾炎、关节炎和风湿病等疾病[11]。睡菜不仅有诸多的药用价值,还可食用,被看作药食两用的药用草本。在对该植物化学成分研究中发现,睡菜含有的化学成分丰富多样,主要含有萜类、黄酮类、香豆素类以及酚酸[12]、糖类[6]等多种化学成分[7]。我们对该植物的化学成分及药理作用进行综述,以期为睡菜的进一步开发利用提供参考。
1 化学成分
睡菜中含有多种化学成分,主要有环烯醚萜类、生物碱类、三萜类、黄酮类、香豆素类化合物以及酚酸、糖类等。
1.1 萜类化合物
睡菜萜类化合物主要为环烯醚萜类和三萜类。萜类化合物主要包括单萜化合物、倍半萜化合物、二萜化合物、三萜化合物以及多萜化合物5类[13]。从化学结构看,环烯醚萜是含有环戊烷结构单元的环状单萜衍生物。Tunn等[14]对睡菜进行研究,发现了两种化合物分别为环烯醚萜和总裂环环烯醚萜苷。陈静文等[5]在睡菜提取物正丁醇萃取部位中分离并鉴定得到6个环烯醚萜苷类化合物,依次为7-epiexaltoside、6″,7″-dihydro-7-epiexaltoside、獐牙菜苷、断马钱子苷半缩醛内酯、表断马钱子苷半缩醛内酯、马钱子苷。其中,后面4种化合物为首次从该植物中分离得到。根据分子结构不同,三萜化合物(triterpenoids)可分为链状三萜、单环三萜、双环三萜、三环三萜、四环三萜及五环三萜,以四环三萜和五环三萜最为常见[15-16]。黄驰等[3]在睡菜的粗提取物中发现了羽扇豆醇型三萜。祝娇娇等[17]从睡菜全草的乙酸乙酯层部位分离得到13个化合物,其中包含1个萜类化合物羽扇豆烷型三萜。林芳等[18]从睡菜全草95%乙醇提取物中共分离得到11个化合物,其中从正丁醇萃取部位中分离得到五环三萜(白桦脂酸、齐墩果酸)。桦木酸又称白桦脂酸(betulinic acid,BA),是五环三萜羽扇豆烷型典型的代表物。
1.2 黄酮类化合物
黄酮类化合物(flavonoid,类黄酮),其基本骨架是C6-C3-C6,其中不含有糖基的黄酮类化合物为黄酮苷元,含有糖基的是黄酮苷,根据C3结构的不同,可分为黄酮类、二氢黄酮类、异黄酮类、黄酮醇类、查耳酮类、花青素类、橙酮类、双黄酮类以及黄烷醇类等类型[19-20]。林芳等[18]从睡菜全草95%乙醇提取物中共分离得到11个化合物,其中从正丁醇萃取部位中分离得到芦丁、槲皮素-3-O-芸香糖苷,均为首次从该植物中分离得到。肖咏梅等[19]对睡菜叶子部位进行提取,分离得到黄酮醇(芦丁、金丝桃苷、三叶豆苷)。
1.3 香豆素类化合物
香豆素是一种含苯并α-吡喃酮母核的内脂化合物,根据母环上取代基及骈环的情况不同,香豆素可分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素等。Martz等[21]在睡菜叶子部位提取并分离得到香豆素(东莨菪素)。林芳等[18]对睡菜全草进行提取,其中从正丁醇萃取部位中分离得到东莨菪苷,亦为首次从该植物中分离得到。
1.4 酚酸类化合物
酚酸类化合物按其结构的不同可分为羟基苯甲酸型和羟基肉桂酸型。常见的羟基苯甲酸型包括没食子酸、鞣花酸、银杏酸等;羟基肉桂酸型包括绿原酸、咖啡酸、丹酚酸等[22]。通过对睡菜提取物进行分离提取发现了酚酸化合物[21,23],包括绿原酸、鞣花酸和咖啡酸等[24]。
1.5 糖类化合物
多糖(polysaccharides)是由多个单糖分子缩合、失水而成。Janina等[6]在睡菜中发现了多糖成分。黄驰等[3]对睡菜根状茎进行分离得到8个化合物,经理化和光谱分析,确定为蔗糖化合物。
2 药理作用
2.1 抗炎作用
在瑞典传统医学中,睡菜被用于治疗肾炎症性疾病,如肾小球肾炎、肾功能衰竭等。黄驰等[3]在睡菜的粗提取物中发现羽扇豆醇型三萜,其对体外前列腺素合成具有明显的抑制作用。吴昌宇等[9]通过将睡菜根茎提取物作用于大鼠后研究发现:睡菜可抑制血小板活化因子(platelet activated factor,PAF),从而防止急性肾功能衰竭。祝娇娇等[17]从睡菜全株的乙酸乙酯层部位分离得到13个化合物,通过对化合物23-O-trans-feruloylcylicodiscic acid①、Oleanolicacid②、3-Acetoxy-20(29)-lupen-28-oic③、20(29)-Lupen-3β-ol④、3β-Hydroxy-12-ursen-28-oic acid⑤的一氧化氮(NO)生成抑制活性进行研究,显示化合物①、③、④对NO生成有一定抑制作用,表明化合物①、③、④具有一定的抗炎活性,其余化合物均未见明显的NO生成抑制活性,化合物抑制NO生成能力的大小是化合物抗炎活性的直接指标。
2.2 抗肿瘤作用
Janina等[6]认为睡菜提取物的抗肿瘤作用可能与多糖的存在有关。Kowalczyk等[24]研究发现睡菜根提取物能抑制细胞生长,将细胞周期阻滞在G2/M期,最终诱导胶质瘤细胞凋亡;睡菜根提取物对Ⅳ级胶质瘤细胞具有一定的细胞毒作用,但对正常的人星形胶质细胞(NHA)没有明显的细胞毒作用,且提取物诱导细胞凋亡并呈剂量依赖性,在1.5mg/mL浓度下细胞毒作用最强。
2.3 降血糖作用
近年来,关于睡菜的降血糖作用及机制研究较少。陈静文等[5]通过对睡菜正丁醇部位分离纯化,得到6个环烯醚萜苷类化合物,对这6个环烯醚萜苷类进行体外抑制α-葡萄糖苷酶活性筛选实验,结果表示对α-葡萄糖苷酶活性均有抑制作用,其中化合物6″,7″-dihydro-7-epiexaltoside、獐牙菜苷、断马钱子苷半缩醛内酯、表断马钱子苷半缩醛内酯为首次从该植物中分离得到,而獐牙菜苷的抑制作用最好。综上所述,睡菜中提取的环烯醚萜苷类成分的降血糖作用可能与抑制α-葡萄糖苷酶活性有关。
2.4 免疫调节作用
研究表明,睡菜具有显著的免疫调节作用,这可能与其体内复杂的免疫多糖组分有关[10]。Janina等[6]通过对人血源性淋巴细胞和粒细胞的免疫调节作用的生物学试验发现,多糖成分具有免疫调节的作用。
2.5 镇静催眠作用
睡菜在民间部分地区常被用于治疗心悸失眠、心神不安、入睡困难等,但目前对睡菜的镇静催眠活性很少报道。林芳等[7]通过对小鼠注射阈下和阈上剂量的戊巴比妥钠,比较睡菜总提取物和乙酸乙酯部位及正丁醇部位对小鼠的入睡率,观察睡眠潜伏期和入睡时间的影响差异。结果显示睡菜提取物毒性较小且有较好的镇静催眠活性,乙酸乙酯部位和正丁醇部位都有显著的镇静催眠活性。金冠等[25]采用皮质酮诱导PC12细胞损伤,研究睡菜醋酸乙酯部位的单体化合物对其保护作用。结果表明化合物4-O-咖啡酰奎尼酸甲酯、绿原酸甲酯、绿原酸、肿柄雪莲苷、苏式-(7R,8R)-愈创木基丙三醇-8-香草醛醚对PC12细胞保护作用最为显著。
2.6 其他作用
除了上述作用外,睡菜提取物还有健脾消食、清热利尿、润肺止咳、消肿、降血压的药理作用[2,5]。
3 结 论
药理研究表明,睡菜提取物睡菜具有抗炎、抗肿瘤、降血糖、免疫调节、镇静催眠等药理活性。萜类、黄酮类、香豆素类以及酚酸、糖类等成分是睡菜中的主要化学成分,所以深入了解睡菜的化学成分和药理活性将有利于睡菜发挥更好的药效作用。近年来有关睡菜的化学成分报道逐渐增多,但与睡菜相关的药理活性报道却相对较少,所以在新成分的发现、确认和药理活性的筛选、评价方面值得进一步深入研究。