猫爪草的成分、药理及栽培技术研究进展*

2022-04-07 07:27杨立军班佳雯张涵博
广州化工 2022年21期
关键词:多糖研究

罗 伟,杨立军,班佳雯,张涵博,陈 琼

(1 信阳农林学院,河南 信阳 464000;2 信阳市大别山区天然药物研发重点实验室,河南 信阳 464000)

猫爪草(RadixRanunculiTernati)为毛莨科植物小毛莨(RanunculusTernatusThunb)的块根,是20世纪50年代河南省信阳地区新发现的一种草药,1977年开始被收载于《中华人民共和国药典》[1]。我国主要分布于湖南、安徽、湖北、河南等地[2],其中河南驻马店、信阳地区所产质量最优[3]。猫爪草虽然分布广泛但产量较少,被列为国家药品监督管理局重点发展的63种紧缺中药材之一[4]。其在中医临床治疗上具有化痰消肿、解毒散结等功效,常用于治疗痰核、疔疮等[5]。现代中药药理研究发现,猫爪草能通过抑制肿瘤细胞的生长、增殖,导致癌细胞的死亡[6]。目前,猫爪草的化学成分、药理作用及栽培技术等方面概括不太全面,因此笔者通过检索文献,对其进行综述。

1 猫爪草的化学成分研究

1.1 多 糖

陈彦等[7]从猫爪草水提取液中分离纯化得到一种以β-D-葡萄吡喃糖为主的多糖蛋白复合物——RTG-Ⅲ,其单糖比例为鼠李糖:阿拉伯糖:葡萄糖:半乳糖:甘露糖=1.00:1.17:51.71:2.16:0.46。Huang等[8]从猫爪草中分离到一种分子量为23930的水溶性多糖HB-1,GLC测定其糖组成为Glc、Ara、Gal,摩尔比为16.071:2.722:1,Glc的绝对构型为D,Smith降解甲基化反应显示-1Glc的比例为约16%,-1Glc4-约62%,和-1Gal6-约8%。王爱武等[9]采用苯酚-硫酸法来比较各地方的猫爪草中多糖的含量,其结果显示河南信阳、驻马店多糖含量高达12.65%、12.05%,其次为安徽地区多糖含量达10.46%,湖北、山东等多糖含量较低不足10%,其结果与猫爪草在信阳地区的道地属性相符。姚成[10]利用柱前衍生化与GC-MS,分析出猫爪草中含有葡萄糖、乳糖、麦芽糖等三种糖。

1.2 苷 类

熊英等[11-12,14]通过柱色谱及制备HPLC,分离鉴定出了16个化合物,其中一个为豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,采用溶剂提取和柱色谱分离等方法来分离和纯化发现三个苷类化合物,其中苯甲醇O-β-D-吡喃葡萄糖苷首次从猫爪草中发现,另两种为4-氧代-5-(O-β-D-吡喃葡萄糖基)-戊酸甲酯、4-氧代-5-(O-β-D-吡喃葡萄糖基)-戊酸正丁基酯,又采用ODS、Sephadex LH-20葡聚糖凝胶等多种柱色谱进行分离,得到7个化合物,其中苷类化合物5个,经鉴定,其结构为2-脱氧-D-核糖酸-1,4-内酯、正丁基-β-D-呋喃果糖苷、异麦芽酚-α-D-葡萄糖苷、香草酸4-O-β-D-葡萄糖苷、水杨苷。Tian等[13]从猫爪草根部分离得到两种新的糖苷类化合物ternatoside A、ternatoside B和两种已知苷类成分4-O-D-glucopyranosyl-p-coumaric acid、linocaffein。Zhang等[15]采用D101大孔吸附树脂柱色谱、Sephadex LH-20 柱层析法,对猫爪草水萃取部位进行分离得到11-O-β-D-glucopyranosyl rutaecarpine、11-O-α-L-rh-amnosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl rutaecarpine,并分别命名为ternatoside C、ternatoside D。

1.3 有机酸类

Chen等[16]对猫爪草醚提物用GC-MS进行测定,结果表明,河南产猫爪草中含有23种有机化合物,有15种化合物被鉴定为脂肪酸,不饱和脂肪酸和油酸分别占总有机化合物的58.19%和35.68%。岳宣峰等[17]对猫爪草提取物的甲酯化样品进行GC-MS分析,质谱图用NIST谱库检索,鉴定出18种脂肪酸,主要为亚油酸(48.11%)、软脂酸(21.37%)、油酸(13.75%)、亚麻酸(8.86%)和硬脂酸(1.75%)。熊英等[18]从正丁醇萃取物分离纯化得到(R)-3-hydroxy-11-methoxy-11-oxoundecanoic acid和已二酸,然后又从石油醚萃取部分纯化得到十六烷酸、棕榈酸乙酯和硬脂酸。姚成[10]利用柱前衍生化与GC-MS分析鉴定出猫爪草中含有十五烷酸、棕榈酸、棕榈烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、壬二酸、邻笨二甲酸、肉豆蔻酸、十七酸、硬脂酸、8-十八碳烯酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十三烷酸等15种有机酸。熊英等[14]从猫爪草石油醚及乙酸乙酯部位分离得到对羟基桂皮酸、4-氧化戊酸、丁二酸、壬二酸、对羟基苯甲酸。熊英等[12]从猫爪草的抗耐药结核活性部位中分离得到3,4-二甲氧基苯甲酸、咖啡酸。

1.4 黄酮类

熊英等[13]通过柱色谱分离等方法分离出了9个化合物,其中为黄酮类化合物5个,经鉴定为白果素、异银杏素、穗花杉双黄酮、粗贝壳杉黄酮-4′-甲醚、榧双黄酮、罗汉松双黄酮A[12]。Tian等从猫爪草根部分离得到1个黄酮类化合物sternbin。

1.5 内酯类

熊英等[12,14]从猫爪草的抗耐药结核活性部位中分离得到2-脱氧-D-核糖酸-1,4-内酯,从猫爪草石油醚及醋酸乙酯部位分离得到3,4-二羟基苯甲酸甲酯γ-酮-δ-戊内酯、琥珀酸乙酯、琥珀酸甲酯、5-羟基氧化戊酸甲酯、α-羟基-β,β-二甲基-γ-丁内酯、4-羟甲基-γ-丁内酯。姚成[10]首次采用GC-MS分析了河南产猫爪草乙醚提取物,鉴定出8-十八碳烯酸甲酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯、亚麻酸乙酯等物质。

1.6 其 他

研究发现猫爪草的化学成分还有挥发油、游离酸、美拉德类化合物等成分。张海松等[19]通过GC-MS,分析出61种挥发性成分,主要有丁二酸异丁酯、丁二酸甲基二异丁酯、烷烃以及少量的酸、酮、醛等。杨旭等[20]利用电位滴定法测定各地方的猫爪草总游离酸的含量,结果显示各地总游离酸含量为为安徽4.56%,浙江5.55%,河南6.18%,以游离酸计河南产猫爪草品质最佳。詹志[21]来等对猫爪草化学成分进行系统分离,发现了一系列美拉德类化合物,其2-甲醛基毗咯环上氮原子均被丁酸取代,5位羟甲基被不同多元醇取代。

2 药理作用

2.1 抗结核作用

何颖等[22]发现猫爪草可能抑制结核分枝杆菌的hsPX的表达,来影响细菌的正常生长,最终起到抗结核菌的作用。熊友谊等[23]研究猫爪草石油醚提取物能明显阻止多药耐药结核菌株细胞外、细胞内的生长,并促进巨噬细胞TNF-α的表达。杨堃等[24]发现猫爪草石油醚萃取部位对标准菌和耐药菌均有较好的抑制效果。徐瑞兰[25]发现将猫爪草胶囊与抗结核药物结合起来治疗颈部淋巴结结核,能够明显缩短治疗的时间,且未发现明显的毒副作用。蓝剑等[26]发现猫爪草水煎剂联合标准抗结核方案可使颈淋巴结结核症状改善更快,提高痊愈率,机体免疫水平更强。王万朋[27]发现2-醛基吡咯丁酸及其同系物2-羧基吡咯丁酸对结核分枝杆菌具有较好的抑菌活性,并且二者的生物利用度较高。陈小燕[28]研究发现超声电导猫爪草透入辅助治疗浅表淋巴结结核的临床疗效显著,能显著降低不良反应发生率。

2.2 抗肿瘤作用

童晔玲等[29]发现猫爪草总皂苷对NCI-H460细胞增殖有较好的抑制作用,呈其机制可能与诱导凋亡、G0/G1期阻滞有关。陈璇等[30]利用3H-TdR 掺入法发现猫爪草总皂苷从12.5~200 μg/mL浓度对HepG2细胞均有一定的抑制作用,且呈量效关系。王爱武等[31]发现猫爪草皂苷及多糖对肉瘤S180、艾氏腹水瘤EAC、人乳腺癌细胞株MCF-7的生长有抑制作用。吴晓等[32]研究发现,猫爪草有机酸部位对YAC-1,SMMC-7721,A-549,BGC-823四种肿瘤细胞均有不同程度的抑制效果。

2.3 调节机体免疫功能

刘芊伊等[33]发现猫爪草醇提取物可促进小鼠骨髓来源M0型巨噬细胞向M1型极化。王会敏等[34]研究发现,猫爪草能够增强ANA-1细胞增殖能力,上调IL-6和TNF-αm RNA水平的表达,抑制LPS诱导的ANA-1细胞分泌NO和i NOS的表达。胡泽开等[35]研究发现,PRTR可明显改善环磷酰胺致免疫抑制小鼠的免疫功能。杨牧之等[36]探索出不同浓度的猫爪草多糖均能使小鼠腹腔巨噬细胞的活性提高,且猫爪草多糖浓度在100~400 μg/mL的细胞活力极显著增强(p<0.01)。Niu等[37]探索出猫爪草多糖和皂苷均能让小鼠免疫系统增强。陆军等[38]研究猫爪草醇提取物可以促进mRNA的表达,从而使小鼠的细胞免疫功能增强,因此具有抑制MDR-TB的功效。

2.4 抗菌作用

卞晓霞等[39]研究发现,猫爪草提取物对不同供试菌种均有一定的抑制作用,对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、痢疾杆菌的最低抑菌浓度分别为15.6、31.2、31.2、31.2 μg/mL。

2.5 抗氧化作用

吕小华等[40]研究发现猫爪草多糖具有较好的消除羟基自由基和氧自由基的能力。韩红霞等[41]研究发现不同剂量的PRT(猫爪草多糖)均能提高肝组织T-AOC、SOD活力,改善肝组织损伤,推测PRT与抗氧化作用有一定的联系。韩红霞等[42]探索出PRT可提高D-gal衰老模型小鼠体内抗氧化系统酶活性,较好地维护小鼠体内氧化/抗氧化平衡状态。

3 猫爪草的栽培技术研究

猫爪草是国家63种紧缺中药材之一,市场需求量巨大[43]。目前仅在河南信阳、安徽阜阳等地有大面积种植,种植户迫切需要提高猫爪草栽培繁殖及技术,提高产量。因此对猫爪草的种植栽培技术和病虫害防治汇总如下:

3.1 整地、繁殖、移栽、施肥

猫爪草需在秋冬整地,开春施加农家肥1000 kg/667 m2,过磷酸钙25 kg/667 m2,尿素10 kg/667 m2做基肥[44]。

何庆等[45]按10 cm行距开深2~3 cm浅沟,再按5 cm株距播种块根,用绿亨一号5000倍液顺播种沟浇透,盖1 cm左右细土,铺地膜保湿,盖草帘降温,播种后10 d左右开始出苗。朱道玉[46]认为子株长出一片真叶时,即可移栽,行距15~20 cm,株距9~12 cm,栽后浇水。钟仕强等[47]认为11月和1月,每亩地追施复合肥50公斤有利丰产。

3.2 田间管理

猫爪草根系较浅,不需要锄草,随时拔草即可,要保持土壤潮湿,生长期要注意浇水[44]。张艳玲等[48]研究发现30%的遮光度对猫爪草生长发育。张艳玲等[49]研究发现摘除分枝(ZZ)、摘除花果(ZHG)和自然生长(CK)有利于提高猫爪草产量和多糖、黄酮的积累,可以适用于大田生产。

3.3 病虫害防治

钟仕强等[47]研究发现1月至3月易发生立枯病,造成大面积死亡,需在分株前用生石灰消毒土壤,在发病前喷洒退菌特。李玉翠[50]发现危害猫爪草的主要害虫是蚜虫和地老虎,需针对性用相关杀虫农药防治。

4 结 语

本文通过对近50年来猫爪草相关文献进行综述,发现其具有良好的抗肿瘤、抗肺结核、提高机体免疫力等作用,但相关临床应用报道较少,同时目前市场仅有猫爪草胶囊一款产品在售,猫爪草相关剂型的研究较少,不利于猫爪草系列产品开发。此外猫爪草的丰产栽培技术有待进一步提高,某些病虫害的防治依然是制约猫爪草大面积种植的主要原因,相关研究及科技帮扶工作需要进一步加强。

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