豆科与木兰科鸡血藤类药材活性成分及药理作用研究进展△

2022-12-26 03:57朱泓宇任广喜徐裕彬姜丹刘春生
中国现代中药 2022年11期
关键词:豆科鸡血藤五味子

朱泓宇,任广喜,徐裕彬,姜丹*,刘春生*

1.北京中医药大学 中药学院,北京 102488;

2.河北橘井药业有限公司,河北 安国 071200

鸡血藤始载于《本草备要》,是一种传统的活血补血中药。其习用、代用品多,来源复杂,国内学者通过对鸡血藤植物的调查研究发现,约有26 种植物曾被作为鸡血藤使用[1]。《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)1977 年版首次收载鸡血藤,规定其为豆科植物密花豆Spatholobus suberectusDunn 的干燥(藤茎)[2],一直沿用至《中国药典》2020 年版[3]。滇鸡血藤是《中国药典》2010 年版[4]新增的药材品种,规定其为木兰科植物内南五味子Kadsura interiotrA.C.Smith.的干燥(藤茎),一直沿用至《中国药典》2020 年版。鸡血藤和滇鸡血藤2 味中药味苦、甘,性温,归肝、肾经,具有活血补血、调经止痛、舒筋通络的功效[3-4]。

鸡血藤和滇鸡血藤分别来自豆科和木兰科,物质基础有所差别,而性味归经功效一致,在清代已有多种药材作为鸡血藤使用[5]。根据郑立雄等[1]的初步统计,作为鸡血藤使用的植物达26 种,分属于6科12 属。基于此,笔者选择分别来自豆科、木兰科且有相关活性研究报道的11种植物进行论述(表1),并对其化学成分及药理作用进行综述,以期发现异同点,为中药鸡血藤资源的进一步开发应用提供参考。

表1 用作鸡血藤的植物种类

1 化学成分

1.1 豆科鸡血藤主要活性成分

已经发现来自豆科的鸡血藤化学成分包括黄酮类、蒽醌类、三萜类等[6]。黄酮类化合物常以游离态或与糖结合为苷的形式存在,数量和种类繁多,结构类型复杂多样,在疾病的治疗过程中发挥重要的作用,是豆科鸡血藤最主要的活性成分。目前发现的鸡血藤中黄酮类化合物共有221 个,根据其结构类型可分为黄酮(Ⅰ,化合物1~24)、黄酮醇(Ⅱ,化合物25~33)、二氢黄酮(Ⅲ,化合物34~53)、二氢黄酮醇(Ⅳ,化合物54~67)、异黄酮(Ⅴ,化合物68~160)、二氢异黄酮(Ⅵ,化合物161~175)、黄烷醇(Ⅶ,化合物176~188)、异黄烷(Ⅷ,化合物189~204)及查耳酮(Ⅸ,化合物205~220),见表2。其母核结构见图1。研究表明,鸡血藤总黄酮不仅具有丰富而显著的药理活性[66-67],而且其含量较高。Liu等[68]采用超快速液相色谱串联质谱分析方法对12批鸡血藤甲醇提物中57 个化合物进行定量检测,其中黄酮类物质平均占比达到90%左右,其他化合物含量由高到低依次为酚酸酯、萜类、木脂素、香豆素等。Mei 等[69]选择了19 个黄酮类化合物作为定量标准,采用超快速液相色谱-三重四极杆飞行时间质谱法和超快液相色谱-三重四极线性离子阱质谱法对鸡血藤中的化学成分进行定性和定量分析,结果表明表没食子儿茶素、儿茶素、原花青素B2、表儿茶素、美迪紫檀素含量较高。

图1 豆科鸡血藤中化合物母核结构式

表2 豆科鸡血藤中的黄酮类成分

续表2

续表2

续表2

续表2

续表2

1.2 木兰科鸡血藤主要活性成分

现有研究表明,来自木兰科南五味子属的2 种鸡血藤含有木脂素、三萜、挥发油等类化学成分[70]。木脂素类是其主要的生物活性成分,见表3,主要结构见图2,可根据其骨架类型分为苯骈呋喃类(Ⅰ,化合物221~223)、二芳基丁内酯类(Ⅱ,化合物224)、二芳基丁烷类(Ⅲ,化合物225~227)、芳基萘类(Ⅳ,化合物228~230)、联苯类(Ⅴ,化合物231)、双四氢呋喃类(Ⅵ,化合物232~234)、四氢呋喃类(Ⅶ,化合物235~237)、香豆素型木脂素类(Ⅷ,化合物238)及联苯环辛烯类(Ⅸ,化合物237~317)。其中,联苯环辛烯类木脂素占比80%,以联苯环辛烯作为结构母核,由2 个C6-C3单元形成其八元环结构。该类化合物具有丰富的药理活性,是一类极具潜力的药物先导化合物[94]。

图2 木兰科鸡血藤中化合物母核结构

表3 木兰科鸡血藤中的木脂素类成分

续表3

续表3

2 药理活性

豆科鸡血藤和木兰科鸡血藤具有广泛的生物活性,在调节血液系统、抗肿瘤、抗氧化能力等方面都具有良好的作用,但由于其主要活性成分的不同,其药理作用也有差别。

2.1 豆科鸡血藤药理活性

现代药理研究表明,豆科鸡血藤在调节血液系统、抗肿瘤、抗氧化和保肝等方面具有良好的生物活性。

2.1.1 血液系统 古代本草中记载着鸡血藤具有“去瘀血、生新血”功效的相关论述,是血分之圣药[95]。现代药理学研究也表明鸡血藤对造血功能和血液循环均有影响。

2.1.1.1 促进骨髓造血 王珊珊[96]研究证实,豆科鸡血藤密花豆醇提物可改善由60Co-γ射线造成的小鼠造血障碍,其活性是通过提升白细胞数量、调节促造血因子水平、增加机体免疫能力和骨髓造血祖细胞增殖和分化实现的,另外,鸡血藤提取物对正常小鼠的脾脏指数和造血祖细胞的增殖也有一定的提升作用。张凌等[97]研究发现,丰城鸡血藤乙醇提取物高、中、低3种不同剂量下均可促进60Co-γ射线照射小鼠外周血象的恢复,对小鼠血象中白细胞、红细胞、血红蛋白和血小板的下降均有一定的促进恢复作用。熊瑶[98]向小鼠注射环磷酰胺和乙酰苯肼,阻碍正常造血细胞的分裂和增生,制备了复合型的血虚小鼠模型,并通过检测血清中促造血因子水平、骨髓造血组织面积比和脾脏组织变化来比较密花豆和丰城鸡血藤抗血虚的药效作用,结果表明,两者均改善了模型组小鼠的血虚症状,且密花豆鸡血藤作用强于丰城鸡血藤。王东晓等[99]以从密花豆中分离得到的单体化合物作为研究对象,采用血清药理学方法,通过造血祖细胞培养观察9 个化合物对骨髓抑制小鼠红系集落形成单位(CFU-E)、红系爆式形成单位(BFU-E)、粒巨噬系祖细胞(CFU-GM)、巨核细胞集落生成单位(CFU-Meg)生长的作用。结果表明,鸡血藤乙酸乙酯部位中提取的9 个单体化合物可通过刺激骨髓抑制小鼠造血祖细胞的增殖,缓解由照射引起的造血祖细胞内源性增殖缺陷,进而促进骨髓抑制小鼠外周血象的恢复。其中儿茶素的刺激增殖活性相对最强,对各系造血祖细胞均有明显刺激作用,是鸡血藤补血活血的主要物质基础。可以看出,无论是体内实验还是体外的造血祖细胞增殖实验,豆科鸡血藤提取物和其主要的单体成分均对造血功能产生了积极的影响,鸡血藤醇提物不仅能够改善模型小鼠造血障碍,还能够提升正常小鼠的造血水平。

2.1.1.2 抗血栓形成 杨冉冉[100]采用盐酸肾上腺素诱导的斑马鱼血栓模型评价密花豆总提物的抗血栓活性,实验结果表明,与盐酸肾上腺素模型组比较,暴露在质量浓度为1~20 μg·mL-1鸡血藤总提物组的斑马鱼尾静脉红细胞染色面积均显著降低(P<0.001),提示鸡血藤总提物可抑制盐酸肾上腺素诱导的血栓形成,且水提物较乙醇提取物、乙酸乙酯提取物和二氯甲烷提取物血栓抑制率更大。李才堂等[101]通过一定浓度乙醇回流提取获得丰城鸡血藤总黄酮,实验发现其各剂量均能抑制二磷酸腺苷(ADP)、胶原和凝血酶诱导的大鼠血小板聚集,并且可以减少血栓形成的质量,具有显著的抗血小板聚集及抗血栓形成的作用。Zhang 等[102]通过研究美丽崖豆藤中提取分离得到的20 个黄酮类成分与凝血酶的结合能力,筛选出12 个具有抗凝活性的化合物,并进行定性定量表征,同时用体外凝血酶时间(TT)评价其抗凝血能力,结果表明,这些化合物具有良好的凝血酶结合能力,可能成为潜在的凝血酶抑制剂。

由此可见,豆科鸡血藤可从抗血栓、抗血小板聚集、抗凝等途径共同发挥其调节血液循环的作用,其中水提物血栓抑制率较其他极性部位更大,提示其水溶性成分具有良好的抗血栓活性。

2.1.2 抗炎、抗氧化 现代药理研究已证实,鸡血藤黄酮提取物可通过抑制炎症因子的释放、清除自由基等途径发挥抗氧化作用,并且其在细胞层面和动物层面均具有明确的抗氧化活性,用药后还可恢复至对照组相似水平,故有望作为一种替代或辅助药物用于治疗氧化应激相关疾病[103-104]。

Liu 等[105]采用超快速液相色谱-质谱法(UFLCMS/MS)定量研究了密花豆水提物中分离得到的25 种化合物(主要为黄酮类和酚类物质)在大鼠血浆中的药动学特征,并评价了其对脂多糖(LPS)刺激下的小鼠巨噬细胞RAW264.7 炎症模型的抗炎活性,结果表明,其中3 个异黄酮类化合物芒柄花黄素钠、芒柄花黄素、鹰嘴豆芽素A抗炎活性最强。章丽华[106]比较了丰城鸡血藤提取物对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、超氧自由基、羟基自由基的清除情况,发现除羟基自由基外,其对DPPH 自由基和超氧自由基的清除活性与天然抗氧化物维生素C(Vc)相当,且强于人工合成抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚(BHT),提示其具有较强的抗氧化活性。董玉琼[8]对榼藤乙酸乙酯部位分离得到的22 个黄酮类化合物进行了DPPH、2,2′-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除,铁离子还原,β-胡萝卜素漂白,超氧阴离子清除和脂质过氧化清除实验,全面评估了其抗氧化活性,筛选出具有显著的DPPH和ABTS自由基清除活性的化合物 (-)-表没食子酰儿茶素;并进一步通过DPPH自由基清除实验说明黄酮结构母核中B环上的邻位羟基数与化合物抗氧化活性呈正相关。

2.1.3 抗肿瘤 鸡血藤中的活性成分可诱导多种肿瘤细胞分化和凋亡,进而发挥抗肿瘤的作用。近些年研究发现,鸡血藤总黄酮对人肺腺癌A549,人肠腺癌HT-29、PG、ICE-6,肝细胞癌HepG2等多种肿瘤细胞增殖具有抑制作用。

鸡血藤总黄酮作用于肿瘤细胞后,能有效活化胱天蛋白酶-3(Caspase-3)蛋白表达[107],呈现出细胞层级凋亡通路中所特有的DNAladder,以及伴随细胞核与线粒体膜电位变化[108-109]。陈浩天[110]研究发现,不同浓度密花豆总黄酮均可不同程度地抑制肝癌HepG2 细胞的增殖,并发现鸡血藤总黄酮类物质是通过上调Caspase-9蛋白的表达发挥促进HepG2细胞凋亡的作用。不仅如此,鸡血藤乙酸乙酯提取部分能够显著抑制结肠直肠癌的侵袭转移,为结肠直肠癌转移的药理阻断提供了一种新的候选药物[111]。

刘婷等[112]通过噻唑蓝(MTT)法检测不同浓度的丰城鸡血藤H-103树脂提纯物(H-103REM)在体外不同作用时间的抗肿瘤作用,H-103REM 在0.125~2.000 mg·mL-1对体外培养的MCF-7 和A549细胞均有不同程度的抑制作用,且随着时间的延长和剂量的增加,这种抑制作用也不断加强;通过化学发光法检测到H-103REM 能够使MCF-7 和A549细胞内的Caspase-3 的活性升高,表明可能是通过该靶点来诱导2种细胞的凋亡。

厚果鸡血藤中的一种查耳酮厚果崖豆藤钦素(millepachine)在体内外均具有良好的抗癌细胞增殖活性,且无不良反应。厚果崖豆藤钦素及其易修饰的结构衍生物有望成为抗肿瘤药物的先导化合物[65]。

2.1.4 保肝和抗肝纤维化 研究表明,鸡血藤提取物可通过清除自由基、增强抗氧化酶活性等途径发挥保肝的作用[113]。韩云雪等[114]发现鸡血藤醇提物通过抑制胶原蛋白表达及转化生长因子β1/p38 丝裂原活化蛋白激酶TGF-β1/p38 MAPK 信号通路,抑制纤维化肝细胞增殖和Ⅰ型胶原蛋白(Col Ⅰ)的合成,进而发挥抗肝纤维化作用。也有研究发现,口服网络崖豆藤水提物通过增加谷胱甘肽依赖性抗氧化酶活性而降低肝毒性作用,从而减轻四氯化碳所致大鼠氧化应激和炎症反应[115]。

2.1.5 镇痛 吴磊等[116]采取动物炎性刺激致痛-小鼠乙酸扭体法、乙酸抬腿法、药物刺激致痛-完全弗氏佐剂(CFA)法、热刺激-热板法制备4 种疼痛模型,以血竭素高氯酸盐为阳性对照,探讨密花豆的镇痛作用。结果表明,鸡血藤醇提取物能够有效减少乙酸诱发的小鼠扭体反应次数、抬腿反应次数,减轻CFA 诱发的小鼠足趾容积肿胀程度,升高小鼠的热痛阈,表明鸡血藤醇提取物对模型小鼠有明显的疼痛缓解作用,对炎性致痛、药物致痛、物理致痛均具有较为显著的缓解作用,提示鸡血藤可能通过抗炎等途径发挥其药效。

2.2 木兰科鸡血藤药理活性

药理研究表明,木兰科2 种鸡血藤的木脂素类成分显示出良好的抑制血小板聚集、抗氧化、抗肿瘤、抗人免疫缺陷病毒(HIV)等生物活性。

2.2.1 抑制血小板聚集 韩桂秋等[85]应用血小板活化因子(PAF)结合人血小板膜的分析方法测定从异型南五味子中分离得到的7 个联苯环辛烯类木脂素的PAF 拮抗活性,发现巴豆酰戈米辛P、当归酰戈米辛P 和R(+)-戈米辛M 具有PAF 受体拮抗活性。蒋仕丽等[117]采用Born 比浊法观察了3 个代表性木脂成分异型南五味子素D、翼梗五味子酚和 (+)-安五脂素对二磷酸腺苷(ADP)和PAF 诱导的兔血小板聚集率、最大聚集率及最大聚集时间的影响。实验结果显示,3 个化合物对血小板聚集均有不同程度的抑制作用,其中异形南五味子素D 作用最强。因此,异形南五味子素D 可认为是木兰科鸡血藤活血化瘀功能的重要基础物质之一。

2.2.2 抗氧化 金昔陆等[118]研究了从内南五味子醇提取物中分离的木脂素类成分戈米辛J 体外抗脂质过氧化能力和对超氧阴离子自由基的清除作用。结果表明,戈米辛J 对Fe2+-Vc 和二磷酸腺苷/还原型辅酶Ⅱ(ADP/NADPH)系统诱导肝线粒体膜脂质过氧化均有显著抑制作用,最高浓度抑制率可达100%,同时具有清除超氧阴离子的能力。抗脂质过氧化实验结果显示戈米辛J 的作用比阳性对照维生素E强数倍。

2.2.3 抗肿瘤 Chen 等[119]对从内南五味子(藤茎)中分得的14个木脂素进行人类疱疹(EB)病毒早期抗原激活的抑制作用评价,发现新南五味子木脂宁和五味子素C 对其具有显著的抑制作用,由于对EB病毒早期抗原激活的抑制作用与体内抗肿瘤增殖活性密切相关,提示这些木脂素可作为潜在的抗肿瘤增殖或化疗药物。

2.2.4 保肝 沈芳仪等[113]采用四氯化碳(CCl4)诱导大鼠急性肝损伤模型,通过观察异型南五味子醇提物对肝损伤大鼠血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)活性,肝脏指数,肝组织中还原型谷胱甘肽(GSH)水平,肝脏组织的病理学变化来评价其保肝护肝作用。研究结果表明,给予异型南五味子醇提物的各剂量组大鼠血清中ALT、AST 活性降低,肝组织病理变化减轻,肝脏系数降低,肝匀浆中GSH 水平显著高于模型组,表明异型南五味子醇提物对CCl4诱导的急性肝损伤模型大鼠具有一定的保护作用。

2.2.5 抗HIV 目前尚无鸡血藤中黄酮类物质具有抗HIV活性的报道,但从木兰科2种鸡血藤中分离得到的一些木脂素类化合物显示出较强的抗HIV活性。Jia 等[120]发现内南五味子中内南五味子酯A、内南五味子酯B 具有抑制HIV 复制活性,半最大效应浓度(EC50)值分别为3.1、0.5 μg·mL-1。随后,Chen 等[82]又发现内南五味子(藤茎)中7 个化合物戈米辛J、内南五味子酯A、去氧五味子素、五味子素C、南五味子木脂宁、五味子酯D、戈米辛G均具有抗HIV 活性,以戈米辛G 活性最强,EC50为0.006 µg·mL-1,是一个非常有开发潜力的抗HIV 天然产物和先导化合物。五味子素C、南五味子木脂宁、五味子酯D 显示出较好的抗HIV 活性,EC50分别为0.5、0.8、1.2 μg·mL-1。

2.2.6 镇痛 李庆耀等[121]采用小鼠扭体实验研究从内南五味子和披针叶南五味子提取的挥发油性成分的镇痛作用。实验结果表明,两者挥发油成分均有镇痛作用,其中内南五味子挥发油的作用更强。

3 结语与展望

鸡血藤在中药中被誉为“血分之圣药”,分布在我国广东、广西、云南、福建等地,基原众多,大部分集中在豆科和木兰科。豆科鸡血藤主要活性成分为黄酮类,其药理作用主要表现在促进造血功能、抑制血小板聚集、抗肿瘤、抗氧化、保肝及镇痛等。木兰科鸡血藤主要分布在云南地区,故称“滇鸡血藤”,其主要活性成分以木脂素类为主,其药理作用表现为抑制血小板聚集、抗肿瘤、抗氧化、保肝、抗HIV及镇痛等。

豆科和木兰科鸡血藤分别以黄酮类成分和木脂素类成分作为其药效物质基础,两者在药理作用上也有异同:相同之处为豆科和木兰科鸡血藤均能抑制血小板聚集、抗肿瘤、抗氧化、保肝和镇痛,而区别在于豆科鸡血藤有补血之效,能够刺激机体的造血系统,木兰科鸡血藤有较强的抗HIV活性。

众所周知,四气五味是中药的固有属性,根据现代中药药性理论研究,寒热温凉四气主要体现在中药对机体中枢神经系统、自主神经系统、内分泌系统、基础代谢功能的作用差异;而五味则与其活性成分和中药功效相关。一般来说,五味、活性成分、药理作用三者存在一定的规律性。鸡血藤和滇鸡血藤分别来自豆科和木兰科,且研究发现两者活性成分结构差异很大,药理作用应当有所不同,目前相关药理研究也表明两者药理作用有区别,故尚不能认为两者性味功效一致[122]。

我国鸡血藤种类繁多,但《中国药典》2020 年版中规定的品种资源密花豆正面临资源短缺的难题:广西、广东的鸡血藤野生资源已濒临枯竭,仅云南尚有一定野生资源,但蕴藏量已经很低;由于其生长周期长,大规模人工种植尚未形成;为保护本国生态环境和资源,鸡血藤产地国如泰国、老挝已经限制鸡血藤的出口量[66]。因此,本文从研究较为明确且有药用历史的11 种鸡血藤类药材入手,对其活性成分和药理作用进行了系统的总结,为拓宽中药鸡血藤基原提供了参考。

猜你喜欢
豆科鸡血藤五味子
科学家破解豆科植物幸存“密码”
益母草与鸡血藤及其配伍的抗氧化活性比较
鸡血藤药膳五款
HPLC-DAD法快速筛查五味子颗粒(糖浆)中南五味子代替五味子
南蛇藤、鸡血藤配伍对佐剂性关节炎大鼠药效学与毒性的影响
五味子醇甲提取纯化方法的研究进展
北五味子化学成分的研究
红壤幼龄桔园套种豆科牧草后土壤酸度变化特征
HPLC法同时测定五酯胶囊中五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素和五味子乙素的含量
不同规格不同浸泡时间鸡血藤水煎物含量研究