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虎耳草的生物活性与药理作用研究



全 文 :虎耳草的生物活性与药理作用研究
杨 萍,张雨青* (苏州大学基础医学与生物科学学院应用生物系,江苏苏州 215123)
摘要 虎耳草茎长而匍匐下垂,茎尖着生小株,犹如金线吊芙蓉,具有较好的观赏价值,可用于岩石园绿化,或盆栽供室内垂挂。同时,
虎耳草还是我国传统的中草药,具有多种药用功能,如抑菌、抗氧化、诱导成纤维细胞凋亡和抑制肿瘤的增生等作用。文中详细描述了
虎耳草的分布、生物学特性以及栽培等慨况、民间药方以及生物活性与药理作用,为虎耳草的生物活性研究和药用开发奠定了良好的
基础。
关键词 虎耳草;有效成分;生物活性;药理作用
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2014)17 -05422 -03
作者简介 杨萍(1989 - ) ,女,江苏徐州人,硕士研究生,研究方向:生
物活性物质。* 通讯作者,研究员,博士生导师,博士,从事
生物活性物质研究。
收稿日期 2014-05-14
世界上存在虎耳草属植物大约有 400 余种,分布于北
极、北温带和南美洲(安第斯山) ;中国约有 203 种,南北均
产,主产于西南、青海和甘肃等省区;云南约有 100 种,多分
布在海拔 3 000 m以上的高山岩石上及石缝间。其中常见的
有:大虎耳草为卵心叶虎耳草的全草,主产于云南;黑虎耳草
为黑虎耳草的花,生于海拔 3 000 ~3 800 m的高山草甸或石
隙,分布于甘肃、青海等地;聚叶虎耳草为聚叶虎耳草的全
草,主要分布于陕西、甘肃和四川等地;华中虎耳草为齿瓣虎
耳草的全草,分布于湖北和四川等地;黑心虎耳草为黑蕊虎
耳草的全草,分布于陕西、甘肃、青海、四川、云南和西藏等
地;青藏虎耳草为青藏虎耳草的全草,分布于甘肃、青海和西
藏等地;斑点虎耳草为斑点虎耳草的全草,分布于东北地区;
爪虎耳草为爪瓣虎耳草的全草,分布于甘肃、云南、西藏等
地。笔者对虎耳草的分布、生物学特性以及栽培等慨况、民
间药方以及生物活性与药理作用进行综述,以期为虎耳草的
生物活性研究和药用开发奠定基础。
1 资源概况
1. 1 形态特征 虎耳草为虎耳草属的虎耳草全草,生于海
拔 400 ~4 500 m的林下、灌丛、草甸和阴湿岩石旁,长江流
域、华南、西南、华东至陕西等省区都有分布;台湾也有栽培
品。其冬天不枯萎,别名金丝荷叶、石荷叶、金线吊芙蓉、耳
朵红、老虎耳、矮虎耳草、系系叶、耳聋草、猪耳草、石丹药、佛
耳草、丝丝草、猫耳朵等;根细长;匍匐茎细长,红紫色,有时
生出叶与不定根;叶基生,通常数片;叶柄长 3 ~ 10 cm;叶片
肉质,圆形或肾形,直径 4 ~ 6 cm,有时较大,基部心形或平
截,边缘有浅裂片和不规则的细锯齿,上面绿色,常有白色斑
纹,下面紫色,两面被柔毛;花茎高 25 cm,直立稍倾斜,有分
枝;圆锥状花序,轴与分枝、花梗被腺毛及绒毛;苞片披针形,
被柔毛;萼片卵形,先端尖,向外伸展;花多数,花瓣 5,白色或
粉红色下方 2瓣特长,椭圆形披针形,长 1. 0 ~1. 5 cm,宽 2 ~
3 mm,上方 3瓣较小,卵形,基部有黄色斑点;雄蕊 10,花丝棒
状,比萼片长约 1倍,花药紫红色;子房球形,花柱纤细,柱头
细小;蒴果卵圆形,先端 2 深裂,呈喙状;花期 5 ~ 8 月,果期
7 ~11月[1]。
1. 2 生态学特性 虎耳草适宜在阴凉、荫蔽和凉爽的环境
中生长,忌高温。其起源于北温带[2],是一种较耐寒的植物,
低温来临时,代谢速率降低,处于休眠状态,可以很好的进行
光合作用,当温度适宜时,光合能力快速恢复,盛夏高温季节
生长停止出现休眠。因此在种植虎耳草时,夏季应及时拉网
遮阴,喷水降温,避免高温对其的不利影响[3],其生长高峰期
为冬半年。其在 50%透光率条件下,叶绿素含量较高,抗氧
化酶活力最高,光饱和点最大[4]。在 100%光照下和在 20
℃ /16 ℃(12 h昼 /12 h夜)适温下,有效成分含量如岩白菜
素和没食子酸的含量最高,说明光照强度对虎耳草的生长起
到了非常重要的作用[5]。虎耳草以中性偏酸,速效磷、钾含
量高的黄壤土为宜,无论对虎耳草的根系发育、地上部分生
长,还是对新植株的繁衍都有利;高氮、高有机质和中性偏碱
的腐叶土次之。
1. 3 栽培技术 虎耳草繁殖力强,自然资源贮量丰富[6],现
在大多用种子或分株繁殖。种子可在春季 3、4 月播种,撒
播,覆土 1 ~ 2 cm,经常保持土壤湿润,约 2 星期左右出苗。
分株繁殖全年均可,选择根系发达,生长健壮的植株,高 7 ~
10 cm,由匍匐枝长出的幼苗剪下作为种苗,株行距 17 cm ×
17 cm,浅栽,把须根压在土里;若在阴湿的石坎或石壁上栽
培,可把苗栽在石缝里,用湿润的腐殖土把须根压紧,浇水。
四季均可采收,将全草拔出,洗净,晾干[1]。
2 民间方药
我国古代对于虎耳草的研究也众说纷纭,古书记载其治
痔疾肿毒,用少些晒干入马子(便桶)内烧熏;治瘟疫,擂酒
服;治耳内暴热毒,红肿流脓疼痛,捶汁滴入耳,或加冰片消
散而愈;喉闭无音,用以代茶;治吐血;清肺热;治咳嗽;疗风
疹、丹毒;涂疮痈,冻疮,及毒虫刺伤;治肺痈吐臭脓;肝火,童
子痨;祛湿消肿,凉血止血;治百日咳[7]。民间也记载了许多
虎耳草的附方[1,7](表 1)。
3 主要活性成分与提取工艺
研究表明,虎耳草具有许多生物活性,是因为其中含有
大量的黄酮类化合物,研究最多的为槲皮素、槲皮苷。此外
其还含有一些有机酸、甾体类和多酚类化合物,如岩白菜素、
原儿茶酸、琥珀酸、没食子酸、对 -香豆酸、谷甾醇、山柰酚、
胡萝卜苷、虎耳草素等具有较大药用价值的成分[8 -9]。许多
学者对虎耳草活性成分的分离和测定大多采用乙醇提取与
责任编辑 石金友 责任校对 李岩安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2014,42(17) :5422 - 5424,5439
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.17.075
色谱分析的方法。
3. 1 乙醇等溶剂提取 大多运用浓度 80%乙醇热提取回
流,乙酸乙酯萃取,对乙酸乙酯萃取部分采用硅胶柱色谱和
凝胶柱色谱等手段进行分离纯化。根据理化性质和波谱数
据进行结构鉴定,乙酸乙酯层分离得到没食子酸、槲皮素、岩
白菜素、谷甾醇、槲皮素-3 鼠李糖苷、原儿茶酸、琥珀酸等 10
个化合物[10 -11]。有些学者将乙酸乙酯萃取液减压蒸干,通
过显色反应证明其中含有黄酮类化合物。采用可见分光光
度法测定其全草中的总黄酮含量,得到的样品平均回收率值
为 102. 66%[12]。在微波辅助提取工艺条件下,测出其中总
黄酮含量 11. 30 mg,总多酚 20. 27 mg和多糖 55. 85 mg[13]。
3. 2 高效液相色谱法(HPLC)分析 采用 Lichrospher C18色
表 1 民间关于虎耳草治疗疾病的附方
治疗 配方与服法 配方出处
中耳炎 鲜虎耳草叶捣汁滴入耳内 单味 《浙江民间常用草药》
冻疮溃烂 鲜虎耳草叶捣烂敷患处 《南京地区常用中草药》
风疹瘙痒湿疹 鲜虎耳草 25 ~50 g煎服 《上海常用中草药》
淋巴结核 虎耳草鲜草捣烂敷患处,连用 3 ~5 d 南药《中草药学》
肺热咳嗽气逆 虎耳草 15 ~30 g,冰糖 25 g。水煎服 多味
肺痈吐臭脓 虎耳草 20 g,忍冬叶 50 g。水煎 2次,分服 《江西民间草药》
肺结核 虎耳草、鱼腥草、一枝黄花各 30 g,白及、百部、白茅根各 15 g,水煎服 《福建药物志》
吐血 虎耳草 15 g,猪皮肉 200 g。混同剁烂;做成肉饼,加水蒸熟食 《江西民间草药》
血崩 鲜虎耳草 50 ~100 g,加黄酒、水各半煎服 《浙江民间常用草药》
痔疮 虎耳草 50 g,水煎,加食盐少许,放罐内,坐熏,一日 2次 《江西民间草药》
湿疹皮肤瘙痒
鲜虎耳草 500 g,切碎,加 95%酒精拌湿,再加 30%酒精 1 L浸泡一周,去渣,外敷
患处
《南京地区常用中草药
治皮肤风疹 虎耳草、苍耳子、紫草、芦根各 15 g。水煎,分早、中、晚 3次服 《广西本草选编》
风火痛 虎耳草 30 ~60 g。水煎,去渣,加鸡蛋 1只同煮服 《浙江药用植物志》
耳郭溃烂 鲜虎耳草适量,捣烂调茶油涂患处,或加冰片 0. 3 g,枯矾 1. 5 g,共捣烂敷患处 《全国中草药汇编》
耳内痛(流脓出水)
①虎耳草捣取汁,多灌入耳中,常常用之。略加枯矾更妙。②鲜虎耳草 60 g,鲜爵
床、冰糖各 30 g。水煎服 《幼幼集成》
百日咳 虎耳草 5 ~15 g,冰糖 15 g。煎服 《江西民间草药》
荨麻疹 虎耳草、青黛。煎服 《四川药志》
谱柱(150 mm ×4. 6 mm,5 μm),无水甲醇-1 g /L磷酸溶液为
流动相,采用梯度洗脱程序,检测波长为 270 nm,流速 1
ml /min。分析得到虎耳草中含有没食子酸、原儿茶酸和虎耳
草素,其平均回收率分别为 100. 59%、98. 72%和103. 94%[14]。
并且鉴别出虎耳草中的岩白菜素,检测出可以作为虎耳草药
材的植株,含水量要不超过 12%,总灰分不高于 20%,酸不
溶性灰分不高于 9%,醇溶性浸出物量不低于 5%,方可作为
药用[15]。还用此法检测出虎耳草不同部位岩白菜的含量有
所差异,叶中岩白菜素的含量最高,根中岩白菜素含量相对
较低[16]。
3. 3 气相色谱 -质谱联用技术(GC-MS) 利用气相色谱
质谱联用技术(GC-MS) ,结合标准谱库,对虎耳草挥发性的
成分进行了研究,共鉴定出 58种成分,占挥发油成分总量的
9. 254 1%,相对百分含量较高的是丹皮酚 45. 974%、二叔丁
对甲酚 19. 219%、正二十五烷 1. 687%、正二十二烷 1. 661%
和正二十一烷 1. 485%等[17]。
4 药理作用
虎耳草药用价值很高,是民间常用中药材,被称为“家庭
药箱”。虎耳草性微苦、辛、寒,可以治疗多种疾病。许多研
究表明虎耳草提取物具有广泛的生物活性。
4. 1 强心、利尿 离体蛙心滴加虎耳草压榨的鲜汁滤液或
1∶ 1乙醇提取液 0. 01 ml,均显示一定强心作用。提取液去钙
后对心脏仍有兴奋作用。该品强心作用较氯化钙发生慢,持
续时间较长[1]。麻醉犬及清醒兔静脉注射虎耳草乙醇提取
液 1 ml /kg,呈明显利尿作用。将提取液中所含苷类破坏后,
仍有一定利尿作用[1]。
4. 2 抑菌 钮绪燕等开展了虎耳草杀菌活性的初步研
究[18],分别用石油醚、二氯甲烷、无水甲醇提取,测得其提取
物对西瓜枯萎病菌、玉米小斑病菌和番茄早疫病菌的抑制率
分别为 22. 2%、26. 8%和 55. 3%。这些研究充分证明了虎耳
草提取物具有明显的抑制细菌和真菌的活性。刘世旺等以
金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为试验菌株,通过虎耳草乙醇提
取物不同浓度下细菌生长曲线,来研究虎耳草的抑菌作
用[19]。结果表明,较低浓度的提取物对摇床培养的金黄色
葡萄球菌生长具有较强的抑制作用;各浓度提取物对摇床培
养的大肠杆菌生长均表现为抑制作用。
4. 3 抗氧化 崔玮等证明了虎耳草能够通过降解 O2 和
H2O2 为无毒性的 H2O和 O2,去除氧自由基和过氧化脂质对
组织的损伤,起到抗衰老作用[20]。虎耳草中含有的山柰酚、
岩白菜素、槲皮素、槲皮苷、没食子酸、原儿茶酸和谷甾醇等
物质,都具有不同程度的抗氧化作用[21],说明其抗氧化成分
的含量很高。潘国庆等以蓖齿虎耳草为研究对象,考察了其
对部分食用油脂的抗氧化作用[22]。结果表明,藏药蓖齿虎
耳草乙醇提取物对菜籽油、花椒油、芝麻油均有一定的抗氧
化作用,其效果与 VC 相当,对菜籽油和芝麻油效果尤为
明显。
4. 4 抑制肿瘤增生 黄酮类化合物具有抗胰腺癌作用[27]。
虎耳草含有的槲皮素是一种具有多种生物活性的黄酮类化
324542 卷 17 期 杨 萍等 虎耳草的生物活性与药理作用研究
合物,能明显抑制癌细胞 DNA合成[28],近年来对它的研究,
发现其具有一定的抗癌作用,对人卵巢细胞癌、乳腺细胞癌、
自血病细胞和胃肠道肿瘤细胞均有增殖抑制作用[29 -32]。周
欣等提取虎耳草不同部位,对体外培养的 PC-3 细胞的增殖
抑制研究,发现乙醇提取 -乙酸乙酯萃取部位对 PC-3 细胞
的抑制作用较明显[33]。丁家欣等从虎耳草中提取不同的有
效部位,利用流式细胞仪观察对体外培养的前列腺癌细胞增
殖和凋亡的影响[34]。结果表明,不同 pH值的虎耳草乙酸乙
酯不同萃取物对前列腺癌细胞均有明显诱导凋亡的作用,对
前列腺癌细胞的生长也有明显的抑制作用。居龙涛等用雌
二醇和孕酮制造大鼠乳腺增生模型,由治疗组的效果显示,
虎耳草具有调节体内性激素的动态平衡[35];并对乳腺增生
病大鼠的乳腺组织有明显的治疗作用。
4. 5 抗雌雄性激素 中国中医科学院中心实验室证明,虎
耳草主要活性成分中原儿茶酸、没食子酸、琥珀酸具有抗雌
雄性激素作用,但无性激素样作用,从而影响前列腺内的二
氢睾丸酮、各种生长因子及生长抑制因子,来调控前列腺细
胞的生长与细胞凋亡,促使增生的前列腺萎缩,降低国际前
列腺症状评分(IPSS),从而达到治疗目的[23]。
4. 6 诱导成纤维细胞凋亡 张立石等将虎耳草水煮醇沉后
的浓缩液,用乙酸乙酯萃取,萃取液经浓缩后冷置过滤,滤液
再浓缩,进行聚酰胺柱层析,制备提取物作用于培养好的小
鼠成纤维细胞,流式细胞仪观察细胞凋亡状况,各提取物均
对小鼠成纤维细胞有抑制作用,提示中药虎耳草中某些成分
经过筛选,可作为细胞凋亡诱导剂,用于前列腺增生的
治疗[24]。
4. 7 护肝 左国营等研究了黑蕊虎耳草中岩白菜素衍生物
11-氧 -岩白菜素,该化合物对丙型肝炎丝氨酸蛋白具有抑
制活性[25]。
4. 8 抑制神经病理性疼痛 鞘内注射 100 mg /kg虎耳草素
时,可以明显地抑制由于脊神经损伤引起的 MWT下降以及
TWL的延长,且这种抑制效应与虎耳草素的剂量相关,呈剂
量依赖关系,结论鞘内注射虎耳草素具有明显的抗神经病理
性疼痛作用[26]。
4. 9 毒性 将家兔以 35 ml /kg鲜汁灌胃,24 h后未见任何
不良反应;第2天重复给予60 ml /kg,观察3 d,也未见任何不
良反应[1]。
5 应用实例
用 100 ml鲜虎耳草捣汁,纱布过滤加 75%乙醇 20 ml制
成滴耳,治疗急慢性中耳炎,治愈率为 93. 56%[36]。取虎耳
草鲜叶捣汁,纱布过滤,加适量冰片,用 3%双氧水洗涤外耳
道,将浓汁清除干净,然后取虎耳草叶滴耳,每次 1 ~ 2 滴,每
日 3次。治疗化脓性中耳炎 31 例,急性 25 例,平均 3 d 治
愈,慢性 6例平均 7 d治愈[11]。陈元等用虎耳草 15 g煎水内
服,1日3次,忌食鱼、虾腥味之品。结合虎耳草100 g煎水泡
洗全身,1日 1剂,对治疗麻疹有很好的疗效[37]。
居龙涛等采用虎耳草针剂,经会阴部前列腺内注射,每
侧 2 ml,5 ~7 d注射 1次,连续 10次为 1个疗程[38]。8例采
用虎耳草栓剂,每天 1 次,肛门内给药。合并尿路感染者先
用抗生素治疗,合并急性尿潴留者应先导尿处理,对有凝血
功能障碍的,禁忌经会阴部前列腺内注射给药。治愈合并急
性尿潴留 4例,前列腺炎 3 例,前列腺结石 l 例,尿路感染 2
例,具有很高的临床价值。居龙涛用虎耳草针剂 2 ml 肌注,
每天 1次;或口服虎耳草片剂,1 次 2 片(含生药 4 g /片),每
天 3次[39];或同时使用虎耳草片剂和针剂;连续 3 个月为 1
疗程,通常治疗 1 ~ 2 疗程。结果显示虎耳草制剂治疗甲状
腺良性结节显效率达 54. 76%,有效率达 33. 34%,总有效率
达 88. 10%。除肌肉注射引起部分病人局部不适,其他无明
显的毒副作用。其中有 13例 4年以上未复发。
取生虎耳草 120 g,猪耳 1只(约 400 g),加水熬至熟烂,
吃肉喝汤,早晚各 1次,此方对中耳炎患者,特别是化脓性中
耳炎患者有良效,且见效快,1 剂可愈[40]。贵州名医石恩骏
根据多年的观察和研究,以虎耳草制成粗末,对各种急、慢性
肾炎、肾病综合症有较理想的效果[41]。
6 小结与展望
随着人类社会的发展,生活水平的提高。一些肥胖病、
心脑血管疾病、肿瘤等成为医学界治愈的难题。尤其癌症是
对人类健康和生命威胁最大的疾病。近年来其发病率持续
上升,发病率、病死率均居我国疾病首位。尽管新型化疗药
物和治疗手段层出不穷,但整体的疗效并不满意,化疗药物
对人体的免疫系统和骨髓等具有严重毒、副反应。所以,探
索快速治疗癌症,减轻病患痛苦,减轻其副反应,提高生活质
量,同时又能提高宿主免疫功能的药物,是目前疾病学研究
的难点、热点之一。
而中药副反应少,治疗彻底,成为现在临床研究的热门。
大量研究已证实,黄酮类化合物在肺癌、结直肠癌、前列腺
癌、乳腺癌、胰腺癌等的治疗和预防中均相当重要,逐渐成为
研究热点。研究表明,其主要是通过阻滞癌细胞增殖、诱导
癌细胞凋亡、抑制蛋白激酶活性、抑制信号转导途径等机制
发挥抗癌效应[42 -43]。我国是一个具有丰富中草药资源的国
家,虎耳草中槲皮素等黄酮类化合物含量很高,对治疗癌症
有一定的潜能。因此,要对虎耳草的成分和分离方法进行系
统分析与探索,利用癌症动物模型进行体内试验和新药的开
发,为提高癌症的治疗水平和生存质量具有重要的意义。
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(下转第 5439页)
4245 安徽农业科学 2014年
根期),而且烟田随着烟叶采收工作的进行发生不同程度的
板结,径流较严重。
2. 6 不同水分处理对土壤含水量的影响 结合烤烟需水和
水分影响烤烟生长发育的研究,测定了不同土壤水分控制条
件下的土壤水分含量。
图 6 不同生育期土壤相对含水量
图 6表明,在伸根期自然降雨处理烟田含水量高于控水
处理烟田,而旺长期含水量明显低于控水处理。2种处理的
水分动态变化趋势也是不同的,即自然雨养烟田呈浅“V”
型,控水烟田则呈倒“V”型。相同之处是 2 种处理下的烟田
成熟期的趋势是类似的,呈现一种缓慢上升的趋势。相比较
而言,自然雨养烟田后期的含水量稍高于控水处理。
3 讨论
贵阳市是典型的喀斯特山区,烟区地势、地质、地貌和土
壤类型较为复杂。该研究只对贵阳市开阳县龙岗片区植烟
土地进行了分析和研究,其代表性有待进一步研究和验证。
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221 -228.
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