張 劍蔡函青武壘壘高麗鵑吳勤旭羅 進(jìn)?
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巖白菜屬為虎耳草科的多年生草本植物,生長于叢林、高山草甸和巖坡石隙;分布于東亞、中亞東南部和南亞北部。我國主要分布在西南地區(qū),陜西和新疆有少量分布。巖白菜屬共有10 種,我國有7 種,其中常以秦嶺巖白菜Bergenia scopulosaT.P.Wang、厚葉巖白菜Bergenia crassifolia(L.)Fritsch 和巖白菜Bergenia purpurascens(Hook.f.et Thoms.)Engl.3 種入藥,南亞北部常以睫毛巖白菜Bergenia ciliata(Haw.)Sternb 入藥[1-2]。
巖白菜屬植物具有鎮(zhèn)咳祛痰、抗菌抗炎、止血鎮(zhèn)痛、收斂止瀉等功效,用于腹瀉、痢疾、內(nèi)外傷出血、肺結(jié)核咳嗽、氣管炎咳嗽、風(fēng)濕疼痛、跌打損傷等。近年來大量關(guān)于巖白菜屬植物提取物的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)表明其還具有降糖、抗氧化、抗病毒、治療結(jié)石等多方面的生物活性[2]。最早對(duì)巖白菜屬植物化學(xué)成分的研究主要集中在巖白菜素類化合物,隨著分離、純化和鑒定技術(shù)的發(fā)展以及學(xué)者的深入研究,從中獲得的化合物數(shù)量也逐年增多,并不斷有新的化合物被發(fā)現(xiàn)。因此,本文通過系統(tǒng)的文獻(xiàn)檢索,對(duì)近30年有關(guān)巖白菜屬植物的100 余種化學(xué)成分和主要藥理活性進(jìn)行綜述,以期為該屬植物的深入研究及資源開發(fā)利用提供參考。
1.1 香豆素類 巖白菜屬植物中香豆素類化合物以巖白菜素(1)為主,普遍存在于其根、莖、葉各器官中,通常根莖中含有量最高[3-10]。王桂影等[11]測(cè)定了不同地域的巖白菜藥材中巖白菜素,其含有量在8.61%~12.45%之間。2015 年版 《中國藥典》 也將巖白菜素作為巖白菜藥材的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),要求含有量不少于8.2%[12]。另外,還分離得到了巖白菜素的衍生物(2~9)以及秦皮乙素(10)[19]和佛手苷內(nèi)酯(11)[18]等香豆素類化合物,見表1、圖1。
表1 巖白菜屬植物中香豆素類化合物信息
圖1 巖白菜屬植物中香豆素類化合物結(jié)構(gòu)
1.2 黃酮類 巖白菜屬植物中含有多種黃酮類化合物,分離鑒定的有黃酮醇類(12~23)(如圖2、表2)、二氫槲皮素(24)[19]、二氫山萘酚(25)[19]、柚皮素(26)[21]和圣草酚-7-β-D-吡喃葡萄糖苷(27)[20]。(+)-兒茶素(28)是巖白菜中普遍存在的黃烷醇類化合物[3,5,7-9,13],另外分離鑒定的衍生物還有(+)-兒茶素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(29)[7,14]、(+)-7-O-沒食子?;鶅翰杷兀?0)[3,24]、(+)-5-O-沒食子酰基兒茶素(31)[13]、(2R,3S)-3-O-p-羥基苯甲?;?5-O-沒食子?;鶅翰杷兀?2)[13]、(+)-3-O-沒食子?;鶅翰杷兀?3)[13,25-26]、(+)-3,5-O-二沒食子?;鶅翰杷兀?4)[13,25-26]、(+)-3,7-O-二沒食子?;鶅翰杷兀?5)[13]、(-)-3-O-沒食子?;鶅翰杷兀?6)[27]、表兒茶素(37)[28]、(-)-3-O-沒食子?;韮翰杷兀?8)[27]、(-)-表兒茶素-3-O-p-羥基苯酸酯(39)[13]、3-O-沒食子?;ㄇ嗨谺1(40)[3]、原花青素B3(41)[3]、阿夫兒茶精(42)[9,13]和白西尼多(43)[29]等,其結(jié)構(gòu)見圖3。
圖2 巖白菜屬植物中黃酮醇類化合物結(jié)構(gòu)
表2 巖白菜屬植物中黃酮醇類化合物信息
圖3 巖白菜屬植物中其他黃酮類化合物結(jié)構(gòu)
1.3 萜類 巖白菜屬植物中分離鑒定的萜類化合物有齊墩果酸(44)[9,16]、熊果酸(45)[16,23]、2α-羥基熊果酸(46)[16]、蒲公英萜醇(47)[16,23]、樺木酸(48)[16,23]、ocimol(49)[16,23]等,其結(jié)構(gòu)見圖4。
圖4 巖白菜屬植物中萜類化合物結(jié)構(gòu)
1.4 糖苷類 熊果苷(50)在巖白菜屬植物中也普遍存在,尤其是在葉片中含有量高達(dá)到6%左右[5-9,10,23,30]。6-O-沒食子?;芄眨?1)[3,6-7,13]、4,6-O-二沒食子?;芄眨?2)[3,13]、6′-O-(3″-O-甲基沒 食子酰)熊果苷(53)[13]、breynioside A(54)[9]是其分離鑒定的主要衍生物。此外,還有甲基-α-D-呋喃果糖苷(55)[10]、1-O-沒食子酰葡萄糖(56)[10,31]、1,2,6-O-三沒食子酰葡萄糖(57)[13,31]、2,4,6-O-三沒食子酰葡萄糖(58)[3]、1,2,4,6-O-四沒食子酰葡萄糖(59)[3,26]、Mallonanoside A(60)[10]、1-O-β-D-glucopyranosyl-2-methoxy-3-hydroxyl-phenylethene(61)[16]、paashaanolactone(62)[14]、bergenicin(63)[32]、ardimerin(64)[23,32]、tellimagrandin Ⅰ(65)[31]、pedunculagin(66)[31]等糖苷類化合物,其結(jié)構(gòu)見圖5。
圖5 巖白菜屬植物中糖苷類化合物結(jié)構(gòu)
1.5 甾體類 巖白菜屬植物中含有少量甾體化合物,分離鑒定的有β-谷甾醇(67)[5,6,8,10,16,23]、β-谷甾醇-棕櫚酸酯(68)[16]、胡蘿卜苷(69)[5,6,8,10,16,23]、sitoinoside Ⅰ(70)[33]和豆甾醇(71)[6]等,結(jié)構(gòu)見圖6。
1.6 蒽醌類 Yuldashev 等[34]從B.hissarica中分離得到了大黃素-1-O-β-D-葡萄糖苷(72)、大黃素甲醚(73)、大黃酚-1-O-β-D-葡萄糖苷(74)、蘆薈大黃素(75)和蘆薈大黃素-8-O-β-D-葡萄糖苷(76)等5 種蒽醌類化合物。崔瑩[6-7]也從B.scopulosa中分離得到了大黃素甲醚和大黃酚-8-O-β-D-葡萄糖苷(77)2 種,結(jié)構(gòu)見圖7。
圖6 巖白菜屬植物中甾體類化合物結(jié)構(gòu)
圖7 巖白菜屬植物中蒽醌類化合物結(jié)構(gòu)
1.7 有機(jī)酸類 包括原兒茶酸(78)[7,23,35-36]、沒食子酸(79)[6-9,16,18,19,21,23,27,28,35-37]、沒食子酸甲酯(80)[6-7,15,28,37]、丁香酸(81)[8,22,35-36]、香草酸(82)[35]、龍膽酸(83)[19]、乙酰水楊酸(84)[18]、奎寧酸(85)[18]、咖啡??鼘幩幔?6)[31]、沒食子酰基奎寧酸(87)[31]、綠原酸(88)[36]、蘋果酸(89)[18]、琥珀酸(90)[6-7]、富馬酸(91)[18]、苯丙氨酸(92)[7]、糠酸(93)[18]、9-十六碳烯酸(94)[24]、鞣花酸(95)等,結(jié)構(gòu)見圖8。
圖8 巖白菜屬植物中有機(jī)酸類化合物結(jié)構(gòu)
1.8 其他 從巖白菜屬植物中也分離得到了bergelin(96)[32]、3β,5α-dihydroxy-15-cinnamoyloxy-14-oxolathyra-6Z,12E-diene(97)[23]、對(duì)苯二酚(98)[16,18,19]、鄰苯二酚(99)[8]、鄰苯三酚(100)[18]、二乙基二硫醚(101)[9]、茴香異丁酯(102)[24]和多種揮發(fā)油[38]等,結(jié)構(gòu)見圖9。此外,還含有鐵、鎂、鋅、銅、鈣等豐富的微量元素[39]。
圖9 巖白菜屬植物中其他化合物結(jié)構(gòu)
2.1 抗菌、抗炎、抗病毒 Ul-Islam 等[40]比較了睫毛巖白菜根和葉的不同溶劑提取物對(duì)10 種革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的抗菌活性,結(jié)果顯示其對(duì)枯草芽孢桿菌和巨大芽孢桿菌2 種革蘭氏陽性菌以及銅綠假單胞菌1 種革蘭氏陰性菌等具有選擇性抑菌活性。Liu 等[21]研究表明巖白菜葉的甲醇提取物對(duì)引起呼吸道感染的大腸桿菌、肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌、克雷伯氏肺炎菌、金黃色葡萄球菌和陰溝腸桿菌6 種致病菌具有不同程度的抑菌活性,其最低抑菌濃度(MIC)為75~150 μg/mL,同時(shí)用50 mg/kg 和100 mg/kg劑量的提取物處理被金黃色葡萄球菌感染的新生大鼠,結(jié)果顯示存活率得到了相應(yīng)提高,表明巖白菜提取物有助于處理呼吸道細(xì)菌性感染。Kokoska 等[41]對(duì)西伯利亞的16 種藥用植物的抗菌能力進(jìn)行了比較分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)厚葉巖白菜是活性最強(qiáng)的植物之一。黃麗萍等[42]研究表明巖白菜素對(duì)小鼠急性炎癥反應(yīng)有很好的抑制作用,對(duì)二甲苯致小鼠耳腫脹有明顯抑制作用,對(duì)小鼠紐扣致肉芽腫脹亦有明顯抑制作用。Rajbhandari 等[43]研究表明舌狀巖白菜甲醇水提取物能夠抑制RNA 合成和減少肽合成,從而有效抑制流感病毒的體外復(fù)制,并呈劑量依賴性,其中多酚,尤其是縮合單寧是發(fā)揮抑制作用的活性成分[44]。
2.2 抗腫瘤 睫毛巖白菜根莖的甲醇和水提取物對(duì)人體MDA-MB-435S 乳腺癌細(xì)胞、Hep3B 肝癌細(xì)胞和PC-3 前列腺癌細(xì)胞增殖有抑制作用,其甲醇提取物IC50值均小于30 μg/mL,有一定的抗腫瘤活性[45]。陳業(yè)文等[46]在肝癌HepG2 細(xì)胞和大鼠肝癌模型的抑制研究實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)巖白菜素對(duì)HepG2 細(xì)胞增殖、克隆形成、遷移和侵襲能力有顯著抑制作用。
2.3 止咳 Sinha 等[47]用二氧化硫氣體致老鼠哮喘,并用睫毛巖白菜根莖的甲醇提取物100、200、300 mg/kg 體質(zhì)量口服進(jìn)行止咳實(shí)驗(yàn),以磷酸可待因作對(duì)照,結(jié)果表明其提取物具有顯著的止咳效果,并呈劑量依賴性。楊為民等[48]對(duì)巖白菜素及其衍生物進(jìn)行了止咳、祛痰活性篩選,在鎮(zhèn)咳實(shí)驗(yàn)中,腹腔注射給藥0.5 h 后,噴入17.5% 枸櫞酸溶液,記錄豚鼠咳嗽的潛伏期,觀察豚鼠咳嗽次數(shù);祛痰實(shí)驗(yàn)中,灌胃給藥后,用玻璃毛細(xì)管插入麻醉大鼠氣管內(nèi),觀察給藥后2 h 痰液分泌量,結(jié)果表明巖白菜素及衍生物明顯延長了豚鼠噴霧枸櫞酸咳嗽潛伏期,明顯減少豚鼠枸櫞酸噴霧咳嗽次數(shù)。王亞芳等[49]采用小鼠氨水引咳法和氣管酚紅排泌法觀察熊果苷的鎮(zhèn)咳及祛痰作用,采用豚鼠哮喘發(fā)作潛伏期及離體氣管平滑肌松弛實(shí)驗(yàn)觀察熊果苷的平喘作用,結(jié)果也顯示熊果苷具有一定的鎮(zhèn)咳、祛痰、平喘作用。
2.4 降糖 Islam 等[50]比較了不同溶劑的睫毛巖白菜根和葉的提取物對(duì)鏈唑霉素誘發(fā)的糖尿病大鼠降糖效果,同時(shí)以200 mg/kg 甲苯磺丁脲作為陽性對(duì)照,結(jié)果發(fā)現(xiàn)除氯仿以外的提取物具有40%~70%降糖能力。Bhandar 等[27]從睫毛巖白菜的甲醇水提取物分離得到(-)-3-O-沒食子?;韮翰杷睾停?)-3-O-兒茶素,離體實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其具有大鼠腸道α-葡萄糖苷酶和豬胰腺α-淀粉酶抑制活性,對(duì)治療糖尿病有一定的藥理活性。
2.5 抗氧化 睫毛巖白菜根莖的甲醇和水提取物具有Fe+3-Fe+2還原能力、清除羥自由基和抗脂質(zhì)過氧化作用,也對(duì)H2O2紫外光解反應(yīng)誘導(dǎo)質(zhì)粒pBR322 DNA 損傷具有保護(hù)作用[51]。DPPH、ABTS、FRAP、NBT 等實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,巖白菜、厚葉巖白菜和睫毛巖白菜的提取物均具有抗氧化活性[21,25,52]。陳蕉等[53]研究了峨眉巖白菜B.emeiensis和天全巖白菜B.tianquanensis的抗氧化能力,其黃酮提取物的亞硝酸鹽和羥自由基的清除能力均高于Vc,推測(cè)是提取液中多種活性成分協(xié)調(diào)作用的結(jié)果。
2.6 抗瘧和抗寄生蟲 Walterdeng[54]以氯喹為對(duì)照研究了睫毛巖白菜葉的乙醇提取物對(duì)伯氏瘧原蟲感染小鼠的抗瘧活性,發(fā)現(xiàn)其提取物具有明顯的抗瘧作用,IC50小于10 μg/mL,這一結(jié)果也支持了喜馬拉雅山一帶的當(dāng)?shù)厝税呀廾珟r白菜作為治療發(fā)熱疾病的傳統(tǒng)藥物。Banzragchgarav等[13]從厚葉巖白菜根的提取物中分離得到22 個(gè)多酚類化合物,并研究了這些化合物在體外對(duì)牛巴貝蟲和雙芽巴貝斯蟲的抑制活性,篩選出具有一定抑制活性的7 個(gè)化合物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)7 個(gè)化合物都含有沒食子酰基這一官能團(tuán),且抑制活性與沒食子酰基的數(shù)量存在一定的關(guān)聯(lián)性。
2.7 其他藥理活性 睫毛巖白菜根莖的乙醇提取物體對(duì)一水草酸鈣的成核和聚集具有明顯的抑制作用,并呈劑量依賴性,并能顯著減少一水草酸鈣晶體的數(shù)量和大小,誘導(dǎo)二水草酸鈣晶體的形成,可有助于溶解尿路結(jié)石[55],臨床試驗(yàn)結(jié)果也表明睫毛巖白菜煎劑對(duì)尿石病的治療發(fā)揮了一定作用[56]。在乙二醇誘導(dǎo)成年雌性Wistar 大鼠腎結(jié)石的實(shí)驗(yàn)中,睫毛巖白菜根莖提取物也表現(xiàn)出對(duì)腎臟的保護(hù)作用[57]。此外,巖白菜屬植物還具有止血、鎮(zhèn)痛、利尿、保肝護(hù)胃等藥理活性[42,58-60]。
巖白菜屬植物多以根莖或全草入藥,為民間常用中草藥,且因常綠、花葉俱美兼可盆栽觀賞。最近十幾年,該屬植物的止咳平喘、抗菌抗炎、降糖、抗瘧疾等諸多藥理作用引起了亞洲學(xué)者們的極大關(guān)注和深入研究。楊麗花等[61]采用4 個(gè)評(píng)價(jià)體系對(duì)22 種藏藥材的抗氧化活性進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)巖白菜乙酸乙酯萃取物活性最強(qiáng),是開發(fā)利用抗氧化資源最具有潛力的藏藥材,充分表明它具有良好的研究應(yīng)用價(jià)值[62-63]。
巖白菜屬植物各部位功效不盡相同,化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)也有差異,其中根莖以巖白菜素為主,而葉富含熊果苷。近年來,劉昌孝等[64]提出中藥質(zhì)量標(biāo)志物(Q-Marker)的概念,而對(duì)于巖白菜的Q-Marker 還需要作進(jìn)一步研究。
目前對(duì)巖白菜屬植物的研究還集中在少數(shù)幾個(gè)種上,大部分藥理作用的考察停留在粗提物藥效評(píng)價(jià)層面,對(duì)其機(jī)制以及靶點(diǎn)的關(guān)注還較少。除巖白菜素外,巖白菜屬植物其他活性成分在抑菌、抗瘧疾、抗腫瘤等方面表現(xiàn)出了較強(qiáng)活性,因此應(yīng)作進(jìn)一步研究,以期為其綜合開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。