馬齒莧黃酮類化合物的提取及活性研究綜述

侯金佐 趙蕊 劉玉鵬 賈桂燕

摘? 要：該文綜述了馬齒莧黃酮的提取方法、總黃酮活性及黃酮中的單體成分，分析了馬齒莧黃酮研究方面存在的不足。

關(guān)鍵詞：馬齒莧黃酮;提取;藥理活性;馬齒莧黃酮單體

中圖分類號 R944.2+7文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）01-0030-04

Portulaca oleracea L. flavone：A Review of Extract and Pharmacological Effects

Hou Jinzuo et al.

（Department of Pharmaceutical Engineering，College of Life Science & Biotechnology，Heilongjiang August First Land Reclamation University，Daqing 163319，China）

Abstract：The extraction methods of Portulaca oleracea L. flavone，the activity of Portulaca oleracea L. total flavone and the monomers of Portulaca oleracea L. total flavone were comprehensive description. Meanwhile，the problems in studies on Portulaca oleracea L. flavone were analyzed.

Key words：Portulaca oleracea L. flavone;Extraction;Pharmacological activity;the monomers of Portulaca oleracea L.total flavone

馬齒莧，又名馬莧菜，是一年生藥食兩用草本植物，全草可供藥用，在我國分布極其廣泛。馬齒莧中含有黃酮類、生物堿類等生物活性成分[1]，已有研究表明[2]，馬齒莧總黃酮的含量占其全草總重量的7.67%，具有降糖、抗氧化等活性。本文主要對馬齒莧黃酮的提取方法、總黃酮活性及黃酮中的單體成分進行了綜述。

1 馬齒莧黃酮的提取工藝

1.1 有機溶劑提取法 該方法是利用不同活性成分對有機溶劑溶解能力的不同，分離各組分的方法，但存在耗時、耗溶劑等不足[3，4]。張京芳等[5]對乙醇等3種有機試劑提取POTF的提取率進行了比較，結(jié)果表明，乙醇的提取率最高。章愛華等[6]使用75%的乙醇試劑浸提馬齒莧中POTF，得黃酮含量為7.64%。Kim[7]等比較了馬齒莧水提物與醇提物的抗炎和抗氧化活性，結(jié)果表明，醇提物的2種活性均高于水提物。

1.2 微生物發(fā)酵提取法 微生物發(fā)酵法是利用微生物分泌出的酶破壞植物組織細胞，促使有效成分溶出完成提取的方法。該方法具有污染少、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的特點，但也存在成本高、耗時長、作用效果有限等不足。劉丹妮[8]、王冬冬等[9]采用黃酒酵母發(fā)酵馬齒莧提取其黃酮，檢測發(fā)酵液與水提液對自由基的清除效果，結(jié)果表明，馬齒莧發(fā)酵液的清除作用更佳。

1.3 超臨界CO2萃取法 該方法是利用超臨界CO2與藥物結(jié)合，依據(jù)各組分極性的不同，分離目標組分的方法。因其溶解力強、安全性好、產(chǎn)率高，引發(fā)了很多研究者對其工藝進行研究，例如，翟碩莉等[10]研究確定了超臨界CO2提取POTF的最佳工藝。

1.4 超聲波輔助提取法 該方法是利用超聲波破壞植物組織細胞壁，加快目標組分溶出，增加萃取力度的方法，具有低溫易行、保護成分活性等特點[1]。與微生物發(fā)酵不同之處在于其時間短、效果佳，不足之處在于不適用于大批量工業(yè)提取。李鳳林等[11]通過試驗確立了超聲波輔助醇提POTF的最佳工藝，在此工藝下獲得POTF的含量為9.61%。陳國妮等[1]純化了超聲波輔助醇提得到的粗POTF，結(jié)果表明，純化后的總黃酮純度約是純化前的4倍。

1.5 微波輔助提取法 該方法是通過微波輻射加速有效成分的擴散速率，具有產(chǎn)品純度大等特點，但不能作用于熱敏性物質(zhì)[3]。章愛華等[12]使用微波法輔助提取POTF，并通過試驗確立了該工藝的最優(yōu)條件，該工藝條件下獲得的POTF產(chǎn)率為7.93%。王莉等[13]采用微波輔助法提取POTF，較醇提法操作用時減少了近12倍。

1.6 加熱回流提取法 該方法是循環(huán)使用有機溶劑對蒸餾反應(yīng)液進行加熱處理，直到目標組分分離完全，不能作用于熱敏性物質(zhì)。李亞等[14]通過單因素與正交實驗確立了加熱回流法提取POTF的最優(yōu)工藝，該條件下，獲得POTF的含量為7.15mg/g。

1.7 加壓溶劑提取法 該方法是使用高壓改善溶質(zhì)的溶解性和滲透性，來達到分離的目的。趙文英等[15]將4種提取法得POTF的產(chǎn)率作出對比，結(jié)果表明，加壓溶劑法所得馬齒莧黃酮產(chǎn)率最高。

1.8 酶解法 該方法是利用纖維素酶酶解植物細胞的細胞壁，促使細胞釋放活性組分，從而提高提取速率。姜寧等[16]確立了纖維素酶輔助提取POTF的最優(yōu)工藝，平均提取率為1.81%。

1.9 大孔樹脂吸附法 大孔樹脂吸附是利用吸附樹脂吸附水溶液中的有機物，具有選擇性好、成本低等優(yōu)點，工藝的重復(fù)性和穩(wěn)定性較高，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。周毅等[17]從多種樹脂中檢測出純化馬齒莧黃酮效果最佳的樹脂，結(jié)果顯示，HPD-600型大孔樹脂分離純化馬齒莧黃酮效果最好，得率為78.234%。

2 馬齒莧黃酮的活性

2.1 降糖活性 El-Sayed MI[18]認為，馬齒莧中的黃酮等組分在其降糖作用中起著重要作用。王晨曦等[19]發(fā)現(xiàn)POTF能強烈地抑制Ⅱ型糖尿病大鼠的血糖升高，改善血脂代謝的紊亂，阻礙細胞脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，增加抗氧化酶活性，減少丙二醛含量，表明POTF具備降糖活性。

2.2 抗氧化活性 詹雁等[21]分別測量了馬齒莧中的黃酮和多糖對自由基的清除效果，結(jié)果表明，POTF的抗氧化活性更強，當POTF達到一定時，對自由基的清除能力與Vc溶液相近。王晨曦等[19]比較了POTF和維生素C的自由基清除率，結(jié)果表明，兩者對DPPH自由基的清除率沒有懸殊的區(qū)別，但維生素C對O2-自由基的清除效果更佳。有研究報道[20-23]，POTF能顯著降低對鄰苯三酚的自氧化反應(yīng)，能抑制前脂肪細胞3T3-L1增殖，降低（動物和植物）油脂的過氧化作用，其抗氧化效果在植物油脂中明顯優(yōu)于VE，并且VE能增強POTF的抗氧化效果，檸檬酸、抗壞血酸也能增強POTF的抗氧化效果。

2.3 抗腫瘤活性 李玉萍等[24]發(fā)現(xiàn)POTF對人惡性胚胎橫紋肌瘤細胞系（RD）細胞有很強的抑制作用。

2.4 抗菌活性 陳國妮等[25]發(fā)現(xiàn)POTF對細菌的還原糖、蛋白質(zhì)和電導(dǎo)率有較為顯著的調(diào)節(jié)作用，尤其對金黃色葡萄球菌的影響最為強烈。此后該研究者又研究出了POTF抑菌的機制，認為POTF主要是通過破壞細菌細胞膜，使其內(nèi)容物外滲，從而達到抑菌目的。谷春梅等[26]對POTF抑制不同菌的能力進行測定，結(jié)果表明：酵母菌>黑曲霉>醋酸菌>大腸桿菌。Du YK[27]等認為POTF的抑菌機制是POTF通過細菌的膜孔進入到細胞質(zhì)中，升高胞質(zhì)中活性氧的水平，促進DNA斷裂，從而使細胞凋亡。

2.5 抗炎活性 王坦等[28]發(fā)現(xiàn)POTF的抗炎機制是POTF可升高抗炎性細胞因子IL-10水平，進而抑制促炎性細胞因子IL-1β以及IL-8的釋放。除此之外，POTF可抑制免疫球蛋白的釋放，并且促進了炎癥局部的反應(yīng)蛋白和補體代謝。推測其活性機理主要是利用其本身對免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，增強全身以及局部的免疫應(yīng)答反應(yīng)，從而完成抗炎過程。

2.6 其他活性

2.6.1 抑制黑色素的產(chǎn)生 張理平[29]、王英豪等[30]研究表明，馬齒莧能夠明顯降低酪氨酸酶的活性，且該活性機制為黃酮可代替酶作為酪氨酸酶的底物替代劑，從而起到抑制黑色素的效果。

2.6.2 緩解肝細胞纖維化病變 潘曉麗等[31]通過檢測肝臟細胞生長因子（TGF-β1）基因及蛋白表達，確定了馬齒莧總黃酮緩解肝纖維化的機制是下調(diào)大鼠肝纖維化細胞TGF-β1基因及蛋白的表達。

2.6.3 提高學習記憶能力 研究表明，馬齒莧總黃酮可能通過增強海馬組織膽堿能的代謝，增強CREB信號通路，改善β-淀粉樣蛋白所致阿茲海默癥小鼠學習記憶能力[32]。

2.6.4 抗缺氧 董立巍等[33，34]在試驗中發(fā)現(xiàn)POTF能夠增強小鼠的抗缺氧能力，并對該現(xiàn)象進行了深入研究，結(jié)果表明，POTF是通過提高組織HIF-1α含量，促進EPO表達，增加血紅蛋白的合成和紅細胞的數(shù)量，提高紅細胞攜帶氧離子的作用，促進紅細胞發(fā)生無氧酵解，抑制了缺氧條件下紅細胞產(chǎn)生的能量代謝阻礙。

2.6.5 治療心腦血管疾病 研究報道[35-52]，POTF能抑制紅細胞膜發(fā)生氧化反應(yīng)，增加紅細胞膜的封閉能力。POTF可調(diào)節(jié)大鼠主動脈平滑肌細胞（RASMC）和家兔血管平滑肌細胞的生長。POTF能緩解缺氧條件下產(chǎn)生的血管平滑肌細胞超載和心肌細胞內(nèi)鈣超載，緩解心肌細胞由于急性缺血和缺血再灌注所造成的損傷。

3 馬齒莧黃酮中的單體成分及單體活性

已有文獻報道的馬齒莧黃酮單體有：槲皮素、染料木苷、染料木素、山奈酚、木犀草素、芹菜素、楊梅素、橙皮苷。此外，2018年研究者報道[53]，從馬齒莧中發(fā)現(xiàn)3種新的黃酮單體，并命名為：oleracone C、oleracone D、oleracone E。丁懷偉[54]、孔瑩[55]等通過醇提得粗粉，濃縮制浸膏，石油醚萃取后，經(jīng)硅膠柱層析處理后，利用HPLC 分離出山奈酚，反復(fù)重結(jié)晶得到木犀草素。相同方法用氯仿萃取經(jīng)Sephadex LH-20得槲皮素。

3.1 槲皮素 王晨曦等[19]利用柱層析從馬齒莧黃酮中提純得到槲皮素，并發(fā)現(xiàn)槲皮素能緩解胰島細胞的損傷和促進胰島細胞增殖，增強細胞對葡萄糖的利用率。其機制為槲皮素可改變胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中一些因子的mRNA和蛋白表達。

3.2 染料木苷/染料木素 Zainab J.[56]等分離鑒定了馬齒莧中的染料木素單體。雷紅偉等[2]從6kg/L的POTF提取液中測得染料木苷含量為1.68mg/L，并研究得出，染料木素能改善胰島素抵抗，維持血糖穩(wěn)定，其機理是通過增加GLUT1蛋白表達水平，促進外周組織對葡萄糖的消耗量，改善胰島素抵抗的。

3.3 山奈酚 張雅雯等[57]指出，山奈酚具有抗癌、抗過敏、鎮(zhèn)痛、增強抗癌藥物療效等多種活性作用。朱洪彬等[58]合成分子印跡微球作為固相萃取馬齒莧中的山奈酚，經(jīng)實踐表明該技術(shù)能增加山奈酚的提取率。簡文文等[59]總結(jié)了現(xiàn)今研究出的山奈酚能抑制的惡性腫瘤和抗癌機制。王天寧等[60]發(fā)現(xiàn)山奈酚可抑制細胞外信號調(diào)節(jié)激酶/系列原活化蛋白激酶（ERK/MAPK）通路和磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶（PI3K-AKT）通路，誘導(dǎo)胃癌細胞凋亡，但對正常的胃細胞沒有明顯的不良影響。

3.4 木犀草素 郭曉宇[61]、王錦軍等[62，63]采用超聲輔助分離法、柱層析法分離并結(jié)合重結(jié)晶法，首次從馬齒莧中含總黃酮的乙酸乙酯組分里提純獲得木犀草素，并檢測出馬齒莧中木犀草素的最大含量為7.031mg/g。

3.5 芹菜素 許雪琴等[64]分析出馬齒莧中具有多量的芹菜素。王錦軍等[62]分析了多種時間段采集的馬齒莧中的芹菜素等黃酮單體的含量變化，結(jié)果顯示，不同時間采集的馬齒莧中芹菜素的含量基本沒有變化。Hanumantappa B[65]等分離與鑒定了馬齒莧中的芹菜素單體，并檢測了其對5種不同病原菌的抑菌性能。有很多綜述性的文獻報道，芹菜素在抑制腫瘤細胞生長分化，防護神經(jīng)細胞損傷，調(diào)節(jié)生殖系統(tǒng)內(nèi)分泌紊亂，抑制自由基對細胞造成的損傷，改善胰島素抵抗降低高血糖，抑制心肌細胞凋亡等方面有很高的活性作用[66，67]。邢志華等[68]對芹菜素的藥理活性進行了綜述，結(jié)果表明，芹菜素具有抑制病毒、抑制脂肪細胞生長、殺死寄生蟲、調(diào)節(jié)免疫、治療骨疾病等功效。

4 存在問題及建議

近年來，隨著天然植物藥的廣泛利用，人們對于植物藥活性成分的深入探索也逐步成為了現(xiàn)代社會的研究熱點。憑借著豐富的資源與廣泛的醫(yī)療保健作用，馬齒莧逐漸步入了研究者的視野當中。國內(nèi)研究者對馬齒莧中黃酮類化合物的提取工藝已經(jīng)研究的非常透徹，但對馬齒莧黃酮的某些活性作用研究不夠充分，如降糖、抗腫瘤、抗炎等活性研究較少，對其具體作用機制也不夠了解，同時對馬齒莧中黃酮類化合物單體的分離及藥理活性深入研究不足。因此，今后對馬齒莧中總黃酮及黃酮單體成分的活性機制，還有待于進一步深入探究。

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