草珊瑚化學(xué)成分及藥理活性研究進(jìn)展

李丹丹， 李龍進(jìn)， 肖逸飛， 王 慶

(1.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州省藥用植物繁育與種植重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025；3.貴州貴陽(yáng)國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)管委會(huì)，貴州 貴陽(yáng) 550018)

草珊瑚Sarcandraglabra(Thunb.) Nakai為金粟蘭科植物，又名腫節(jié)風(fēng)、九節(jié)風(fēng)、竹節(jié)茶等，分布于中國(guó)、朝鮮、日本、馬來(lái)西亞、菲律賓、越南、柬埔寨、印度、斯里蘭卡等國(guó)，在我國(guó)分布于江西、云南、廣東、廣西、福建、貴州、四川、浙江、海南、安徽等地，主要生長(zhǎng)于海拔420～1 500 m的山坡、溝谷林下蔭濕處。草珊瑚利用廣泛，可用于食品、藥品、保健品、化妝品、日用化工等方面，是一種極具開(kāi)發(fā)潛力的中藥材。歷代醫(yī)書(shū)對(duì)草珊瑚均有詳細(xì)記載，其始載于《本草拾遺》，自1977年以來(lái)一直被《中國(guó)藥典》收錄，性味苦、辛、平，歸心、肝經(jīng)，具有清熱涼血、活血消斑、祛風(fēng)通絡(luò)的功效，可用于血熱發(fā)斑發(fā)疹、風(fēng)濕痹痛、跌打損傷等[1]。研究發(fā)現(xiàn)，草珊瑚中主要含有黃酮類(lèi)、萜類(lèi)、香豆素類(lèi)、酚酸類(lèi)及揮發(fā)油類(lèi)等成分?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，草珊瑚具有抗菌、抗炎、促進(jìn)骨折愈合及抗腫瘤等活性，且對(duì)多種惡性腫瘤，如胰腺癌、食道癌、直腸癌、肝癌和胃癌具有潛在抑制或輔助治療作用。本文對(duì)草珊瑚化學(xué)成分及藥理活性進(jìn)行綜述，以期為其深度開(kāi)發(fā)和高效綜合利用提供參考。

1 化學(xué)成分

1.1 黃酮類(lèi) 黃酮類(lèi)化合物作為次級(jí)代謝產(chǎn)物廣泛分布于各種植物中，草珊瑚黃酮類(lèi)成分主要為二氫查爾酮及衍生物、槲皮素及衍生物等，目前已從草珊瑚中分離得到28種黃酮類(lèi)成分。草珊瑚中黃酮類(lèi)成分在其不同部位分布是存在差異的，葛楚源等[2]通過(guò)黃酮組織化學(xué)定位研究發(fā)現(xiàn)草珊瑚葉中黃酮含量高于莖部。為提高草珊瑚中黃酮類(lèi)成分提取效率，呂鳳嬌等[3]通過(guò)優(yōu)化試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，最佳條件為60%乙醇，料液比1∶22，80 ℃水浴回流。草珊瑚中黃酮類(lèi)化合物見(jiàn)表1。

表1 草珊瑚中黃酮類(lèi)成分

1.2 萜類(lèi) 萜類(lèi)是草珊瑚中最豐富的成分之一，主要包括倍半萜類(lèi)和三萜類(lèi)成分。從草珊瑚中分離得到的萜類(lèi)化合物有金粟蘭諾苷A、金粟蘭諾苷B、金粟蘭內(nèi)酯A、金粟蘭內(nèi)酯B、金粟蘭內(nèi)酯E、金粟蘭內(nèi)酯G等。He等[12]分離得到2個(gè)新的倍半萜類(lèi)化合物和5個(gè)二聚倍半萜類(lèi)化合物。Luo等[13]從草珊瑚中分離鑒定出草珊瑚三萜苷A和草珊瑚三萜苷B。草珊瑚中萜類(lèi)化合物已有43個(gè)，見(jiàn)表2。

表2 草珊瑚主要萜類(lèi)成分

1.3 香豆素類(lèi) 香豆素類(lèi)成分是草珊瑚中較為常見(jiàn)的化合物，許旭東等[23]對(duì)草珊瑚干燥全草乙醇提取物中具有抗菌活性的氯仿部分和醋酸乙酯部分進(jìn)行柱色譜分離，首次從草珊瑚干燥全草中分離得到6種具有抗菌活性的香豆素類(lèi)成分，并采用高分辨質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振碳譜、核磁共振氫譜等技術(shù)研究確定各活性化合物的結(jié)構(gòu)。此外，異嗪皮啶作為香豆素類(lèi)成分也被用作評(píng)價(jià)草珊瑚藥材質(zhì)量的指標(biāo)成分之一。為準(zhǔn)確測(cè)定草珊瑚中異嗪皮啶含量，洪菁[24]采用不同提取方式對(duì)草珊瑚中異嗪皮啶含量進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)最佳條件為甲醇為提取劑，料液比1∶50，加熱回流1 h。見(jiàn)表3。

表3 草珊瑚中香豆素類(lèi)成分

1.4 酚酸類(lèi) 酚酸類(lèi)成分為草珊瑚主要藥效物質(zhì)之一，該類(lèi)成分多具有抗炎、抗菌、抗病毒、抗血小板凝聚等活性。黎雄等[26]利用硅膠柱色譜、凝膠柱色譜、開(kāi)放ODS柱色譜及制備液相等分離技術(shù)，從草珊瑚70%乙醇提取物中共分離得到15個(gè)酚酸類(lèi)化合物。為快速檢測(cè)草珊瑚酚酸類(lèi)成分，李詒光等[27]通過(guò)高效液相色譜法同時(shí)有效測(cè)定原兒茶酸、迷迭香酸、3-羥基-4-甲氧基苯甲酸這3種酚酸類(lèi)成分的含量。見(jiàn)表4。

表4 草珊瑚中酚酸類(lèi)成分

1.5 揮發(fā)油類(lèi) 草珊瑚根莖葉中揮發(fā)油化學(xué)成分在種類(lèi)和主要成分含量都存在較大差異。林培玲等[30]采用經(jīng)典的水蒸氣蒸餾法分別提取草珊瑚根、莖、葉的揮發(fā)油，通過(guò)GC-MS分析從草珊瑚根、莖、葉中鑒定得到52種揮發(fā)油成分，包括根33種、莖41種、葉39種，其中24種為共有成分，28種為非共有成分。但是在草珊瑚揮發(fā)性成分分析中，多種方法聯(lián)用分析結(jié)果更為準(zhǔn)確全面，黃晶玲等[31]通過(guò)頂空固相微萃取法(HS-SPME)與水蒸氣蒸餾法(SD)提取草珊瑚中揮發(fā)性成分，采用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)分析草珊瑚揮發(fā)性成分，其中采用HS-SPME-GC-MS法共分離出59個(gè)色譜峰，鑒定得到40個(gè)化合物；SD-GC-MS共分離出59個(gè)色譜峰，鑒別得到38個(gè)化合物，2種不同前處理技術(shù)共同鑒定出的揮發(fā)性成分有11種。見(jiàn)表5。

1.6 其他 草珊瑚中還含有鉀、鈣、鎂、鐵、錳等礦質(zhì)元素[32]以及多糖、氨基酸、木脂素類(lèi)等[33]成分。

2 藥理作用

2.1 抗氧化 現(xiàn)代自由基醫(yī)學(xué)研究證明，生物體的衰老、免疫性疾病，甚至癌變等都與自由基過(guò)量產(chǎn)生有關(guān)，抗氧化主要是指抗氧化自由基[34]。目前已有不少學(xué)者對(duì)草珊瑚抗氧化活性進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)草珊瑚具有較強(qiáng)的抗氧化活性。

李波等[35]采用DPPH自由基清除率法測(cè)定草珊瑚提取液抗氧化活性，結(jié)果表明草珊瑚水提部位混合物具有清除DPPH自由基的能力，在質(zhì)量濃度為1～30 mg/L時(shí)隨著提取物濃度的增加，清除DPPH自由基能力越強(qiáng)，經(jīng)測(cè)定其IC50值為13.49 mg/L。同時(shí)研究表明，各咖啡酸衍生物、丹參素衍生物，具有鄰二酚羥基的黃酮類(lèi)化合物等均能有效清除DPPH自由基(IC50值為9.64～30.64 μmol/L)，這些化合物是草珊瑚抗氧化活性部位的物質(zhì)基礎(chǔ)。李子院等[36]采用大孔樹(shù)脂對(duì)草珊瑚總黃酮進(jìn)行吸附分離并測(cè)定其抗氧化及清除自由基作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，X-5樹(shù)脂對(duì)草珊瑚總黃酮的吸附分離效果最佳，最佳解吸溶劑為70%乙醇，其靜態(tài)吸附容量為62.43 mg/g，解吸率為92.5%，產(chǎn)物中總黃酮純度為74.22%，是粗提物的2.14倍；經(jīng)純化后的草珊瑚總黃酮表現(xiàn)出中等強(qiáng)度的總抗氧化性能和較強(qiáng)的自由基清除能力，其清除DPPH、超氧陰離子、羥基自由基的IC50值分別為16.1、6.9、12.0 μg/mL。鄭永標(biāo)等[11]在草珊瑚抗氧化活性化學(xué)成分研究中，首次從草珊瑚中分離得到2個(gè)黃酮類(lèi)化合物，分別為cilicicone B和β,2,3′,4,4′,6-六羥基-α-(α-L-吡喃鼠李糖基)-二氫查耳酮，經(jīng)DPPH自由基清除實(shí)驗(yàn)表明，這2個(gè)化合物具有較強(qiáng)抗氧化活性，清除DPPH自由基的IC50值分別為4.16、2.15 μg/mL。

2.2 抑菌 草珊瑚具有廣譜抗菌作用，其提取物對(duì)金黃色葡萄球菌、痢疾桿菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、傷寒桿菌、副傷寒桿菌等均表現(xiàn)出抑制功效。蔣偉哲等[37]發(fā)現(xiàn)，草珊瑚水提取浸膏對(duì)綠膿桿菌和金黃色葡萄球菌有較強(qiáng)的抗菌作用，其最低抑菌浸膏濃度分別為0.6%、1.3%，對(duì)溶血性鏈球菌和大腸桿菌也有一定的抗菌作用，最低抑菌浸膏濃度均為2.5%。袁珂等[10]對(duì)草珊瑚正丁醇部位進(jìn)行抑菌活性研究，發(fā)現(xiàn)草珊瑚正丁醇部位具有抑制金黃色葡萄球菌活性，但該部位主要成分中苷元山柰酚和異嗪皮啶對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌效果相對(duì)于山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖酸苷、異嗪皮啶-7-O-β-D-葡萄糖苷效果較差。綜合來(lái)看，草珊瑚提取物具有廣譜抑菌活性，但抑菌效果會(huì)因提取方式、主要成分及菌的種類(lèi)等存在抑菌效果差異。

在抑制口腔細(xì)菌研究方面，張凱[38]開(kāi)展利用中藥對(duì)口腔常見(jiàn)致病菌抑菌作用，研究發(fā)現(xiàn)，5%草珊瑚提取液對(duì)白假絲酵母菌生長(zhǎng)有中度敏感的抑制作用。許旭東等[23]研究發(fā)現(xiàn)，草珊瑚乙醇提取物對(duì)牙齦葉琳單胞菌具有抑制作用，其MIC值為0.313 mg/mL，進(jìn)一步研究表明，氯仿萃取部位對(duì)牙齦葉琳單胞菌和轉(zhuǎn)糖鏈球菌的MIC值分別為0.313、1.25 mg/mL，乙酸乙酯萃取部位的MIC值分別為0.156、1.25 mg/mL，此外對(duì)從抗菌活性部位分離得到的6個(gè)化合物進(jìn)行抑菌活性測(cè)試，均顯示較好的抗菌活性，其中異秦皮啶對(duì)牙齲葉琳單胞菌的抗菌效果最好，其MIC值為0.078 mg/mL，而4,4′-雙異秦皮啶對(duì)轉(zhuǎn)糖鏈球菌的抗菌效果最好，其MIC值為0.125 mg/mL。

2.3 抗炎 王洪峰等[39]通過(guò)草珊瑚注射液開(kāi)展腸系膜淋巴結(jié)炎療效探究，結(jié)果表明，在常規(guī)治療腸系膜淋巴結(jié)炎的基礎(chǔ)上，采用草珊瑚注射液治療，效果良好。王力福等[40]研究發(fā)現(xiàn)，以草珊瑚為原料生產(chǎn)的腫節(jié)風(fēng)分散片聯(lián)合洛美沙星治療急性化膿性中耳炎具有較好的療效，可改善聽(tīng)力情況，具有一定的臨床推廣應(yīng)用價(jià)值。李云松等[41]研究以草珊瑚為原料生產(chǎn)的復(fù)方腫節(jié)風(fēng)霧化劑治療慢性咽炎臨床療效，發(fā)現(xiàn)其治療慢性咽炎具有顯著療效。

草珊瑚化學(xué)成分繁多，為進(jìn)一步探究草珊瑚有效成分抗炎作用，謝勇等[42]采用系統(tǒng)溶劑法按極性由低到高分離得到草珊瑚石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物、水提取物4個(gè)部位，建立RAW264.7細(xì)胞炎癥模型，對(duì)各部位抑制細(xì)胞炎癥因子NO水平進(jìn)行研究，并通過(guò)MTT法檢測(cè)各部位對(duì)RAW264.7細(xì)胞增殖的影響，發(fā)現(xiàn)草珊瑚乙酸乙酯部位(100～200 μg/mL)和水提取部位(100～400 μg/mL)均可抑制模型細(xì)胞NO水平，并可抑制RAW264.7細(xì)胞增殖水平，且其細(xì)胞毒性分級(jí)均為1級(jí)或以下。此外，Niu等[43]研究發(fā)現(xiàn)，草珊瑚中異秦皮啶對(duì)LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷小鼠肺部具有保護(hù)作用，該保護(hù)機(jī)制可能與異秦皮啶抑制肺組織中COX-2蛋白表達(dá)和調(diào)節(jié)前列腺素E2(PGE2)的產(chǎn)生有關(guān)。Liu等[44]研究發(fā)現(xiàn)，異秦皮啶除MAPK信號(hào)通路以外新的抗炎作用通路，涉及到通過(guò)調(diào)控核因子κB(NF-κB)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路，調(diào)節(jié)炎癥因子TNF-α的產(chǎn)生。

2.4 抗腫瘤 草珊瑚對(duì)多種腫瘤具有抑制作用，是極具開(kāi)發(fā)潛力的抗腫瘤藥用植物之一。當(dāng)前研究草珊瑚抗癌作用以體內(nèi)和體外這2種實(shí)驗(yàn)方式研究為主，Li等[45]研究發(fā)現(xiàn)，草珊瑚在體內(nèi)具有抑制CNE1、CNE2移植瘤和人白血病細(xì)胞HL-60生長(zhǎng)的作用，周仕軼等[46]采用體外細(xì)胞培養(yǎng)法研究發(fā)現(xiàn)，草珊瑚溶液具有促使人前列腺癌細(xì)胞DU-145形態(tài)改變、增殖抑制、細(xì)胞周期阻滯和加速細(xì)胞凋亡的作用。

草珊瑚抗腫瘤作用主要通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制細(xì)胞端粒酶活性等機(jī)制。趙益等[47]研究發(fā)現(xiàn)，草珊瑚注射液能夠誘導(dǎo)人胃癌細(xì)胞SGC-7901周期阻滯在S期，且誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡主要是S期的細(xì)胞，其次為G2/M期。Li等[45]研究結(jié)果表明，草珊瑚提取物對(duì)人早幼粒白血病細(xì)胞HL-60、乳腺癌細(xì)胞MCF-7、肝癌細(xì)胞HepG2、前列腺癌細(xì)胞PC-3、肺癌細(xì)胞A549和黑色素瘤細(xì)胞A375的生長(zhǎng)具有抑制作用，其中HL-60細(xì)胞對(duì)其最為敏感，IC50值為58 μg/mL，經(jīng)檢測(cè)Bcl-2與Bax蛋白的比值是正常水平值的178%，表明草珊瑚提取物通過(guò)降低Bcl-2蛋白表達(dá)和升高Bax蛋白表達(dá)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。羅艷紅等[48]采用流式細(xì)胞儀檢測(cè)草珊瑚注射液對(duì)人肝癌細(xì)胞株凋亡的作用，采用ELISA法檢測(cè)凋亡相關(guān)因子Bcl-2、Bax、PTEN、P53水平，從而研究草珊瑚注射液對(duì)人肝癌細(xì)胞株HepG2凋亡的作用，結(jié)果顯示，草珊瑚注射液對(duì)人肝癌細(xì)胞株HepG2的凋亡有促進(jìn)作用，其凋亡機(jī)制可能與降低PTEN、P53水平與Bcl-2/Bax比值，升高Bax水平有關(guān)。

2.5 促進(jìn)骨折愈合 臨床上腫脹對(duì)骨折病人術(shù)后康復(fù)有很大的影響，不僅影響靜脈回流，而且影響動(dòng)脈供血，使肢體康復(fù)得不到足夠的營(yíng)養(yǎng)和血液供應(yīng)[49]。劉前進(jìn)等[50]對(duì)150例患者采用草珊瑚注射液治療，結(jié)果表明，草珊瑚注射液對(duì)肢體骨折手法復(fù)位或手術(shù)切開(kāi)復(fù)位肢體腫脹治療有顯著效果。許路[51]通過(guò)臨床發(fā)現(xiàn)草珊瑚注射液在骨外科創(chuàng)傷患者中應(yīng)用1個(gè)療程后，疼痛減輕、皮膚張力下降且有效率達(dá)到92%。

此外，草珊瑚提取物還具有抗病毒、調(diào)節(jié)免疫、降血糖、降血脂作用以及保肝護(hù)肝作用等[52]。

3 結(jié)語(yǔ)

草珊瑚植物在我國(guó)分布廣泛，是重點(diǎn)研究藥用植物之一。研究表明，草珊瑚含有黃酮類(lèi)、萜類(lèi)、香豆素類(lèi)、酚酸類(lèi)、揮發(fā)油類(lèi)等多種化學(xué)成分，在抗氧化活性、抑菌抗炎、抗腫瘤、促進(jìn)骨折愈合、調(diào)節(jié)免疫、降血糖血脂、保肝等方面發(fā)揮著重要作用，對(duì)草珊瑚的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用具有指導(dǎo)意義。當(dāng)前，草珊瑚野生資源正在不斷減少，保護(hù)草珊瑚種質(zhì)資源變得越來(lái)越緊迫，應(yīng)借助先進(jìn)的分子技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)手段開(kāi)展種質(zhì)資源的遺傳多樣性和遺傳特性研究，指導(dǎo)草珊瑚種質(zhì)資源管理和標(biāo)準(zhǔn)化栽培。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)草珊瑚的綜合應(yīng)用，還需要對(duì)草珊瑚的成分分析及其活性進(jìn)行進(jìn)一步研究，明確草珊瑚的功能特性成分，或?qū)ζ浼庸すに囘M(jìn)行研究，明確各步驟可以獲得的物質(zhì)及其功效，利用現(xiàn)代生物技術(shù)，闡明草珊瑚活性成分生物合成途徑，真正做到可控地調(diào)解活性成分的生物合成，甚至在體外實(shí)現(xiàn)特征成分的表達(dá)。綜上所述，通過(guò)對(duì)草珊瑚的種植資源進(jìn)行保護(hù)、草珊瑚的活性成分、加工方法及合成途徑等方面進(jìn)一步探索，將更好地實(shí)現(xiàn)草珊瑚可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)草珊瑚在食品、藥品等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。