全 文 ：· 综述与专论
大黄靴质及相关物的研究概况
南京大学生物科学与技术系 (2 1 0 0 9) 3
南京大学化学系
黄 浩
巢启荣
摘 要 综述国内外对大黄靴质及其相关物的化学和药理活性研究进展 , 为进一步开发 、 利用大
黄资源和寻找新药提供参考 。
关键词 大黄 揉质 化学 药理活性
大黄为寥科大黄属掌叶组各种植物的干
燥根及根茎 。 其入药历史久远 , 早在 《神农本
草经 》中就有记载 。
8 0 年代以来 , 随着对大黄泻下 以外新功
能的深入探讨 , 大黄有效成分的研究也在全
面展开 , 特别是大黄靴质 r h at na ni n 降低血
清尿素氮 (B U N ) 活性的发现引发了国内外
学者的极大兴趣和普遍关注 。 大黄泻下作用
以外的药用研究 已形成大黄研究的新领域 ,
现仅就大黄鞭质及相关物的研究作一综述 。
1 靴质及相关化合物
大黄中含两类鞭质 , 即水解型和缩合型 ,
而没食子酸 ( g a l l ie a e id )和 d 一儿茶素 ( d 一 e a t e -
c hi n) 则是这两类靴质的单体 。 大黄生药中棘
质含量很高 , 一般达 1 0 %一 30 % l[j 。
1 9 6 6 年 , 德国学者 F r i e d r i e h 等 [ 2习报道一
种定性鉴定大黄靴质新方法并研究了其中的
1
一表儿茶素桔酸醋及其衍生物 。 1 9 7 7 年 , 日
本学者 N o n a ka 等叫从 日本大黄 60 %醇提物
的乙酸乙醋可溶部位分离得到 d 一茶素以及 2
个茂葡萄糖昔 的桔酸醋 。 1 9 5 1 年 N i s h io k a
等川从大黄根中分离得到 10 个靴质类及相
关化合物 , 其 中包括具有消炎镇痛 活性的草
乌素 ( l in d l e y in ) , 并且 用波谱学方法和化学
方法鉴定出其中 3 个新化合物的结构式 , 分
别为 3 , 3` 一二一O 一梧 酞原 花青素 B 一 2 、 3一O 一桔
酞原花青素 B 一 1 和 1 , 2 , 6 一三一 0 一桔 酞葡萄
糖 。 同时也报道了结构尚未完全鉴定的原花
青素高聚体 r h a t a n n in 。 后来的研究表明 [ 5习
r h at a n ni n 实际上是由 I 和 l 两者组成的混
合物 ( 图 l ) 。
产沐 gH
H丫丫刀飞` ’~ ”、 资, 了 / 、 、 2 / ~ ` 幻一G
H呱
H (
l
:
R二
l
:
R =
OH
` O H
一O 一G
图 1 r h a t a n n i n 的结构
1 9 8 3 年 , N i s h i o k a 等〔` 〕进一步研究大黄
的水溶性成分 , 从中得到 6 个靴质类及相关
化合物 , 蹂质类型属水解型 , 同时也得到了异
草乌素 ( i s o l i n d l e y in ) 。 还分离纯化了一个儿
茶素的葡萄糖贰川 。 其间中国学者也从大黄
*
A d d
r e s s :
H u
a n g H
a o , D
e p a r tm e n t o f B io lo g i e o l 反 i e n 。。 & T e 亡h n o lo g y , N a n 」10 9 U n i v e r s i黄 浩 ] 9 9 2 一 0 9一 2 9 9 5一 0 7 中国药科大学夭然药物化学专业 , 博十 , 1 9 9 5一 0 9 ~ 1 9 0 7一 1 2 南
t y
,
N a n iin g
京大学生物科学 与技术 系 ,士后 。 现在中科院 _ _h海有机化余个 , 同时发现若干具有抗癌 、其中 8 篇 s c l
学研究所工作 , 副抗真菌及抗 H IV 研究员
。 主要从事药用植物的化学成分与活性研究 。 先后发现新化合物
博
2 0
活性的单体化合物或有效部位 ; 已在 国内外核心刊物上发表论文 10 余篇 ,
《中草药 》 19 9 8 年第 29 卷第 3 期 1 9 9
中纯化了 2个止血有效成分 :没食子酸和 d -
儿茶素仁“ } 。 此后又分离纯化了近 20个蔑类化
合物 , 与没食子酸成醋的为 7 个化合物 , 其中
的顺式蔑类化合物也是首次从 自然界中分离
得到 巨9〕。 一9 8 5 年 , U e k i 等巨`。 j从大黄中分离得
到第三个原花青素高聚体 R G 一 t a n ni n 。
1 9 8 6 年至今 , 相继从大黄中得到若干原
花青素二 聚体 、 三聚体仁“ , ` 2〕以及新的水解型
揉质成分 巨1 3〕 。
迄今为止 , 已经从大黄中分离得到 60 余
个鞭质类及相关化合物 。 其中属水解型蹂质
的有 30 余个 (含苯丁酮贰的桔酸醋和蔑类衍
生 物 的 格 酸 醋 ) , 属 缩 合型 蹂 质 的有 37
个 〔“ 〕。
2 药理作用
2
.
1 抑菌作用 :体外抑菌实验表明 : 大黄生 、
制品煎剂对金黄色葡萄球菌 、 绿脓杆菌 、痢疾
杆菌 、 伤寒杆菌 、 大肠杆菌等均有一定抑制作
用 。 而去除大黄 已知 的抑菌有效成分游离葱
醒和大黄靴酸 , 对其体外抑菌活性无明显影
响 , 表明大黄中还有其他水溶性抑菌成分存
在 , 推测没食子酸为大黄抑菌作用的有效成
分之一仁` 5 〕。
2
.
2 止血作用 : 大黄全成分具有止血凝血的
作用 。 止血有效部位 I (水溶醇溶部位 )能使
局部血管收缩及缩短 出血时 间 , 还能抑制胃
蛋 白酶的活性 , 因此利于 胃粘膜屏障的建立
而控制出血 。 从中分离纯化的没食子酸与 d -
儿茶素都能使血小板的聚 集性及粘附力增
高 , 因而促进了血小板的粘附和聚集功能 , 有
利于血小板血栓的形成 , 并能使抗凝血酶 l
(A T I )的活力降低而促进血液凝固 , 同时没
食子酸还能增高 a Z一M G (a 2 一巨球蛋 白 ) 的含
量 , 进而降低纤溶活性 , 促进血液凝固8[, ` 6刁。
2
.
3 抗凝血作用 :大黄中抗凝血的有效成分
是 d 一儿茶素 。与对照组比较 , d 一儿茶素的抗凝
血作用非常明显 (尸< 0 . 0 1 ) 。 这一结果恰与
前人报道儿茶酚类成分能激活抗凝血体系 ,
阻止血小板聚集的结论相一致 , 即 d 一儿茶素
具有抑制血液凝固的作用 巨` 7口。
·
2 0 0
·
2
.
4 促进氮代谢作用 :大黄根的提取物具有
降低 BU N 的作用 , 有效成分是其中的综合
揉质 r ha at’ n ni n 。 它能使 B U N 显著下降 ,而使
谷酞胺合成酶显著升高 , 能抑制绝食大鼠蛋
白质的分解 。 大黄的抑制蛋白质分解及使谷
酞胺合成亢进的作用十分引人注 目 , 可望成
为治疗 D uc h en ne 型肌营养障碍的有效药
物仁` 8〕 。
2
.
5 改善肾功能作用 : 大黄提取物能改善肾
功能 , 该提取物腹腔注射 , 可显著降低肾衰小
鼠 B U N 和肌酸配浓度 , 肝及 肾脏中的尿素
氮浓度亦随之降低 , 并且能抑制肾重量增加 ,
减少 2 , 8一二轻基腺嚓吟的积蓄巨` 9〕 。 进一步研
究表明 , 与腹腔注射相 比 , 口腔给药产生的上
述作用更为显著吻〕 。 此外 , 还发现 口腔给药
时使得血清中钙的浓度升高 , 而磷酸物质浓
度下降 , 同时眯基牛磺酸 ( t a u r o e y a m in e ) 、 肌
基琉拍酸 ( G S A )和 甲基肌 (M G )浓度的下降
幅度与给药剂量呈相关性 。 肝脏中 M G 的浓
度也大幅度降低 。上述结果表明 , 大黄提取物
可以用作尿毒症保守治疗用药 。 对大黄提取
物进一步追踪分离 , 得到其有效部 位 F r ·
卜 3脚口, 其中主要含有 原花青素的低聚体混
合物 。 1 9 9 1 年 , Y o k o z a w a 等从大黄提取物中
得到 5 个含量较高的揉质 , 研究它们对尿毒
症毒素的作用 。 这 5个化合物是缩合程度递
增的缩合型揉质 , 分别为 : (一 )一表儿茶素一 3 -
0
一倍酸醋 ( E C G ) 、 3 , 3’ 一二 一O 一桔酞原花青素
B
一
2( l )
、
3
,
3 ` , 3 1一三 一O 一桔 酞原花 青素 C 一 1
( W )
、
R G
一 t a n n in ( V )和 r h a t a n n i n 。 研究结果
如下 : A de 所致的 C R F 大鼠 , 给以 E C G 2 . 5 、
5
、
1 0 m g / k g
·
d
,
2 4 d 后 能 使 B U N 、 M G 、
G S A 水平大幅度下降 , 给药量为 5 和 10 m g
时 , 能有效降低血清肌醉 C( r )水平 ; 给以 l
6
.
25 m g 时 , 能有效降低 B U N 、 M G 和 G SA
水平 ; 给以 W 1 2 . 5 m g 时 , 却使 B U N 、 C r 、 M G
及 G S A 水平显著升高 ; V 对 血清各成分
(G S A 除外 )的影响相对较小 ; 而 r h a t a n n in
则使血清中含氮成分的浓度呈升高趋势 〔 2即 。
以上结果表明 E C G 改善尿毒症症状的作用
最为显著 , 并表明活性的强弱与缩合型靴质
的分子量大小无关 。 值得指 出的是从大黄中
提纯 的另一个化合物 (一 ) 一表桔儿茶素一 3一O -
倍酸醋 ( E G C G ) , 它与 E C G 的差别仅在 B 环
的 5 位多一个轻基取代 , 却没有降低 B U N 、
Cr
、
M G 及 G SA 水平的作用 。 最近的研究还
表明 [2 3」, 对 A d e 所致 C R F 大鼠给以 E C G S
或 10 m g / k g · d x 24 d , 可使肾小球滤过率 、
肾血浆流量以及肾血流量均有大幅度增加 。
2
.
6 抑制血管紧张素转换酶作用 : 血压和水
钠代谢平衡主要是通过肾素一血管紧张素系
统来调节的 , 而血管紧张素转换酶 (A C E )则
是使血管紧张素 I 转化为有活性的血管紧张
素 l 的重要酶类 。 因此 , 人们在体外实验中将
对 A C E 的抑制作为筛选降压药物的有效方
法 。 I n o k u e h , 等巨2 4二发现大黄 5 0% 甲醇提取物
对猪 肾 A C E 产生较强的抑 制作用 ( IC : 。为
1
.
2 陀 /m l, ) 。 将该提取物用 M CI 凝胶分离 ,
所得有效部分在浓度 20 雌 /m L 实验时 , 显
示 9 0 %以上抑制率 。 再用葡聚糖凝胶柱分离
其有效部分 , 即得 r h a t a n n in , 其对 A C E 的半
数抑制率为 3 . 7 拼g /m L 。 进一步研究表 明
r h a t a n n i n 对 A C E 抑制作用强 , 而对其它 6
种酶 (内源性肤酶 、 轻基肤酶 、 亮氨酸氨基肤
酶 、 胰蛋白酶 、 糜蛋白酶和激肤释放酶 ) 的抑
制率不超过 30 % , 表明 r ha at n ni n 对 A C E 呈
特异性抑制作用 。 上述结果提示 r ha t a n n ni
有希望成为有效的降压药物 。
2
.
7
’ 治疗精神病作用 :大黄在我国用于治疗
精神疾病 已有 20 余年 , 其临床疗效较好郎」。
1 9 8 5年 U ke i 等 0l[ 〕从大黄中得到 了原花青素
多聚体 V , 并证明它是大黄治疗精神疾病的
有效成分 。
2
.
8 消炎镇痛作用 : 对从大黄中分离得到的
苯 丁酮葡萄糖贰格酸醋即草乌素的研究表
明 , 其镇痛作用与阿司匹林和保泰松相似 , 但
热板法实验无效 。 对 由乳酪分支杆菌 几乃夕-
oc ba ct
e ri u m bu yt ri
` u m 弓!起 的多发性关节炎
有抗炎作用 , 其程度与 阿司匹林相 同哪〕 , 但
无解热作用 。 草乌素是毒性极低的物质 , 其
《中草药》 1 9 9 8 年第 29 卷第 3 期
L D
S。 分别是 3 9 5 ( iv ) 、 1 2 6 0 ( ip ) 、 2 1 9 0 ( p o )
m g / k g
, 可望发展成较好的消炎镇痛药物 。
2
.
9 抗病毒作用 : S h im a m u r a 等仁2 , 〕考察了
(E G CG ) 和二桔酸茶黄素 ( T F 。 )抗流感病毒
A
、
B 的作用 。 体外实验表明 , 流感病毒 ( A 、
B )分 别 与 E G C G 和 T F 。 混 合 作 用 感 染
M D C K 细胞 , 均表现 明显 的空斑抑制活性 。
据报道 , E G C G 和 E C G 是 H IV 一R T 的强抑
制剂 , IC S 。分别为 O · 0 0 6 6 及 。· 5 4 拼m o l / I才 ,
E G C G 的抑 制 作用 比 治 疗 A ID S 首选药
A Z T 的三磷酸化合物 ( A Z T T P) 还要强仁, 8 〕 。
O k u d a 等渺〕则发现 一 些 水解型 靴质的抗
川V 活性和其聚合程摩有关 , 即单体 < 二聚
体 < 三聚体 < 四聚体 。 有人认为 , 揉质类是带
电荷的分子 , 不可能进入细胞内 , 虽然能够抑
制 H IV 一 R T , 但不是抗 H IV 活性的主 要机
制 。 A s za los 等的实验表明 , 揉质分子的存在
可能 直接 参与阻 止 H IV 一 g p 1 2 o 的结合 位
点 0s[ 」。 另有报道 , 靴质类有抑制单纯疤疹病
毒的作用 。 值得注意的是近年来大黄被列为
中西医防治 A ID S 各种机会性感染的有效药
物之一 。所以 , 对大黄的广谱抗病毒 、 抗菌 、 抗
霉菌作用的机理和物质基础还有待于进一步
的研究 。
3 结语
大黄靴质及相关物的化学研究以及诸多
药理活性的发现为我国植化和药物研究提供
了有益的启迪 。 我国在应用大黄 的历史 、 理
论 、 经验及临床等方面都领先于世界 , 尤其在
临床应用方面有着显著的优势 。 但从目前情
况看 , 国内大黄的应用比较单一 , 基本上仍是
以生药或饮片的形式使用 。近年来 , 有关大黄
揉质及相关物质的研究报告主要来自日本学
者 , 我国在这方面的研究则显得尤为薄弱 。若
能结合传统用药理论和大量临床经验 , 加强
各活性成分的开发力度 , 从中挖掘具有我国
_特色的各类新药 , 无疑将产生较好的社会和
经济效益 。 国内已有厂家将波叶组大黄 (山大
黄 ) 中 降 血 脂 有 效 成 分 土 大 黄 贰
( r h a p o n t ie in )开发成产品投放市场 , 这一成
·
2 0 1
-
ù Oē b门 1C OQé 0, .ù111,曰功经验足以使我们相信 , 大黄的药用潜力和
前景是令人乐观的 。
参 考 文 献
1 江文君 . 中药通报 , 19 5 6 , 一i ( 1 2 ) : 3
2 F r i e d r i e h H
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2 4 7 9
( 1 9 9 7
一
0 8
一
2 5 收稿 )
1上9目QJ4匕曰几勺门了八片éO“0n乙9口0心Q山qé9月乙勺曰乃山八j
高山红景天资源应用与开发研究进展
中国科学院化工冶金研究所
生化工程国家重点实验室 (北京
1 0 0 0 8 0 )
大连理工大学生化工程研究所
许建峰 `
应佩青 苏 ,志国
摘 要 长白山珍稀药用植物高山红景天具有 “ 固本扶正 ” 之功效 , 是一种很有发展前途的环境适
应药材 。 目前其野生资源已濒临枯竭 。 作者系统阐述了高山红景天资源概况 、 化学成分 、 药理作用 、
人工栽培 、组织培养及细胞大规模培养的概况 。
类键词 高山红景天 红景天贰 人工栽培 组织培养 细胞培养
高山红景天 R h o d i o l a , a c h a l i n e n s i: A .
B o r
, 又 名库页红 景天 , 为景天科红景天属
R h o di ol a L 多年生草本植物 , 是长 白山珍
稀药用植物之一闭 。 红景天属植物全世界有
90 多种 , 分布于东亚 、 中亚 、西伯利亚及北美
地区 。 我国有 70 多种 , 主要分布在东北 、 甘
肃 、 新疆 、 四川 、西藏及云贵等省〔 2, 3 〕 。 其中高
山红景天在我国主要分布在东北长 白山区和
大兴安岭一带 , 野生资源极其有限 。
高 山红景天在传统中医中具有 “ 固本扶
正 ” 之功效 。研究指出 , 高山红景天有抗缺氧 、
抗寒冷 、 抗疲劳 、 抗微波辐射等显著功 能 , 而
且还具有延缓机体衰老 , 防止老年疾病等功
能川 。 随着航天事业的兴起以及太空 、 深海 、
沙漠等特殊地区的开发 , 环境适应药物的开
发研究已成为当务之急 。 高山红景天正是一
种适用于特殊地区开发的 、 具有很大发展前
途的环境适应药物叫 。
由于高山红景夭在医药 、 食品等工业方
面的开发 , 野生植株大量被采挖 , 资源 日趋枯
,
A d d r e s s
:
X u J i
a n ef n g
,
S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f B io e h e m l e a l E n g l n e e r
, n g , In
、 t l t u t e o f C h e m ; e a l M
e t a l lu r g y
,
C h i n 。 ” e A
e a d e m y o f S e i e nc
e s ,
Be i ji
n g
许建峰 男 , 博士后 , 主要研究方向为植物细胞目“ 高山红景天细胞培养生长及产贰动力学 。 ” 现正
生产紫杉醇 ” 的研究 。
·
2 0 2
·
及次生代谢途径的调控 。 完成国家自然科学基金资助项基金资助项目” 自生固定化东北红豆杉细胞培养连续化