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瑶药蛤蚂草化学成分与药理作用的研究进展

2022-08-05罗金荣舒锡萍

大众科技 2022年6期
关键词:三萜类变型酯酶

张 颖 罗金荣 舒锡萍

瑶药蛤蚂草化学成分与药理作用的研究进展

张 颖1,2罗金荣1,2舒锡萍3

(1.广西壮族自治区中医药研究院,广西 南宁 530022;2.广西中药质量标准研究重点实验室,广西 南宁 530022;3.广西医科大学,广西 南宁 530021)

蛤蚂草为广西民间习用瑶药,临床治疗风湿病有较好疗效。其主要化学成分为生物碱、三萜类、木质素、黄酮等成分,具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒等作用。目前关于蛤蚂草有关文献综述报道鲜见,文章在检索国内外相关文献的基础上,对蛤蚂草的化学成分、药理作用等方面进行综述,以期为蛤蚂草进一步研究和开发利用提供参考。

蛤蚂草;垂穗石松;化学成分;药理作用

引言

蛤蚂草为石松科植物垂穗石松[(L.) Vasc.et Franco]的干燥全草(见图1、图2),别名过山龙、水杉、灯笼石松、灯笼草、铺地蜈蚣,在《中国植物志》《中国民族药志要》《广西恭城瑶族端午药市药用植物资源》等均有记载,主要分布于江西、福建、广西、海南、四川、贵州、云南等地[1-3]。蛤蚂草收载于《广西壮族自治区瑶药材质量标准(第二卷)》,具有驱风解毒、收敛止血、舒筋通络、镇咳利尿的功效。用于关节痛、四肢麻木、肝炎、痢疾、风疹、便血、小儿惊厥、夜间盗汗、水火烫伤、跌打损伤、无名肿毒,为广西民间常用瑶药材。研究表明蛤蚂草主要含有生物碱、三萜类、木质素、黄酮等成分,具有抗菌、抗肿瘤等作用,临床治疗风湿病有较好疗效。笔者对蛤蚂草的资源分布、化学成分、药理作用研究情况综述如下。

图1 蛤蚂草(垂穗石松)原植物

图2 蛤蚂草药材

1 资源分布

蛤蚂草是石松科(Lycopodia ceae)垂穗石松属的一种蕨类植物,属于单种属植物。主要分布于亚洲的热带及亚热带地区。此外,中南美洲、大洋洲也有分布[4]。

蛤蚂草生于海拔100 m~1800 m的林下、林缘及灌丛下荫处及岩石上,生长于山溪边或林下荫湿石上[5]。产于世界温带及热带高山地区,中国东北地区和内蒙古、河南以及长江流域以南地区都非常适合蛤蚂草的生长繁殖。中亚热带针叶—阔叶混交林:海拔1000 m~1600 m,是蛤蚂草分布带,生态幅狭、贮量少。中亚热常绿—落叶阔叶混交林:海拔800 m~1400 m,该带下部是蛤蚂草高密度分布区,生态幅较宽,人为干扰少、贮量高,是石松植物资源潜力最大的分布区。中亚热带常绿阔叶林:海拔300 m~900 m,是蛤蚂草生态最适区,但人为干扰多、密度低,因生态幅宽,目前仍然是石松植物主要产地[6]。

根据被毛情况可分为垂穗石松(原变型)及毛枝垂穗石松(变型)[7]。垂穗石松(原变型)产于浙江、江西、福建、台湾、湖南、广东、香港、广西、海南、四川、重庆、贵州、云南等地,亚洲其他热带地区及亚热带地区、大洋洲、中南美洲也有分布[8]。毛枝垂穗石松(变型)的地理分布更偏南,如在云南,变型比原变型更常见。而在四川,原变型比变型更常见。毛枝垂穗石松(变型)也产于西藏,生于海拔100 m~2300 m的林下或灌丛下。印度、缅甸、日本、越南、老挝、柬埔寨及其他东南亚国家也有分布。

2 化学成分

研究发现,蛤蚂草中主要含有生物碱、三萜类成分,还有木质素、黄酮等成分。

2.1 生物碱

蛤蚂草中主要含有lycopodine型、lycodine型、fawcettimine型石松生物碱,还有少量的miscellaneous型石松生物碱。日本学者Hiroshi Morita等从中分离鉴定了cermizines A-D、cernuineoxide、lycocernuine N-oxide等生物碱[9]。Zhao等[10]从中分离得到一个新的石松生物碱Palhinine A。张东博从中分离得到6个生物碱,其中N-demethyl- huperzinine、huperzinine、α-obcurine为lycodine型石松生物碱,见图5[4]。赵勤实等[11,12]分离鉴定了石松生物碱Lycopalhine A、Iscopalhinine A。Tang 等[13]从中分离得到lycopodine型石松生物碱和fawcettimine型石松生物碱,见图3、图4、表1、表2。

图3 蛤蚂草lycopodine型生物碱骨架

图4 蛤蚂草fawcettimine型生物碱骨架

a. N-demethyl-huperzinine ; b. huperzinine; c. α-obcurine

表1 蛤蚂草lycopodine型生物碱化合物基本信息

表2 蛤蚂草fawcettimine型生物碱化合物基本信息

2.2 三萜

蛤蚂草中主要含有石杉型三萜类化合物[4],见图6。杨舜伊等[14]从中分离得到4个三萜类化合物,分别为芒柄花根萜醇、21-epi-serratenedio、serratenediol和 lycernuic acid D。张娟娟等[15]从中分离得到千层塔萜烯二醇、21-表千层塔萜三醇、伸筋草萜三醇、16-氧代伸筋草萜三醇。Wei等[16]从中分离得到5个新的石杉型三萜,3β,14α,21β-trihydroxyserratane、3α,14α,21β,24-tetrahyd roxyserratane、3β,14α,21β,24-tetrahydroxyserratane、3α,14α, 21α, 24-tetrahydroxys erratane、(3α,14α,21β)-26,27-dinoronocerane-8-oxo-3,14,21-triol。Li等[17]从中分离得到3个新的石杉型三萜,分别为lycernuic ketones D、lycernuic ketones E和 lycernuic A。金玉等[18]从中分离得到1个新的千层塔三萜3β,14α,15α,21β-四羟基-15-(3'-甲氧基-4'-羟基苯甲酰)-千层塔烷,还有16-酮基-3β,21α-二羟基-14-千层塔烯。

图6 蛤蚂草石杉型三萜骨架类型

2.3 其他

Li等[17]从中分离得到3个新的木质素,分别为lycocernuasides B-D。Li等[19]从中分离得到8个新的黄酮葡萄糖醛酸酯Palhinosides A-H。杨舜伊等分析云南垂穗石松的脂溶性化学成分,发现云南垂穗石松脂溶性化学成分主要为酯类、脂肪酸类和倍半萜类物质,共鉴定出34种化学成分,相对含量超过5%的化学成分为葵酸、油酸、十六烷酸、葵酸乙酯、十六烷酸乙酯[20]。

3 药理作用

瑶药蛤蚂草临床用药历史悠久,主要用于风湿关节痛、跌打损伤。现代药理研究表明,蛤蚂草具有抗菌、抗肿瘤等多种药理作用。

3.1 抗菌

Zhang等[21]从蛤蚂草乙醇提取物分离出的甘草酸C(lycernuic acid C)和芹菜素-4'-O-(2' ',6' '-二-O-对香豆酰基)-β-D-吡喃葡萄糖苷[apigenin-4'-O-(2' ',6' '-di-O-p- coumaroyl)-beta-D-glucopyranoside)] 对白色念珠菌分泌天冬氨酸蛋白酶(SAP)具有抑制作用,IC50 值分别为 20 μg/mL和 8.5 μg/mL。

3.2 神经保护作用

Li等[19]从蛤蚂草中分离得到8个新型黄酮苷并评价其对谷氨酸丁酯诱导的HT-22小鼠海马神经元细胞损伤的保护作用,发现化合物4(Palhinoside D)和5(Palhinoside E)的神经保护作用优于阳性对照药曲洛克斯。

3.3 抑制乙酰胆碱酯酶的活性

乙酰胆碱酯酶是治疗阿尔茨海默病的潜在靶点,Van Thu Nguyen等[22]从石松中分离出一种新的羟基不饱和脂肪酸,其对乙酰胆碱酯酶(AchE)的抑制活性IC50 值为 0.22 μM。Konrath等[23,24]研究了来自巴西的石松属植物,发现垂穗石松生物碱总提取物抑制AChE的IC50值为42.6 μM,而主要成分垂穗石松碱和羟基垂穗石松碱的IC50值分别是32.7 μM和大于250 μM。说明垂穗石松生物碱总提取物抑制乙酰胆碱酯酶活性的能力比单类石松碱抑制乙酰胆碱酯酶活性的能力好。

3.4 抑制黄嘌呤氧化酶的活性

黄嘌呤氧化酶(XO)是参与嘌呤代谢的关键酶,抑制XO可降低血尿酸水平。Li等[17]从75%乙醇提取物中分离得到3个新的新木脂素类化合物并测定其对黄嘌呤氧化酶的抑制活性,发现3个新的新木脂素类化合物对黄嘌呤氧化酶有中等抑制作用,IC50值分别为30.36 μM、42.65 μM和35.33 μM,可能有助于减轻关节疼痛。

3.5 抗肿瘤

Yan等[25]从蛤蚂草中分离得到的石杉型三萜3-β,21-β,24-三羟基-14-烯(3β,21β,24-trihydroxyserrat-14-en)对人慢性髓系白血病细胞K562、人肝癌细胞SMMC-7721及人胃癌细胞SGC7901具有一定的体外细胞毒作用,IC50值分别为20.3 μg/mL、34.0 μg/mL、22.5 μg/mL。Wei 等[16]对蛤蚂草乙醇提取部位进行分离,得到的新型锯齿轮烯类三萜类化合物可诱导Hela细胞凋亡。

3.6 抗病毒

孙章钧[26]用蛤蚂草治疗带状疱疹,治疗总有效率达96.7%,说明蛤蚂草抑制带状疱疹病毒效果较好。

3.7 抗矽肺

贺立中[27]用蛤蚂草制备伸筋草注射液,研究其对大鼠实验性矽肺的预防作用,结果表明,伸筋草注射液不仅在预防性使用时对实验性矽肺有效,而且在治疗该疾病时也有效。

4 结束语

蛤蚂草为广西民间常用瑶药材,资源丰富,临床主要用于风湿关节痛、四肢麻木等病症,疗效较好。研究表明蛤蚂草主要含有生物碱、三萜类、木质素、黄酮等化学成分,具有抗菌、抗肿瘤等药理作用。lycodine型石松生物碱的代表化合物石杉碱甲,目前已作为一种可逆性、高效、高选择性的中枢乙酰胆碱酯酶抑制剂而用于阿尔茨海默病、血管性痴呆等多种神经退行性疾病的治疗。蛤蚂草中含有相似结构的系列石松生物碱成分,关于其在神经退行性疾病方面的作用有待探讨。同时蛤蚂草的物质基础还有待深入研究,为开发民族新药、合理利用民族药资源奠定基础。

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Research Progress on Chemical Constituents and Pharmacological Activities of Yaoyao Hamacao

Hamacao is a folk Yao medicine in Guangxi. It has a good curative effect in the clinical treatment of rheumatism. Its main chemical components are alkaloids, triterpenoids, lignin, flavonoids and other components, which have antibacterial, antitumor, antiviral and other effects. At present, there are few literature review reports on Hamacao. Based on the retrieval of relevant literature at home and abroad, this paper summarizes the chemical components and pharmacological effects of Hamacao, in order to provide reference for the further research, development and utilization of it.

Hamacao; Palhinhaea cernua; chemical composition; pharmacological action

R285

A

1008-1151(2022)06-0154-03

2022-04-20

广西壮族自治区药品监督管理局项目(MZY2017002)。

张颖(1981-),女,广西壮族自治区中医药研究院副主任药师,硕士,研究方向为民族药化学成分研究。

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