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熏倒牛科植物化学成分与药理作用研究进展



全 文 :收稿日期:2015-05-06
基金项目:江西省“赣鄱英才 555 工程”人才引进计划项目
作者简介:张亚梅(1982-) ,女,讲师,主要从事中药与民族药的生药学研究;Tel:18174012941,E-mail:yameizhang01@ 126. com。
* 通讯作者:钟国跃,Tel:13907090002,E-mail:zgy1037@ 163. com。
熏倒牛科植物化学成分与药理作用研究进展
张亚梅1,2,张普照2,陈 斌1,梁 健1,2,钟国跃1,2*
(1. 江西中医药大学中药资源与民族药研究中心,江西 南昌 330004;2. 江西民族传统药现代科技与产业
发展协同创新中心,江西 南昌 330004)
摘要 熏倒牛科植物共 4 种,分布地域西起希腊,经东地中海、西亚、中亚,至我国甘青地区。该科的熏倒牛、
高山熏倒牛及多裂熏倒牛在我国及伊朗民间常用于解痉、镇痛和治疗皮肤病等。药理研究表明,熏倒牛科植物具
有镇痛抗炎、抗氧化、镇静解痉、降血糖、降血压、抗动脉粥样硬化等作用。该文对熏倒牛科植物的传统用药价值、
种属分布、化学成分及药理活性研究方面进行了总结,以期为该科药用植物资源的深入研究和开发利用提供参考。
关键词 熏倒牛科;藏药;化学成分;药理作用;研究进展
中图分类号:R284 /R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2015)11-2435-04
DOI:10. 13863 / j. issn1001-4454. 2015. 11. 048
长期以来,熏倒牛科的系统分类位置都存在争
议。在恩格勒(Engler)系统中,熏倒牛科(Bieber-
steiniaceae)是被作为牻牛儿苗科(Geraniaceae)的一
个属———熏倒牛属 Biebersteinia Steph. ex Fisch. 来
对待,但根据相关胚胎学、解剖学、核形态学、化学分
类学、以及花粉形态和染色体数目等研究结果〔1〕,
本属可能接近蔷薇科的委陵菜族(Potentilleae) ,现
已较为普遍地作为独立的科来处理。熏倒牛科植物
在我国藏族地区及伊朗民间有较长的应用历
史〔2,3〕,现代药理研究证明,熏倒牛科植物具有镇痛
抗炎、抗氧化、镇静解痉、降血糖、降血压、抗动脉粥
样硬化等作用。为进一步充分发掘该科植物作为民
族药的用药潜力,本文对熏倒牛科植物的种属分布
与传统用药、化学成分、药理活性等方面研究进行了
归纳总结,旨在为该科植物的综合利用和深度开发
提供理论依据。
1 种属分布及传统用药
熏倒牛科(Biebersteiniaceae)属于单型科,是由
熏倒牛属 Biebersteinia Steph. ex Fisch. 1 属 4 个种构
成,即熏倒牛 B. heterostemon Maxim. 、高山熏倒牛
B. odora Steph. ex Fisch. 、多裂熏倒牛 B. multifida
DC. 和 B. orphanidis Boiss. ,分布地域西起希腊,经
东地中海、西亚、中亚,至我国甘青地区,属古地中海
分布〔1,4,5〕。其中的熏倒牛、高山熏倒牛和多裂熏倒
牛在我国新疆、西藏、青海、甘肃及四川等地有分布,
多生于海拔 2 600 ~ 5 100 m 的石灰岩地、山坡屑石
层地和潮湿的砂砾山坡〔4,6〕。
熏倒牛科植物有临床用药记载的仅有熏倒牛、
高山熏倒牛及多裂熏倒牛。熏倒牛是我国的特有
种,又名臭蒿、臭婆娘、狼尾巴蒿等〔3,4,7〕,藏文汉译
名有芒间那保〔4〕、明见那保〔7〕、明涧纳博〔8〕、芒涧纳
保〔9〕等。其性寒,味苦,具有清热解毒、治疬除瘟的
功效,用于温病、热病、痈疽、疔疮等症,为镇痛之特
效药〔7〕,且花序和幼果疗效尤好〔9〕。藏医药经典著
作《晶珠本草》《蓝琉璃》均有记载〔8〕。藏药成方“五
昆英雄散”“十三味诃子汤散”“二十九味羌活散”等
方剂中含有此药,用于清热解毒〔10〕。
高山熏倒牛,又称小熏倒牛,《晶珠本草》记载
治疗皮肤病、瘊子〔8〕。
多裂熏倒牛在我国的分布量较少,无药用记录,
但在伊朗民间广泛用来治疗炎症和肌肉骨骼疾病引
起的痛,以及成人的恐惧、抑郁和焦虑等〔11〕。
2 化学成分
到目前为止,中外学者从该科的熏倒牛、多裂熏
倒牛、高山熏倒牛及 B. orphanidis Boiss. 中共得到
39 个化合物,包括黄酮、生物碱、苯丙素、香豆素、甾
醇、糖类、挥发油和萜类等,其中黄酮类化合物为主
要成分,其次为生物碱类和苯丙素类。
2. 1 黄酮类 从 20 世纪 70 年代至今,研究人员已
从熏倒牛科植物中分离得到 25 个黄酮类成分,包括
黄酮、黄酮醇、二聚黄酮及其苷类,苷元以木犀草素、
芹菜素、槲皮素为主。其中 B. orphanidis Boiss. 中的
黄酮含量最高,且多为黄酮类和黄酮醇类,多有 C-
6、C-8、C-3、C-4、C-5位的羟基或甲氧基取代,如
tricetin-7-glucoside、木犀草素、芹菜素、芹菜素-7-O-
芸香苷、金合欢素、sudachitin、pilosin、nevadensin
等〔12〕,另外,木犀草素-7-O-葡萄糖苷、芹菜素-7-O-
葡萄糖苷和木犀草素-7-O-芸香苷除在 B. orphanidis
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Boiss. 中分布外,在多裂熏倒牛根中也被分离
到〔12〕。研究发现,黄酮类物质在多裂熏倒牛各器官
中的含量依次是根 < 茎 < 花 < 叶〔13〕,但到目前为
止,多裂熏倒牛各器官除根之外未曾见到有关化学
成分研究的报道,这可能与多裂熏倒牛在民间以根
入药有关。迄今为止,从高山熏倒牛中共分离得到
3 个黄酮类化合物,即杨梅素、二聚黄酮 prodelphini-
din和 procyanidin〔13〕。从熏倒牛中分离得到 7 个黄
酮类化合物,包括槲皮素-7-葡萄糖苷、木犀草素-7-
O-葡萄糖苷、5,7,3-三羟基-8,4,5-三甲氧基黄酮、
槲皮素、hypolatin-7-O-β-xylopyranoside、蒿黄素、木犀
草素等,其中木犀草素含量高达 0. 75 mg /g〔12-17〕。
2. 2 生物碱类 从熏倒牛科植物中分离得到的生
物碱类成分并不多。如从熏倒牛中分离得到了 N-
3-甲基-2-丁烯基脲、山羊豆碱、顺式-4-羟基山羊豆
碱、反式-4-羟基山羊豆碱〔15,18〕。从多裂熏倒牛中分
离得到 1 个生物碱———鸭嘴花酮碱〔19〕。王维恩
等〔20〕对青海省 9 个不同产地的熏倒牛中山羊豆碱
含量进行了比较,发现海拔较低、气候温暖湿润的青
海东部地区含量较高,青南高原含量相对偏低,其中
同仁县熏倒牛中山羊豆碱含量最高,为 0. 365%;玛
多县含量最低,为 0. 113%。
2. 3 苯丙素类 从熏倒牛科植物中分离得到的苯
丙素类化合物有 3 个,即熏倒牛中的伞形花内
酯〔14〕,多裂熏倒牛中的伞形花内酯、东莨菪内酯和
阿魏酸〔11〕。
2. 4 萜类和挥发油类 到目前为止,仅从熏倒牛
中分离得到两个环烯醚萜类化合物,即京尼平苷和
6β-羟基京尼平苷,及一个倍半萜烯(-)-anymol-8-
O-β-D-lyxopyranosyl〔12〕。通过对多裂熏倒牛中的挥
发油成分进行 GC-MS分析,共鉴定出 44 个化合物,
主要为倍半萜烯,占总挥发油的 61. 5%,其中以橙
花叔醇(33. 8%)含量为最高〔21〕。
2. 5 脂肪酸类 从熏倒牛籽油中共鉴定了 11 种
脂肪酸类成分,主要为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸
和亚麻酸等不饱和脂肪酸类〔22〕。
2. 6 其他成分 除了上述的化合物外,从该科植
物中还分离到糖类及甾醇类化合物,如从熏倒牛全
草中分离得到了甘露糖醇〔15〕、β-谷甾醇和胡萝卜
苷〔14〕,从多裂熏倒牛根中分离得到的 3 个中性葡聚
糖 A、B、C〔23〕。
3 药理作用
3. 1 镇痛抗炎 Farsam 等〔24〕通过角叉菜胶诱导
小鼠足肿胀试验发现多裂熏倒牛根的乙醇提取物在
10 mg /kg和吲哚美辛 4 mg /kg 具有相似的活性,且
没有出现类似由吲哚美辛引起的胃溃疡;在 formalin
致痛实验中,多裂熏倒牛 50 mg /kg的乙醇提取物和
5 mg /kg吗啡在两个阶段的镇痛活性没有显著区
别,推测可能与其含有的鸭嘴花酮碱有关。此外,熏
倒牛的提取物在醋酸扭体法、热水甩尾法〔10〕、小鼠
热板法致痛试验和二甲苯致小鼠耳肿胀试验〔25〕中
也表现出明显的镇痛和抗炎作用,且 70%乙醇提取
物的抗炎、镇痛作用明显优于水煎液和水煎醇沉液。
3. 2 抗氧化 王渊龙等〔26〕以 BHT为阳性对照,分
别采用 ABTS法、DPPH·法及 OSI 法对熏倒牛提取
物的抗氧化活性进行综合分析,结果显示,熏倒牛的
乙醇提取物和乙酸乙酯提取物抗氧化活性明显,且
具有浓度依赖性。多裂熏倒牛提取物中的黄酮类化
合物也具有强的抗氧化和抗溶血作用〔13〕。此外,高
山熏倒牛提取物抗氧化活性也十分显著〔27〕。
3. 3 镇静、抗焦虑 研究表明,熏倒牛浸膏具有镇
静作用,且能增强戊巴比妥钠的催眠作用〔10〕。多裂
熏倒牛根中的生物碱部分在小鼠高架十字迷宫试验
中显示出比安定更强的抗焦虑作用,且呈剂量依赖
性〔11〕。
3. 4 抑菌 体外抑菌试验表明,熏倒牛浸膏对金
黄色葡萄球菌、枯草杆菌、异型溶血性链球菌、肺炎
双球菌有明显的抑菌作用(药物浓度为 0. 5 g /mL) ,
且随浓度增加抑菌作用加强。但对大肠杆菌、伤寒
杆菌、福氏痢疾杆菌、宋内氏痢疾杆菌无抑菌作
用〔10〕,从熏倒牛中分离得到的倍半萜类化合物
(-)-anymol-8-β-O-D-lyxopyranoside 对枯草芽孢杆
菌、金黄色葡萄球菌、以及假单胞菌具有强的抑制作
用〔16〕。
3. 5 降血糖、降血压 从熏倒牛中分离得到的生
物碱 N-3-甲基-2-丁烯基脲具有明显的降血压作
用〔10〕。但体外试验发现多裂熏倒牛的降压效果一
般〔28〕。此外,不同剂量的熏倒牛生物碱有效部位均
可显著降低链脲霉素诱导糖尿病模型小鼠的血糖
(P < 0. 01),且以 5 mg /kg 的降血糖作用最佳,但由
于山羊豆碱的毒性作用,给药后高剂量组有短暂呼
吸、心率加快的毒性反应〔29〕。
3. 6 抗动脉粥样硬化 多裂熏倒牛根乙醇提取物
能有效降低小鼠血清中的 HDL 和 LDL 水平,在 4
mg /kg能显著降低小鼠血清中的 HDL 水平,10 mg /
kg 剂量的提取物为降低 LDL 水平时的最大剂
量〔30〕。
4 毒性
连续 15 d 每天饲喂大鼠熏倒牛流浸膏 20 g /
kg,观察其影响,结果表明,大鼠外观、活动正常,血
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清 GPT在正常值范围,显微观察其主要脏器组织未
见病变〔10〕。进一步实验证明,熏倒牛提取物对家兔
完整皮肤与破损皮肤无明显的毒性〔31〕,可为其临床
用药的安全性、资源的开发利用提供参考。
5 展望
熏倒牛科植物资源丰富,但分布主要集中在干
旱、半干旱的山坡和荒滩上,采集困难,且尚无栽培
品的市场供应,加之基础研究较为薄弱,药用物质基
础和作用机理均未得到有效阐明,限制了其深入开
发和广泛应用。尽管从熏倒牛科植物中分离得到的
化合物目前仅有 39 个,主要涉及黄酮类、生物碱类、
萜类、香豆素类成分,但通过文献追踪可获知这些化
合物均有明显的药理活性,且主要集中在镇痛、镇
静、抗惊厥、抗抑郁、抗氧化、降血糖等方面,如熏倒
牛中的 N-3-甲基-2-丁烯基脲具有镇痛、增强免疫力
及钙拮抗剂样作用〔18〕,京尼平苷能够镇痛、抗风湿
性关节炎、降血糖等〔32〕。多裂熏倒牛中的鸭嘴花酮
碱、伞形花内酯具有抗糖尿病、利尿、抗凝血作
用〔33,34〕;东莨菪内酯具有抗风湿性关节炎、解热镇
痛、降血压、血脂、抗惊厥、抗肿瘤等活性〔35〕;阿魏酸
能够降低高胆固醇导致的动脉粥样硬化,改善利血
平诱导的神经疼痛和类似抑郁的异常行为〔36〕。这
些研究为熏倒牛及多裂熏倒牛在民间用于解热镇
痛、抗抑郁及抗惊厥提供了部分理论依据。但其药
效物质基础和药用机制研究尚缺乏系统性和关联
性。其他植物如高山熏倒牛和 B. orphanidis Boiss.
的研究文献仅限于细胞分类和化学分类等植物分类
学方面的研究。
因此,继续深入开展有关该科植物药用物质基
础、药理药效、质量标准以及栽培驯化方面的研究,
对于全面开发和利用这一宝贵的民族天然药物资源
具有重要意义。
参 考 文 献
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