全 文 :收稿日期:2006-03-31修订日期:2006-05-26
作者简介:毛淑才(1973-),女(汉族),河北肃宁人 ,现任仲恺农业技术学
院讲师 ,博士学位 ,主要从事有机物分子间作用力的研究工作.
贯叶连翘提取物的研究新进展
毛淑才 1 ,刘展眉1 ,郑康成 2
(1.仲恺农业技术学院化学化工系 ,广东 广州 510225;
2.中山大学化学与化学工程学院 ,广东 广州 510275)
摘要:贯叶连翘提取物具有很高的药用价值 ,作为镇静剂 、抗炎药 、抗抑郁药 、抗肿瘤药及爱滋病治疗药物具有广阔的应
用前景 , 越来越受到人们的重视。介绍了贯叶连翘提取物的化学成分 、提取分析方法 、各成分的药理及功效 , 总结了提取
物当前研究的最新水平 ,分析了未来研究的可行方向并提出关于药效机理研究的量子化学计算方法。
关键词:贯叶连翘提取物 ; 金丝桃素 ; 贯叶金丝桃素 ; 药理作用
中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2006)07-1303-02
CurrentRev iew ofHypericum Perfora tum L. Extraction
M ao Shu-cai1 , L IU Zhan-mei1 , ZH ENG K ang-cheng2
(1. ZhongkaiUniversity of Agricu lture and Technology, Guangzhou 510225, China;2. School ofChem istry and
Chem ica lEng ineering , Sun Yat - senUn iversity , Guangzhou 510275, Ch ina)
Abstract:Hypericum perfortum L. is a kind o fCh inese traditiona lmedic inew ith g rea tm ed icina l va lues. Its extrac tion has been
used as ca lm ative, an ti - inflamm a to ry, antidepre ssant, an tineoplastic and A ids cu ra tive, which is of expansive app lication pros-
pec.t The ar ticle pre sen ts chem ica l constituen ts, ex trac tion te cho logy, pharm aco logy and cu ra tive e ffec t o f the ex trac tion. Cu rrent
development is summ arized and possible re search aspec ts are po inted ou .t Ca lcu la tion me thod o f quantum chem istry applied to re-
search pharm aco log ica lm echan ism is pu t fo rwa rd.
Key words:Hypericum perforatum L. ex trac tion; H ype ricin; H ype rforin; Pha rmaco logy
贯叶连翘属藤黄科金丝桃属多年生草本植物 ,广泛分布于欧
洲 、亚洲 、非洲北部 、澳洲 、南北美洲 , 是为人类较早认识和利用的
草药之一 , 在我国河北 、河南 、陕西 、甘肃 、山东 、新疆 、四川等地均
有分布。现代研究表明其主要成分为金丝桃素 、伪金丝桃素等。
贯叶连翘传统的应用领域主要集中于镇静 、抗炎 、伤口愈合等方
面 , 对其利用的深度和广度都比较有限。随着对其在抗抑郁 、抗
肿瘤和艾滋病治疗等方面研究的深入 ,贯叶连翘提取物越来越受
到人类重视 , 它是近年来欧美最畅销的植物药之一 , 已被德 、美等
国收录于药典 , 对其研究的热潮方兴未艾。
1 化学成分及相关研究
贯叶连翘提取物成分复杂 , 不同成分具有不同的药用价值 ,
成分相互之间发挥协同作用从而用于不同疾病的治疗。贯叶连
翘提取物成分主要包括以下几大类。
1. 1 苯并二蒽酮类化合物 此类物质可于贯叶连翘全草植株中
发现 , 但以花中含量最高 ,茎叶次之。主要包括金丝桃素 、伪金丝
桃素 、原金丝桃素 、原伪金丝桃素 、环金丝桃素等。伪金丝桃素的
含量通常比金丝桃素高 2至 3倍 , 原金丝桃素 、原伪金丝桃素主
要存在于鲜植物中 , 在日光照射下转化为金丝桃素和伪金丝桃
素 , 环伪金丝桃素则是伪金丝桃素的氧化产物 [ 1] 。 研究早期 ,金
丝桃素(4, 4′, 5, 5′, 7, 7′-六羟基 -2, 2′M 甲基 -中位 -萘骈二
蒽酮 , 化学式为 C30H16O8)被认为是抗抑郁的主要活性成分 , 随
着对贯叶连翘提取物抗抑郁作用及机理的深入研究 ,目前认为贯
叶金丝桃素才是抗抑郁的主要活性成分 [ 2] , 而金丝桃素在肿瘤
的治疗和抗病毒研究方面的应用前景更被看好。刘兴吉等 [ 3, 4]
研究了光活化的金丝桃素对 大鼠 C6胶质瘤和人体前列腺癌细
胞的抑制作用 , 获得国家自然科学基金的支持。金丝桃素是一种
光敏感物质 , 具有光敏活性和光动力作用 , 它与肿瘤结合后受光
照射 , 对肿瘤细胞可产生细胞毒性作用 , 这种细胞毒性作用是通
过诱导细胞凋亡和细胞坏死两种途径实现的。细胞凋亡是一种
由基因调控的细胞主动死亡过程 ,近年来研究表明诱导肿瘤细胞
发生凋亡 ,是抗癌药物的特征之一。 细胞凋亡的诱导具有选择
性 , 不会造成周围组织的损伤 , 所以能否诱导肿瘤细胞凋亡将会
成为筛选新的肿瘤药物的一个标准。许多体内及体外的实验均
表明了金丝桃素具有抗肿瘤作用 , 孙宇新等 [ 5]通过实验证明了
金丝桃素对喉癌细胞具有诱导凋亡 、抑制生长的作用 , 且认为以
金丝桃素作为光敏剂采取光动力疗法(PDT)可为喉癌的治疗起
到积极的作用。 Thong等人 [ 6]研究了低注射剂量时金丝桃素对
鼻咽癌光动力疗法的情况。
抗病毒方面的研究工作发现金丝桃素在细胞培养中可抑制
逆转录病毒的复制 ,美国和以色列的科学家发现金丝桃素和伪金
丝桃素具有抗逆转录病毒的作用 ,现已完成了它的抗艾滋病临床
研究。金丝桃素的抗病毒机理与其光敏活性有关 ,且与抗肿瘤机
制相似 , 可能通过两种方式作用于病毒:一种方式是直接攻击病
毒粒子 , 可能直接攻击有脂质被膜的病毒的膜成分;另一种方式
是作用于病毒感染的细胞。这两种方式均可用光照加强其作用
效果。纽约大学医学中心 Danie l等的研究指出 [ 7] ,金丝桃素通
过影响艾滋病病毒复制循环的装配与释放过程抑制艾滋病病毒
活性 , 即可能通过干扰逆转录病毒感染 , 阻断病毒的脱壳和抑制
病毒出芽 , 直接钝化病毒而抑制其传播或在病毒内装配。 De-
clervq认为 [ 8] , 金丝桃素抗艾滋病毒机理可能是抑制逆转录酶 ,
金丝桃素不影响病毒的转录和翻译 , 而是干扰病毒的装配和释
放。另外 , 还有实验表明金丝桃素可抑制艾滋病病毒感染细胞中
分离的整合酶 ,因而金丝桃素可能影响病毒的整合作用。这提示
金丝桃素的光动力效应可能影响病毒复制周期中多个过程 ,而不
是某一过程。需强调的是在这些过程中可见光是必需的 ,且需配
合适当的光照和持续时间。
金丝桃素的抗病毒作用范围广 ,通过体外实验发现对单纯疱
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LISH IZHEN M EDIC INE AND MATER IA MED ICA RESEARCH 2006 VOL. 17 NO. 7 时珍国医国药 2006年第 17卷第 7期
疹病毒 、副流感病毒 、牛痘病毒 、疱疹口炎病毒 、莫洛尼鼠白血病
病毒 、禽流感病毒均有杀灭和抑制作用 , 对人巨噬细胞也有抑制
作用 , 但其具体的作用机理及实际应用方法还需作进一步的研究
与探讨。
除了用于治疗以外 ,金丝桃素的光敏活性也被用于癌症的早
期诊断 , 癌症的早期诊断可以大大提高患者的存活时间和治愈
率 , 减轻患者的痛苦和治疗成本。癌症早期诊断所独有的困难在
于常规所用的白光内窥镜检查法难以接近和发现病理改变 ,这限
制了它的诊断功效 , 而荧光内窥镜检查法已被证实可以提高早期
癌症诊断的敏感性和特异性。如目前膀胱癌诊断所用的光敏剂
有三种:氨基果糖酸(5 -ALA)和它的酯衍生物 (HA)以及金丝
桃素 , 而金丝桃素已被证实优于前两者 , 研究表明金丝桃素在膀
胱癌早期诊断中的敏感性和特异性可分别高达 94%和 95%,而
且在诊断和手术过程中都没有发现光致褪色现象 [ 9] 。
1. 2 贯叶金丝桃素类化合物 此类化合物主要包括贯叶金丝桃
素和加贯叶金丝桃素等成分。贯叶金丝桃素仅被发现存在于贯
叶连翘的花和果实中 , 为该植物的特性成分。贯叶金丝桃素具有
亲脂性 , 对光 、氧 、温度敏感而表现出不稳定性 , 存放几个星期或
几个月便完全分解。目前认为贯叶金丝桃素能抑制 5羟色胺 (5
HT)、多巴胺 (DA)、去甲肾上腺素 (NE)等单胺类神经递质和 γ
-氨基丁酸 (GABA)、L -谷氨酸等氨基酸类神经递质的重吸
收 , 是抗抑郁作用的主要成分 ,其作用机理至今还不甚明了 ,研究
表明它的作用很可能是通过提高突触体细胞内钠离子浓度或通
过降低突触体内突触小泡的跨膜 pH 梯度实现的。其它如黄酮
类被认为可抑制单胺氧化酶 (MAO)的作用 , 而金丝桃素抑制
mACHR和 sigma等神经受体的作用 [ 10] 。所以 ,综合考虑 , 贯叶
连翘制剂抗抑郁作用是以贯叶金丝桃素为主要活性成分的多种
成分通过多种机制协同作用的结果 ,而原来被认为是活性成分的
金丝桃素及金丝桃苷等组分不是抗抑郁主要的活性成分。 Biber
等 [ 11]研究发现 ,贯叶连翘提取物的抗抑郁作用与贯叶金丝桃素
的浓度密切相关 , 从而进一步证明贯叶金丝桃素是抗抑郁的主要
活性物质 , 但真实的作用机理仍未确切探明。 Roz等 [ 12]进行的
试验结果表明贯叶金丝桃素对小鼠突触体神经递质重吸收的抑
制是非竞争性的 , 这与一般常用抗抑郁药的作用明显不同。
1. 3 (类)黄酮类化合物 (类)黄酮类化合物成分比较复杂 ,包
括:山柰酚 、槲皮素 、槲皮苷 、金丝桃苷 、芦丁等。黄酮类化合物广
泛分布于植物界中 , 并非贯叶连翘提取物的独有成分 ,它们生理
活性多种多样 , 引起了国内外的广泛重视 , 研究进展很快。黄酮
类化合物在植物体内大部分与糖结合成苷的形式存在 ,多具有酚
羟基 , 易氧化成醌类而提供氢离子 ,故有显著的抗氧特点。山柰
酚 、槲皮素 、芦丁等属于黄酮醇及其苷类 ,芦丁等具有降低毛细血
管脆性和异常通透性作用 ,可用作毛细血管性出血的止血药及治
疗高血压 、动脉硬化的辅助药 , 它也具有抗炎的作用;槲皮素 、山
柰酚等则具有止咳祛痰的作用。 Am it Chaudha ry等 [ 13]研究了贯
叶连翘中类黄酮类化合物对前列腺癌细胞中一些酶的抑制作用。
1. 4 有机酸或其它 有机酸包括:咖啡酸 、绿原酸 、苦马酸 、阿魏
酸 、龙胆酸等。其它成分有香精油 、大黄素蒽酚 、烷烃 、月桂酸 、软
脂酸等。
2 提取技术 、含量测定与质量控制
美国药典 (USP)中 , 贯叶连翘提取物的质量标准为贯叶金
丝桃素的含量不得低于 3%,金丝桃素的含量不得低于 0. 3%。
目前 , 提取物的制备工艺多使用溶剂加热回流提取法 , 又以
乙醇 、甲醇的使用最为广泛。此方法中提取溶剂浓度 、提取温度
对贯叶连翘提取物的提取率和提取物中金丝桃素的含量都有较
为显著的影响 , 由于金丝桃素几乎不溶于水 , 因而可以考虑利用
水处理除去大量水溶性杂质 , 降低提取液的黏性 , 也可以加入一
些除杂剂 , 进一步除去杂质。此工艺简便 , 容易实现工业化 ,但也
存在一些问题。贯叶金丝桃素对光 、氧 、热都敏感而不稳定 ,在常
规的长时间加热回流过程中很容易被氧化 ,氧化后的贯叶金丝桃
素生理活性大大降低 , 损失了药性。为解决此问题 ,室温超声提
取法得到研究发展。有研究表明 [ 14] , 使用甲醇或乙醇水溶液作
为提取溶剂的超声提取法 ,在 30 m in内对总黄酮 、金丝桃素类化
合物和贯叶金丝桃素三类有效成分的提取效率都将达到最高点 ,
且有效地减少贯叶金丝桃素的氧化 ,是一种有前景的提取工艺。
碱液提取法是近几年才研究提出的 ,通常取一定量干燥粉碎
的贯叶连翘全草 ,用 1% N aOH溶液在 95 ~ 100℃沸腾状态下浸
提 2h,提取 3次 ,用 0. 1 m o l /L HC l溶液中和滤液至 pH =3,真空
浓缩干燥即得产品 [ 15] 。此工艺条件下 , 提取物中金丝桃素含量
较高 , 有望为大规模生产提供理论依据。
金丝桃素的测定分析方法有薄层色谱法 、可见分光光度法及
高效液相色谱法(HPLC)等。白卫兵 [ 16]等以石油醚 -醋酸乙酯
-甲醇 (2∶8∶ 3)为展开剂对金丝桃素 (乙醇溶解物)进行分
析 , 被检测组分金丝桃素在紫外灯 (254 nm)下呈橙红色的荧光
斑点。采用紫外可见光谱测试 ,金丝桃素在 589 nm 处有最大吸
收为其特征峰;当采用双波长分光光度法时 , 以甲醇为空白溶液 ,
可以用测定波长 589 nm ,参比波长 647 nm进行组合分析。该方
法简单易行 ,结果较为准确 , 可排除大部分干扰测定 ,克服目前应
用单波长分光光度法抗干扰能力差的缺点。不足之处在于二阶
导数光谱处理后 , 所需信息量大大减少 , 使测定相对误差增大。
高效液相法简便 、实用 , 具有较强的可操作性 ,为目前科研使用最
多的方法。目前对分析测定方法的研究工作主要集中于分析测
定条件的改进和完善 ,当实验条件控制较好时 , 可以得到比较完
全而清晰的色谱图 ,如图 1为贯叶连翘碱性乙醇提取物的 HPLC
图 , 图中 1 ~ 9号峰依次为绿原酸 、芦丁 、金丝桃苷 、槲皮苷 、槲皮
素 、穗花杉双黄酮 、伪金丝桃素 、贯叶金丝桃素 、金丝桃素的色
谱峰。
图 1贯叶连翘碱性乙醇提取物的 HPLC图
除此之外 ,也有采用大孔吸附树脂来提取分离贯叶连翘中的
金丝桃素的报道 ,或者用减压液相柱色谱法进行提取 , 据报道 , 结
果也令人较为满意。
3 化学学科在贯叶连翘提取物研究中的作为与方向
目前从事贯叶连翘提取物研究的人员主要有医学和药学工
作者 , 主要以试剂不同剂量的应用效果为研究内容 ,偏向于药物
的应用 , 观察药品的积极疗效和毒副作用 , 或者进行药物试剂对
体外培养病毒作用的实验观察 ,或者是试剂对携病小老鼠的作用
研究。这些研究对药剂的临床应用具有非常积极的作用 ,但是却
难以从分子组成 、基团结构或分子间作用力角度来揭示药剂与人
体的作用机理 ,难以解释试剂效用的本质。因结构决定性质 , 尤
其是药物分子的电子结构特征与药品的效用具有本质的联系 , 因
而从化学角度对提取物的电子结构特征 、构效关系进行研究是一
项很有意义的工作 ,可以为提取物的医学应用机理提供理论解释
与支持 , 例如可以应用量子化学计算方法 , 研究提取物成分分子
与病毒分子之间的相互作用 , 探讨各自的电子排布 、轨道能量及
相互作用而导致的改变 , 找到提取物疗效的实质。此外 , 化学工
作者在药物成分间转化关系的确定方面也可以一展身手 ,如某些
研究认为金丝桃素和其它苯并二蒽酮类化合物之间可能存在转
化关系 ,在不同的 PH条件下对贯叶连翘进行热处理 ,金丝桃素
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时珍国医国药 2006年第 17卷第 7期 LISH IZHEN MED IC INE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2006 VOL. 17 NO. 7
的含量发生变化:在 70%乙醇(含 0. 05 M氢氧化钠)中加热处
理 , 有相应的苯并二蒽酮转化为金丝桃素;而用 70%乙醇处理 ,
其中的金丝桃素可转化为其它化合物 , 这也是提取时用 70%浓
度乙醇溶液提取率不高的原因。 具体的转化关系尚有待进一步
研究确证。
另外 , 除了分析测试方法和测试条件的研究 , 对于如何改进
提取工艺 , 特别是保证提取物性状稳定 、指标稳定的工作尚较欠
缺 , 有条件的化学化工人员可以在此方面做些努力。
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收稿日期:2005-06-07 ;修订日期:2006-03-15
作者简介:王贞佐(1966-),女(汉族),吉林长春人 ,现任吉林大学生命科
学学院高级工程师 , 硕士学位 ,主要从事中草药开发与药物剂型研究
工作.
海风藤的研究进展
王贞佐 , 呼海涛 , 孟庆繁 , 王祖勇 , 陈 义 , 滕利荣
(吉林大学生命科学学院 ,吉林 长春 130012)
摘要:多年来经科研人员的实验研究 ,初步阐明了海风藤的药理作用及机理 。为了深入研究海风藤 , 充分利用其药用价
值 , 对海风藤的实验研究进行了综述。
关键词:海风藤; 种类; 鉴别; 化学成分; 药理作用
中图分类号:R282. 71 文献标识码:B 文章编号:1008-0805(2006)07-1305-03
海风藤为胡椒科植物风藤 P iper kadsura(Cho isy)Ohw i的干
燥藤茎。主产于我国福建 、广东 、海南 、四川 、云南 、台湾等省区。
辛 、苦 ,微温。主要功能为祛风湿 ,通经络 , 止痹痛。用于风寒湿
痹 , 肢节疼痛 ,筋脉拘挛 , 屈伸不利等证。近年来药学研究人员对
海风藤及其有效成分的药理作用及机理进行了大量实验研究 ,现
将研究结果综述如下 , 为更深入地开发研究和利用海风藤提供
参考。
1 种类及鉴别
1. 1 种类 《中国药典》收载的海风藤为胡椒科植物风藤 P iper
kadsura (Choisy) Ohw i的干燥藤茎 [ 1] 。而广东省历来习用的海
风藤药材为木兰科南五味子属植物海风藤(别名大叶过山龙)
Kadsura heteroclite (Roxb. ) C ra ib的干燥藤茎 [ 2] 。另外 ,对全国的
中药市场调查结果发现 ,海风藤的来源比较复杂 , 主要原植物有
风藤 P iper kadsura (Cho isy) Ohw i及山药 P iper hanceiM axim。部
分省 、县尚有用腺鳞蒟 P iper hanceiM ax im , var. squam iglanduferum
Fan,石南藤 P iper wa llich ii(M iq. )H and. -M azz. 及毛蒟 P iper pu-
berulum(Benth. )M axim. 的茎叶 [ 3] 。
1. 2 鉴别
1. 2. 1 性状鉴别 海风藤藤茎扁圆柱形或圆柱形 , 微弯曲 ,长 15
~ 60 cm , 直径 0. 3 ~ 2 cm。表面灰褐色或褐色 ,粗糙 , 有纵向棱状
纹理及明显的节 ,节间长 3 ~ 12 cm , 节部膨大 , 上生不定根。 体
轻 , 质脆 ,易折断 ,断面不整齐 , 皮部窄 ,木部宽广 , 灰黄色 ,导管孔
多数 , 射线灰白色 , 放射状排列 ,皮部与木部交界处常有裂隙 , 中
央有灰褐色髓。气香 ,味微苦 、辛 [ 1] 。
1. 2. 2 显微鉴别 茎(直径 4 mm)横切面:表皮细胞略呈方形 , 外
壁角质层略厚 ,单细胞非腺毛 , 长 40 ~ 80 μm , 表皮内侧有 3 ~ 4
层厚角组织断续成环 ,其内侧有纤维单个或十余个成群散在 。皮
层薄壁细胞为 5 ~ 6列切向略延长的薄壁细胞 , 有棕色分泌细胞
散在 , 可见草酸钙砂晶 ,直径 40 ~ 60μm ,粗茎中有少数石细胞单
个或数个成群 , 圆形的直径约 40 μm, 长圆形的长径 36 ~ 50 μm ,
短径 16 ~ 36 μm , 壁厚 8 ~ 12μm, 孔沟明显。维管束 18 ~ 33个排
列成环 , 韧皮部外侧有 2 ~ 5层纤维呈半月形排列 , 与束间石细胞
群连成一波状环 , 韧皮部窄 ,木质部导管 2 ~ 3列径向排列 , 周围
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LISH IZHEN M EDIC INE AND MATER IA MED ICA RESEARCH 2006 VOL. 17 NO. 7 时珍国医国药 2006年第 17卷第 7期