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藿香化学成分与药理作用研究进展

2021-12-23聂安政葛嫣珺申海进

中国野生植物资源 2021年11期
关键词:藿香类化合物药理作用

凡 杭,聂安政,包 莉,刘 倩,葛嫣珺,申海进*

(1.常州卫生高等职业技术学校,江苏 常州 213000;2.郑州大学第一附属医院,河南 郑州 450052)

藿香为唇形科藿香属藿香[Agastache rugosa(Fisch.&C.A.Mey.)Kuntze]的干燥全草入药[1],又名土藿香,韩国称韩国薄荷(Korean mint)[2],日语称“KAKKO”[3],被东亚及东南亚各国作为传统药物广泛使用。藿香最早收载于《名医别录》[4],藿香与广藿香[Pogostemon cablin(Blanco)Benth.]均具祛暑解表,化湿和胃之功效,历史上常混用,1977年版《中国药典》曾将二者一起收录。孟河医派著作多有运用藿香鲜品治病的记载,从两种药材原植物的生境分布推断,孟河医家所用鲜品药材应为藿香[5]。藿香还被国家卫健委公布为药食同源植物[6],具有很高的药用价值和食用价值。本研究结合近些年来国内外相关文献资料,对藿香的化学成分和药理作用的研究进展做以总结,以期为藿香后续的深入研究和利用提供参考。

1 化学成分

目前,从藿香中提取出的化学成分主要包括挥发油类成分和非挥发油类成分。

1.1 挥发油类成分

藿香中存在大量的挥发油类成分,主要为萜类(单萜、倍半萜)、酮类、酚类、醇类、醚类、酯类等化合物。目前已分离确定的主要挥发油成分见表1。研究发现,不同地区的藿香因受品种杂交、采收加工、气候差异等因素影响,挥发油类主要成分种类和含量存在差异。如中国东北地区藿香的挥发油主要为甲基胡椒酚(26)和百里香醌(39)[7-8],河南和湖北藿香挥发油类成分主要为甲基丁香酚(27)和艾草醚(35)[9],北京、新疆和浙江等地藿香挥发油成分主要为薄荷酮(20)和胡薄荷酮(19)[10-12]。

表1 藿香中挥发油类成分Table 1 Volatile components of A.rugosa

1.2 非挥发油类成分

目前,从藿香中提取分离的非挥发油类成分主要包括黄酮类、萜类(二萜和三萜)、酚酸类、苯丙素类、醌类、甾体等化学成分。

1.2.1 黄酮类化合物

藿香中含有黄酮类化合物,主要为黄酮类和黄酮醇类[13-16]。除此之外,胡浩斌等从藿香茎叶中发现异黄酮类化合物尼泊尔鸢尾异黄酮-7-O-α-L-吡喃鼠李糖苷(55)[13],日本学者Itokawa等从藿香地上部分分离得到双黄酮类化合物藿香素(56)[3]。从藿香中提取鉴定的黄酮类化合物及化学结构如图2和表2。

表2 藿香中黄酮类化合物Table 2 Flavonoids in A.rugosa

图2 藿香中黄酮类化合物结构Fig.2 Chemical structures of flavonoids in A.rugosa

1.2.2 萜类化合物

藿香中除了挥发油类成分有以单萜和倍半萜为主的萜类化合物外,在非挥发油类成分中还发现了二萜和三萜类化合物。

1.2.2.1 二萜

韩国学者Han[17]和Lee[18]等先后从藿香根中提取得到二萜类成分Agastol(57),Dehydroagastol(58),15-hydroxy-agastol(59)和Isoagastol(60)。其结构见图1。

图1 藿香中二萜类化合物结构Fig.1 Chemical structures of diterpenoids in A.rugosa

1.2.2.2 三萜

藿香中三萜类化合物主要为五环三萜的齐墩果烷型和乌苏烷型。邹忠梅等[15]从藿香根中分离得到山楂酸(61),齐墩果酸(62),3-乙酰基齐墩果醛(63)。Han[19]从藿香根中分离得到erythrodiol-3-o-acetate(64)和3-O-acetyloleanolic aldehyde(65),曹鹏然[16]等从藿香地上部分中提取得到熊果酸(66),其结构如图3所示。

图3 藿香中三萜类化合物结构Fig.3 Chemical structures of triterpenoids in A.rugosa

1.2.3 酚酸类化合物

藿香中分离确定的酚酸类成分主要有迷迭香酸(67)[2],原儿茶酸(68)[16],绿原酸(69),新绿原酸(70),Nepetoidin B(71),Citrusin C(72),其结构如图4所示。

图4 藿香中酚酸类化合物结构Fig.4 Chemical structures of phenols in A.rugosa

1.2.4 醌类和苯丙素类化合物

从藿香中分离得到的醌类成分和苯丙素类化合物较少,目前已确定的醌类化合物为藿香醌(73)[20]。藿香中提取确定的苯丙素类化合物为3分子聚合而成的木脂素类化合物agastinol(74)和agas⁃tenol(75)[21],其结构如图5所示。

图5 藿香中醌类和木脂素类化合物的化学结构Fig.5 Chemical structures of quinones and lignans in A.rugosa

1.2.5 其他成分

此外,藿香中还含有甾体类成分胡萝卜苷(76)[15],β-谷甾醇(77)[16]等,脂肪酸类成分正三十烷酸(78)[13]和十六酸甲酯(79)[16]等,其结构如图6所示。田光辉等[29]研究发现藿香还含有多糖类成分,藿香多糖的单糖组成主要是葡萄糖和半乳糖,有少量的果糖和甘露糖。

图6 藿香中其他类化合物结构Fig.6 Chemical structures of other constituents in A.rugosa

2 药理作用

2.1 调节消化系统

2.1.1 调节胃肠道

明代《滇南本草》记载土藿香“治胃热”[30],清代《植物名实图考》云“藿香为避暑良药,盖以其能治脾胃吐逆,败霍乱必用之”[31],说明藿香在调节胃肠道,治疗胃肠疾病方面有悠久的历史。同时,藿香在韩国也是治疗胃病的传统药物,被《韩国草药药典》收载[32]。Nam等[33]研究发现藿香的醇提物可以改善盐酸/乙醇诱导小鼠的胃粘膜损伤,保护胃粘膜,基于KEGG网络药理学的分析中发现藿香醇提物对胃黏膜损伤的修复机制可能与抑制PI3K/AKT和NF-kB信号通路中的炎症反应密切相关。Gong等[34-35]研究发现藿香花和叶的挥发油提取物对胃癌细胞有抑制作用。

在调节肠道助消化方面,陈继兰等[36]研究发现藿香提取物对小鼠的胃排空有促进作用且优于广藿香,可降低肠推进率,减缓小肠蠕动,促进物质的吸收,推测其原因一方面可能是藿香提取物直接影响小肠吸收功能,另一方面可能是藿香提取物通过促进胃排空,抑制肠推进,增加了口服物质在小肠内停留时间和接触面积。宋小珍等[37]研究发现藿香挥发油类提取物可以促进小肠对营养物质的消化吸收能力,推测原因可能是其挥发油类成分影响膜面转运载体,调节葡萄糖由胞内过基底膜的易化转运过程。

2.1.2 治疗非酒精性脂肪肝

Hwang等[38]研究发现藿香提取物可能对3T3-L1细胞具有抗脂肪生成作用,从而减轻脂质变性,提高抗氧化酶活性,抑制氧化应激等炎症发生,治疗非酒精性脂肪肝病。

2.2 抗病原微生物

2.2.1 抗菌作用

张静晨等[39]发现藿香提取物对革兰阳性菌如蜡样芽孢杆菌具有较强的抑制作用,对变形链球菌抑菌效果一般,其中藿香叶醇提物的抑菌效果最好。Shin等[40]发现藿香中所含的挥发油类成分和酮康唑联用对芽孢杆菌抑制作用强。Gong等[34]研究发现藿香花的挥发油提取物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有较强抑制活性,叶的挥发油提取物对大肠杆菌有较强的抑制活性。熊运海等[41]发现藿香与青蒿挥发油复合后综合抑菌能力增强,彼此存在增效作用。此外,肖凤艳等[42]研究发现藿香的醇提物对人参黑斑病菌的抑制效果良好,可以进一步对其进行高效无毒的杀菌剂方面的研究。

在抗真菌方面,杨得坡等[43]研究发现藿香挥发油类提取物对皮肤癣菌的菌落形成有抑制作用。Shin等[44]研究发现藿香挥发油类成分具有抗真菌作用,特别是抗毛癣菌,主要活性成分是艾草醚(35)。

2.2.2 抗病毒作用

Min等[45]研究发现藿香根中提取的二萜类成分具有明显的抗HIV病毒活性。Kim等[46]研究发现藿香根甲醇提取物具有强的HIV抑制活性,最后分离确定活性成分为迷迭香酸(67)。

2.3 抗炎和抗氧化作用

Oh等[47]发现藿香叶提取物可以通过调节TNFα和IL-11水平,抑制一氧化氮合酶(Inducible nitric oxide synthase,iNOS)在活性氧(Reactive oxygen spe⁃cies,ROS)17/2,8细胞中的表达,治疗一氧化氮(Nitric oxide,NO)介导的炎症性疾病(如骨质疏松),从而具有抗炎活性。Kim等[48]利用田蓟苷(47)的抗炎作用与甘草酸联合用药治疗慢性阻塞性肺疾病,具有明显的药理活性。

魏金凤等[49]采用DPPH法、ABTS法和FRAP法开展藿香的抗氧化活性研究,结果发现藿香乙酸乙酯部位清除2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2,2’-Aeinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sul⁃phonate),ABTS]自由基能力最强,且其抗氧化总能力与提取物中总黄酮含量有关。田光辉等[29]研究发现藿香多糖对Fenton反应产生的·OH具有明显地清除作用,有抗氧化活性。此外藿香提取物具有抗氧化作用,还可以缓解紫外光照射下的人体皮肤角质的光老化[50-51]。Yun等[52]深入研究发现藿香提取物通过调节MAPK/AP-1和TGF-β/Smad通路,减少炎症细胞因子,减轻紫外光诱导的光老化相关如脱水,形成皱纹,表皮增厚等相关症状。

2.4 抗动脉粥样硬化

Hong等[53]研究发现藿香地上部分氯仿部位表现出抗炎和抗动脉粥样硬化作用,藿香提取物田蓟苷(47)可调节iNOS,细胞间黏附分子-1(Intercellu⁃lar cell adhesion molecule-1,ICAM-1)和血管细胞黏 附 分 子-1(Vascular cell adhesion mdecule,VCAM-1)在血管中的表达,并因此可以预防早期动脉粥样硬化。Jun等[54]深入研究发现藿香挥发油可以通过抑制低密度脂蛋白(Low density lipoprotein,LDL)氧化,下调固醇调节元件结合因子(Sterol regu⁃latory element-binding factor,SREBF)和3-羟基-3-甲基浅二酸单酰辅酶A还原酶(3-Hydroxy-3-meth⁃ylglutary coenzyme a reductase,HMGR)的表达和上调LDL受体表达,预防动脉粥样硬化。

2.5 其他药理作用

Han等[55]研究发现刺槐素(47)和acacetin 7-O-(6″-O-malonyl)-β-D-glucopyranoside(49)可有效抑制重组人单胺氧化酶(Monoamine oxidase,MAO)A和B,并且是可逆和竞争性抑制MAO-A和MAOB。分子模拟结果显示,二者与MAO-B的结合作用强于MAO-A,结合作用力主要是MAO-B中的Cys172基团和Ile477基团与之形成的氢键作用力,推测藿香提取物可用于阿尔兹海默症的药物开发。Jan等[2]研究发现藿香水提物可显著改善卵巢切除诱导的小鼠的骨小梁减少,骨质流失和骨髓中的脂肪堆积症状。此外,藿香水提物通过抑制受体激活剂诱导激活丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPKs)和核因子-κB(Nuclear factor kappa-B,NF-κB)途径,抑制破骨细胞生成,用于预防和治疗女性绝经后骨质疏松症状。

3 结语

综上所述,传统中医药认为藿香的芳香化浊,开胃止呕,解表消暑等功效正逐渐经过现代药理学的科学评价被证实。藿香所具有的调节消化系统,抗病原微生物,抗炎和抗氧化等药理作用,与其所含的挥发油类,黄酮类,酚酸类等多种化学成分有密切关系。但由于药理试验设计的局限性,藿香的相关药理作用研究以粗提物为主,对其具体的药效物质基础研究还不够深入。因此明确藿香各粗提物的化学成分组成,挖掘更多具有确切药理作用的化学成分仍是未来藿香研究的重点。同时,藿香作为传统药食两用中药,药用历史长达五百多年,其疗效确切,温病学派医家使用藿香的病例医案不胜枚举。结合近几十年的研究来看,藿香和广藿香化学成分种类和含量,药理作用等方面差异明显[56],藿香在临床使用方面仍有其独特之处。但《中国药典》在1985版以后不再将藿香A.rugosa作为藿香正品来源收载,这些都影响到临床医家对藿香的使用。近些年随着相关药理研究的深入,藿香在防暑开胃的饮用品,口腔护理的日用品、防辐射抗衰老的护肤品、食品添加剂的调味品等方面的产品应用范围在不断扩大。因此,有必要规范并指导藿香的使用,以促进其相关产品和产业更好的发展。

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