摘要:重楼为我国传统的中药材,主要分布于我国云南、四川、贵州等地区,因其具有镇痛、止血、抗肿瘤、抗氧化、免疫调节等作用,在药品及保健品中有广泛的应用。但是其品种众多,药效差异明显,因此重楼的品质评价成为制约其开发利用亟需解决的问题之一。对重楼属植物的化学成分、药理活性进行系统整理,基于化学成分特有性、化学成分与药效相关性、传统药性、化学成分可测性几个方面对重楼属植物的质量标志物(Q-marker)进行预测分析,为该属植物的质量评价研究提供科学依据。
重楼为百合科重楼属植物的总称,《中国药典》年版收载了滇重楼ParispolyphyllaSmithvar.yunnanensis(Franch.)Hand-Mazz.和七叶一枝花P.polyphyllaSmithvar.chinensis(Franch.)Hara的干燥根茎,具有清热解*、消肿止痛、凉肝定惊等功效[1],是云南白药、宫血宁胶囊、楼莲胶囊等80余种中成药的重要原料[2],该属植物主要含有甾体皂苷类、三萜类、*酮类等化学成分,具有镇痛、止血、抗肿瘤、抑菌等活性[3]。重楼野生资源匮乏,同属植物间由于长期的异花授粉和自然选择,植物类群高度进化[4],其植物形态和药材均难以鉴别,导致市售重楼类中药质量良莠不齐,鉴于此,寻找一种全面、科学的质量评价方法已成为当前最为迫切的问题。目前已有学者对《中国药典》收载品种的地上部分化学成分、药理作用、临床应用、栽培等进行了综述,但对重楼属植物的化学成分、药理作用及质量标志物(Q-marker)预测尚无系统的研究。本研究借助中药Q-marker理论,系统地整理了该属药用植物的化学成分及其药理作用,在此基础上对重楼药用植物的潜在中药Q-marker进行初步预测,为该属药用植物的品质评价提供科学依据。
1化学成分
重楼含有多种化学成分,主要包括甾体皂苷类、*酮类、甾醇类等成分[5]。目前已从该属植物中分离纯化得到个化合物。
1.1甾体皂苷类
甾体皂苷类化合物广泛存在于重楼属植物中,是其主要活性成分,由螺甾烷类化合物与糖结合而成,按螺甾烷结构中C-25的构型和F环的环合状态,可分为螺甾烷醇型(spirostanol)、异螺甾烷醇型(isosprirostanol)、呋甾烷醇型(furostanol)和变形螺甾烷醇型(pseudospirostanol),在重楼属植物中均存在[6]。
1.1.1异螺甾烷醇型目前已有学者从重楼属植物中分离纯化得到93个异螺甾烷醇型化合物(1~93),为该属植物主要的活性物质基础。苷元多为薯蓣皂苷元、偏诺皂苷元,一般在3β、7β、17β位有羟基取代,糖基有D-葡萄糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖等。主要有重楼皂苷I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ、C、H,纤细皂苷、diosgenin-3-O-Rha-(1→3)[Ara-(1→4)]-Glc等活性成分[5]。近些年还发现其他成分,如Kang等[7]从四叶重楼P.quadrifoliaL.中分离提取出parisyunnanosideG~I3个甾体皂苷,具有抗人急性淋巴细胞白血病细胞CCRF的作用。Wu等[8]从滇重楼中分离出pariposidesA~D4个甾体皂苷,具有抗人类鼻咽癌肿瘤细胞(CNE)增殖的作用。
1.1.2螺甾烷醇型从重楼属植物中提取分离得到8个螺甾烷醇型化合物(94~)。其中Sun等[9]从北重楼P.verticillataM.-Bieb地上部位中分离得到parisverticosideA。Qin等[10]从滇重楼茎叶中分离得到3个螺甾烷醇型化合物,其甾体苷元均是25S-异纽替皂苷元(isonautigenin)。在滇重楼、七叶一枝花、宽叶重楼P.polyphyllaf.latifolia(WangetChang)H.Li、北重楼中均存在该类化合物。
1.1.3呋甾烷醇型从重楼属植物已分离得到22个呋甾烷醇型化合物(~)。呋甾烷型甾体皂苷是一类F环开裂,形成OCH3产物。因而,通常认为呋甾烷型甾体皂苷常是螺甾烷型甾体皂苷的前体化合物[11]。呋甾烷型甾体皂苷一般无抗菌、细胞*等生物活性。
1.1.4变型螺甾烷醇型重楼属植物中共含有13个变型螺甾烷醇型甾体皂苷(~),其苷元均为纽替皂苷元(nautigenin),都是从滇重楼茎叶中分离得到的。这类化合物也是重楼属地上部位所特有的成分,目前没有从重楼根茎中分离得到过。这类纽替皂苷元在3、7、17、26位有羟基取代。且Qin等[10]从滇重楼的茎叶中分离出chonglousideSL-9~SL-15、abutilosideL、nuatigenin-3-O-Rha-(1→2)-Glc等化合物,其中化合物、具有强烈的抗人肝癌HepG2细胞和人胚胎肾细胞HEK增殖的作用。
1.2胆甾烷醇类
研究报道从重楼属植物共分离得到6个胆甾烷类化合物(~)。这类化合物在分离过程中处于极性较大的部位。其中化合物parispolysideE、parispseudosideA~D、parispolysideF具有诱导血小板凝集的作用,它们存在于长药隔重楼P.polyphyllavar.pseudothibeticaH.Li、滇重楼和北重楼中。
1.3C21甾体化合物
从重楼属植物中分离出的C21甾体化合物共13个(~),其中地上部位目前共分离得到6个。Qin等[10]从滇重楼的茎叶中共分离鉴定了5个C21甾体化合物,包括2个孕甾烷类皂苷和3个C22-甾类内酯皂苷。Dumoside、chonglouosideSL-7、chonglouosideSL-8是重楼属植物中首次分离得到的C22甾类内酯皂苷类化合物,从北重楼地上部位中也分离得到了1个C21孕甾烷类皂苷类化合物。
1.4植物甾醇类
重楼属植物中含有的植物甾醇类化合物有8个(~),主要有胡萝卜苷、β-谷甾醇、豆甾醇、α-菠甾醇、pariposideE和pariposideF等,多个种中均存在。植物甾醇具有很高的营养价值及生理活性,可降低胆固醇,减少患者心血管疾病的风险。
1.5昆虫变态激素
该属植物含有β-蜕皮激素、5-羟基蜕皮甾酮和calonysterone昆虫变态激素类化合物(~)。现已从滇重楼、四叶重楼P.quadrifoliaL.等15个种中分离得到或检测到β-蜕皮激素。
1.6五环三萜类
目前已从滇重楼、毛重楼P.maireiLévl和金线重楼P.delavayiFranch中分离纯化得到23个五环三萜类化合物(~),化合物和为羽扇豆烷型,其他均为齐墩果烷型。
1.7*酮类
*酮类成分在该属植物中广泛分布,具有脂溶性成分,其主要结构类型是*酮醇类,多数具有生物活性,目前已从该属植物分离纯化得到22个*酮类化合物(~)。其苷元有山柰酚、槲皮素等,苷元主要在C-3位与糖基相连成苷,具有抗氧化作用。
1.8其他成分
该属植物中除上述成分外,还含有丝氨酸、β-氨基异丁酸、天冬氨酸、γ-氨基丁酸、谷氨酸、丙氨酸等氨基酸类化合物,十六烷酸、十七碳烯酸甘油三酯等肪酸类化合物,heptasaccharide、octasaccharide等糖类化合物,没食子酸、vanillin等芳香族化合物以及生物碱类、苯丙素类、醌类、微量元素等化合物(~)。所有化合物名称见表1,结构见图1。
2药理活性
2.1镇静止痛作用
重楼具有镇静止痛作用,王建等[64]采用大鼠温水甩尾实验、痛行为评分法和β-内啡肽、促肾上腺皮质激素的放射免疫分析,观察重楼皂苷对完全福氏佐剂所致的关节炎大鼠急性吗啡镇痛耐受的作用,发现重楼皂苷可引起下丘脑内促肾上腺皮质激素(ACTH)水平下降,具有显著的镇静止痛作用,且作用强度不弱于安定。王强等[65]研究表明滇重楼、七叶一枝花的甲醇提取物对小鼠均具有镇静止痛作用,重楼皂苷A及纤细薯蓣皂苷均有镇静止痛效果,但作用弱于总提物。
2.2止血作用
重楼具有止血作用,丛悦等[66]研究表明重楼皂苷H可直接作用于血小板,引起血小板聚集,产生止血作用,主要机制是促进二磷酸腺苷(ADP)释放和血栓素A2(TXA2)生成。吴廷楷等[67]研究发现,七叶一枝花总皂苷可能是通过收缩血管减慢血流速度从而产生止血作用;并发现七叶一枝花总皂苷有雌激素样活化作用,对雌激素低下引起的子宫出血产生止血作用;该实验还证明了重楼皂苷II对离体子宫有收缩作用,可在一定程度上减少产褥出血。王羽[54]研究表明该属植物中化合物parispolysideE()、parispseudosideA~D(、、、)、parispolysideF()具有诱导血小板凝集的作用。
2.3抗肿瘤作用
重楼具有抗肿瘤作用,姜福琼[68]研究发现重楼皂苷I、II均具有抗膀胱癌细胞(EJ、BIU87、T24)增殖活性,使CytC、Caspase-3、Bax表达水平增高,Bcl-2和Caspase-9的表达水平降低。Zhang等[69]研究重楼皂苷VII诱导HepG2细胞凋亡机制,结果发现其可增加Bax/Bcl-2,促进CytC、Caspases-3、Caspases-8、Caspases-9蛋白表达和应激活化蛋白激酶(JNK)、细胞外调节蛋白激酶(ERK)和p38蛋白磷酸化,抑制p53和人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因(PTEN)蛋白表达。张珂等[70]研究表明重楼不同醇提物能够阻滞胃癌SGC细胞在S期,促进细胞凋亡。Kang等[7]从四叶重楼中分离纯化得到化合物parisyunnanosideⅠ(58)、parisyunnanosideG~H(82~83),具有抗CCRF的作用。Wu等[21]从滇重楼中分离纯化得到化合物pariposideA~D(78~81),具有抗CNE作用。Qin等[10]从滇重楼茎叶中分离化合物abutilosideL()具有较强的抗HepG2细胞增殖作用。
2.4抗菌作用
此外,重楼还具有抗菌作用,王奇飒等[71]研究表明重楼总皂苷对痤疮丙酸杆菌PropionibacteriumacnesNCTC、ATCC,表皮葡萄球菌StaphylococcusepidermidisATCC,金*色葡萄球菌StaphylococcusaureusATCC有抗菌作用,最低抑菌浓度(MIC)分别为2.50、5.00、5.00、1.25mg/mL,重楼皂苷I、II、III、VII、H对4种痤疮病原菌的MIC为0.6~10.0mg/mL,其中重楼皂苷I的作用效果最强。Qin等[46]从滇重楼叶中分离纯化得到的化合物dumoside()、chonglouosideSL-7()具有较强的抗菌作用。
2.5其他作用
王娟等[72]研究表明重楼皂苷II可上调狼疮性肾炎患者白细胞介素-10(IL-10)和转化生长因子-β(TGF-β)的水平,调节Th1/Th2失衡状态,进而增加CD4+CD24+Treg的免疫抑制作用。高云涛等[73]研究表明重楼总皂苷具有清除光诱导细胞内自由基?OH和O,抑制细胞膜的脂质过氧化作用,降低丙二醛(MDA)的形成和积累。胡静等[74]研究表明重楼醇提物可诱导内皮细胞凋亡、抑制管腔数目和管腔形成。杨黎江等[75]研究表明重楼薯蓣皂苷和偏诺皂苷类化合物能够显著降低肝损伤模型小鼠肝脏指数,对微囊藻*素所致肝损伤具有保护作用。*彦峰等[76]研究表明重楼水提液有拮抗阿托品、肾上腺素,促进小鼠小肠推进,抑制小鼠胃排空作用。
3重楼Q-marker预测分析
年刘昌孝院士研究团队提出了Q-marker的概念,反映了中药质量本质的科学内涵。Q-marker的基本条件:(1)中药材和中药产品中固有存在的或加工制备过程中形成的化学物质;(2)与中药的功能属性密切相关,有明确的化学结构;(3)可以进行定性鉴别和定量测定的物质;(4)按中医配伍组成的方剂君药首选原则,兼顾臣、佐使药的代表性物质[77-78]。依据上述定义对重楼的Q-marker进行预测分析,见图2。
3.1基于化学成分特有性证据的Q-marker预测分析
重楼属植物主要含有多糖、甾体皂苷、三萜、生物碱、*酮等类成分,以甾体皂苷类成分在重楼中所占比例最多,包括螺甾烷醇型、异螺甾烷醇型、呋甾烷醇型和变形螺甾烷醇型等,是该属植物的活性物质,目前已从该属植物中分离得到余种甾体皂苷类成分。研究表明该属植物绝大部分皂苷都是经过薯蓣皂苷元和偏诺皂苷元步骤,再经过羟化(或甲氧基化)、脱水、苷化等过程生成不同的皂苷,也就是说薯蓣皂苷元和偏诺皂苷元是合成该属植物上述皂苷的前体物质。因此,上述皂苷类化合物是重楼本身形成的化学物质,根据该属植物中上述皂苷类成分的差异和特有性分析,甾体皂苷可作为重楼属药用植物Q-marker筛选的重要依据。
3.2基于化学成分与药效相关性证据的Q-marker预测分析
功能主治是对中药有效性的概括,也是临床用药的依据[79]。重楼以蚤休之名首载于《神农本草经》,在《滇南本草》中首次以重楼作为正式药名记载,用于疔疮痈肿、咽喉肿痛、*蛇咬伤、跌扑伤痛、惊风抽搐。现代药理研究表明,重楼具有抗肿瘤、抑菌、止血、镇痛镇静、免疫调节、抗氧化、抑制血管生成、肝脏保护等作用。进一步对其主要药效物质基础进行分析,发现其抗肿瘤的活性物质主要为甾体皂苷类化合物parisyunnanosideI(58)、pariposideA~D(78~81)、parisyunnanosideG~H(82、83)、abutilosideL()、nuatigenin-3-O-Rha-(1→2)-Glc();抑菌的主要活性物质为重楼总皂苷,重楼皂苷I、II、III、VII、H及甾体皂苷化合物dumoside()、chonglouosideSL-7();止血的主要药效物质基础为重楼皂苷H(27)、parispolysideE()、parispseudosideA~D(、、、);具有诱导血小板凝集作用的活性物质为parispolysideF()。此外,重楼皂苷A有镇静、止痛效果,重楼皂苷II具有免疫抑制作用。Qin等[80]研究滇重楼地上部分,发现其止血、抗癌、抑菌活性的有效成分是薯蓣皂苷和重楼皂苷V。通过化学成分与有效性分析,表明重楼皂苷类化合物可作为该属植物的Q-marker。
3.3基于传统药性的Q-marker预测分析
中药的性味归经是中药的基本属性,也是临症治法、遣药组方的重要依据,也应作为Q-marker确定的依据之一[79]。重楼味苦,性微寒,有小*。根据中药药性理论,“苦味”的物质基础首先应具有苦味的味觉特征;同时,还应具有“苦味”的功能属性。现代化学研究表明,苦味药中苦寒药以生物碱和苷类成分为主;根据以上分析,重楼中的皂苷类成分应是其“性味”的主要物质基础,应将其作为重楼Q-marker选择的重要参考依据。
3.4基于化学成分可测性的Q-marker预测分析
化学成分的可测性也是Q-marker确定的重要依据。重楼甾体皂苷都具有异戊二烯结构,可通过紫外检测器、蒸发光检测器检测。通过紫外分光光度计、高效液相色谱仪可建立含量测定方法。通过化学成分与有效性相关证据,甾体皂苷类化合物parisyunnanosideI(58)、pariposideA~D(78~81)、parisyunnanosideG~H(82~83)、abutilosideL()、nuatigenin-3-O-Rha-(1→2)-Glc()、重楼皂苷H(27)、parispolysideE()、parispseudosideA~D(、、、)、parispolysideF()、重楼皂苷A(21)、重楼皂苷V(10)等化合物的活性与镇痛、止血、抗肿瘤等主要功效相关。因此,宜进一步聚焦其所含甾体皂苷类成分化学物质组的深入研究,建立专属性的测定方法,提高质量评价和质量控制的科学性。
4结语
重楼为我国重要的传统中药,应用历史悠久,疗效确切。目前已从该属植物中分离纯化得到余种化合物,主要为甾体皂苷类、甾醇类、昆虫变态激素、五环三萜类、*酮类,具有抗肿瘤、抗菌、止血、镇静、止痛、免疫抑制、抑制血管生成、肝损伤保护等作用,主要的药效物质基础为甾体皂苷类化合物。重楼由于野生资源匮乏,市场上同属替代品或伪品(延龄草)难以鉴别,质量良莠不齐,亟需建立以能够体现活性的Q-marker为指标的质量评价方法。《中国药典》年版以重楼皂苷I、II、VI、VII作为重楼质控指标,仅通过上述4个指标难以客观地评价重楼药材质量。本研究根据刘昌孝院士提出的Q-marker预测方法,找到重楼甾体皂苷为重楼类中药的Q-marker,可进一步依据“物种-皂苷-功效”关联找到物种间的特征谱或特征化学标志物,对重楼属植物质量进行全面准确地评价并指导重楼资源的合理利用,对于重楼替代资源的挖掘具有重要意义[81]。通过Q-marker预测分析,甾体皂苷类化合物parisyunnanosideI、pariposideA~D、parisyunnanosideG~H、abutilosideL、nuatigenin-3-O-Rha(1→2)-Glc、重楼皂苷H、parispolysideE、parispseudosideA~D、parispolysideF、重楼皂苷A、薯蓣皂苷、重楼皂苷V等化合物与镇痛、止血、抗肿瘤等活性相关,为重楼质量评价和控制的标志物,可作为药典检测指标的补充。
参考文献(略)来源:管鑫,李若诗,段宝忠,王莹,范敏,王双,张海珠,夏从龙.重楼属植物化学成分、药理作用研究进展及质量标志物预测分析[J].中草药,,50(19):-.预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇