狗脊化学成分、药理作用及质量控制的研究进展

郭忠静，李恩念，赵志敏，杨得坡，徐新军（.中山大学药学院，广东 广州 50006；.广东远思南药生物科技有限公司，广东 平远 54699）

狗脊来源于蚌壳蕨科Dicksoniaceae 植物金毛狗脊Cibotiumbarometz（L.）J.Sm.的干燥根茎，具有祛风湿、补肝肾和强腰膝的功效，可用于风湿痹痛，腰膝酸软和下肢无力等病症[1]。金毛狗脊分布于我国华南、西南及浙江、江西、福建、台湾、湖南等地[2]，是我国重要的出口药材之一[3]。狗脊早在《神农本草经》中就有记载，被列为中品，曰其“能入筋骨机关之际，去其凝滞寒湿之气，而使之利健强捷也”。目前，市场上有含狗脊的中成药制剂，如补肾强骨胶囊、金毛狗脊丸、龟鹿补肾口服液等，主要用于腰膝酸软、手足麻木等症。狗脊具有抗氧化、抗炎、抗骨质疏松、抗骨关节炎等多种药理活性作用。本文查阅并整理了近年来的有关文献资料，对狗脊的化学成分、药理作用和质量控制进行综述，以期为金毛狗脊的深入研究提供参考。

1 化学成分

迄今为止，从狗脊中分离得到的化学成分包括糖及糖苷类、芳香族类、挥发油类、蕨素类、黄酮类、甾体类、吡喃酮类、氨基酸类和无机元素等，其中已报道具有生物活性的化学成分主要是糖及糖苷类、蕨素类和酚酸类。

1.1 糖及糖苷类程启厚等[4]从狗脊中分离得到了正丁基-β-D-吡喃果糖苷和葡萄糖。许重远等[5]从狗脊中分离得到了蔗糖。许枬等[6]从狗脊分离得到了甘露糖，β-miroside、cibotiumbaroside A、corchoionoside C。Cuong 等[7]从狗脊甲醇提取物中分离得到了cibotium⁃baroside A、cibotiumbaroside B、cibotiglycerol、（2S）-3-O-（9Z，12Z-octadecadienoyl）glyceryl-β-D-galacto⁃pyranosid、（2S）-1-O-palmitoyl-3-O-β-D-galactopy⁃ranosyl-sn-glycerol、soya-cerebroside Ⅱ、1-O-β-Dglucopyranosyl-（2S，3R，4E，8Z）-2-[（2R-hydroxyocta⁃decanoyl）amido]-4，8-octadecadiene-1，3-diol。徐钢等[8]从狗脊中分离得到了黄芪苷Ⅳ、异羟基洋地黄毒苷元、樱草苷。

1.2 芳香族类Murakami 等[9]、Saito 等[10]、Logan 等[11]从金毛狗脊地上部分分离得到了绵马酚、香草醛、丁香醛、对羟基苯甲酸、香荚兰乙酮。许重远等从狗脊中分离得到了香草醛[5]和丁香醛[8]。程启厚等[4]从狗脊中分离得到咖啡酸、原儿茶酸、原儿茶醛。许枬等[6]从狗脊分离得到1-O-咖啡酰-β-D-葡萄糖、6-O-咖啡酰-D-葡萄糖、3-O-咖啡酰-D-葡萄糖；许枬等[12]从狗脊中分离的6-O-原儿茶酰基-D-葡萄糖为新化合物，命名为金毛狗脊苷D。吴琦等[13]从狗脊中分离得到了（3R）-去-O-甲基毛狄泼老素。谢美萍等[14]从狗脊50%乙醇提取物中分离得到了对羟基肉桂酸、对羟基肉桂醛、C-藜芦酰乙二醇、4-甲基邻苯二酚以及新化合物原儿茶酸-4-O-（6’-O-原儿茶酰基）-β-D-吡喃葡萄糖苷，新化合物命名为双原儿茶酸苷。徐钢等[8，15]采用UPLC/Q-TOF-MS 分析狗脊中的升华与挥发性成分和金毛狗脊毛甲醇提取物，均得到了白藜芦醇。

1.3 挥发油类许重远等[16]分离鉴定了狗脊的精油部分，鉴定了棕榈酸、棕榈酸乙酯、十六碳烯酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯、十六碳烯酸、异油酸、油酸、亚油酸、十六碳三烯酸甲酯、十八碳三烯醇、亚油酸甲酯等挥发油类成分。

1.4 蕨素类Murakami 等[9]、Saito 等[10]、Logan 等[11]从金毛狗脊地上部分分离得到了金粉蕨素、蕨素R、金粉蕨素-2’-O-β-D-葡萄糖苷、金粉蕨素-2’-O-β-D-阿罗糖苷、蕨素Y、异组织蕨素A。Wu 等[17]从狗脊70%乙醇提取物中分离得到了金粉蕨素、金粉蕨素-15-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、cibotinoside。

1.5 黄酮类许重远等[5]从狗脊中分离得到了山奈素；徐钢等[15]采用UPLC/Q-TOF-MS 对金毛狗脊毛甲醇提取物进行定性分析，检测到金毛狗脊毛中含有黄酮类化合物，并且分析得到了芒柄花黄素。叶筱琴等[18]测定狗脊中总黄酮的含量为0.796%。

1.6 甾体类原忠等[19]从狗脊中分离得到了β-谷甾醇、β-谷甾醇-3-O-（6’-正十六酰氧基）-β-D葡萄糖苷、胡萝卜苷。吴琦[13]等从狗脊乙酸乙酯部位分离得到了（24R）-豆甾-4-烯-3-酮。

1.7 吡喃酮类许枬等[20-21]从狗脊分离得到了3-羟基-γ-吡喃酮、2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮、曲酸、去甲基麦芽酚、麦芽酚和5-羟基麦芽酚。

1.8 氨基酸类贾天柱等[22]研究发现狗脊生品中游离氨基酸含量较高，炮制品中水解氨基酸含量较高。许重远等[23]研究发现云南、广西、福建等地狗脊药材中的氨基酸含量均高于2.00%，所分析氨基酸中有7 种必需氨基酸，天冬氨酸、谷氨酸和脯氨酸含量较高（≥0.24%），组氨酸、赖氨酸和甲硫氨酸含量较低（≤0.10%）。

1.9 无机元素许重远等[24]采用原子吸收分光光度计测定了狗脊中K、Na 等15 种无机元素含量，其中K的含量最高，Mn 次之。叶筱琴等[18]用电感耦合等离子体-原子发射光谱仪测定了狗脊中Fe、Ca、Mg、Ni、Zn、Mn、Cu 等多种人体必须的微量元素，其中Ca含量最高，Cu的含量最低。

1.10 其他类从狗脊中还分离得到了鞣质[25]、萜类[13]、磷脂酰胆碱[26]、对羟基乙酰苯胺[5]、3-hydroxymethyl-2（5H）-furanone[6]和交链孢霉酚[13]等。

2 药理作用

随着药理学研究的深入，狗脊被证明具有多种生物活性，其主要包括抗氧化、抗炎、抗骨质疏松、抗骨关节炎、胃肠保护、抑菌、保肝、抗癌、镇痛等作用。

2.1 抗氧化狗脊提取物与狗脊多糖均具有抗氧化能力。扈芷怡等[27]从狗脊中提取了多糖，并且测定了精制多糖对羟基自由基（·OH）、2，2'-联氨-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二胺盐自由基（ABTS·+）、1，1-二苯基-2-苦基肼基自由基（DPPH·）的清除效果。结果表明，精制狗脊多糖对·OH、ABTS·+和DPPH·均有一定清除效果，但都弱于相同质量浓度的维生素C。Heng 等[28]分别用不同溶剂提取金毛狗脊毛中的化学成分，通过抗氧化实验发现，金毛狗脊毛的乙酸乙酯提取物具有最强的铁还原抗氧化力和氧自由基吸收能力，以及清除DPPH·活性的最低半数效应浓度（EC50）值，并且发现与抗氧化活性密切相关的是非黄酮类多酚物质。

2.2 抗骨质疏松现代药理研究证实了狗脊具有良好的抗骨质疏松作用，揭示了其传统用药的合理性与科学性。索天娇等[29]研究发现制狗脊乙酸乙酯提取物有显著的抗骨质疏松作用。徐钢等[30]发现狗脊不同炮制品对成骨细胞的增值作用强弱为酒狗脊＞烫狗脊＞盐狗脊＞砂烫酒制狗脊＞醇制狗脊＞蒸狗脊＞生狗脊。Zhao等[31]研究狗脊提取物对卵巢切除所致大鼠骨质疏松的影响，观察给药后的骨量、骨代谢生化指标、骨强度以及骨小梁的显微结构。结果表明，狗脊提取物能够拮抗卵巢切除引起的骨量丢失和骨小梁微结构损坏，且狗脊提取物对子宫没有类似雌二醇的刺激作用。Xu 等[32]研究发现酒制狗脊及其指标成分原儿茶酸、原儿茶醛能促进体外培养的大鼠原代成骨细胞的增殖分化。

2.3 抗炎索天娇等[33]发现生狗脊正丁醇提取物和乙酸乙酯提取物能明显抑制二甲苯所致的小鼠耳肿胀，生狗脊的乙酸乙酯提取物能明显抑制大鼠的肉芽组织增生。赵敏杰等[34]将狗脊及其炮制品水煎液作用于脂多糖（LPS）刺激的单核巨噬细胞RAW264.7，结果发现炮制品对各细胞因子和炎性介质均有一定的抑制作用，作用强弱为生狗脊＞烫狗脊＞酒狗脊＞盐狗脊＞蒸狗脊。谢美萍等[14]发现狗脊中的原儿茶酸-4-O-（6’-O-原儿茶酰基）-β-D-吡喃葡萄糖苷具有较好的抗炎活性。

2.4 抗骨关节炎付长龙等[35]将提取的狗脊多糖作用于白细胞介素1β（IL-1β）诱导的大鼠椎间盘软骨细胞，采用RT-PCR 和Western Blot 法分别检测IL-1β诱导软骨细胞Ras、Raf、MEK1/2、ERK1/2 mRNA 与蛋白的表达；用ELISA法检测细胞上清液超氧化物歧化酶（SOD）和一氧化氮（NO）的表达。结果显示，狗脊多糖延缓大鼠椎间盘软骨细胞退变与下调Ras、Raf、MEK1/2、ERK1/2 mRNA 及蛋白表达、降低NO水平、上调SOD 水平有关。Chen 等[36]通过网络药理学以及体内、体外实验研究发现，狗脊能有效抑制软骨中基质金属蛋白酶1、3、13 和炎症相关基因COX2的表达；狗脊提取物能够显著抑制IL-1β 诱导的SW1353细胞中基质金属蛋白酶1、3、13和前列腺素E2（PGE2）的表达。当阻断核因子κB（NF-κB）信号通路后，狗脊提取物抑制基质金属蛋白酶1、3、13和PGE2的能力明显降低，说明狗脊软骨保护作用的机制与NF-κB 信号通路有关。Fu 等[37]研究了狗脊多糖对SD 大鼠原代软骨细胞存活率和G1/S 期细胞周期转换的影响，发现狗脊多糖可通过促进G1/S期细胞周期转换而促进软骨细胞增值，可能是治疗骨关节炎的一种新方法。

2.5 胃肠保护作用AL-Wajeeh 等[38]将金毛狗脊毛提取物作用于乙醇诱导的有胃出血性损伤的大鼠模型，评价其抗溃疡作用。结果表明，金毛狗脊毛提取物对乙醇诱导的SD 大鼠急性胃出血损伤具有良好的抗溃疡作用，推测可能与金毛狗脊毛提取物抗氧化、升高胃内pH 值、保护胃黏膜、增加内源性抗氧化酶、减少脂质过氧化、上调热休克蛋白70（HSP70）和下调促凋亡蛋白（Bax）有关。

2.6 抑菌蔡建秀等[39]研究发现，金毛狗脊提取液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、八叠球菌、变形杆菌、枯草杆菌和酵母菌均有一定的抑制作用，且醇提液的抑菌作用优于水提液，地下部分的抑菌作用强于地上部分。Lai 等[40]发现狗脊粗提物对蜡样芽胞杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的抑菌活性。Heng 等[28]分别用不同溶剂提取金毛狗脊毛中的化学成分，并考察了抑菌作用，发现金毛狗脊毛的乙酸乙酯提取物对细菌和真菌的抑制作用最强。

2.7 保肝谢美萍等[14]考察了狗脊中分离得到的新化合物原儿茶酸-4-O-（6'-O-原儿茶酰基）-β-D-吡喃葡萄糖苷的药理活性，发现其具有较好的肝保护活性。Li 等[41]研究发现从狗脊中分离得到的多个酚酸衍生物能够显著减轻对乙酰氨基酚（APAP）诱导的HepG2 细胞损伤，有明显的保肝活性。Xie 等[42]研究发现从狗脊中提取的化合物cibotiumbaroside F 和cibotiumbaroside I 对APAP 诱导的HepG2 细胞损伤有显著的肝保护活性，并且效果比阳性对照双环醇更好。

2.8 抗癌Bobach 等[43]通过前列腺癌细胞（LNCaP）增殖实验发现，狗脊提取物是雄激素受体（AR）的潜在调节剂。Shi 等[44]发现与替莫唑胺（TMZ）单独应用相比，狗脊多糖与TMZ 联合作用对人神经胶质瘤细胞（U87）有更强的毒性，可促进细胞凋亡，促进细胞周期改变，使细胞停滞于S期。

2.9 镇痛作用鞠成国等[45]采用热板法、扭体法、毛细玻管法、断尾法研究了狗脊及其炮制品和金毛狗脊毛的镇痛作用，结果表明金毛狗脊毛的镇痛作用不明显，而高剂量的生狗脊、砂烫狗脊具有显著的镇痛作用。

2.10 其他作用鞠成国等[45]发现狗脊、砂烫狗脊和金毛狗脊毛均有不同程度的活血作用。Li等[46]研究发现狗脊及其不同炮制品均有抑制血小板聚集作用。陈瑞明等[47]研究发现狗脊具有较强的免疫增强作用。廖彭莹等[48]发现当狗脊脂溶性成分浓度为700 μg/mL时，对α-葡萄糖苷酶的抑制率为93.4%，具有治疗糖尿病的潜力。Wen 等[49]发现狗脊具有良好的抗冠状病毒活性，能够有效抑制冠状病毒的3CL 蛋白酶活性。

3 质量控制

3.1 以多个成分为指标的质量分析2020年版《中国药典》中以原儿茶酸为烫狗脊质量控制的指标性成分，但其专属性不强。黄燕明等[50]测定烫狗脊标准汤剂HPLC 指纹图谱及原儿茶酸含量，该法重现性、准确性好，可为烫狗脊标准汤剂的质量评价标准提供依据。石悦等[51]采用HPLC 法测定狗脊饮片中曲酸、5-羟甲基糠醛、原儿茶酸、麦芽酚和原儿茶醛的含量，建立的方法专属性强、灵敏度高，能更加全面地对狗脊进行质量控制。

3.2 以多糖为指标的质量分析狗脊多糖具有抗炎、抗氧化和抗骨质疏松等作用，可以将多糖作为活性指标成分。鞠成国等[52]采用苯酚-硫酸法测定了不同产地生制狗脊中多糖的含量，发现不同产地狗脊中多糖含量差异较大，且炮制后的狗脊中多糖明显升高。可以考虑作为区分不同产地以及生制狗脊的一个量化指标。

3.3 以酚酸类成分为指标的质量分析酚酸具有抗氧化和抑制破骨细胞生长的药理活性，是狗脊中主要的活性成分。鞠成国等[53]测定了不同产地生制狗脊中总酚酸的含量，发现不同产地狗脊中总酚酸含量存在一定差异，炮制后的狗脊中总酚酸的含量降低。沙沂等[54]采用主成分分析和偏最小二乘法对600 MHz核磁谱仪测定的多批市售狗脊饮片1H-NMR谱图进行模式分析，酚酸类成分在1H-NMR 谱图中相互干扰少，吸收信号归属明确。将酚酸类成分作为狗脊质量控制的指标具有可行性。

3.4 狗脊各炮制品的质量分析2020 年版《中国药典》收载品种为狗脊和烫狗脊，没有盐狗脊、蒸狗脊等炮制品的质量控制要求。叶森等[55]测定了22 批市售狗脊饮片的原儿茶酸含量，大部分烫狗脊饮片中原儿茶酸含量未能达到《中国药典》规定的指标。刘铎等[56]采用薄层鉴别和水分、灰分及浸出物等方法对盐狗脊进行定性鉴别，采用高效液相色谱法测定了盐狗脊中原儿茶酸的含量。所建立的质量控制方法结果准确、重复性好，可用于盐狗脊的质量控制。王然等[57]用HPLC 法测定蒸狗脊中原儿茶酸和原儿茶醛的含量。建立的方法准确可靠，可用于蒸狗脊的质量控制。

4 讨论

狗脊中化学成分种类较多，到目前为止，研究者已从狗脊中分离出糖及糖苷类、芳香族类、挥发油类、蕨素类、黄酮类、甾体类等化合物。其中，糖及糖苷类、蕨素类、酚酸类化合物具有生物活性，如抗炎、抗氧化、抗骨质疏松、抑菌、保肝、抗癌等，具有开发成抗炎药、天然抗氧化剂、抗骨质疏松药的潜力。狗脊的药理作用主要集中在提取物以及多糖的研究，单体成分的药理作用研究较少，缺少相关药物靶点及作用机制的研究。为保护金毛狗脊野生资源，寻找金毛狗脊替代品，需加深对单体成分的药理作用和狗脊药理相关作用机制的研究。研究证实金毛狗脊毛有一定的药理活性，但是相关研究较少，笔者认为可以进一步对金毛狗脊毛进行研究，以加强金毛狗脊资源的综合利用。金毛狗脊野生资源量不断减少，市场流通饮片质量参差不齐[58]，极大地影响了狗脊临床用药的安全性和有效性。研究发现狗脊中的多糖和酚酸类成分具有良好的药理活性，在不同炮制品及不同产地药材中含量存在差异，可以作为狗脊质量控制的指标。但是，目前关于狗脊的质量控制研究仍然集中于酚酸类成分原儿茶酸，笔者认为应当加强狗脊质量标志物研究及质量控制方法多元化研究，以进一步完善狗脊的质量控制。