全 文 :南天竹化学成分及药理研究进展
舒积成, 彭财英, 刘建群, 王亚莉
(江西中医学院,江西 南昌 330004)
收稿日期:2012-03-04
基金项目:国家自然科学基金资助项目 (81102788) ,江西省自然科学基金项目 (20114BAB215041)
作者简介:舒积成 (1980—) ,男,博士,讲师,主要研究方向:天然药物化学。Tel:0791-87118674,E-mail:shujc210@ yahoo. com. cn
摘要: 南天竹是一种具有观赏、生态、药用等多种价值的树种。近年来,学者们在药理作用、化学成分等方面对其
进行了研究。为进一步开发和利用这一资源,通过查阅该植物上述研究成果的相关文献,做一详细综述。
关键词:南天竹;小檗科;化学成分;药理作用;临床应用
中图分类号:R285. 5;R284. 2 文献标志码:A 文章编号:1001-1528(2013)02-0372-04
南天竹为小檗科南天竹属 Nandina 南天竹 Nandina do-
mestica Thunb. 植物,原产于我国及东亚[1],是一种具有
观赏、生态、药用等多种价值的树种。据 《本草纲目拾
遗》记载[2],其根、茎、叶、果均可入药。根、茎苦寒,
入肺、肝经。具有清热除湿、通经活络、强筋骨、消炎解
毒,主治感冒发热、肺热咳嗽、结膜炎、湿热黄疸、尿路
感染、跌打损伤等功效。现代药理研究表明南天竹具有抗
菌、降压、止咳、平喘等药理作用,为其在临床上的应用
提供了理论支持。据文献报道该植物主要含有生物碱、黄
酮、挥发油类等化学成分,植物中的生物碱成分为主要的
活性成分之一。为了更好地利用南天竹这一宝贵资源,更
充分的为人类健康服务,本文对南天竹的化学成分、药理
作用、临床应用做一详细综述。
1 化学成分
国内学者对南天竹研究主要集中在种质资源、组织培
养、育苗、栽培等方面,而对其化学成分及药理研究涉及
较少。在国外 20 世纪 70 年代日本学者 Kunitomo 与 Morita
对其化学成分进行了较为系统的研究,报道了生物碱、黄
酮、木脂素及挥发油类化学成分[3-9]。
报道的生物碱有南天竹碱 (nandinine)、小檗碱 (ber-
berine)、原阿片碱 (protopine)等,大部分属于原小檗碱
生物碱类为母核的衍生物 (主要化合物结构见图 1) ,此类
成分具有较好的生物活性,是该植物中主要的活性成分之
一。文献报道南天竹叶、根及茎均含有大量的生物碱,其
中南天竹根的含有量是 4. 37%,茎的含有量达 4. 43%[10],
另有文献报道南天竹中生物碱在小檗科植物中的含有量很
少,并且难于检测[11-12]。出现以上两种相反的实验结果是
否是由于药材不同的产地而引起的有待于进一步研究。
南天竹植物中含有较多的黄酮类成分,其叶总黄酮的
含有量在 4. 63%[13]。所报道的黄酮如蹄纹天竺素-3-木糖
葡萄糖苷、翠菊苷、黄芩素等[14] (结构见图 2) ,此植物
中黄酮类成分主要是以花色素类为母核的衍生物,此类成
分具有较好的抗炎、抗病毒的活性。
南天竹植物中还有木脂素类化合物的报道,如 (-)
episyringaresinol,这种木脂素成分以骈双四氢呋喃类为母核
的衍生物 (结构见图 3) ,其结构在它们烃基链和苯环上含
氧取代基种类和立体构型不同,这些结构上细微的差别造
成了同一类型化合物分离和结构鉴定的困难,是否与在此
植物中报道木脂素成分少有关需进一步研究。
此外,南天竹叶中挥发油成分主要含有顺 3,3,5-三甲
基乙 酸 环 己 酯,占 14. 21%,6-甲 基-5-庚 稀-2-酮,占
13. 66%,并且发现有含氮成分,如:N-氰基-3-甲基-丁-2-
烯胺,占 4. 83%。这种特征性的成分是否为其挥发性药效
成分,有待进一步研究[15]。除有机成分外,南天竹根、
茎、叶含有人体必需的 Co、Mo、Ni、Cr、Fe、Cu、Zn、
Mn 8 种微量元素,且含有量较高,而 Pb、Cd 等有毒微量
元素含量不高,并且南天竹不同部位其微量元素的含有量
有一定的差别。南天竹有多种临床疗效与这些必要的微量
元素是否有关尚需进一步探讨[16]。
从文献检索结果发现,在南天竹植物中除应用 GC-MS
鉴定出 17 个挥发油成分以外[15],分离鉴定的化学成分总
数不及 20 个,且自上世纪 70 年代之后末见其化学的相关
进一步报道。所以南天竹化学成分有待深入研究。
2 药理研究
药理学研究表明,南天竹在止咳平喘、抗菌、降压等
方面均有明显活性,主要活性成分为以南天竹宁碱、南天
竹碱、小檗碱为代表的原小檗碱生物碱类成分。
2. 1 止咳平喘 南天竹种子粗提取物在剂量为 0. 1 ~ 1 g /L
对离体豚鼠气管平滑肌有松驰作用。通过竟争及非竟争两
种混合的方式抑制组胺,联合通过竟争性方式抑制 5-羟色
胺而起作用的。而南天竹宁碱在剂量为 2 ~ 20 mmol /L没有
观察到具有抑制组胺诱导气管收缩的作用,并对抑制 5-羟
色胺诱导气管收缩作用细微。由此可以得出南天竹宁碱单
独不具有松驰平滑肌的作用,提示南天竹平喘作用机制是
273
2013 年 2 月
第 35 卷 第 2 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
February 2013
Vol. 35 No. 2
图 1 南天竹中主要生物碱类化合物结构
图 2 南天竹中主要黄酮类化合物结构
图 3 南天竹中木脂素类化合物结构
通过抵制组胺诱导气管收缩,而发挥此种药理功效并不是
此植物中特征性成分南天竹宁碱单一的成分[17]。经过对南
天竹提取物活性追踪,从 40%甲醇提取物中分离得到的去
甲乌头碱具有较为明显的抵制组胺诱导气管收缩作用[18]。
去甲乌头碱抵制组胺诱导气管收缩的作用特点是快速激活
β-肾上腺素能受体,而南天竹宁碱则是缓慢拮抗 Ca2 +,两
种成分药理作用不同从而形成了南天竹提取物松驰平滑肌
具有开始时可见有短暂之抑制现象的作用特点[19-20]。
2. 2 抗菌及抗真菌 文献报道小檗科中宽叶十大功劳、十
大功劳、日本小檗及南天竹四个种均具有抑制革兰氏阳性
菌作用[21],从这 4 种植物中化学成分分析,其共有的化学
成分是小檗碱类生物碱,小檗碱类生物碱是否为抑菌功效
的主要成分,有待进一步研究。另外有文献报道,南天竹
各个部位的挥发油和南天竹叶正己烷、三氯甲烷、乙酸乙
酯、甲醇提取物均具有抗菌作用,并且指出其抗真菌作用
更为突出,具有较好的开发治疗皮肤真菌感染的新药
前景[22-24]。
2. 3 降压 南天竹甲醇粗提物具有明显的抑制组胺收缩大
动脉血管的作用,经过活性追踪显示提取物非竞争性抑制
组胺收缩血管作用主要成分是南天竹宁碱[25]。另有实验表
明,在小鼠体内给予剂量为 0. 03 ~ 3 mg /kg 南天竹宁碱对
多种物质引起的升血压均有抑制作用,且呈剂量依赖关系,
并指出南天竹宁碱能竟争性抑制 α-,β-肾上腺素能受体及
5-羟色胺受体,但对心率无影响[26-27]。
2. 4 抗痉挛 小鼠经腹腔注射剂量为 1 mg /kg 南天竹宁
碱,具有抑制氯吉灵 (单胺氧化酶抑制剂)诱导 5-羟色胺
在神经未梢部位显著增加而引起头项抽搐的副作用,其可
能的机制与 5-羟色胺受体阻断药凯坦色林类似[28]。另有文
献也类似的报道,南天竹所含的小檗碱类生物碱具有抗痉
挛的作用[29]。
2. 5 解毒作用 清代赵学敏著 《本草纲目拾遗》中有记
载:“解吡毒刘霞裳云:凡人食吡垂死者,用南天竹种子
四两,擂水服之立活”[30]。另在杨仓良著《毒药本草》中
也有相同的记载[31]。刘建群等应用现代药理方法研究发现
南天竹种子与三氧化二砷联合用药可显著增加三氧化二砷
的 LD50值,对三氧化二砷致肝及心肌损伤具有很好保护作
用,并能维持三氧化二砷抑制体内人白血病细胞株 HL-60
细胞增殖的作用。大大改善动物的生长状况,降低三氧化
二砷的毒性[32]。
3 不良反应
南天竹毒性较小,其毒性比日本小檗、粉防己及日本
黄连均弱[29]。其急性毒性主要表现为:大量食用南天竹易
引起肺部、胸膜及气管充血和出血,导致死亡。其中毒症
373
2013 年 2 月
第 35 卷 第 2 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
February 2013
Vol. 35 No. 2
状以组织器官充血和出血为特征,并于肺部充血及出血最
为显著。中毒的原因可能是南天竹中含有氰化物,大量食
用后致氰化物过量致毒。
另有文献报道,南天竹的毒性主要是对神经系统具有
麻痹作用。因南天竹植物中南天竹碱、南天竹宁碱具有吗
啡样的“菲类”结构,对横纹肌有直接麻痹作用;南天宁
碱具有“原小檗碱”样结构,属于原浆毒,对心肌、骨胳
肌作用较强,对中枢神经系统作用较弱[33]。
4 临床应用
在临床和民间,南天竹应用治疗多种疾病,如南天竹
经水提取后,提取液涂抹皮肤,具有润泽皮肤,用于皮肤
保养[34];南天竹提取物可以有效地刺激毛发生长,防脱
发,用于治疗秃头症[35];另有报道,南天竹提取物可增强
身体的适应性、缓解疲劳[36];南天竹叶、果实、小枝、根
等部位提取物或其粉末与甘油及薄菏油制成的药膏可以用
于治疗接触性皮炎[37];南天竹叶、果实、根及树皮经粉
碎,其粉末直接敷于患处,均可治疗牙槽脓溢[38];此外,
在抗菌方面应用也较广,如用于皮肤真菌感染[23],抗肺亲
和性菌[39],食品的防腐[22],并且具有高效、无毒及安全
性高等特点;南天竹乙醇及正己烷提取物治疗风湿性关节
炎及抑制肿瘤细胞转移有效[40]等。
5 讨论
从现有的文献来看,在化学成分研究方面,南天竹的
化学成分数目报道较少,除通过 GC-MS 方法鉴定挥发油成
分外,报道的化学成分不及 20 个。在药理研究方面,其止
咳平喘、抗菌、降压作用机制仍然不清晰,并且其止痛、
抗炎、致毒、解砒霜毒等作用机制相关研究几乎是空白。
所以南天竹化学成分和药理研究有待进一步研究以缓解目
前化学成分和药理研究相对临床及民间应用严重滞后的现
状,更好利用这一宝贵资源。
参考文献:
[1] “中国植物志”编辑委员会. 《中国植物志》[M]. 北京:
科学出版社出版,2010:52.
[2] 清·赵学敏.《本草纲目拾遗》[M]. 北京:人民卫生出版
社,1963:178.
[3] Morita N,Shimizu M,Arisawa M,et al. Isolation of amentofla-
vone and two new glycosides from the leaves of Nandina domesti-
ca Thunb[J]. Chem Pharm Bull (Tokyo) ,1974,22(11) :
2750-2752.
[4] Kunitomo J,Ju-Ichi M,Yoshikawa Y,et al. Structure of nan-
dazurine and isolation of sinoacutine (alkaloids of Nandina do-
mestica Thunb) [J]. Yakugaku Zasshi,1974,94 (1) :
97-100.
[5] Kunitomo J,Ju-Ichi M,Yoshikawa Y,et al. Structure of nan-
dazurine from Nandina domestica Thumb[J]. Experientia,
1973,15(5) :518-520.
[6] Kunitomo J I,Ju-Ichi M,Ando Y,et al. Isolation of new base,
dehydronantenine and lignan,(- )-episyringaresinol from
Nandina domestica Thunb[J]. Yakugaku Zasshi,1975,95
(4) :445-447.
[7] Kunitomo J I,Morimoto K,Tanaka S,et al. Studies on the al-
kaloids of berberidaceous plants. XXXIV. Alkaloids of Nandina
domestica Thunb. (8) [J]. Yakugaku Zasshi,1972,92(2) :
207-2099.
[8] Tomita M,Fujie M S. Studies on the alkaloids of berberida-
ceous plant. XXXIII. Alkaloids of Nandina domestica F. shi-
nananten Hort. (2) [J]. Yakugaku Zasshi,1962,82:1457-
1458.
[9] Ki F,Osamu I,Itaru T. Extraction of 4-formylphenyl 4-O-[3-
(3,4-dihydroxyphenyl)propenoyl]-β-D-glucopyranoside from
Nandina domestica Thunb:Japan,JP 09249686A[P]. 1997-
09-22.
[10] 张佐玉. 南天竹根茎总生物碱含量测定[J]. 贵州林业科
技,1995,23(2) :34-36.
[11] Vachnadze V Y,Mudzhiri M M,Robakidze Z V,et al. Content
of alkaloids in some species of the families of Mahonia,Berberis
iberica,and Phellodendron lavallei growing in Georgia[J]. Sak-
artvelos Mecnierebata Akademiis Macne (Kimiis Seria) ,2002,
28(3-4) :214-219.
[12] Kunitomo J I,Ju-Ichi M,Yoshikawa Y,et al. On the analysis
of the alkaloids of Nandina domestica Thunb using gas chroma-
tography-mass spectrometry (GC-MS) [J]. Yakugaku Zasshi,
1974,94(9) :1149-1453.
[13] 蒋益花. 南天竹叶总黄酮的提取工艺[J]. 光谱实验室,
2011,28(4) :1714-1718.
[14] Jung J M,Kim J H. Hair growth stimulant compositions contai-
ning berberine for preventing alopecia:The Republic of Korea,
KR 2003073170A[P]. 2003-09-19.
[15] 赵 琳,丁艳霞,祁献芳,等. 南天竹叶挥发性成分研究
[J]. 云南民族大学学报,2010,19(2) :99-101.
[16] 舒树芳,胡润五,何 平. 南天竹不同部位中微量元素含量
测定[J]. 微量元素,1988(3) :45-47.
[17] Muneo T,Tatsuhiro A,Takuro U,et al. The extract from
Nandina domestica Thuberg. inhibits histamine and serotonin-
induced contraction in isolated guinea pig trachea[J]. Biol
Pharm Bull,2007,30(11) :2063-2068.
[18] Muneo T,Takuro U,Yoichi Y,et al. Beta2-adrenoceptor-me-
diated tracheal relaxation induced by higenamine from Nandina
domestica Thunberg[J]. Planta Med, 2009, 75 (13) :
1393-1399.
[19] Takuro U,Tatsuhiro A,Hidenobu O,et al. Biphasic tracheal
relaxation induced by higenamine and nantenine from Nandina
domestica Thunberg[J]. J Pharmacol Sci,2011,115(2) :
254-257.
[20] Ueki T,Akaishi T,Okumura H,et al. Extract from Nandina
domestica inhibits lipopolysac-charide-induced cyclooxygenase-2
expression in human pulmonary epithelial A549 cells[J]. Biol
Pharm Bull,2012,35(7) :1041-1047.
[21] Li A R,Zhu Y,Li X N. Antimicrobial activity of four species
of Berberidaceae[J]. Fitoterapia,2007,78(5) :379-381.
[22] Vivek B K,Atiqur R,Chul K S. Chemical composition and in-
473
2013 年 2 月
第 35 卷 第 2 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
February 2013
Vol. 35 No. 2
hibitory parameters of essential oil and extracts of Nandina dom-
estica Thunb. to control food-borne pathogenic and spoilage bac-
teria[J]. Int J Food Microbiol,2008,125(2) :117-122.
[23] Vivek B K,Atiqur R,Chul K S. Antifungal potential of essen-
tial oil and various organic extracts of Nandina domestica
Thunb. against skin infectious fungal pathogens[J]. Appl Mi-
crobiol Biotechnol,2009,83(6) :1127-1133.
[24] Vivek B K,Jong L T,Chul K S. Chemical composition and in
vitro control of agricultural plant pathogens by the essential oil
and various extracts of Nandina domestica Thunb[J]. J Sci
Food Agric,2009,89(1) :109-116.
[25] Shoji N,Umeyama A,Takemoto T,et al. Serotonergic receptor
antagonist from Nandina domestica Thunb[J]. J Pharm Sci,
1984,73(4) :568-570.
[26] Ohizumi Y. Search for receptor blocking substances from natural
resources and their pharmacological studies[J]. Int Congr Ser,
1998,1157:103-112.
[27] Hisatoshi T,Yasushi O. (+)-Nantenine isolated from Nandi-
na domestica Thunb. inhibits adrenergic pressor responses in
pithed rats[J]. Eur J Pharmacol,2003,477(1) :53-58.
[28] Bachtiar I,Takeshi T,Osamu N,et al. Suppressive effect of
nantenine,isolated from Nandina domestica Thunberg,on the
5-hydroxy-L-tryptophan plus clorgyline-induced head-twitch re-
sponse in mice[J]. Life Sci,2002,70(22) :2647-2656.
[29] Joju H,Masatoshi H. Pharmacological studies on crude drugs.
V. Comparison of the pharmacological actions of berberine type
alkaloid-containing plants and their components[J]. Yakugaku
Zasshi,1962,82:726-731.
[30] 国家中医药管理局. 中华本草[M]. 上海:上海科学技术出
版社,1999.
[31] 杨仓良. 毒药本草[M]. 北京:中国中医药出版社,
1993:33.
[32] 刘建群,张 锐,舒积成. 三氧化二砷与南天竹子配伍的药
物组合物及其制备和用途:中国,201010600746. 8 [P].
2010-10-06.
[33] Takase T,Ohashi H. Action of domesticine methyl ether upon
peripheral nerves[J]. Yakugaku Zasshi,1927,541:210-214.
[34] Osamu I,Itaru T,Shuko H. Skin lotion containing extract of
lead of Nandina domestica / skin external preparation comprises
leaf extract of Nandina domestica for whitening skin:Japan,JP
2000007521A[P]. 2000-01-11.
[35] Jung Jong Moon,Kim Ji Hun. Hair growth stimulant composi-
tions containing berberine for preventing alopecia:The Republic
of Korea,KR 2003073170A[P]. 2003-09-19.
[36] 余可兵. 一种增强身体的适应性及缓解疲劳的药物及其制
备方法:中国,CN 1123675A[P]. 1996-06-05.
[37] Marenori S,Yusuke I. Drug for preventing and treating contact
dermatitis and containing effective components of Nandinae do-
mesticate:Japan,JP 60051114A[P]. 1985-03-22.
[38] Kiyoshi S,Isao S. An anti-alveolar pyorrhea composition contai-
ning Cimicifuga simplex Wormsk and Nandina domestica Thunb
active ingredients:Japan,JP 60184022A[P]. 1985-09-19.
[39] Miho N,Kenji O,Hideyuki Y. Legionella bacteria resistant
composition /novel Legionella bacteria inhibitors, and food,
drink or other compositions containing the same: Japan,
JP11043442A[P]. 1999-02-16.
[40] Tadashi H,Takatoshi M,Ichirou T. Cell adhesion inhibitor no-
vel use of extract isolated from Berberidaceae plant as cell adhe-
sion inhibitor:Japan,JP10158184A[P]. 1998-06-16.
573
2013 年 2 月
第 35 卷 第 2 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
February 2013
Vol. 35 No. 2