紫花地丁化學(xué)成分與藥理活性研究新進(jìn)展

李永生 何希瑞 楊燕 張春玲 常育 何睿

紫花地丁(Viola yedoensis)系堇菜科(Violaceae)堇菜屬(Viola L. )多年生草本植物，又名光萼堇菜、犁頭草、地丁草和紫地丁等。紫花地丁是中國(guó)傳統(tǒng)中藥之一，其資源豐富，喜光，喜濕潤(rùn)的環(huán)境，耐蔭也耐寒，在全國(guó)范圍均有分布和使用。紫花地丁具有悠久的民間用藥歷史，臨床應(yīng)用價(jià)值較高。在中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)用上，紫花地丁主要以全草入藥，主要用于抗菌消炎，清熱解毒，涼血消腫?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)其具有較好的抗病毒、抗炎、抑菌及抗腫瘤活性。臨床上多用于治療疔瘡腫毒、尿路感染、蜂窩組織炎、乳房炎、咽炎、痢疾、黃疸、目赤腫痛等;外敷用于治療癰腫、跌打損傷和毒蛇咬傷等［1］;民間廣泛用于治療濕疹、瘙癢和粉刺等皮膚病。同時(shí)，紫花地丁具有葉形美觀、花期長(zhǎng)、地面覆蓋效果好、觀賞價(jià)值高、耐寒性強(qiáng)等特點(diǎn)，它又是一種不可多得的草坪草種植物和地被植物［2］?？梢?，紫花地丁具有很高的開發(fā)利用和推廣價(jià)值。本文主要就近年來(lái)紫花地丁在化學(xué)成分和藥理作用方面的研究成果進(jìn)行綜述，希望能夠有助于此植物的進(jìn)一步開發(fā)和利用。

1 化學(xué)成分

紫花地丁早在1977年就被《中國(guó)藥典》收錄并廣泛使用至今，其原植物含黃酮類、香豆素類、有機(jī)酸、酚類、生物堿、皂苷、多糖、氨基酸、多肽及蛋白質(zhì)、植物甾醇等多種有效成分。同時(shí)富含銅(Cu)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鎂(Mg)和鈣(Ga)等微量元素［3-4］。其中，黃酮和香豆素類化合物是紫花地丁藥材中重要的活性成分。

1.1 黃酮類化合物

黃酮及其苷類化合物是從紫花地丁中分離得到的主要化學(xué)成分之一。到目前為止，已分離得到27 個(gè)黃酮類化合物［5-10］(見表1)。主要為芹菜素、木犀草素及其苷類，且多以碳苷和氧苷的形式存在。研究發(fā)現(xiàn)，紫花地丁所含的黃酮類化合物具有良好的抗氧化活性和抑菌作用。

表1 紫花地丁中的主要化合物

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1.2 香豆素類化合物

香豆素類化合物是紫花地丁植物中另一類重要的成分，且多種化合物具有良好的生物活性。目前在紫花地丁中發(fā)現(xiàn)16 個(gè)此類化合物［7-9，11-14］，從結(jié)構(gòu)類型分析得知主要為簡(jiǎn)單香豆素和雙香豆素類化合物。其中，七葉內(nèi)酯(Esculetin)、6，7-二甲氧基香豆素(6，7-dimethoxycoumarin)、東莨菪內(nèi)酯(Scopoletin)和5-甲氧基-7-羥甲基香豆素(5-methoxy-7-hydroxymethylcoumarin)對(duì)金黃色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)、大腸桿菌(Escherichia coli)、乳房鏈球菌(Streptococcus uberis)、無(wú)乳鏈球菌(Streptococcus agalactia)、停乳鏈球菌(Streptococcus dysgalactiae)和沙門氏菌(Salmonella)均有不同程度的抑菌和殺菌活性［14］。另外，香豆素類成分含量以花期和閉花果期為高，它也可作為藥材紫花地丁最佳采收期的重要確定依據(jù)。

1.3 有機(jī)酸類化合物

肖永慶等［6］對(duì)紫花地丁全草的乙醚浸出物經(jīng)行硅膠柱層析，用已烷-乙酸乙酯作為洗脫溶劑進(jìn)行梯度洗脫，分離得到了對(duì)羥基苯甲酸(Phydroxybenzoic acid)，軟脂酸(Palmitic acid)，丁二酸(Butanedioic acid)和反式對(duì)羥基桂皮酸(Trans-phydroxycinnamic acid)四種有機(jī)酸類化合物。近年來(lái)，又陸續(xù)分離到12 種此類化合物［9，12，15-16］。

1.4 揮發(fā)油成分

紫花地丁揮發(fā)油的化學(xué)成分較為復(fù)雜，主要含有酯、酚和烯類。2008年，白殿罡等［18］采用GC/MS法，從紫花地丁揮發(fā)油中分離出了36 種化學(xué)成分，占揮發(fā)油總量的83.92%，主要含有:棕櫚酸(29.56%)、脂醇(6.7%)、(Z，Z，Z)-9，12，15-十八碳三烯-1-醇(6.5%)、(Z，Z)-9，12-十八碳二烯酸(3.72%)、D-檸檬烯(3.39%)、5，6，7，7a-四氫化-4，4，7a-三甲基-2(4H)-苯半呋喃酮(2.32%)、苯乙醇(2.9%)、二十一烷(2.02%)、苯乙醛(1.96%)、二十二烷(1.29%)、5-甲基-2-(1-亞異丙基)-環(huán)已酮(1.24%)和二十烷(1.21%)。陳玉花等［19］采用乙醚萃取濃縮、水蒸氣蒸餾法提取紫花地丁揮發(fā)油，利用GC/MS 也對(duì)紫花地丁揮發(fā)油進(jìn)行分離鑒定，得到21 種化學(xué)成分，其中苯二甲酸二丁基酯、3，7，11，15-四甲基-2-十六烷-1-醇、十六碳酸甲酯、6，10，14-三甲基-2-十五碳酮、鄰苯二甲酸二丁酯、N，N-二苯基甲酰胺肼含量較大。藥理活性研究表明，紫花地丁揮發(fā)油沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、福氏痢疾桿菌有明顯的抑制作用［20］。

1.5 其他化合物

迄今，紫花地丁植物除富集上述幾類化合物外，還分離得到生物堿、酰胺、甾體、內(nèi)酯、酚類和糖類化合物［6，8-12，15］。

2 藥理作用

2.1 抑菌作用

紫花地丁不同提取物均表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑菌活性。紫花地丁石油醚提取部分和乙酸乙酯提取部分對(duì)枯草桿菌(Bacillus subtilis)和煙草野火桿菌(Psoudomonas syringae)有很強(qiáng)的抑制作用［21］。紫花地丁水煎劑和乙醇提取物乙酸乙酯部位對(duì)大腸桿菌、金色葡萄球菌、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)和沙門氏菌有較強(qiáng)的抑菌作用［22］。最新研究表明，紫花地乙醇提取物的最低抑菌濃度(minimum inhibitory concentration，MIC)為0.469 mg/ml，其對(duì)金黃色葡萄球菌、痢疾桿菌(Shigella dysenteriae)、大腸桿菌、蠟樣芽胞桿菌(Bacillus cereus)、變形桿菌(Proteusbacillus vulgaris)、表皮葡萄珠菌，念株菌(Candida albicans)，假單胞菌(Seudomonadaceae)，糞腸球菌(Enterococcus faecalis)均具有較好的抗菌活性，且提取物濃度越高抑菌活性越強(qiáng)［23-24］。李定剛等［25］研究發(fā)現(xiàn)紫花地丁所含抗菌有效成分為黃酮類化合物，該類化合物對(duì)沙門氏菌和乳房炎病原菌包括金黃色葡萄球菌、無(wú)乳鏈球菌、停乳鏈球菌、乳房鏈球菌、沙門氏菌及大腸桿菌都有良好的抑制作用。此外，紫花地丁能增強(qiáng)苯唑西林對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA)的敏感度，提高苯唑西林對(duì)MRSA 感染小鼠敗血癥的治療作用［26］。

2.2 抗病毒作用

2.2.1 抗肝炎病毒 紫花地丁在體內(nèi)、外試驗(yàn)中均有抗乙型肝炎病毒(viral hepatitis typ B，HBV)活性作用。在體內(nèi)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)6 mg/(kg·d)紫花地丁水浸出物具有抑制HBV DNA 的復(fù)制作用，抑制率達(dá)到86.1%。在以人肝癌(human liver hepatocellular carcinoma cell line，HepG 2.2.15)細(xì)胞作為體外實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膶?shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，紫花地丁水浸出物在0.12、0.6、3 mg/ml 劑量下對(duì)HepG 2.2.15 細(xì)胞均無(wú)毒性，且對(duì)HBsAg、HBeAg 都有一定的抑制作用。其中0.6 mg/ml 組對(duì)HBsAg 的抑制作用隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)逐漸增強(qiáng)，第9 天達(dá)到35.4%。3 mg/ml組對(duì) HBeAg 的抑制率在第 6 天最高，達(dá)到38.6%［27］。

2.2.2 抗艾滋病毒 Fung Ngan 等［28］從紫花地丁中分離得到了一種高分子化合物的磺化多聚糖，體外試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)其具有很高的抗Ⅰ型艾滋病毒(HIV-Ⅰ)活性，并發(fā)現(xiàn)此化合物是分子量在10000到15000 之間。此外，紫花地丁二甲亞砜提取物有很強(qiáng)的體外抗Ⅰ型艾滋病毒活性，相應(yīng)的甲醇提取物也具有此活性，但是沒有二甲亞砜提取物作用強(qiáng)。張奉學(xué)等［29］以猴免疫缺陷病毒(simian immunodeficiency virus，SIV)和相應(yīng)的SlV 感染誘導(dǎo)的人T 淋巴瘤細(xì)胞與B 細(xì)胞雜合分離株CEMx-174 細(xì)胞(SIV-CEMx-174)系統(tǒng)為模型，考察了以紫花地丁、夏枯草等為主要組成的艾可清復(fù)方制劑對(duì)SIV 的體外抑制作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該方在體外具有顯著的抗SIV 活性作用。

2.2.3 其他病毒 楊佳冰等［30］研究發(fā)現(xiàn)紫花地丁總生物堿有抗雞新城疫病毒作用。紫花地丁黃酮類提取物能明顯抑制雞傳染性支氣管炎病毒(avian infectious Bronchitis virus，IBV)的致病變作用，其半抑制濃度(half maximal inhibitory concentration，IC50)為16.52 mg/l，治療指數(shù)TI 值為15.76。而且，紫花地丁黃酮類提取物在體外對(duì)IBV 直接滅活的效果明顯，在高濃度時(shí)對(duì)抑制IBV 吸附與穿入細(xì)胞具有一定作用［31］。這初步說明紫花地丁用于開發(fā)抗病毒獸用藥物，如抗雞新城疫藥物是可行的。此外，紫花地丁的全草提取物體外具有有抗呼吸道合胞病毒(respiratory Syncytial virus，RSV)活性［32］。

2.3 抗炎作用

紫花地丁水提物和丁醇提物(3.0，9.0 g/kg)對(duì)二甲苯致小鼠耳腫脹及角叉菜膠致小鼠足腫脹均具有顯著的抑制作用，且可不同程度地降低角叉菜膠致炎小鼠血清白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-1β、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α 及炎性組織中前列腺素E2 (prostaglandin E2，PGE2)的含量［33］。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，紫花地丁水煎劑在0.8～1.6 mg/ml劑量下可通過下調(diào)刀豆蛋白A (concanavalin A，ConA)誘導(dǎo)的小鼠脾淋巴細(xì)胞IL、TNF-a 的分泌調(diào)控免疫細(xì)胞功能，減少巨噬細(xì)胞炎癥介質(zhì)的釋放［34］。此外，紫花地丁(V.yedoensis)水煎劑在0.2～1.6 mg/ml 劑量時(shí)，能抑制脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)誘導(dǎo)的正常近交系C57 小鼠脾B 淋巴細(xì)胞的增值，下調(diào)抗體生成，但對(duì)小鼠細(xì)胞免疫功能無(wú)明顯影響［35］。

2.4 清除自由基活性

紫花地丁具有較強(qiáng)的抗氧化作用，對(duì)羥自由基有良好的清除效果。紫花地丁乙醇提取物對(duì)豬油的抗氧化效果明顯，結(jié)果是:0.02%的Vit-E ＞1.5%乙醇提取物＞0.02% Vit-C;對(duì)菜籽油的抗氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:1.5%乙醇提取物＞0.02%Vit-C＞0.02% Vit-E，且隨著乙醇提取物溶液濃度的增加，清除自由基的能力也增強(qiáng)［36］。文赤夫等［37］研究發(fā)現(xiàn)，從紫花地丁中分離得到的芹菜素具有很好的清除自由基活性。當(dāng)芹菜素濃度為6 μg/ml時(shí)，自由基清除率為10.79%;當(dāng)濃度為9 μg/ml時(shí)，自由基清除率為22.45%;芹菜素與相同濃度的Vit-C、Vit-E 比較，清除率為:Vit-C ＞紫花地丁芹菜素＞Vit-E。

2.5 抗腫瘤活性

紫花地丁對(duì)以U14宮頸癌細(xì)胞造模的荷瘤鼠腫瘤組織的生長(zhǎng)具有明顯的抑制作用。0.15 g/ml 和0.3 g/ml 的紫花地丁水提物、醇提物抑瘤率分別為40.62%、34.00%和29.31%、35.33%。此外，紫花地丁能提高U14荷瘤鼠的胸腺和脾臟指數(shù)和體內(nèi)IL-2 及TNF-α 水平，降低瘤組織中突變型抑癌基因P53 和B 細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)蛋白的表達(dá)［38］。

2.6 降脂作用

黃海等［39］從紫花地丁中分離出一種高效的脂肪酶激活劑，其可顯著增強(qiáng)胰脂肪酶的活力，促進(jìn)甘油三酯在腸胃中的分解和吸收。當(dāng)紫花地丁濃度為166.67 mg/ml，脂肪酶濃度為40 mg/ml 時(shí)，激活效率可達(dá)280%，此激活劑對(duì)脂酶具有競(jìng)爭(zhēng)性與反競(jìng)爭(zhēng)性的混合激活效應(yīng)，并且該激活劑具有熱穩(wěn)定性。在pH 值=7.0 時(shí)，激活效率最高。紫花地丁藥材中這種脂肪酶激活劑的發(fā)現(xiàn)對(duì)研究脂肪酶的結(jié)構(gòu)及脂質(zhì)代謝類疾病意義深遠(yuǎn)。

3 討論

紫花地丁是重要的民間傳統(tǒng)用藥，資源豐富、藥用歷史悠久、臨床應(yīng)用廣泛。國(guó)內(nèi)外對(duì)紫花地丁的系統(tǒng)化學(xué)和藥理活性研究始于20 世紀(jì)80年代，但深入研究不多。就粗提取物而言，雖然紫花地丁在抗炎、抑菌和抗病毒等方面活性突出，但所涉及藥用成分分析、藥理實(shí)驗(yàn)等方面的工作依然薄弱，且對(duì)其有效成分和藥理活性的具體作用機(jī)制還不是很清楚;就單體化合物而言，雖然分離得到了一系列化合物，但就相應(yīng)的化合物缺乏藥理活性跟蹤，沒有闡明各單體化合物相應(yīng)的藥理活性。因此，紫花地丁活性成分的深入研究，不僅對(duì)新的抗炎、抑菌和抗病毒天然藥物的開發(fā)具有重大的價(jià)值，而且可作為保健品、化妝品和醫(yī)藥的重要資源以充分利用。

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