艾麻属植物化学成分与药理作用研究进展
2023-02-28封佳欣夏广清
封佳欣,孙 悦,夏广清,3,李 丽,臧 皓,3
(1.延边大学药学院,延吉 133000;2.通化师范学院医药学院,通化 134002;3.吉林省长白山生物种质资源评价及应用重点实验室,通化 134002)
荨麻科全球共有54个属,包含约1460种植物,艾麻属是荨麻科的一个属,该属中的珠芽艾麻在我国应用广泛[1-2]。该属植物主要用于镇痛抗炎、抗风湿、治疗糖尿病,润燥止痒等[3-7]。国内外研究者对该属植物的化学成分进行了研究,从中分离得到黄酮类、苯丙素类、儿茶素类和挥发油等多种化学成分,近年来的研究表明该属植物具有降血糖、抗菌、抗炎镇痛、抗风湿、抗溃疡、抗氧化等药理作用。本文总结了艾麻属植物的资源分布,化学成分以及药理作用等方面的研究成果,以期为该属植物的深入研究和开发奠定基础。
1 资源分布
艾麻属植物有25种,为一年生或多年生草本植物,主要分布于非洲、亚洲和欧洲,其中有7种分布在中国。表1概括了艾麻属植物的中文名、拉丁名,别名及分布情况。
表1 艾麻属植物概况
2 化学成分
植物的药效源于其含有的活性成分或次生代谢产物。近年来对艾麻属植物化学成分的研究相对较多,本文系统地将该属植物化学成分进行归类总结,其中主要包括黄酮类、儿茶素类、苯丙素类和挥发油类。
2.1 黄酮类化合物
目前,艾麻属中的黄酮类化合物主要是从珠芽艾麻中分离得到的,详见表2。
表2 艾麻属中黄酮类化合物
2.2 儿茶素类化合物
儿茶素类化合物亦存在于艾麻属植物中,详见表3。
表3 艾麻属中儿茶素类化合物
2.3 苯丙素类化合物
苯丙素类化合物在该属植物中亦有分布,详见表4。
表4 艾麻属中苯丙素类化合物
2.4 挥发油类化合物
研究表明,即使在同一个属内,不同种植物的挥发油成分存在较大差异,即使同一种植物在不同时期的挥发油成分也有差异,其成分在各植物中的具体分布,详见表5。
表5 艾麻属中挥发油主要成分
编号 化合物 植物 文献21 Alicyclic compounds a [17]22 Benzene and derivatives a [17]23 Trans-1,3-Dimethylcyclopentane a [17]24 Ethylbenzene a [17]25 6,6-Dimethylbicyclo[3.1.1]hept-2-ene,2-carboxaldehyde a [17]26 6,6-Dimethylbicyclo[3.1.1]hept-2-ene,2-methanol a [17]27 1-Pentadecyne a [17]28 Butyloctylphthalate a [17]29 Butyldecylphthalate a [17]30 Decylhexylphthalate a [17]31 bis(2-Ethylbutyl)phthalate a [17]32 3-(3,6-Dimethyl-3,6-dihydro-2Hpyran-2-yl)-3-hydroxy-3Hisobenzofuran-1-one a [17]33 Ethylcyclohexane a [17]34 2,3,3-Trimethylcyclobutanone a [17]35 5-Methyl 2-heptene a [17]36 2-Methylheptane a [17]37 trans-1,4-Dimethylcyclohexane a [17]38 Octane a [17]39 p-Xylene a [17]40 2-Methyl,3-heptannone a [17]41 1-Ethyl,3-methylbenzene a [17]42 Decane a [17]43 Tetradecamethylcycloheptasiloxane a [17]44 Decamethylcyclopentasiloxane a [17]45 Dodecamethylcyclohexasiloxane a [17]46 Octadecamethylcyclononasiloxane a [17]47 1,1,1,5,7,7,7-Heptamethylbis(trimethyl siloxytetrasiloxane) a [17]48 4-Methoxy-3-(8-quinolinyloxymethyl)benzaldehyde a [17]49 bis(4-Methylpentyl)-1,2-benzenedicarboxylate a [17]50 bis(7-Methyloctyl)phthalate a [17]51 N-2-Propynyl-2-propyn-1-amine a [18]52 p-Cymenene a [18]53 Linalool a [18]54 Fenchol a [18]55 trans-Rose oxide a [18]56 2,4,6-Cyclo heptatriene-1-one a [18]57 Lavandulol a [18]58 1,2-Cyclohexanedionedioxime a [18]59 (E,E)-1,5-Cyclododecadiene a [18]60 Methyl salicylate a [18]61 Myrtenol a [18]62 (E)-2-Octen-1-ol a [18]63 1,4-Octadiene a [18]64 p-Benzoquinone a [18]
2.5 其他类化合物
珠芽艾麻和Laportea ovalifolia均分离出甾醇类化合物,珠芽艾麻含有东莨菪亭、反式肉桂酸、没食子酸乙酯、原儿茶酸乙酯等成分。其他类化合物在各植物中的具体分布,详见表6。
表6 艾麻属中其他类化合物
3 药理作用
3.1 抗菌作用
Oloyede等研究发现Laportea aestuans中存在抗菌活性成分[20]。火焰桑叶麻挥发油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、伤寒沙门氏菌、白色念珠菌、葡枝根霉菌具有明显的抑菌活性[18]。Tchinda等发现Laportea ovalifolia甲醇提取物对15株耐多药革兰氏阴性菌的抑菌活性良好[21]。
3.2 降血糖作用
Adetunji等研究Laportea aestuans叶甲醇提取物的降糖能力时发现其可显著地抑制糖尿病组大鼠血糖的升高,对STZ诱导的糖尿病具有保护作用[22]。Wang等研究发现珠芽艾麻总香豆素可通过抑制tlr4信号通路来抑制NOD小鼠自身免疫性糖尿病的发生[6]。Momo等研究Laportea ovalifolia甲醇/二氯甲烷提取物对四氧嘧啶诱导的糖尿病大鼠的影响,发现其显著地降低空腹血糖,同时还具有降血脂的功效[23-24]。Mahlangeni等发现Laportea alatipes提取物具有较高的α-葡萄糖苷酶抑制活性,因此其具有潜在的降糖活性[25]。
3.3 抗炎镇痛作用
Chen等用RAW264.7炎症细胞模型评价抗炎活性,结果表明珠芽艾麻石油醚提取物表现出最强的TNF-α抑制活性[3]。Luo等研究发现珠芽艾麻总香豆素对胶原蛋白引起的关节炎提供了实质性的治疗保护作用,有机会成为新型抗关节炎药物[4]。苏志强等发现红活麻乙酸乙酯提取物对由热板和醋酸引起的物理和化学疼痛均有较好的抑制作用,对二甲苯所致的非特异性炎症也有很好的对抗作用[26]。
3.4 抗风湿
黄勇等发现类风湿性关节炎可能会改变药物吸收的特定部位,实验表明此病已改变了红禾麻提取物的肠吸收,其作用机制有待深入研究[5]。珠芽艾麻是常用的苗药,用于治疗风湿病、创伤等,Chen等应用药代动力学方法对其进行研究,这为该药的开发和应用奠定了理论和实验的基础[13]。
3.5 抗溃疡作用
火焰桑叶麻的叶提取物具有抗溃疡作用,其效力与奥美拉唑相似,其保护作用可能是由于富含黄酮、皂苷和萜烯的缘故。上述化学成分具有很强的抗氧化活性[27]。
3.6 抗氧化作用
Laportea aestuans具有显著的抗氧化活性[20],DPPH实验表明其挥发油具有自由基清除活性,在0.1 mg/mL和0.2 mg/mL时精油的清除率高于维生素E[18]。Morrison等的研究也显示Laportea aestuans具有抗氧化活性[28]。Chen等亦采用DPPH法评价珠芽艾麻的抗氧化活性,结果表明其乙酸乙酯层提取物表现最好[3]。Krishna等采用DPPH、ABTS和FRAP等方法进行抗氧化研究,结果表明Laportea interrupta具有较好的抗氧化活性[29]。Elizabeth等研究了Laportea aestuans提取物对雄性Wistar大鼠脑氧化应激的影响,结果表明其甲醇提取物对大脑的氧化应激具有保护作用[30]。
3.7 其他药理作用
火焰桑叶麻地上部分提取物与碳酸钙联合使用具有一定的抗酸活性。通过对其活性化合物、作用机制和毒性的深入研究,发现该植物可作为新型抗酸剂使用[31]。火焰桑叶麻具有自由基清除能力和还原能力[28],可用于治疗良性前列腺增生[32]。此外,火焰桑叶麻还可用于分娩和不育[33]。de Oliveira等研究发现Laporteaaestuans中游离钙的含量更高,对骨质疏松症的预防和治疗效果更佳[34]。张杨等发现珠芽艾麻具有良好的抗N1神经氨酸酶活性[15]。珠芽艾麻具有祛风除湿、活血化瘀等功效,用于治疗风湿麻木、跌打损伤和骨折[35]。Laportea interrupta的叶子富含矿物质、氨基酸、碳水化合物和蛋白,营养丰富,同时总酚和总黄酮含量高,抗氧化和解热能力强,民间将其用作退热剂[29]。Laportea ovalifolia在传统医学中用于治疗细菌感染,头痛和痢疾外,还可用于治疗尿路感染、肺炎、女性不孕症和中枢神经系统疾病[2]。
4 结语与展望
艾麻属植物的药用价值一直受到国内外学者的广泛关注,但研究的深度和广度仍有待加强。笔者认为可从以下几方面入手,进一步开展艾麻属植物的研究:①艾麻属植物化学成分和药理活性的研究多集中在珠芽艾麻,火焰桑叶麻和艾麻上,而对本属其它植物的研究较少,因此急需对它们进行深入系统的研究;②为了更好地开发利用艾麻属植物资源,除了常规的分离手段外,建议多结合现代分析分离技术,如超临界流体色谱法、气相色谱-质谱联用法、液相色谱-质谱联用法、高效毛细管电泳法和高速逆流色谱技术等方法对成分进行研究。提高研究效率,缩短研究周期的同时,发现更多有价值的化合物,并增加对其化学分类学、化学生物学、药效学、药理学和毒理学方面的研究,力争研发出具有自主知识产权的新药,并早日应用于临床。综上,艾麻属植物的药用价值还需进一步挖掘,对其次生代谢产物及其活性的研究,将为艾麻属药用资源的开发及药效物质基础的研究提供更多参考。