茅膏菜屬植物化學(xué)成分與藥理及臨床作用的研究進(jìn)展

李潔 徐凌川

(山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，山東 濟(jì)南 250355)

茅膏菜屬(Drosera L)，部分地區(qū)稱毛氈苔屬，隸屬于茅膏菜科(Droseraceae)。該屬植物在全世界約有100多個(gè)原生種，主要分布于熱帶至溫帶地區(qū)，少數(shù)分布至寒帶地區(qū)，其中大洋洲分布最廣。我國(guó)該屬植物有6種，3變種，主要分布在長(zhǎng)江以南或者臺(tái)灣省等沿海島嶼?，F(xiàn)主要研究的藥用植物約有9種：茅膏菜(D.peltata Willd)，光萼茅膏菜(D.peltata Smith var.glabrata Y.Z.Ruan)，好望角茅膏菜(D.capensis)，馬達(dá)加斯加茅膏菜(D.madagascariensis)，圓葉茅膏菜(D.rotundifolia)，匙葉茅膏菜(D.spathulata Labill)，英國(guó)茅膏菜(D.anglica)，叉葉茅膏菜(D.binata)，長(zhǎng)葉茅膏菜(D.indica)。茅膏菜屬植物喜歡濕潤(rùn)和陽(yáng)光的環(huán)境，多生于海拔1200～3650m的山坡潮濕地的松林下，或者山坡、山腰、山頂和溪邊等草叢、灌叢和疏林下。

茅膏菜屬植物作為一種價(jià)值較高的民間草藥，在藏藥中應(yīng)用廣泛，具有祛風(fēng)除濕、行血止痛、治風(fēng)濕骨痛和抗菌消炎的功效，還可以作為一種抗衰老、延年益壽的滋補(bǔ)良藥。在一些中藥材著作中，如《本草綱目拾遺》、《分類草藥性》和《江蘇藥材志》等，都有記述茅膏菜植物以全草入藥，內(nèi)服煎湯或浸酒，外服貼敷穴位，用于祛風(fēng)止痛和活血解毒，治療跌打損傷和腰肌勞損。因茅膏菜屬植物多有毒，葉的水浸液接觸皮膚可能造成灼痛或者發(fā)炎，所以該藥材的使用有一定的局限性。隨著目前對(duì)茅膏菜屬植物的成分和藥效研究越來(lái)越多，其市場(chǎng)和前景發(fā)展廣闊，因此對(duì)茅膏菜屬的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，對(duì)以后該屬植物的應(yīng)用、新品種開(kāi)發(fā)和野生資源保護(hù)都有一定的參考價(jià)值。

1 化學(xué)成分

茅膏菜屬植物的化學(xué)成分研究起步較晚，到目前為止已經(jīng)從該屬中分離鑒定出32個(gè)化合物，主要包括萘醌類、黃酮類和酚酸類[1-3]，同時(shí)伴有一些植物甾醇類和其他類物質(zhì)。相關(guān)信息見(jiàn)表1，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 茅膏菜屬植物中化合物的結(jié)構(gòu)

表1 茅膏菜屬植物中化合物的相關(guān)信息

1.1 萘醌類成分

萘醌類化合物是茅膏菜屬植物的主要成分之一。謝家敏等[4]首次從茅膏菜植物根的提取物中分離出3個(gè)萘醌類化合物(化合物1～3)。在對(duì)西藏產(chǎn)茅膏菜的化學(xué)成分進(jìn)行分析研究時(shí)，汪秋安[5]等采用pH梯度提取和柱層色譜法從植物根和葉中也分離鑒定出萘醌類化合物1～3。在對(duì)好望角茅膏菜的研究過(guò)程中，研究者從植物中分離鑒定出3個(gè)萘醌類化合物(化合物4～6)。Jan S等[6]在研究中發(fā)現(xiàn)，不同種茅膏菜中醌類異構(gòu)體的含量及種類的差異較大，并預(yù)測(cè)這可能是物種分類的關(guān)鍵性因素。

1.2 黃酮類成分

國(guó)外研究者最早確定黃酮類成分是茅膏菜屬植物中含量最多的成分，并且是該屬植物中的一種重要化學(xué)物質(zhì)。胡曉斌等[7]最先從西藏產(chǎn)茅膏菜中分離鑒定出1個(gè)茚滿酮類化合物(化合物7)。之后又研究分離出4個(gè)新的黃酮類化合物(化合物8、16、17、18)。2012年，李琳等[3]對(duì)茅膏菜進(jìn)行了乙醇提取，并對(duì)乙酸乙酯和水部位進(jìn)行了分析和研究，分離出3個(gè)黃酮類化合物(化合物8、12、15)，其中化合物12是首次從茅膏菜中分離得到的。2013年，德國(guó)Christina B等[8]對(duì)茅膏菜進(jìn)行定性定量分析，分離鑒定出6種黃酮類化合物(化合物9、10、11、13、14、19)，其中除化合物9之外，其余均是首次從茅膏菜科的植物中分離出來(lái)的。2015年，Christina B等[9]首次從圓葉茅膏菜植物中發(fā)現(xiàn)了3個(gè)天然產(chǎn)物(化合物20～22)，其中化合物20和22為同一母核苷，這也成為茅膏菜屬植物化學(xué)成分研究上的一個(gè)新突破。Yu He[10]等用由Agilent Eclipse XDB C18柱、乙腈和水(含0.1%磷)組成的HPLC系統(tǒng)，進(jìn)行色譜分離，測(cè)定槲皮素的含量，該方法簡(jiǎn)便有效，為茅膏菜中快速確定槲皮素含量提供了方法基礎(chǔ)。白央[11]等對(duì)茅膏菜做了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究，利用高效液相色譜法對(duì)化合物槲皮素進(jìn)行含量測(cè)定，并表明其含量限度為0.35%，這為茅膏菜藥材的真?zhèn)舞b別及含量測(cè)定提供了參考依據(jù)。Braunberger等[12]采用LC-NMR、NMR和LC-MS鑒定和LC-DAD定量法對(duì)茅膏菜中總黃酮類成分進(jìn)行了含量測(cè)定。

1.3 酚酸類成分

胡曉斌等[13]作為國(guó)內(nèi)茅膏菜成分研究的奠基者，最早從西藏產(chǎn)茅膏菜中分離出3個(gè)酚酸類化合物(化合物23～25)，并經(jīng)UV(紫外光譜)、IR(紅外光普)、H-NMR(氫核磁共振)、C-NMR(碳核磁共振)、MS(質(zhì)譜)及理化方法等確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)。

1.4 植物甾醇類成分

胡曉斌等[13]在分離酚酸類成分的同時(shí)首次分離鑒定出1個(gè)植物甾醇類化合物(化合物26)。1998年，汪秋安等[5]利用pH梯度提取和柱層色譜法從西藏產(chǎn)茅膏菜中成功提取鑒定出2個(gè)甾醇類化合物(化合物26～27)。

1.5 其他類成分

隨著色譜技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，李琳等[3]利用已經(jīng)成熟的色譜技術(shù)對(duì)茅膏菜的化學(xué)成分進(jìn)行深入研究，從乙醇提取物的乙酸乙酯和水部位分離鑒定出3個(gè)奈酮類化合物(化合物28～30)和2個(gè)多酚二內(nèi)酯類化合物(化合物31～32)，其中化合物28是一種新化合物，化合物29、30、31、32是首次從該屬植物中分離得到的。因?yàn)槊└嗖藢僦参餅槿馐承灾参?，表面粘液有捕食作用，一些?bào)道表明，該特性可能與其含有的氰甙類成分有關(guān)。白央等[11]在對(duì)總黃酮類含量測(cè)定時(shí)，同時(shí)采用LC-NMR、NMR和LC-MS方法對(duì)鞣花酸衍生物類化合物進(jìn)行了鑒別和含量測(cè)定。

科學(xué)方法的完善和儀器設(shè)備的更新是化學(xué)成分研究的基礎(chǔ)，近年來(lái)，人們對(duì)茅膏菜屬植物的成分研究有了一些新的進(jìn)展，但國(guó)內(nèi)研究仍然較少，且多集中在部分種類上，因此我國(guó)分布的6個(gè)品種3個(gè)變種之間的差異性還不是很確定。筆者認(rèn)為不同產(chǎn)地、不同品種的茅膏菜成分研究還應(yīng)該繼續(xù)深入，從而挖掘茅膏菜的更多藥用價(jià)值。

2 藥理作用與臨床治療

茅膏菜屬植物是民間常用藥，多以全草入藥，具有祛風(fēng)除濕、行血止痛、清熱利濕的作用?，F(xiàn)代藥理研究表明，茅膏菜屬植物具有抗菌、抗炎、解痙、抑制腫瘤等藥理作用。近年來(lái)，隨著對(duì)茅膏菜屬植物化學(xué)成分的不斷研究，其藥理作用也不斷被開(kāi)發(fā)，許多疾病的治療、保健品或美容產(chǎn)品的研發(fā)都與茅膏菜屬植物有關(guān)。

2.1 藥理作用

2.1.1 抑菌作用

西藏產(chǎn)茅膏菜作為民間常用藥，在抑菌方面有顯著作用?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)，茅膏菜醇提物中分離的成分具有NF-κB[9]及稻瘟霉P-2b菌株[3]抑制活性。李琳等[3]在抗菌、抗腫瘤生物活性指導(dǎo)下，對(duì)茅膏菜乙醇提取物的乙酸乙酯和水部位進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)磯松素、茅膏醌、山柰酚和3,3′-二甲氧基鞣花酸具有稻瘟霉P-2b菌株的抑制活性，同時(shí)磯松素抑制金黃色葡萄球菌的作用較強(qiáng)。Nicole Didry等[14]在研究匙葉茅膏菜時(shí)發(fā)現(xiàn)，其地上部分對(duì)口腔感染有抗菌作用，同時(shí)也表明磯松素是抗菌的主要活性成分。在光萼茅膏菜的研究中，周生軍等[15]發(fā)現(xiàn)，其含有的2種腐蝕性色素和氫氰酸都有抗真菌和角質(zhì)溶解作用，可以殺死皮膚損傷部位的真菌。在研究巴西地區(qū)茅膏菜的抗菌活性時(shí)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)葉茅膏菜、蒙大拿茅膏菜、格拉莫哥茅膏菜的乙酸、乙酸乙酯和甲醇3種不同提取物均具有抗微生物活性，且通過(guò)比較多種真菌發(fā)現(xiàn)，抗菌活性在金黃色葡萄球菌、糞便腸球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌和沙門氏菌中較顯著。Dominika等[16]從圓葉茅膏菜的基因組DNA中分離出來(lái)的幾丁質(zhì)酶基因也具有很強(qiáng)的抗真菌活性。

2.1.2 抗炎作用

以患有“叉菜膠性關(guān)節(jié)炎”和“蛋清性關(guān)節(jié)炎”的大白鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，將茅膏菜全草的乙醇提取物給予口服，結(jié)果顯示，有明顯的抗炎作用。在比較圓葉茅膏菜和馬達(dá)加斯加茅膏菜的抗炎作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，圓葉茅膏菜的乙醇和水提取物、馬達(dá)加斯加茅膏菜的乙醇提取物均具有良好的抗炎作用，且對(duì)炎癥的抑制強(qiáng)度明顯優(yōu)于化學(xué)藥物氫化可的松，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，茅膏菜屬植物的抗炎作用與黃酮類化合物聯(lián)系密切，同時(shí)表明，鞣酸類物質(zhì)在抗炎效果中也發(fā)揮作用。Kenji等在研究中發(fā)現(xiàn)，圓葉茅膏菜可以通過(guò)抑制ATC-M誘導(dǎo)的HMC-1細(xì)胞的活化來(lái)控制炎癥基因的表達(dá)。

2.1.3 抗氧化和新陳代謝作用

茅膏菜水提物和醇提物不僅具有抑菌效果，也有良好的體外抗氧化能力。對(duì)茅膏菜水提物及醇提物采用Fenton法清除羥基自由基(-OH)的清除率，以Fenton反應(yīng)機(jī)理建立反應(yīng)體系模型，利用H2O2和Fe混合反應(yīng)產(chǎn)生羥自由基，在體系中加入水楊酸來(lái)捕捉羥自由基，從而產(chǎn)生紅色物質(zhì)，然后加入不同濃度的茅膏菜待測(cè)液，通過(guò)發(fā)揮清除羥自由基的功能來(lái)與水楊酸競(jìng)爭(zhēng)，測(cè)定紅色物質(zhì)的變化量，結(jié)果顯示，水提物和醇提物對(duì)羥基自由基的清除率與濃度成正相關(guān)，且濃度低時(shí)兩者差異不明顯，濃度高時(shí)，醇提物的清除功能明顯強(qiáng)于水提物。研究表明，清除氧化自由基的功能與黃酮類成分有關(guān)，甚至一些植物甾醇中的β-谷甾醇也具有很強(qiáng)的抗氧化能力。在好望角茅膏菜的研究中發(fā)現(xiàn)，不同時(shí)期的器官中萘醌類化合物分布有一定差異，這與次生代謝有明顯關(guān)系。茅膏菜化學(xué)成分的抗氧化和代謝機(jī)理是民間把茅膏菜作為抗衰老、延年益壽滋補(bǔ)藥的基礎(chǔ)。

2.2 臨床治療

2.2.1 治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎

在研究關(guān)節(jié)酸痛藥方時(shí)，將茅膏菜球莖壓出汁液，同膠布敷于痛處，采用局部發(fā)泡、針刺放水的外貼法對(duì)不同類型的風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者進(jìn)行治療。結(jié)果顯示，不管是產(chǎn)期關(guān)節(jié)酸痛還是常年腰肌勞損，在貼敷1～2次后疼痛都有明顯的改善。在廣西地區(qū)利用茅膏菜根搗碎外敷治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的基礎(chǔ)上，為驗(yàn)證茅膏菜外用發(fā)泡與時(shí)間的關(guān)系，對(duì)鮮茅膏菜進(jìn)行了皮膚刺激研究，實(shí)驗(yàn)表明，鮮茅膏菜無(wú)論是球根還是莖葉對(duì)皮膚都有強(qiáng)大刺激性，且無(wú)明顯差異，并且刺激強(qiáng)度與藥物作用時(shí)間有關(guān)。臨床上采用茅膏菜作發(fā)泡療法，建議適宜時(shí)間為2～3h，不宜超過(guò)4h。

2.2.2 治療神經(jīng)性皮炎和疔瘡

茅膏菜酒精搽劑因配制簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉和副作用小的優(yōu)勢(shì)，在基層廣泛應(yīng)用于治療神經(jīng)性皮炎。用搗碎的鮮茅膏菜全草對(duì)32例神經(jīng)性皮炎患者進(jìn)行治療，也取得了較好的效果。用茅膏菜搽劑對(duì)患者進(jìn)行治療，每天分1～2次搽于皮損處，每7d觀察療效，對(duì)150名患者跟蹤調(diào)查，90例在1個(gè)療程內(nèi)治愈，45例在3個(gè)療程內(nèi)治愈，9例在5個(gè)療程內(nèi)治愈，6例無(wú)效，治療總有效率96%，治愈率90%，將茅膏菜全草或小球根搗爛直接外搽患處來(lái)治療疔瘡，患者治愈率達(dá)到95%以上。

2.2.3 痔瘡手術(shù)和肛裂手術(shù)后創(chuàng)傷的修復(fù)

肛門部神經(jīng)分布致密，手術(shù)或術(shù)后處理不當(dāng)，均可引起不同程度的疼痛，內(nèi)括約肌痙攣是肛腸科術(shù)后常見(jiàn)并發(fā)癥，給患者帶來(lái)很大的痛苦，嚴(yán)重影響其生活、工作與健康。茅膏菜對(duì)痔瘡手術(shù)和肛裂手術(shù)后創(chuàng)傷的恢復(fù)有明顯的療效，在對(duì)60例三期肛裂病灶切除術(shù)后內(nèi)括約肌痙攣的患者進(jìn)行了茅膏菜栓劑的對(duì)比治療，發(fā)現(xiàn)使用該栓劑的患者疼痛程度明顯減輕、肛管靜息壓明顯下降、傷口愈合速度加快，證明茅膏菜栓劑在臨床上有良好的治療效果。在彝藥中，茅膏菜單品被制成栓劑廣泛應(yīng)用于混合痔術(shù)后的治療，這種栓劑具有強(qiáng)大的肌松作用，在松弛括約肌、緩解疼痛、消腫、促進(jìn)創(chuàng)面愈合方面表現(xiàn)出了較好的療效。茅膏菜有效的緩解內(nèi)括約肌痙攣，主要是因?yàn)槠浜械幕瘜W(xué)成分萘醌類衍生物具有解痙作用，同時(shí)磯松素具有抗菌消炎作用。

2.3 其他

在研究日本特有種東海小毛氈苔(Drosera tokaiensis)的粗提物時(shí)，證明其具有抑制晚期糖表達(dá)的功能，通過(guò)純化和分析粗提物，發(fā)現(xiàn)起明顯抑制作用的活性成分主要為酚類和鞣花酸類化合物。好望角茅膏菜葉片的粘液分泌物中產(chǎn)生的肌醇可以促進(jìn)多糖水解。研究發(fā)現(xiàn)，茅膏菜中提取的萘醌類成分可以通過(guò)抑制PI3K/Akt信號(hào)通路來(lái)誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞凋亡。將茅膏菜和各種生物懸浮材料制成生物懸浮水凝膠，在捕獲和殺死癌細(xì)胞方面具有良好作用，甚至具有侵入微生物內(nèi)部的潛力。目前，國(guó)外也有不同程度的研究表明，茅膏菜屬植物的提取物在抑制腫瘤、防癌抗癌、抗過(guò)敏和防治糖尿病等并發(fā)癥方面也有較強(qiáng)的生物活性。

3 結(jié)語(yǔ)

茅膏菜屬植物作為民間常用藥，具有毒副作用小、價(jià)格低廉易得等優(yōu)勢(shì)。該屬植物具有抗菌、抗炎、抗氧化和延緩衰老等多種藥理作用，可用于神經(jīng)性皮炎、痔瘡手術(shù)和肛裂手術(shù)后創(chuàng)傷修復(fù)等臨床治療。目前，從茅膏菜屬植物中分離得到的化學(xué)成分多為黃酮類、萘醌類和酚酸類，也有一些研究涉及到奈酮和多酚二內(nèi)酯類等化學(xué)成分，但是，只對(duì)分離的少部分化學(xué)成分進(jìn)行了藥理作用研究，并且活性成分的研究多停留在抗菌、抗炎等方面，鮮有文獻(xiàn)深入研究其具體作用機(jī)制，這對(duì)該屬植物藥用資源的開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)生一定的局限性。

茅膏菜屬植物不僅在醫(yī)藥方面作用明顯，在農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖業(yè)及工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也很廣泛。在養(yǎng)殖業(yè)研究中，一種治療黑豬病毒性感冒的組合物中就含茅膏菜，該物可有效提高黑豬日糧抗性及治療黑豬病毒性感冒。在農(nóng)藥領(lǐng)域，茅膏菜屬植物可與聚砹嘧霉銨等藥物組合，對(duì)白芨的枯萎病有顯著療效，減少農(nóng)藥殘留。在工業(yè)生產(chǎn)中，茅膏菜可作為一種低碳合金鋼水溶性淬火介質(zhì)制備的原料，且在高韌性裝飾原紙的制備中不可或缺。茅膏菜屬植物還是一種天然中草藥配伍制成的醫(yī)用超聲耦合劑中的成分之一，對(duì)皮膚起到潤(rùn)滑、活血化瘀、消毒殺菌的作用，這種天然中草藥制作而成的儀器對(duì)人體皮膚無(wú)細(xì)胞毒性、無(wú)皮膚致敏性、無(wú)刺激性，而且超聲成像的效果較好。

茅膏菜屬植物資源較為豐富，是一類具有較大研究和開(kāi)發(fā)價(jià)值的中草藥。但目前對(duì)茅膏菜屬植物的研究大多停留在茅膏菜和光萼茅膏菜等幾種植物的抗菌抗炎作用方面，對(duì)屬內(nèi)其他植物與相關(guān)化學(xué)成分的藥理臨床研究尚有不足，后續(xù)可對(duì)其進(jìn)行更深入的研究，提取更多有藥理活性的化學(xué)成分，進(jìn)行更加系統(tǒng)的臨床藥理實(shí)驗(yàn)，并更加具體地闡釋其治療疾病的藥理機(jī)制。最大程度地開(kāi)發(fā)和利用茅膏菜的價(jià)值，可為人類的健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。