竹葉柴胡化學(xué)成分及藥理活性的研究進(jìn)展

姚玉喬，高映，彭財(cái)英，盧健，程雙，舒積成

竹葉柴胡（Bupleurum mɑrginɑtum）為傘形科（Umbeliferɑe）柴胡屬（Bupleurum）植物，廣泛分布于四川北部、陜西南部、湖北西部、云南、貴州及甘肅等地。味辛、苦，性微寒，歸肝、膽、肺經(jīng)，具解表和里、疏肝解郁、提升中氣之功效。多為西南地區(qū)民間習(xí)用品，以全草入藥［1］。據(jù)報(bào)道，全世界柴胡屬植物約有200種，我國(guó)已報(bào)道42種，17種變種及7種變型［2］。2000年以前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)柴胡（Bupleurumchinense）進(jìn)行了深入的研究，而對(duì)藥用柴胡三大基源之一的竹葉柴胡研究涉入較少。隨著中醫(yī)藥發(fā)展，中醫(yī)藥科研工作者對(duì)同一藥用基源植物功效及其物質(zhì)差異性的問(wèn)題日趨關(guān)注。因此，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)有關(guān)竹葉柴胡的化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)行了報(bào)道，并取得了較大的進(jìn)展。雖然，2016年有兩位學(xué)者對(duì)竹葉柴胡近期研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了綜述［3-4］，但都僅限于對(duì)中文文獻(xiàn)內(nèi)容的概況，并未涉及外文文獻(xiàn)，故本課題組在上兩篇綜述的基礎(chǔ)上，對(duì)有關(guān)竹葉柴胡的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)進(jìn)行全面的梳理，對(duì)其化學(xué)成分及其藥理活性進(jìn)行了歸納，其目的是為深入開(kāi)發(fā)、利用資源豐富的竹葉柴胡植物提供參考。

1 化學(xué)成分

根據(jù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)竹葉柴胡化學(xué)成分的報(bào)道，竹葉柴胡植物中次生代謝物主要包括皂苷類(lèi)、黃酮類(lèi)、木脂素類(lèi)、揮發(fā)油類(lèi)和多糖類(lèi)等。

1.1皂苷類(lèi)目前從竹葉柴胡乙醇提取物中分離并鑒定出30余種皂苷類(lèi)成分，包括柴胡皂苷a、柴胡皂苷d、柴胡皂苷c、柴胡皂苷b2、柴胡皂苷f(shuō)、柴胡皂苷n、柴胡皂苷 h、tibesaikosaponin I和 tibesaikosaponin Ⅱ等［5-6］。從報(bào)道的皂苷成分結(jié)構(gòu)分析，大多數(shù)為齊墩果烷型五環(huán)三萜母核結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1A），常見(jiàn)C-3和C-28位形成氧苷鍵，C-13與C-28形成環(huán)氧結(jié)構(gòu)，C-16和C-23位并多見(jiàn)羥基取代。此類(lèi)成分大多以苷形式存在，少部分以游離狀態(tài)存在，為柴胡屬植物特征性成分和主要有效成分，統(tǒng)稱(chēng)為柴胡皂苷。竹葉柴胡與柴胡相似，柴胡皂苷a與柴胡皂苷d在皂苷成分中相對(duì)含量較大［7-8］，這可能為竹葉柴胡作為藥用柴胡基源提供了依據(jù)。然而，竹葉柴胡皂苷種類(lèi)、數(shù)目及含量與柴胡不盡相同，如竹葉柴胡中柴胡皂苷a與d總量在0.48%～1.08%之間，均大于《中國(guó)藥典》2015年版中柴胡項(xiàng)下規(guī)定的最低限度0.30%［7-8］，應(yīng)用此特點(diǎn)可為竹葉柴胡質(zhì)量控制及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定提供方法與思路。

1.2黃酮類(lèi)竹葉柴胡中黃酮類(lèi)成分主要分布在地上部分［9］。目前從竹葉柴胡中分離并鑒定出的黃酮類(lèi)化合物不及20個(gè)，主要包括槲皮素、山奈素、兒茶素、異鼠李素、怪柳黃素、槲皮素-3-O-蕓香糖苷等［10-13］。大多數(shù)為黃酮醇類(lèi)，并以山奈素和槲皮素為母核骨架結(jié)構(gòu)的黃酮醇衍生物常見(jiàn)（見(jiàn)圖1B）。另外，C-3位多見(jiàn)糖苷化，B環(huán)多見(jiàn)甲氧基取代。雖然竹葉柴胡中黃酮類(lèi)成分結(jié)構(gòu)特征不明顯，專(zhuān)屬性不強(qiáng)，但黃酮類(lèi)化合物具有較好的生物活性［14］，故此類(lèi)成分仍是竹葉柴胡原藥材質(zhì)量控制的重要指標(biāo)成分。

1.3木脂素類(lèi)竹葉柴胡中木脂素類(lèi)成分報(bào)道較少，不及10個(gè)，包括金不換素，marginatoxin，kaerophylin，羊草萘酚，Marginatoxin［13，16-18］，主要母核結(jié)構(gòu)類(lèi)型多為單環(huán)氧和雙環(huán)氧內(nèi)酯類(lèi)木脂素，苯環(huán)上常見(jiàn)多個(gè)甲氧基取代和二氧亞甲基取代（見(jiàn)圖1C）。此類(lèi)成分為柴胡屬植物中除皂苷類(lèi)之外的較為特征性次生代謝產(chǎn)物，顯示較好的專(zhuān)屬性，如Kaerophylin目前僅見(jiàn)柴胡屬植物中分離得到的報(bào)道，為柴胡屬植物專(zhuān)屬性成分。

1.4揮發(fā)油類(lèi)揮發(fā)油是柴胡屬植物藥效作用的重要活性成分之一。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用固相微萃取技術(shù)（SPME）和氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）手段，對(duì)竹葉柴胡揮發(fā)性成分進(jìn)行分離和鑒定，共鑒定出72個(gè)成分，其中主要有十三烷（13.18%），十一烷（10.42%），十五烷（8.71%），β-石竹烯（5.53%）和β-石竹烯氧化物（5.29%）等［12］。對(duì)不同的藥用部位所得揮發(fā)油成分與含量分析，結(jié)果顯示揮發(fā)油類(lèi)成分種類(lèi)與含量顯示較大的差異，并且同種來(lái)源不同提取方法所得揮發(fā)油類(lèi)成分也不盡相同［12］。揮發(fā)油成分不一，藥效作用是否一致需進(jìn)一步探明。另外，市場(chǎng)上竹葉柴胡藥材有全草、地上部分、根莖等多個(gè)藥用部位并存現(xiàn)象，其藥用部位市場(chǎng)混亂。因此，為更安全有效地應(yīng)用竹葉柴胡，使用時(shí)需區(qū)分并規(guī)范竹葉柴胡各藥用部位的臨床應(yīng)用。

1.5多糖類(lèi)魯孝先等［15］采用紙色譜法及高效薄層色譜法等手段，對(duì)竹葉柴胡中提取的多糖的組成進(jìn)行分析鑒定，結(jié)果顯示糖單元主要由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖及半乳糖醛酸等組成，并且證明了竹葉柴胡與北柴胡具有相同的單糖組成，但相對(duì)于北柴胡，竹葉柴胡中多糖含量較少。植物多糖是由多個(gè)單糖分子縮合失水而成，是一類(lèi)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜且龐大的化合物，有著較好的生物活性［19］。竹葉柴胡與北柴胡功效差別與多糖含量多少是否有關(guān)聯(lián)有待進(jìn)一步研究。

圖1 竹葉柴胡中皂苷類(lèi)、黃酮類(lèi)及木脂素類(lèi)衍生物母核結(jié)構(gòu)圖：A示皂苷類(lèi)；B示黃酮類(lèi)；C示木脂素類(lèi)

1.6其它類(lèi)竹葉柴胡中含有甾醇類(lèi)物質(zhì)，包括豆甾醇，β-谷甾醇及其苷，a-菠菜甾醇及其苷，膽甾-7-稀-3β-醇，7-豆甾烯-3-醇，7-豆甾烷-7，25-二烯-3-醇等［20］。糖醇類(lèi)物質(zhì)如十六醇，福壽草醇，核糖醇等［20］。內(nèi)酯類(lèi)化合物γ-nonalactone［21］。這些類(lèi)成分?jǐn)?shù)目較少且含量較低，其與竹葉柴胡的藥理活性是否相關(guān)或?qū)Ρ局参锏乃幚碜饔秘暙I(xiàn)多大等問(wèn)題仍是研究的空白。

2 藥理活性

現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，竹葉柴胡具有抗氧化、抗炎、鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜、抗菌、抗病毒和抗腫瘤等藥理活性，其主要活性物質(zhì)為柴胡皂苷類(lèi)、黃酮、揮發(fā)油及多糖類(lèi)等。

2.1抗氧化活性竹葉柴胡中揮發(fā)油類(lèi)成分具有較強(qiáng)的抗氧化活性，自由基清除法（DPPH法）半抑制濃度（IC50）為46.99 μg/mL，脫氧核糖降解法IC50為2.12 μg/mL，其作用機(jī)制為破壞人體內(nèi)脫氧核糖，抑制抗氧化劑，清除體內(nèi)的DPPH自由基，從而發(fā)揮抗氧化活性［12-13］。另外，竹葉柴胡中含有較多黃酮類(lèi)化合物，黃酮類(lèi)化合物具有較好的抗氧化活性［22］。故竹葉柴胡抗氧化活性作用是否是揮發(fā)油與黃酮兩類(lèi)成分的協(xié)同作用結(jié)果？值得思考。

2.2抗炎活性竹葉柴胡提取物中的揮發(fā)油類(lèi)成分對(duì)炎癥產(chǎn)生所需要的前列腺素E2和環(huán)氧化酶都具有抑制作用，從而間接抑制了炎癥的發(fā)生環(huán)節(jié)，而發(fā)揮抗炎活性成分主要是揮發(fā)油類(lèi)成分，如石竹烯、欖香烯等［12，23］。另外，竹葉柴胡和北柴胡水提液均可以降低二甲苯引起的小鼠耳及足腫脹，其抗炎機(jī)制為降低毛細(xì)血管通透性，減少炎性因子的滲出，阻止炎癥組織組胺釋放及白細(xì)胞游走，而對(duì)其活性成分分析，結(jié)果顯示抗炎活性的主要成分為柴胡皂苷［24-25］。上述現(xiàn)象顯示了，竹葉柴胡的抗炎活性為多成分、多靶點(diǎn)、多通路等作用特點(diǎn)。

2.3鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜活性竹葉柴胡中的柴胡皂苷類(lèi)成分具有鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜等作用。口服柴胡皂苷，能顯著延長(zhǎng)巴比妥鈉、環(huán)己烯巴比妥引起的催眠時(shí)間，并且對(duì)咖啡因等引起的興奮具有一定的對(duì)抗作用。此外，對(duì)小鼠進(jìn)行加壓法、電擊法、醋酸法等試驗(yàn)，進(jìn)一步證實(shí)口服柴胡皂苷具有鎮(zhèn)痛作用［20，26］。

2.4抗菌活性喬亞榮等［27］通過(guò)微量稀釋法和瓊脂擴(kuò)散法，分別評(píng)價(jià)竹葉柴胡的甲醇和二氯甲烷提取物的抗菌活性，并測(cè)定其最低抑菌濃度值。結(jié)果顯示，上述兩種提取物對(duì)于所有易感菌的微生物都有顯著的抗菌活性，并且沒(méi)有明顯的差異。另外，竹葉柴胡中的揮發(fā)油對(duì)革蘭陽(yáng)性菌［12］（無(wú)膿性鏈球菌和芽孢桿菌）表現(xiàn)出顯著的體外抗菌活性，其抗菌作用主要?dú)w功于揮發(fā)油中含有的大量酚類(lèi)成分，如丁香酚，1，8-桉葉素等。

2.5抗腫瘤活性竹葉柴胡體內(nèi)與體外均顯示較好的抗腫瘤活性。體外實(shí)驗(yàn)顯示，竹葉柴胡中的揮發(fā)油對(duì)6種癌細(xì)胞株具有體外細(xì)胞毒性作用，并且對(duì)CCRF-CEM細(xì)胞中活性最強(qiáng)，其細(xì)胞毒性活性主要?dú)w因于揮發(fā)油中多種成分，如β-石竹烯和β-石竹烯氧化物顯示具有很強(qiáng)且廣泛的細(xì)胞毒活性［12］。檸檬烯對(duì)嚙齒類(lèi)動(dòng)物的乳腺、肝、肺、胃、皮膚癌細(xì)胞具有細(xì)胞毒活性［28］。金合歡醇對(duì)胰腺癌細(xì)胞有很強(qiáng)的毒活性［29］。β-欖香烯和α-蛇麻烯對(duì)很多細(xì)胞系也有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性［30］。另外，竹葉柴胡中木脂素類(lèi)化合物也顯示對(duì)癌細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒活性［16］。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，竹葉柴胡中柴胡皂苷能抑制二乙基亞硝胺誘導(dǎo)大鼠實(shí)驗(yàn)性肝癌，其作用機(jī)制是通過(guò)抑制淋巴細(xì)胞的生長(zhǎng)，促進(jìn)c-myc基因及p53基因mRNA的表達(dá)，抑制了bcl-2mRNA的表達(dá)，減少了細(xì)胞因子的分泌，達(dá)到阻止肝細(xì)胞的免疫損傷，延緩肝腫瘤發(fā)生，抑制作用呈劑量依賴(lài)性［31］。

2.6抗病毒活性柴胡皂苷n、柴胡皂苷h和奈卡托皂苷k對(duì)甲型流感病毒A有很強(qiáng)的抗病毒活性，且發(fā)現(xiàn)其抗病毒活性與糖鏈、烯鍵的類(lèi)型有著緊密的聯(lián)系［5］。

2.7其他藥理活性Jonathan等［32］通過(guò)給未成熟大鼠注射竹葉柴胡乙醇提取物，研究發(fā)現(xiàn)，顯著增加子宮質(zhì)量，增加雌激素樣水平，推測(cè)竹葉柴胡醇提物具有強(qiáng)力的雌激素樣活性。另外，竹葉柴胡乙醇提取物對(duì)大鼠發(fā)情周期各階段持續(xù)時(shí)間均有影響，可治療不規(guī)則的發(fā)情周期［33］。竹葉柴胡水提取物（100 μg/mL）對(duì)細(xì)胞色素P450 3A4酶具有很強(qiáng)的抑制作用（抑制率達(dá)85%以上），提示其水提取物可能對(duì)同時(shí)服用的其它藥物代謝有干擾［34］。另有報(bào)道，竹葉柴胡的提取物能抑制糖原合成GSK3β酶，從而抑制了阿爾茨海默病的形成與發(fā)展，其中木脂素Marginatoxin是一個(gè)獨(dú)特的GSK3β抑制劑［35］。

3 小結(jié)

竹葉柴胡具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤等多種藥理作用，為藥用柴胡重要的基源，臨床應(yīng)用歷史悠久。然而，與臨床應(yīng)用相比，其基礎(chǔ)研究相對(duì)較薄弱，如化學(xué)成分報(bào)道相對(duì)較少，藥理作用研究不夠全面，作用機(jī)制不清。另外，竹葉柴胡質(zhì)量控制方法不合理及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不高，市場(chǎng)上的竹葉柴胡原藥材藥用部位混亂。為更合理利用竹葉柴胡這一寶貴資源，諸如上述問(wèn)題都是亟須研究的課題。