全 文 ：【综 述】
作者简介:乔明(1956-),女 ,湖北中医学院药学院副教授。
百合科开口箭属植物化学成分 、活性作用研究进展
乔明1 ,梁忠 1 ,龚业莉 2
(1.湖北中医学院药学院 , 湖北 武汉 430065;
2.沈阳药科大学生命科学与生物制药 2005级硕士研究生 , 辽宁 沈阳 110016)
关键词:开口箭属;化学成分;活性作用;研究进展
中图分类号:R284 文献标识码:A 文章编号:1008-987X(2009)03-0059-04
开口箭属 Tupistra.植物为百合科 Liliceae铃兰族 Conval-
larieae,约有 30种 [ 1-2] 。主要分布于我国中西部地区湖北 、江
西 、四川 、云南 、广西 、福建 、浙江 、贵州等地 , 夏秋二季采挖 , 除去
须根 , 洗净 ,晒干 , 以根状茎入药。该植物多为少数民族民间用
药。具有清热解毒 , 散淤止痛的功效。常用于治疗白喉 , 风湿关
节痛 , 腰腿疼痛 ,跌打损伤 , 毒蛇咬伤。外用治痈疖肿毒。 《全国
中草药汇编》 、《中国植物图鉴》 、《湖北恩施药用植物志 》、《云
南植物志》 、《湖北中药资源名录》均有收载 [ 3-7] 。开口箭属植物
主要品种有:开口箭 T.chinensisBaker., 弯蕊开口箭 T.wati(c.
b.Clark)Hook.f., 橙花开口箭 T.aurantiaca.wall.etBaker., 台湾
开口箭 T.watanabei(Hayata)WangetLiang., 须瓣开口箭 T.
fimbriataHand.Mazz., 剑叶开口箭 T.ensifoliwangettang, 筒花开
口箭 T.delavayi.Franch., 碟花开口箭 T.tui(wangetTang)wang
etLiang., 金山开口箭 T.jinshanonsis., 尾萼开口箭 T.urosepala
(Hand-Mazz.)wangetLiang.,长穗开口箭 T.loggrspicaY.Wa-
net.X.H.Lu, 齿瓣开口箭 T.fimbriataHand.-Mazz.,伞柱开口箭
T.fungiliformisWang.S.YLiang., 长柱开口箭 T.grandistigma
Wanget.S.YLiang.凉山开口箭 T.liangshanenesisZ.Y.Zhu., 峨
眉开口箭 T.exeiensis,等。现代研究显示该植物药中主要成分为
甾体皂苷类 , 具有多重活性作用 , 已被研究者密切关注 [ 8-20] 。 现
将文献研究作一综述 。
1 化学成分研究
杨仁洲 [ 8-11]等 1983-1986年先后从橙花开口箭(T.auranti-
acaWaletBacker)分离得到 12个甾体皂苷元;王一飞 [ 12] 等
1995年从弯蕊开口箭(TupistrawatiHookf.)新鲜根中发现 2个
甾体皂甙元;杨帆 [ 13]等 2000年从弯蕊开口箭 (Tupistrawati
Hookf.)的根茎中分离得到 4个新的甾体配糖体 ,分别命名为弯
蕊苷(watoside)B、C、D、E。 认为开口箭属植物所含化学成分多
为甾体化合物 ,且具有强心等作用;沈平 [ 14-15]等 2002-2003年
先后从弯蕊开口箭(T.wattiiHookf.)的新鲜根茎中分离得到 3
个皂苷 , 均具有很强细胞毒活性。另外 , 分离得到并通过波谱解
析鉴定了 4个皂甙元;PanW B[ 16]等 2003年从开口箭(Tupistra
chinensisBaker.)甲醇提取物的乙酸乙酯部分萃取物中分离纯化
得到 4个皂甙元化合物;KunZou等 [ 17] 2006年对开口箭(Tupist-
rachinensisBaker.)的甲醇提取物 , 通过 HPLC分离纯化得到 2
个皂甙;吴光旭 [ 18]等以荔枝霜疫霉菌为指示菌的生物活性测定
导向跟踪下 ,运用 TCL、硅胶柱层析 、反相硅胶柱层析和凝胶柱
层析等分离纯化方法 , 从开口箭(TupistrachinensisBaker.)甲醇
提取物的乙酸乙酯萃取物中分离纯化得到 2个抗菌皂甙元。
2 活性作用研究
2.1 抗炎作用
邱教 [ 19-20]等用开口箭醇提物(主要成分为甾体皂苷), 对建
立的三硝基苯磺酸大鼠结肠炎模型 , 灌肠治疗 2周后 , 评价大鼠
血小板表面 P-选择素以及血小板聚集率的改变 , 结果显示治疗
组与模型组比较 ,血小板聚集率和血小板表面 P-选择素下降
(P<0.05);计算治疗前后结肠黏膜损伤指数(CMDI)和组织学
评分(HS), 测定结果显示其中性粒细胞髓过氧化物酶(MPO)、
丙二醛(MDA)、血小板表面 P-选择素以及血小板最大聚集率
(PagT)均下降 ,结肠组织超氧化物歧化酶(SOD)活性增加。认
为开口箭醇提物可以抑制血小板的聚集与活化;对大鼠实验性
结肠炎有治疗作用 ,其机制可能为清除氧自由基 、减轻脂质过氧
化物对组织的损伤以及抑制血小板的聚集与活化 , 减少炎性因
子的释放。
李小莉 [ 21]等用开口箭水提物 10 g/kg、30g/kg两个剂量组 ,
采用二甲苯致小鼠耳廓肿胀法 、醋酸致小鼠毛细管通透性增加
扭体法和热板法 , 研究其镇痛和抗炎作用。 结果显示开口箭水
提物两个剂量组均能显著抑制小鼠肿胀 ,对抗小鼠毛细血管通
透性增加有明显的抑制作用(P<0.05),能显著对抗二甲苯引起
的小鼠耳廓肿胀(P<0.01, P<0.05), 明显降低小鼠扭体次数
(P<0.05), 提高小鼠痛阈值 , 延长小鼠的疼痛反应时间(P<
0.05)。结论认为开口箭水提物具有较强的抗炎镇痛作用。其
机制还有待进一步研究。
汪鋆植等 [ 22]采用灌胃给药(溶积为 1mL/10g), 连续 3d, 运
用角叉菜胶所致小鼠足肿胀模型和脂多糖刺激小鼠腹腔巨噬细
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胞产生一氧化氮细胞模型对开口箭中不同提取部位的抗炎活性
进行研究 , 结果显示开口箭水溶性浸膏 、正丁醇萃取物 、石油醚
萃取物对角叉菜胶所至小鼠足肿胀及肿胀足中前列腺素 E2 含
量升高均具有显著抑制作用(P<0.01), 醋酸乙酯萃取物作用不
显著。另外 , 总皂苷经大孔树脂吸附 , 30%、 70%、 95%乙醇洗
脱 , 洗脱液的各部分对脂多糖刺激腹腔巨噬细胞产生 NO均有显
著抑制作用(P<0.01), 70%乙醇洗脱物效果更好。皂苷是其抗
炎的重要物质基础之一 , 抑制炎症介质 PGE
2
NO的产生是其作
用机理之一。认为开口箭具有良好的抗炎作用。
徐兰兰等 [ 23]用开口箭甲醇总提物高 、低剂量组;开口箭正
丁醇萃取物高 、低剂量组;开口箭水相总皂苷高 、低剂量组 , 对
15%氨水局部刺激建立大鼠急性咽炎的模型进行作用 , 测定血
常规以及炎症介质 PGE2 , 其甲醇总提物 、正丁醇萃取物以及水
相总皂苷高剂量组大鼠血液中的白细胞及粒细胞数明显少于模
型组 , 并均能显著抑制 PGE2的合成与释放。认为开口箭提取物
对急性咽炎有良好的治疗效果 , 其抗炎作用与其能抑制炎症介
质 PGE2的合成与释放有关。
2.2 抗癌作用
朱正光 [ 24]等对开口箭正丁醇提取的粗皂苷部位 Z1 和 Z2 ,
以及开口箭总皂苷的体内(HepG2)和体外(S180)抗肿瘤作用进
行了研究。研究表明:在体外细胞培养中 , Z1抗肿瘤的细胞毒活
性明显强于 Z2 , 大约为 Z2的 4倍。但 Z2在 S180荷瘤小鼠的体内
抗肿瘤效果却优于 Z1。 Z1的抑瘤率为 31.5%时 ,动物死亡率已
达 30%;而 Z2抑瘤率达到 51.0%时 , 仍未出现动物死亡。结果
提示:体内抗肿瘤作用 ,开口箭水煎提取应更为有效。 并认为开
口箭皂苷具有安全 、有效的抗肿瘤作用 , 值得重视和进一步的
研究。
蔡晶等 [ 25]用开口箭皂苷(STCB)进行体外抗肿瘤细胞增殖
实验。灌胃给药 STCB作用于 S180细胞 48 h后 , 以不同浓度
STCB处理小鼠 S180细胞 , 经碘化丙啶染色后应用流式细胞术检
测细胞周期及细胞凋亡情况 , 用 MTT法检测 S180移植实体瘤模
型的增殖细胞周期情况变化 ,随 STCB浓度不同 ,其影响也不一
样。结果 STCB体外明显抑制 S180细胞增殖 , IC50为 34.64μg/
mL。 STCB对荷 S180实体瘤小鼠表现出良好的抑瘤作用 , 低剂量
(0.5 g/kg)时 , 抑瘤率已超过 30%,高剂量(2.0g/kg)时 , 抑制率
达到 54.86%。电镜观察和 FCM检测证明肿瘤细胞凋亡随
STCB浓度增加而增加。 STCB的浓度为 10μg/mL和 30μg/mL
时 , S期细胞百分率上升 , G2 /M期细胞百分率下降 , 当 STCB的
浓度达到 60μg/mL时 , G0 /G1期细胞百分率下降 , G2 /M期细胞
百分率上升 , 低浓度 STCB阻止了 S180细胞从 S期进入 G2期;高
浓度 STCB干扰 S180细胞的有丝分裂。认为 STCB在体内外对
S180肉瘤细胞均有抑制作用 ,其作用机制与诱导肿瘤细胞的凋亡
和干扰细胞周期有关 。
李青等 [ 26-27]采用四甲基偶氮哇盐(MT)比色法 , 分别将开
口箭甲醇提取物 、总皂苷 、30%乙醇洗脱部位和 70%乙醇洗脱部
位对人宫颈癌(Hela)和人鼻咽癌(CNE-1)细胞株的增殖作用
及对人急性淋巴细胞性白血病细胞(HL-60)和人宫颈鳞状上
皮癌细胞(Caski细胞)的抑制作用进行研究 ,结果各部位均有较
强的抑制作用 ,细胞毒作用呈现一定程度的剂量依赖性。其中
开口箭总皂苷 、30%乙醇洗脱部位和 70%乙醇洗脱部位对 Hela
细胞作用 48h的 IC50值分别为 72.25μg/mL、 39.40μg/mL和
45.82μg/mL;对CNE-1细胞作用 48h的 IC50值分别为 89.75μg/
mL, 60.72μg/mL和 64.45μg/mL。 30%乙醇洗脱部分最佳作用
浓度为 100μg/mL,其抑制率达 80.70%;对 HL-60细胞的抑制
率达到 60.12%, 72.25%, 59.0%, 95.17%, 其 IC50为 65.57μg/
mL、45.07μg/mL、35.40μg/mL、22.89μg/mL。对 Casik细胞的抑
制率达到 63.94%, 71.48%, 62.49%, 73.43%, 其 IC50为 108.42
μg/mL、84.53μg/mL、41.02μg/mL、 47.19μg/mL, 开口箭各部位
提取物对 HL-60和 Casik细胞具有明显的抑制作用。 30%开口
箭皂苷在 25μg/mL时与同浓度下丝裂霉素作用于 HL-60细胞
的效果相当。 70%开口箭皂苷在 50μg/mL与丝裂霉素在 25μg/
mL浓度下作用于 HL-60细胞的效果相当。实验显示开口箭毒
副作用小 ,认为具有开发其细胞毒作用潜在价值。体外抗肿瘤
作用及机制值得进一步研究。
汤子春等 [ 28]采用行为学指标 , 用开口箭 、筒鞘蛇菰 95%乙
醇提取物(5.4g/kg), 开口箭 、筒鞘蛇菰水提物(6g/kg), 研究对
急性酒精中毒小鼠(39度白酒对小鼠的致醉量 0.34mL/20g)的
翻正反射和自发活动的影响 ,发现小鼠给酒致醉后 , 翻正实验表
明开口箭醇提取物维持时间明显比模型组要短 , 且有统计学意
义(P<0.05), 可能具有解除酒精对中枢神经系统的抑制作用的
功效 , 自发活动实验显示开口箭醇提取物在小鼠给酒 20 min时 ,
与模型组比较 ,活动次数要多 , 具有极显著性差异(P<0.01);对
于开口箭水提取物而言 ,翻正反射和自由活动实验 , 与模型组相
比 ,均无显著性差异(P<0.05), 即开口箭醇提取物的醒酒效果
要比水提取物的醒酒效果要好。醇提取物具有醒酒作用 , 值得
进一步研究。
3 定性和定量测定
濮社斑 [ 29-30]对长穗开口箭等 5种同属植物根状茎粉末的
粗甾体皂甙部位 1, 以氯仿 -醇 -水(65∶35∶10)下层为展开剂 ,
游离甾体皂甙元部位 2和水解所得甾体皂甙元 3, 以氯仿 -丙酮
(85∶15)为展开剂 , 同以 5%磷钼酸乙醇液为显色剂 , 进行薄层层
析。各部位均用甾体皂苷和甾体皂苷元 diosgeninranmogeninA,
ranmogeninB, aurantigenin, tupisgenin, 3-epiruscogenin, 3-epine-
orscogenin为标准对照检视。 部位 1的薄层层析图谱共出现 24
个斑点 , Rf值变化为 0.05-0.91, 仅有 4个斑点为五种植物共同
具有 , Rf值分别为 0.13、0.23、0.67、0.81。碟花开口箭与峨眉开
口箭的薄层层析图谱相近 , 它们具有 12个共同的斑点;长穗开
口箭与凉山开口箭的薄层层析图谱相近 ,它们具有 10个共同的
斑点 ,从斑点显色的深浅来看 , Rf=0.13这个斑点为五种植物共
同含有的主要成分:Rf=0.57为碟花开口箭与峨眉开口箭共同
含有的主要成分。部位 2的薄层层析图谱共有 20个斑点 , Rf值
变化为 0.01-0.92,仅有 3个斑点为五种植物共同具有 , Rf值分
别为 0.01、0.74、 0.92, 其中 Rf=0.74这一个斑点与薯蓣皂甙元
(diosgenin)处于同一个斑点位置上(与标准品对照);部位 3的
·60· 湖北中医学院学报 2009年第 11卷第 3期
薄层层析图谱共出现 25个斑点 , Rf值变化为 0.01-0.94,有 8
个斑点为五种植物共同具有 , Rf值分别为 0.01、 0.03、 0.06、
0.08、0.15、 0.18、 0.44、 0.69, 与标准品对照 , Rf=0.01、 0.03、
0.06、0.08、0.18分别为标准品 ranmogeninA、ranmogeninB、auranfi-
genin、tupisgenin、3-epiruscogenin的斑点位置:Rf=0.79为 dios-
genin斑点位置 ,仅齿瓣开口箭和碟花开口箭具有。
另外 , 开口箭属五种植物(凉山开口箭 、齿瓣开口箭 、碟花开
口箭 、峨眉开口箭和长穗开口箭)的新鲜叶片 , 用过氧化物酶同
工酶样品制样 , 加入 pH8.2Tris-柠檬酸和 10%甘油溶液 , 碾磨
成浆 , 低温离心 ,上清液为供试品;可溶性蛋白样品制样 , 取新鲜
叶片 , 在低温冰箱中固定;加电极缓冲液 pH8.2Tris-HCl, 匀浆。
低温离心 , 上清液再离心 ,上清液供电泳分析用。同工酶分离采
用垂直平板聚丙烯凝胶电泳。分离胶浓度为 7%, 浓缩胶浓度为
4%, 0.2%溴酚兰作为前沿指示试剂。电泳在冰箱中进行 , 电泳
电压为 130伏 ,电泳时间为 10h, 过氧化物酶同工酶采用改良的
醋酸联苯胺法染色;可溶性蛋白采用的染色液为 0.3%考马斯亮
兰溶液(用 40%甲醇与 7%醋酸配制)每分样品重复 3-4次。
五种植物共有 15条过氧化物酶同工酶谱带 , 迁移率为 0.04 -
0.78,整个谱带明显分为两个带区 P-l(Rf=0.04-0.40)和 P-
11(Rf=0.62-0.78)。碟花开口箭和峨眉开口箭的谱带相近 ,
它们第 8、9、11条谱带相同;凉山开口箭和齿瓣开口箭的谱带相
近 , 它们第 7、 10、13条谱带相同;长穗开口箭仅有两条谱带 , 分
属于两个带区 , 迁移率分别为 Rf=0.19和 Rf=0.62。 整个谱带
明显分为两个带区 SF-I(Rf:0.08-0.63)和 S17-1l(Rf:0.91
-0.96)。碟花开口箭和齿瓣开口箭的谱带相近 , 它们第 1、6、
11、12、13、 18条谱带相同;凉山开口箭和齿瓣开口箭的谱带相
近 , 它们第 1、7、11、12、 13、16、l7、 18条谱带相同;长穗开口箭和
峨眉开口箭则发生了相似的酶扩散现象 , 长穗开口箭仅具 3条
明显的谱带 , 而峨眉开口箭仅具 1条明显的谱带。 过氧化物酶
同工酶谱带 P-I带区和可溶性蛋白谱带 SF-I带区 , 五种植物
均具有各自特有的谱带。凉山开口箭和齿瓣开口箭的谱带相
近 , 碟花开口箭和峨眉开口箭的谱带相近 , 长穗开口箭的谱带很
少 , 这些谱带具有种间鉴别意义。
黄丽 [ 31]等将开口箭(T.chinensisBaker.)提取的总皂苷 , 采
用紫外分光光度计测定含量 , 在 200nm-650 nm波长间测定扫
描 , 其最大吸收波长为 547nm、455 nm。分别在 455 nm处测定 ,
得到的线性回归方程为 Y=3.7171Z-0.0804, 其相关系数 r=
0.9946;在 547 nm处测定 , 得到的线性回归方程为 Y=2.6122z
+0.057l,相关系数 r=0.9998,确定开口箭供试品溶液在 547 nm
处测定其吸光度 , 其含量为 0.566%。在制备开口箭皂甙过程中
发现 , 其皂甙含量较高 , 约为 12.2%,其皂甙元含量测得量仅为
1%-6%左右 , 认为开口箭皂甙甙元的结构多样性 ,可能与开口
箭皂甙水解的条件有关。
周嫒 [ 32]等将开口箭(T.chinensisBaker.)的总皂苷 , 采用紫
外分光光度计测定含量。以皂苷单体 3-O-b-D-吡喃葡萄
糖基 -(1※ 2)-b-D-吡喃葡萄糖基 -(1※ 2)-b-D-吡喃
葡萄糖基(25R)-5(6)-烯 -呋甾 -3b, 22a, 26-三羟基 26-0
-b-D吡喃葡萄糖苷为对照品 , 5%香草醛 -冰醋酸溶液为发
色体系 ,分别用水 、甲醇 、70%乙醇 、 95%乙醇作溶剂浸泡并制备
供试品溶液 ,其 70%乙醇溶液对开口箭粉末的总皂苷溶出量最
大;分别采用 0.2mL5%香草醛 -冰醋酸溶液和 0.8mL高氯酸 、
0.5mL8%香草醛乙醇溶液和 5.0mL72%硫酸试液 、高氯酸 、 0.
2mL5%香草醛 -冰醋酸溶液和 0.8mL高氯酸 4种显色剂 ,
55℃、 60℃、 65℃、 70℃ 4种不同的显色温度 , 10min、 15min、
20min、25min4种不同的显色时间进行实验比较 , 0.2mL5%香
草醛 -醋酸和 0.8mL高氯酸作显色剂 , 显色温度为 60℃, 显色
时间为 20 min时 , 显色后溶液在 120min内稳定 , 对照品溶液与
供试品溶液在 456 nm波长处均有最大吸收 , 在 400nm-700nm
进行扫描 ,对照品溶液分别在 456nm和 580nm处有最大吸收峰 ,
确定在 456nm处测定 , 供试品溶液吸收峰无其它成分干扰 , 且吸
收稳定 , 测得开口箭 70%乙醇提取物中总苷平均含量为
135.1mg/g, 其平均百分含量为 13.51%。
杨春艳等 [ 33]对开口箭(T.chinensisBaker.)根茎粉末在常
压 、65℃下提取挥发油成分 , 并运用 GC-MS联用仪检测 , 用归
一化法计算含量。通过计算机检索 、质谱库检索 、人工谱图解析
和查对有关资料 ,检测出 29种成分。开口箭中挥发油成分主要
为烃的衍生物 、烃和甾族化合物。其中甾族化合物主要集中在
40min以后 ,匹配度高 , 但含量较低。
4 结语
目前的研究结果表明开口箭的主要成分多为甾体皂苷类 ,
并显示有多种药理活性 ,弄清楚其内在的作用机理 , 还有待深入
研究。
药用部位的标准研究有待详细制定 , 为进一步开发利用做
深入细致研究工作 ,笔者认为其具体研究工作大致包括有:确定
品种的鉴别方法;制定质量的控制标准;建立有效物质基础的提
取和检测方法;确定有效成分的含量限度;确立单体化合物的提
取路线;进行分子学水平的生物检测方法等等。
另外 ,研究者首先要清楚研究的品种 , 以有实际应用价值为
目的进行研究 ,为开发利用提供有效信息 , 充分利用大自然提供
的资源而造福于人类。
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(收稿日期:2008-12-08 编辑:郑晓屏)
征 文 通 知
中华中医药学会拟定于 2009年 8月在福建省武夷山市召开 “全国第十届中医药新技术新成果新经验学术交流会议 ”。会议由河
南中医学院承办 , 《河南中医》 、《河南中医学院学报》编辑部协办。
征文内容:①中医药 、中西医结合防治常见病 、多发病的新进展 、新经验 ,新观点 。 ②中医药 , 中西医结合诊疗急重症 、疑难病的新
技术 、新突破 、新思路。 ③中医药 、中西医结合防治艾滋病 、禽流感 、肝炎等重大传染疾病的新方法 , 新产品 、新成果 。 ④中医 “治未病”
的文献研究 、理论探讨及临床经验。 ⑤民间传统医药研究新发现 、新经验及特效单验方介绍。 ⑥名者中医 、民间中医的经验总结及医
案 , 医话 、经验方药介绍。 ⑦中医药 、针灸 、中西医结合领域的新成果介绍。 ⑧新兴的中医药学说或学科的学术发展。 ⑨运用现代科
学技术研究 、整理中医药理论的新成就及经验介绍。 ⑩中药炮制 、制剂 、鉴定新技术。 1中药药理 、药化质量标准研究及中药新药研
究。 12中药新药 、保健品研制及开发的经验交流。
来稿一般不宜超过 3000宇 , 并附 500字左右的内容摘要 1份。欢迎通过电子信箱投稿。
投稿地址:①郑州市金水路 1号《河南中医》编辑部(邮编:450008), 联系人:蒋土卿 , 李华 ,魏群。电话:0371— 65676805, 65962977
(传真), 13607640006;E-mail:qkb65962977@163.com, edu.cn。 ②郑州市金水路 1号:《河南中医学院学报》编辑部(邮编:450008),
联系人:蒋士卿 ,程延安 , 韦大文;电话:0371— 65676818, 65962977(传真), 13607640006;E-mail:qkb@hactcm.edu.cn。投稿时请在信
封上注明 “会议征稿”字样。
截稿日期:2009年 7月 20日(以当地邮戳为准)。
·62· 湖北中医学院学报 2009年第 11卷第 3期