芭蕉化學(xué)成分和藥理作用研究進(jìn)展

張寶 楊紅趙珊田洪星蔣禮王永林李勇軍*李悅*

（1.貴陽(yáng)市婦幼保健院藥學(xué)部，貴州 貴陽(yáng)550003； 2.貴州醫(yī)科大學(xué)民族藥與中藥開發(fā)應(yīng)用教育部工程研究中心／省部共建藥用植功效與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng)550004； 3.貴州醫(yī)科大學(xué)貴州省藥物制劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng)550004）

芭蕉Musa basjooSied.et Zucc.為芭蕉科芭蕉屬植物，原產(chǎn)于東亞熱帶地區(qū)，在我國(guó)主要產(chǎn)于廣西、云南、貴州、四川等地［1-2］。作為我國(guó)傳統(tǒng)藥物，芭蕉在《日華子本草》《本草從新》 中均有記載，已有一千余年的藥用歷史，現(xiàn)收載于 《貴州省中藥材民族藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（2019 年版）》［3-4］。芭蕉的花和根莖均可入藥，味甘、性寒，歸胃、脾、肝經(jīng)，具有清熱解毒、止渴利尿等功效，可用于風(fēng)熱頭痛、水腫腳氣、血淋、肌膚腫痛、丹毒等疾?。?，5］。目前，以芭蕉為主要原料的制劑如骨康膠囊、腫痛舒噴霧劑等廣泛應(yīng)用于臨床。芭蕉中含有揮發(fā)油類、酚類、phenalenone 類、生物堿類、苊的衍生物等成分，具有抗炎鎮(zhèn)痛、促進(jìn)骨形成、抑菌、抗腫瘤、降血糖、降血壓等藥理作用［6-9］，但文獻(xiàn)對(duì)其歸納報(bào)道較少。因此，本文對(duì)1989 年至2021 年的國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行歸納，對(duì)芭蕉化學(xué)成分和藥理作用進(jìn)行綜述，以期為芭蕉的深入研究和開發(fā)提供參考。

1 化學(xué)成分

1.1 揮發(fā)油 揮發(fā)油，俗稱精油，是一類可隨水蒸氣蒸餾得到的與水不相混溶的揮發(fā)性油狀成分的總稱，通常由萜烯類、醛類、酯類、醇類等成分組成，具有抗炎、抗過敏、抗氧化、抗病毒、抗突變、驅(qū)蟲等作用［10］。芭蕉的花和根莖中均含有豐富的揮發(fā)油，目前，通過GC-MS 法從芭蕉中共分離得到71 個(gè)揮發(fā)油類化合物（1～71）［11-13］，見表1。

表1 芭蕉中揮發(fā)油類化合物

1.2 酚類 酚類成分具有抑菌、抗氧化、抗腫瘤等作用［14］。目前，從芭蕉中分離得到了27 個(gè)酚類化合物［15-20］，包括8 個(gè)簡(jiǎn)單酚類化合物（72～79），3 個(gè)含萘環(huán)的酚類化合物（80～82），2 個(gè)酚苷類化合物（83～84），5 個(gè)黃酮類化合物（85～89），4 個(gè)姜黃素類化合物（90～93），5 個(gè)其他化合物（94～98），見表2，結(jié)構(gòu)式見圖1。

圖1 芭蕉中酚類化合物結(jié)構(gòu)式

表2 芭蕉中酚類化合物

1.3 phenalenone 類 phenalenone 類化合物是3 個(gè)苯環(huán)兩兩駢合的植物抗毒素，主要分布在芭蕉科、血草科等高等植物中［21］，具有抗菌、殺蟲、降糖、抗氧化、抗病毒等活性［22-24］。迄今為止，已從芭蕉中分離得到12 個(gè)phenalenone 類化合物（99～111）［16-19］，見表3，結(jié)構(gòu)式見圖2。

圖2 芭蕉中phenalenone 類化合物結(jié)構(gòu)式

表3 芭蕉中Phenalenone 類化合物

1.4 苊的衍生物類 苊是一種用途廣泛的有機(jī)合成原料，其化學(xué)性質(zhì)活潑，易氧化生成1，8-萘酐或脫氫生成苊烯，苊的衍生物常用作殺菌劑、殺蟲劑和還原染料等［25］。目前，已從芭蕉的根莖中分離得到8 個(gè)該類化合物［16，18-19］，包括3 個(gè)新化合物cis-3-（4′-methoxyphenyl）-acenaphthene-1，2-diol（111）、trans-（1S，2S）-3-phenyl-acenaphthene-1，2-diol（112）、8-（4-hydroxyphenyl）-2H-acenaphthylen-1-one（113）和5 個(gè)已知化合物（114～118），見表4，結(jié)構(gòu)式見圖3。

圖3 芭蕉中苊的衍生物類化合物結(jié)構(gòu)式

表4 芭蕉中苊的衍生物類化合物

1.5 生物堿 生物堿是存在于生物體內(nèi)的一類含氮堿性有機(jī)化合物，大多數(shù)有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)［26］。生物堿的藥理活性多樣，具有抗腫瘤、抗炎鎮(zhèn)痛、抗菌、抗病毒、心血管作用、殺蟲等作用［27］。目前，從芭蕉中分離得到4 個(gè)生物堿，分別是3-吲哚乙酸（119）［28］、3-吲哚丁酸（120）［28］、腺苷（121）［18］、尿苷（122）［18］，結(jié)構(gòu)式見圖4。

圖4 芭蕉中生物堿化合物結(jié)構(gòu)式

1.6 蛋白質(zhì) 氨基酸是人體所需的營(yíng)養(yǎng)成分，某些氨基酸缺乏時(shí)，人體正常的生長(zhǎng)發(fā)育就會(huì)受到抑制或?qū)е录膊。?9］。王祥培等［30-31］利用氨基酸分析儀檢測(cè)到芭蕉的花、假莖、根均含有豐富的氨基酸，包括天冬氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸等7 種必需氨基酸以及組氨酸、精氨酸、谷氨酸等10 種非必需氨基酸。此外，Ho等［32］從成熟的芭蕉果實(shí)中分離得到1 個(gè)類甜蛋白。

1.7 其他 除上述化合物，芭蕉中還分離得到9 個(gè)其他類型化合物［9，13，17-19，28，33］，包括4 個(gè)三萜類化合物（123～126），1 個(gè)倍半萜類化合物（127），4 個(gè)芳香酯（128～131）。此外，芭蕉中還含有糖類、維生素、胡蘿卜素、凝集素及微量元素等物質(zhì)［32，34-35］，見表5，結(jié)構(gòu)式見圖5。

表5 芭蕉中其他化合物

圖5 芭蕉中其他化合物結(jié)構(gòu)式

2 藥理作用

2.1 抗菌 顧仁勇等［36］用濾紙片法測(cè)定了芭蕉汁對(duì)大腸桿菌、枯草桿菌、變形桿菌、金黃色葡萄球菌、白葡萄球菌、根霉、黑曲霉、青霉、假絲酵母、釀酒酵母的抑菌圈直徑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，芭蕉汁對(duì)受試菌種均表現(xiàn)出中度敏感性，抑菌圈在10.0～14.0 mm 之間，且各劑量芭蕉汁對(duì)受試菌的抑制作用無(wú)明顯差異。魏金鳳等［37］研究發(fā)現(xiàn)，芭蕉根石油醚、正丁醇萃取部位及芭蕉花的石油醚萃取部位對(duì)金黃色葡萄球菌（SA）、耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌（MRSA）、β-內(nèi)酰胺酶陽(yáng)性的金黃色葡萄球菌（ESBLs）均有抑制作用，其中，芭蕉根石油醚萃取部位抗菌最強(qiáng)，芭蕉花石油醚萃取部位次之，芭蕉根正丁醇萃取部位最弱。Ho等［32］從成熟的芭蕉果實(shí)中分離得到1 個(gè)類甜蛋白，并測(cè)定其抑菌活性，結(jié)果顯示，其能抑制尖孢鐮刀菌和落花生球腔菌的菌絲生長(zhǎng)，IC50值約為20 μmol／L，在pH1～7、70 ℃以下時(shí)抗菌活性穩(wěn)定。張倩等［17］對(duì)分離得到3，4-二羥基苯甲醛（75）、2′，3，4′-三羥基黃酮（89）、3，3′-bis-hydroxyanigorufone（103 ）、irenolone（104 ）、2，4-dihydroxy-9-（4′-hydroxyphenyl）-phenalenone（105）進(jìn)行抗SA、MRSA、ESBLs 活性篩選，結(jié)果顯示，2，4-dihydroxy-9-（4′-hydroxyphenyl）-phenalenone（105）對(duì)3 種試驗(yàn)菌均表現(xiàn)出顯著的抑菌活性。

2.2 抗炎鎮(zhèn)痛 梁玉清等［38］通過二甲苯致小鼠耳炎癥試驗(yàn)、棉球肉芽腫試驗(yàn)、醋酸扭體試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，芭蕉根、莖、葉均有抗炎鎮(zhèn)痛作用，其中，芭蕉葉的鎮(zhèn)痛效果最顯著。孫宜春［3］研究發(fā)現(xiàn)，芭蕉根石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取部位和水部位均具有一定的鎮(zhèn)痛作用，同時(shí)，石油醚和正丁醇部位具有抗炎和鎮(zhèn)痛雙重作用。Xu等［33］利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析平臺(tái)識(shí)別與炎癥相關(guān)的靶蛋白發(fā)現(xiàn)，芭蕉中分離得到的羽扇豆烯酮（125）可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子p65、AP-1、IκB-α、NF-κB p105 等信號(hào)通路相關(guān)蛋白的表達(dá)，還可以降低急、慢性炎癥大鼠的IL-1β、IFN-γ 水平。

2.3 促進(jìn)骨形成 董莉等［39］采用MTT 法、ELISA 法對(duì)芭蕉根提取物各組分促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖及分化的有效組分進(jìn)行篩選，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，乙酸乙酯萃取部位可以促進(jìn)人成骨肉瘤細(xì)胞SaOS-2 的增殖，升高堿性磷酸酶（ALP），促進(jìn)鈣離子（Ca2＋）和骨鈣素（BGP）的分泌，從而促成骨細(xì)胞增殖及分化。楊健等［40-41］研究發(fā)現(xiàn)，骨康膠囊對(duì)體外培養(yǎng)的SaOS-2 細(xì)胞的增殖、分化和礦化有促進(jìn)作用，芭蕉根作為骨康膠囊的原料藥材之一，可能是其發(fā)揮療效的重要部分。

2.4 降血糖 張倩等［42］采用體外α-葡萄糖苷酶抑制模型測(cè)定芭蕉根和花提取物的α-葡萄糖苷酶抑制活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，芭蕉根和花的提取物均能有效抑制α-葡萄糖苷酶，且芭蕉根的石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取部位以及芭蕉花的石油醚萃取部位的抑制作用均強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照藥阿卡波糖。根據(jù)活性追蹤法，張倩等［17］對(duì)芭蕉根乙酸乙酯部位的化學(xué)成分進(jìn)行研究，測(cè)定了其中5 個(gè)化合物的α-葡萄糖苷酶抑制活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3，3′-bis-hydroxyanigorufone（103）和2，4-dihydroxy-9-（4′-hydroxyphenyl）-phenalenone（105）具有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性。錢海兵等［43］研究發(fā)現(xiàn)，芭蕉根有效部位（總皂苷和酚類之和大于50%）對(duì)四氧嘧啶糖尿病小鼠具有一定的降血糖作用，對(duì)正常小鼠的血糖無(wú)影響，但對(duì)四氧嘧啶模型小鼠及正常小鼠的糖負(fù)荷均增加。此外，徐鋒［44］研究發(fā)現(xiàn)，羽扇豆烯酮（125）對(duì)2型糖尿病鼠胰島素抵抗葡萄糖耐量和胰島素耐量具有改善作用，并能增加胰島素敏感性和降低胰島素抵抗指數(shù)，對(duì)胰腺組織的病變也有保護(hù)和修復(fù)作用。

2.5 抗腫瘤 Wong等［45］從芭蕉中分離得到植物血凝素（EBL）并進(jìn)行抗腫瘤活性測(cè)定，結(jié)果表明，其能抑制白血病細(xì)胞L1210 的增殖。Jiang等［16］采用MTT 法對(duì)芭蕉根70%乙醇提取物中分離得到的1，7-bis（4-hydroxyphenyl）hepta-4（E），6（E）-dien-3-one（91）、2-methoxy-9-（3′-methoxy-4′-hydroxyphenyl）-1H-phenalen-1-one（99 ）、2-methoxy-9-（4′-hydroxyphenyl）-1H-phenalen-1-one（100）、2-methoxy- 4-phenylphenalen-1-one（101 ）、4-（4′-hydroxyphenyl）-2-methoxyphenalen-1-one（102）、2-methoxy-9-phenyl-phenalen-l-one（108 ）、4′-dehydroxy-irenolone（109 ）、2-hydroxy-4-（p-methoxyphenyl ）-phenalen-1-one（110）、8-（4-hydroxyphenyl）-2H-acenaphthylen-1-one（113）進(jìn)行抗黑色素瘤細(xì)胞WM9、乳腺癌細(xì)胞MDA-MB231、宮頸癌細(xì)胞HeLa、人慢性髓系白血病細(xì)胞K562 和前列腺癌細(xì) 胞 DU145、PC3 活性篩選，結(jié)果 1，7-bis（4-hydroxyphenyl）hepta-4（E），6（E）-dien-3-one（91）對(duì)HeLa 細(xì)胞株的抗腫瘤活性較好，IC50值為（2.65±0.38）μmol／L；8-（4-hydroxyphenyl）-2H-acenaphthylen-1-one（113）對(duì)HeLa、MDA-MB231、WM9 細(xì)胞株的細(xì)胞毒活性顯著，IC50值分別為（6.51±0.44）、（18.54±0.68）、（7.98±1.44）μmol／L。此外，芭蕉花的乙酸乙酯和石油醚部位對(duì)肝癌細(xì)胞BEL-7402 具有增殖抑制作用［9］。

2.6 降壓 方紫岑等［9］研究發(fā)現(xiàn)，芭蕉花石油醚萃取物和乙酸乙酯萃取物對(duì)AngⅡ誘導(dǎo)大鼠的胸大動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞A7r5 增殖有抑制作用，IC50值為55.5 μg／mL，表明其具有抗高血壓的活性，豆甾醇（123）可能是其發(fā)揮抗高血壓活性的有效成分之一。潘興壽等［46］發(fā)現(xiàn)，野芭蕉多糖可有效抑制自發(fā)性高血壓大鼠血管平滑肌細(xì)胞VSMC 的過度增殖，表明其具有一定的抗動(dòng)脈粥樣硬化退行性變性血管疾病作用，其作用機(jī)制可能與下調(diào)膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白（SREBP）mRNA 表達(dá)、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝紊亂有關(guān)。此外，朱尚勤等［8］研究發(fā)現(xiàn)，芭蕉根總生物堿對(duì)實(shí)驗(yàn)犬具有降壓作用，靜脈注射組的效果較灌胃組明顯，灌胃組的作用時(shí)間較靜脈注射組長(zhǎng)。

2.7 其他 芭蕉還具抗氧化、抗病毒、免疫調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)腸道菌群等藥理活性。張倩等［17］發(fā)現(xiàn)，芭蕉根乙酸乙酯部位中分離得到的3，4-二羥基苯甲醛（75）、2′，3，4′-三羥基黃酮（89）、irenolone（104）具有DPPH 自由基清除活性。Wong等［45］研究發(fā)現(xiàn)，EBL 能刺激脾淋巴細(xì)胞的有絲分裂，從而產(chǎn)生免疫調(diào)節(jié)作用；且EBL 對(duì)艾滋病毒HIV-1 的逆轉(zhuǎn)錄酶具有抑制作用，從而抑制HIV-1 的增殖。此外，Wei等［47］發(fā)現(xiàn)，芭蕉可通過調(diào)整豐富的益生菌和病原體以控制小鼠腸內(nèi)微生物群。芭蕉提取物及活性成分的主要藥理作用總結(jié)見表6。

表6 芭蕉提取物及活性成分的藥理作用

3 結(jié)語(yǔ)與展望

本文對(duì)芭蕉的化學(xué)成分和藥理作用進(jìn)行整理，從芭蕉中共分離得到131 個(gè)化合物，包括揮發(fā)油、酚類、phenalenone 類和苊的衍生物，具有抗炎、抑菌、抗腫瘤、降血糖、降血壓、促進(jìn)骨形成等藥理作用。然而，國(guó)內(nèi)外對(duì)芭蕉藥理活性的研究大多停留于總提取物和有效組分的藥效，對(duì)單體化合物的活性研究較少，作用機(jī)制大多不明確，使得芭蕉的進(jìn)一步開發(fā)利用受到限制，例如phenalenone 類化合物具有抗菌、殺蟲、降糖、抗氧化、抗病毒等活性，姜黃素類化合物具有抗炎、抗氧化和抗腫瘤等活性，苊的衍生物具有殺菌、殺蟲等活性，這些成分可能是芭蕉發(fā)揮藥理作用的活性物質(zhì)，但未見對(duì)單體化合物進(jìn)行分類研究其相關(guān)藥理活性的報(bào)道。此外，對(duì)藥理活性的研究多為體外篩選，少有深入研究其作用機(jī)制的相關(guān)報(bào)道。因此，后續(xù)應(yīng)該進(jìn)一步研究芭蕉的活性成分及作用機(jī)制，從而促進(jìn)芭蕉的產(chǎn)品開發(fā)和臨床應(yīng)用。