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五味子藤茎化学成分及保肝作用研究进展

2022-12-01郝鑫龙毕凤春贾丰硕孙明月胡彦武

人参研究 2022年3期
关键词:保肝五味子挥发油

郝鑫龙,周 涛,毕凤春,王 硕,佟 硕,贾丰硕,孙明月,胡彦武

(1.通化师范学院医药学院,通化 134002;2.通化永基药业股份有限公司,通化 134002)

五味子[Schisandra chinens is(Turcz.)Bail1.]为木兰科五味子属植物,其成熟果实称北五味子,广泛分布在长白山区,是东北道地药材,该中药始载于《神农本草经》,具补肾益气、生津固涩之功效[1]。传统上,五味子入药部位以果实为主,藤茎多被当作“非药用部位”而废弃,造成资源浪费[2]。我国民间用五味子藤茎作调味剂和滋补强壮剂,可用防治感冒、肺虚咳喘等疾病[3]。近年来,关于五味子藤茎药用价值研究逐渐增多,对其所含化学成分及药理作用研究亦不断深入,而有关药理作用研究多集中于保肝作用方面[4]。本文针对近年来有关五味子藤茎的化学成分及保肝作用研究进行综述,以期为综合有效利用五味子生物资源,延伸五味子资源产业链、开发新药源提供参考。

1 化学成分

五味子藤茎含有多种与果实相同的化学成分,如木脂素、挥发油、萜类、多糖、黄酮、甾醇等,但存在含量差异[5]。

1.1 木脂素

木脂素是五味子果实的主要药效成分,结构类型多,立体结构复杂,含量约占2%~8%[6]。有研究表明[7,8],五味子藤茎中含有与五味子果实相同的木脂素成分,且不同采收期、不同年生藤茎中木脂素含量有所不同。其中,3~4年生五味子藤茎木脂素含量与五味子果实含量相当。进而提示,3年生以上的藤茎可替代果实作为提取木脂素的原料。目前,五味子果实及藤茎中所含木脂素类成分按结构特点可以分为联苯环辛烯、螺苯骈呋喃型联苯环辛烯、芳基四氢萘、二芳基丁烷、四氢呋喃五大类[9-11],其中主要特征性成分是联苯环辛烯类,包括五味子醇甲、五味子醇乙、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素、戈米辛N、五味子酯甲等。

1.2 挥发油

五味子藤茎中所含挥发油主要成分为倍半萜(包括萜烃和含氧衍生物)化合物、含芳香族和脂肪族化合物等。徐海波等[12]运用气相层相-质谱分析技术(Gas Chromatograph-Mass Spectrometer,GC-MS),对北五味子藤茎挥发油成分进行了分析,鉴定出37个成分,占挥发油总量的57.19%,其中主要成分为:2-十三酮(5.47%),[+]-桥-二环倍半水芹烯(15.30%),[S-(Z)]-3,7,11-三甲基-1,6,10-十二三烯-3-醇(14.41%),与李晓宁[13]报道辽五味子果实挥发油中的两个主要成分古巴烯、麝子油烯不同。朱玉梅等[14]采用水蒸气蒸馏法从黔产华中五味子藤茎中提取挥发油,并用GC-MS联用技术,对其化学成分进行定性和定量分析,鉴定出54个化合物,占挥发油总量的97.54%,其中含量较高的成分为:金合欢醇(22.62%)、δ-杜松烯(10.69%)、β-蒎烯(4.59%)、α-蒎烯(4.34%)、α-水芹烯(4.57%)。

1.3 萜类

五味子藤茎中萜类化合物按结构可分为三萜类、单萜类、倍半萜类等[15]。刘艳等[15]采用HPD-100大孔树脂、硅胶、ODS和HPLC等对五味子藤茎95%乙醇提取物进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定出13个萜类化合物:retusenol、schizandrolic acid、cycloartenone、24-methylenecycloartenone、kadsuric acid、nigranoic acid、schizandronic acid、1-methyl-1-(trans-5'-methyl-cis-5'-vinyltetrahydrofuran-r-2'-yl)-ethyl-6-O-α-arabinofuranosyl-β-D-glucopyranoside、(Z)-1-(5-ethenyl-5-methyltetrahydrofuran-2-yl)-1-methylethyl-O-β-D-apiofuranosyl-(1→6)-O-β-Dglucopyranoside、4,9-dihydroxy-4-olide、(R)-p-cymen-9-O-α-D-arabinofuranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside、ficumegasoside、6α,9α-dihydroxycadinan-4-en-3-one。

1.4 多糖

五味子藤茎中多糖含量较高,五味子原植物品种、藤茎采收期不同,其多糖含量亦存在差异。胡彦武[16]采用超声技术从五味子藤茎中提取多糖,经苯酚-硫酸法测定多糖含量为5.27%。刘俊霞等[17]对不同品种的北五味子藤茎中所含多糖含量进行了测定,结果表明,抚松2号藤茎多糖含量最高(4.44%),黄果一年生藤茎多糖含量最低(2.46%),各品种藤茎多糖平均含量为3.58%。张崇禧[18]等研究表明,11月份采收的五味子藤茎中多糖含量最高(4.15%),8月份采收最低,推测可能是由于生长旺季时植株生长快,多糖供给生殖生长和营养生长,导致在植株内积累较少所致。

1.5 黄酮类

刘俊霞等[19]采用回流提取法得到五味子藤茎90%乙醇提取物,并对其化学成分进行分离及活性筛选,从中分离得到10种黄酮类成分:槲皮素、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、槲皮素-3-O-β-D-吡喃木糖苷、芦丁、芹菜素、芹菜素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、异鼠李素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、染料木素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、儿茶素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、胡萝卜苷。金银萍等[20]以超高效液相色谱法,对19种不同种质资源五味子藤茎中芦丁、金丝桃苷、槲皮素-3-O-葡萄糖、槲皮素-3-O-木糖和槲皮素等5种黄酮类化合物含量进行测定,结果发现,不同种质资源间五味子藤茎的黄酮类成分含量存在较大差异。该课题组以芦丁为对照品,采用紫外-可见分光光度法对不同种质资源五味子藤茎中总黄酮含量进行了测定,结果发现,不同种质资源间五味子藤茎的总黄酮含量亦存在较大差异[21]。

1.6 其他类

五味子藤茎中除含有木脂素、挥发油、萜类、黄酮类成分外,尚存在一些其他类成分。刘俊霞[19]等利用多种色谱分离技术,对五味子藤茎90%乙醇提取物的正丁醇部位进行分离,纯化出绿原酸、阿魏酸、咖啡酸、齐墩果酸等有机酸。武新亮等[22]采用各种色谱技术,对北五味子藤茎的化学成分进行分离纯化,分离得到6个化合物:去氢二异丁香酚、Eriobofuran、4,5-Dihydroxy-3-methoxybiphenyl、GomisinN、(+)deoxychizandrin、β-谷甾醇。

2 保肝作用

2.1 抗药物性肝损伤作用

药物性肝损伤亦称药物性肝病,是指肝脏受到药物或其代谢产物所对肝脏造成的毒性损伤或发生过敏反应[23]。对乙酰氨基酚(Acetaminophen,APAP)是常用的解热镇痛药,长时间服用或短时间内过量服用会造成严重的肝损伤和肝功能衰竭。李艳姿[24]以APAP诱导小鼠造成急性肝损伤,探讨了五味子藤茎乙醇提取物保肝作用及分子机制,结果发现,五味子藤茎乙醇提取物能够明显改善APAP诱导的小鼠肝功能障碍和氧化应激,显著降低谷草转氨酶(AST),谷丙转氨酶(ALT),丙二醛(MDA)含量,显著升高还原型谷胱甘肽(GSH)和超氧化物歧化酶(SOD)水平,显著抑制脂质过氧化终产物4-羟基壬烯醛(4-HNE)的生成,并降低硝基化终产物3-硝基酪氨酸(3-NT)的水平。此外,五味子藤茎乙醇提取物可显著降低促凋亡蛋白Bax和Cleaved-Caspase-3的蛋白表达水平,抑制一氧化氮合酶(iNOS)和环氧合酶-2(COX-2)的过度表达。进而提示,五味子藤茎乙醇提取物改善APAP诱导的小鼠急性肝损伤机制与抑制氧化应激、炎症反应及抗凋亡有关。

2.2 抗酒精性肝损伤作用

中国的酒文化具有悠久的历史,将饮酒赋予了更多的意义,但是长期饮酒或短时间内大量饮酒会引发酒精性肝损伤,原因之一是由于它在体内的代谢过程能引起脂质过氧化[25]。胡彦武等[26]利用急性酒精性肝损伤小鼠模型,研究了五味子藤茎水煎液对肝损伤小鼠血清ALT、AST的影响,结果发现,五味子藤茎水煎液和五味子果实水煎液具有相同的保肝作用,但并未分析其作用机制。刘群等[27]研究五味子藤茎木脂素和多糖对急性酒精肝损伤小鼠的保肝作用,结果表明,五味子木脂素和多糖高、中、低剂量(200、100、50 mg·kg-1)均可不同程度地降低血清ALT、AST活性及TG水平,升高肝脏SOD活性,降低MDA水平。多糖高剂量(200 mg·kg-1)的作用效果强于木脂素高剂量,与联苯双酯作用相当。进而提示,五味子藤茎木脂素和多糖对酒精诱导的急性肝损伤均具有一定的保护作用,其机制可能与抗自由基脂质过氧化反应有关。

孟宪军等[28]采用56°白酒诱导小鼠急性酒精肝损伤,研究了北五味子藤茎总三萜化合物的保肝作用。结果表明,北五味子藤茎总三萜化合物(30 mg·kg-1·d-1)能显著降低酒精性肝损伤所致异常升高的ALT、AST活性,降低MDA含量,显著升高SOD活性与GSH含量,减轻或逆转小鼠肝脏病理学改变。

2.3 抗化学性肝损伤作用

丁传波等[29]研究了五味子藤茎中木脂素和多糖对10%CCl4豆油溶液诱导的小鼠急性肝损伤的保护作用,结果表明,木脂素高(200 mg·kg-1)、中剂量(100 mg·kg-1)组小鼠血清ALT、AST及TG水平均显著降低;多糖高剂量(100 mg·kg-1)组的AST和TG水平也显著降低;各剂量木脂素和多糖均能显著升高肝脏中SOD的活性,降低肝脏中MDA的含量,与刘群[27]的研究报道内容相似。姚莹等[30]以浓度为0.5%CCl4橄榄油溶液诱导小鼠肝损伤,结果表明,五味子藤茎中木脂素类成分对肝脏的保护作用与阳性对照药联苯双酯相当,可显著降低肝损伤小鼠血清ALT、AST水平,降低肝匀浆MDA含量,提高SOD、GSH-Px活力,改善肝脏病理损伤情况,减少坏死细胞及炎性细胞数量。进而提示,五味子藤茎中木脂素类成分对CCl4所致小鼠肝损伤具有保护作用。胡彦武等[31]观察了五味子藤茎提取物对小鼠的急性毒性反应,并对CCl4诱导肝损伤小鼠保护作用进行了探析,结果表明,五味子藤茎提取物毒性较低,对小鼠最大耐受量为32 g·kg-1·d-1,五味子藤茎提取物可有效降低肝损伤小鼠血清ALT、AST水平,对CCl4致小鼠急性肝损伤具有较强的保护作用。在上述研究基础上,胡彦武等[32]进一步观察了五味子藤茎提取物抗CCl4所致大鼠肝纤维化的作用,并以蛋白印迹杂交(Western blot)法检测了相关信号通路蛋白表达水平,对其抗肝纤维化作用机制进行了深入分析。结果表明,五味子藤茎提取物能显著降低肝纤维化大鼠血清ALT、AST活性及HA、LN、PCⅢ水平,明显改善大鼠肝组织结构,减轻肝纤维化程度,显著降低肝组织TGF-β1、α-SMA蛋白表达水平。进而提示,五味子藤茎提取物对CCl4所致大鼠肝损伤有明显保护作用,其机制可能与降低肝组织TGF-β1、α-SMA蛋白表达、抑制肝星状细胞活化有关。

3 展望

近年来,五味子藤茎相关研究已取得初步进展,其中对化学成分的研究主要包括含量测定和化合物分离与鉴定,含量测定主要以木脂素和多糖的研究较多。在成分分离方面,已对木脂素、挥发油、萜类、多糖、黄酮类、甾醇类成分进行了系统研究;在保肝作用方面,主要集中于药物性肝损伤、酒精性肝损伤、化学性肝损伤,但具体分子机制研究不够深入。今后应加强对五味子藤茎化学成分和保肝作用进行多角度、深层次研究,为探究其利用价值提供理论支撑。

综合利用传统中药非药用部位,开发适合现代医疗卫生保健的产品是当前中医药产业化的重点方向之一。野生五味子广泛分布在长白山区,自然条件其藤茎生长旺盛,开花结果率低,为提高产量,人工栽培基地每年需减掉植株约40%的藤茎,因无文献记载其药效价值,一直作为“非药用部位”而废弃,造成资源浪费。随着对五味子藤茎资源化学成分和保肝作用的深入研究,开发以五味子藤茎有效成分为药效组分的保肝新药,对延伸五味子经济产业链具有重要意义。

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