全 文 :收稿日期: 2007 - 09 - 14
基金项目:兰州军区医药卫生科研基金项目 ( LXH -2005012)
作者简介:侯作贤 ( 1979 - ),男,甘肃宝西人,助理研究员,硕士, 研
究方向:中药药理学。
通讯作者:贾正平 ( 1956 - ) ,男,主任药师,研究方向:中药药理学。
害加重。应用三七及硫普罗宁干预后大鼠血清 TNF -A水
平明显减低,其脂肪变性及炎症程度也明显改善,从而减轻
酒精对肝脏的损害。
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棘豆属植物化学成分和药理作用的最新研究进展
侯作贤1,张汝学 2,贾正平2
( 1.兰州大学药学院, 甘肃 兰州 730000; 2.兰州军区兰州总医院全军临床药理基地,甘肃 兰州 730050)
摘 要:对棘豆属植物化学成分和药理作用方面的最新研究进展作一系统的综述, 为从棘豆属植物中开发利
用有药用价值的天然产物提供科学依据。
关键词:棘豆属植物;化学成分; 药理作用;研究进展
中图分类号: R285 文献标识码: A 文章编号: 1673 -7717( 2008) 02 -0320 - 03
棘豆属 ( Oxy trop is )植物属豆科蝶形花亚科, 多为草
本、半灌木或矮灌木。全世界约 350余种, 我国约 150余
种。该属植物在美国、前苏联、加拿大、蒙古、朝鲜、墨西哥
及北非等国均有分布。我国主要分布于甘肃、青海、内蒙
古、宁夏、四川、西藏、山西、山东、河北、黑龙江、陕西和新疆
等省区。棘豆属许多植物具有明显的药理活性, 在我国,该
属植物在藏药和蒙药中被广泛使用, 一些国家民间也常作
为一种特效药用来治疗各种疾病。该属植物大多数种饲用
价值不大,而且不少种有毒。中外学者已对 30余种棘豆属
植物的化学成分或药理作用等进行了不同程度的研究,现
就近 5年来的研究进展在此作一综述。
1 化学成分
已从 20余种棘豆属植物中分离得到 110多种化学成
分,其主要化学成分为黄酮类、三萜皂苷类和生物碱类化合
物,还有少量的木脂素、有机脂肪酸、醇、醛和烷类等化合
物,以及氨基酸等 [1 ]。
1. 1 黄酮类成分 黄酮类成分为棘豆属植物的主要化学
成分, 以黄酮醇苷类化合物为代表。其苷元主要为 Apige-
n in、Ch rysin、Lu teo lin( flavones)、Kaem pferol、Que rce tin、M yre-
ce tin、Rhamne tin、 Iso rham ne tin、Rham nazin 和 Rhamnocitrin
( flavono ls),糖取代基有 D - g luco se、L - rhamnose、D - gala-
co tose、L - a rab inose和 D - xy lose, 其黄酮苷均为氧苷 [1 ]。
迄今为止,从棘豆属植物中分离得到的黄酮类及其衍生物
除李玉林 [1]和马彦梅 [ 2]已报道的 66个外, 确生等 [3 ]从镰
形棘豆中分离得到了山柰酚 - 3 -O - 6d -丙二酰 - B -D
-吡喃葡萄糖苷 [ kaemp fe ro l -3 -O - ( 6d - acety l) - B -D
-g lucoside ]、山柰酚 - 3 -O - 6d -乙酰 -B - D -吡喃葡
萄糖苷 [ kaempfe ro l -3 -O - ( 6d -m a lony i) - B - D - g luco-
side ] 2个黄酮醇苷元与糖基形成的黄酮苷。马彦梅等 [4 ]对
宽苞棘豆地上部分的化学成分进行了研究,首次从该属植
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DOI:10.13193/j.archtcm.2008.02.97.houzx.056
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物中分离得到 5, 7, 4c-三羟基 - 3c, 5c -二甲氧基黄酮; 4c
-B - D -葡萄糖基 -5, 7 -二羟基异黄酮。
1. 2 三萜皂苷类成分 截至目前, 从棘豆属 3种植物中
分离共得到了 18种三萜皂苷类成分,除李玉林 [1]和马彦梅
等 [2 ]报道的 18种外, 日本学者 M asa fum i Okaw a等 [5]还从
多叶棘豆中分离得到了 5个三萜葡糖苷 myriosideA, B, C, D
和 pericarsaponin PK。
1. 3 生物碱类成分 生物碱类是棘豆属植物引起家畜中
毒的主要成分,也是当前对棘豆属植物研究比较深入系统
的成分。迄今为止,已从该属植物中分离得到了 20多种生
物碱类成分, 其中喹喏里西定类 ( qu ino lizidine a lka liods) 8
种,吲哚里西定类 ( Indolizidine a lka lo ids) 2种, 喹啉类 ( quin-
o line a lka liods) 1种, 有机酰胺类 12种, 其它类 2种 [2]。除
以上报道的外,确生等 [6]从镰形棘豆的氯仿提取物中分离
得到棘豆碱 A( oxy trop ine A )和棘豆碱 B( oxy tropine B)。
此外,冰川棘豆是新发现的有毒植物种, 据谭远友
等 [7 ]研究报道,冰川棘豆中所含生物碱与上述生物碱均不
相同,至于其所含生物碱的结构类型,目前尚未见报道。邱
丹等 [8 ]对绵羊宽苞棘豆中毒时 4项血清生化指标的变化
进行了研究,对于宽苞棘豆引起绵羊中毒的化学成分,目前
也未见报道。
1. 4 其他类成分 郑尚珍等 [9]对镰形棘豆的精油化学成
分进行了研究,共鉴定出 57个成分,其中主要成分为 ( z, z,
z) -9, 12, 15 -十八碳烯 -1 -醇, ( E ) -1 - ( 2 , 6 -二羟基
- 4 -甲氧基 ) - 3 -苯基 - 2 -烯 -1 -酮,十六碳酸乙酯, 2
- [ 4 -羟基苯烯基 ] -苯并呋喃 - 6 -羟基 - 3 -酮, 23, 24
-双氢豆甾醇, 9, 12, 15 -十六碳三烯酸乙酯。马彦梅等 [4]
首次从该属植物宽苞棘豆地上部分中分离得到邻苯二甲酸
二异丁酯。另外,从棘豆属植物中分离得到了 2种含氯的
化合物,它们分别为 1, 1, 1, 7, 7, 7 -六氯 - 2, 6 -二羟基 -
庚酮 - 4和 2, 2, 2 -三氯乙醛 -乙基半缩醛 [10 ];一种联苯
环辛烯类木脂素 -五味酯甲。除李玉林等报道的外, 还分
离得到了蜂花酸、B -谷甾醇等 [1 ]。谭远友等 [11 ]从冰川棘
豆中分离得到天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、
甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨
酸和苯丙氨酸等 13种游离氨基酸。N. M. M estechk ina从
一种不太清楚的棘豆属植物中分离得到 Ga lac tom annan(半
乳甘露聚糖 ) [ 12 ]。
2 药理作用
2. 1 抗肿瘤作用 黄花棘豆的醇及水提取物对小白鼠
S180肉瘤均有明显的抑制作用; 小花棘豆根总碱对小鼠肉瘤
180也有一定的抑制作用; 国外, 有人用口服棘豆有毒成分
-苦马豆素,证明可使小白鼠移植性肺部肿瘤消失 [2]。苦
马豆素 ( SW )可抑制肿瘤细胞的转移和实体瘤在小鼠和肿
瘤患者身上的生长,刺激宿主的免疫系统,增强免疫细胞对
肿瘤的杀伤活性 [13]。
2. 2 对神经内分泌系统的作用 镰形棘豆总黄酮苷元能
增加肾上腺皮质功能, 但本身无皮质激素样作用。其作用
部位在下丘脑正中隆起, 药理效应通过神经内分泌调节,
激活下丘脑 -垂体 -肾上腺轴实现 [3 ]。
2. 3 清除自由基作用 多叶棘豆有清除和抑制 O -2 # OH
和 LPO的作用,其消肿、清热、止血、伤口愈合的药理作用
可能与清除 O -2 # OH有关 [14]。耿久荣 [15]等在探讨小花棘
豆中黄花碱的中毒机理及其对小鼠体内氧自由基代谢的影
响实验中发现,黄花碱组小白鼠血浆、肝脏和脑组织中 SOD
活性都显著低于对照组,血浆和脑中 GSH -PX活性极显著
低于对照组,肝中显著低于对照组, 黄花碱组 MDA含量极
显著增加。黄花碱能诱发机体内氧自由基的产生, 显著降
低机体主要器官和组织中某些抗氧化酶的活性和提高
MDA的含量, 发生脂质过氧化反应而损伤机体主要组织器
官,细胞发生空泡变性, 可能是黄花碱引起中毒的原因之
一。李培锋 [16 ]等发现小花棘豆总生物碱能显著降低抗氧
化酶的活性和提高 MDA的含量, 并能诱发机体内氧自由
基的产生。
2. 4 对免疫系统的作用 顾百群 [2 ]等研究表明, 甘肃棘
豆可以降低山羊的细胞免疫功能, 中毒山羊 E -玫瑰花环
形成率明显降低,并随着中毒程度的发展, 这种现象越来越
明显。定期注射甘肃棘豆生物碱小鼠免疫细胞变化的动态
监测结果表明,其外周血 T细胞数量和中性粒细胞吞噬活
性都呈现早期上升、后期下降规律。这可能是免疫细胞的
早期变化 ,是机体对外来刺激做出的正常反应, 而后期变化
则是小鼠免疫细胞对甘肃棘豆生物碱中毒做出的反应 [17]。
2. 5 抑菌作用 冰川棘豆提取物对革兰氏阳性和革兰氏
阴性菌的部分菌株有抑制作用; 冰川棘豆蒸馏水提取物对
试验菌没有抑制作用;醇类提取物中甲醇提取物、酸化氯仿
部分、碱化乙酸乙酯部分、碱化正丁醇部分及 2, 2, 6, 6 -四
甲基 -4 -哌啶酮 ( 2, 2, 6, 6 - tetram e thy l- 4 - p iperidone, 简
称 TMPD)对金色葡萄球菌、多杀性巴氏杆菌、无乳链球菌
有明显的抑制作用, 并且有明显的溶血现象 , 而对大肠杆
菌、沙门氏菌、酵母没有抑制作用 [18 ]。宽苞棘豆粗提物对
粘虫 3龄幼虫无显著的触杀和胃毒活性,对小麦赤霉病菌、
番茄灰霉病菌、番茄早疫病菌、烟草赤星病菌、苹果炭疽病
菌等 5种病菌仅有较低的抑菌活性 [19]。陈学文 [20]等以乙
酸乙酯为溶剂,超声波提取二色棘豆的有效成分, 采用抑菌
圈法室内测定了提取物对 8种植物病原菌 (小麦根腐病
菌、番茄早疫病菌、苹果炭疽病菌、西瓜枯萎病菌、苹果腐烂
病菌、葡萄白腐病菌、烟草赤星病菌和甘薯黑斑病菌 ) 的抑
菌作用,结果表明: 当在培养基中加入粗提物质量浓度为
0. 01g /m L时, 对其中的 5种病原菌的相对抑制率达 90%以
上。
2. 6 酶抑制作用 曹光荣 [2]等从黄花棘豆中分离得到的
苦马豆素对 A -甘露糖苷酶有抑制作用, 赵宝玉 [2 ]等从甘
肃棘豆中分离出的 8 -甲基 - 1 -羟基吲哚兹定醇对山羊
血清 A -甘露糖苷酶有明显的抑制作用, 中毒山羊不仅血
清 A -甘露糖苷酶活性下降,尿低聚糖排泄量增高, 而且尿
低聚糖中的甘露糖含量也随中毒加重而增高。小花棘豆总
生物碱可以使肝脏和脑组织 GSH -PX和 SOD活性极显著
降低 ( P < 0. 01); 使脑组织和血浆中 MDA含量极显著升
高 ( P < 0. 01 ); 使血浆 GSH - PX活性显著降低 ( P <
0. 05) [21 ]。谭远友 [22]等体外用 TMPD对小白鼠血清酸性
A -甘露糖苷酶 ( acidA -m anno sidase,简称 AMA)具有显著
的抑制作用,并随 TM PD浓度的不断增加而增加, 最后完全
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抑制其活性。小白鼠灌服 TMPD后,血清 AMA活性明显下
降,并与剂量呈显著正相关。但在同剂量组, 首次灌服
TMPD后,小鼠血清 AMA活性反而大大低于 2次及多次灌
服组,分析原因可能有二: 一是小鼠能产生对 TM PD不敏感
的 AMA同工酶,另一不大可能的原因是在 TM PD及其中间
代谢产物的作用下小鼠能产生可以分解 TM PD的诱导酶,
这有待于进一步的实验证实。
2. 7 对胚胎器官的影响 黄花棘豆生物碱质量浓度在
50Lg /mL以上时,卵黄囊 ( YS)血管分化程度明显减低, 对
胚胎器官形态学分化的影响有剂量反应关系; 质量浓度在
200Lg /mL时, YS直径和畸胎数与对照组有显著差异。电
镜观察发现,剂量在 50Lg /mL以上时, YS上皮细胞微绒毛
稀疏变短,胞质中贮液泡减少,线粒体、内质网等内膜系统
发生多种细胞病理学改变, 细胞间隙增宽, 连接复合体破
坏。表明 YS血管分化及其超微结构对棘豆生物碱反应敏
感, 其分化程度与对胚胎发育程度的影响一致, 可以认为
YS结构与功能受损是黄花棘豆生物碱导致胚胎发育毒性
所致 [23]。
2. 8 其它 小花棘豆根总碱对小鼠具有较强的镇痛、镇静
作用;对麻醉犬有血压下降作用,其降压作用可被心得安部
分对抗;对离体兔心有短暂、轻微的抑制作用; 对离体兔耳
血管有收缩作用,酚妥拉明对其无对抗作用;对离体兔肠平
滑肌有兴奋作用, 且不被阿托品取消。棘豆属植物所含的
吲哚里西定类生物碱使哺乳动物组织细胞产生空泡变
性 [2 ]。
3 小结与展望
棘豆属药用植物在我国分布广泛, 资源丰富, 而且在
民间诊治疾病方面已趋于成熟, 疗效也比较肯定,现代研究
也证实这些药用植物含有多种化学成分, 具有多方面的药
理活性。譬如苦马豆素在国外作为一种新的抗癌药物已进
入Ñ 期临床研究 [24]。
从现有资料可以看出, 对各种棘豆属植物的化学成分
的研究多集中于小花棘豆、黄花棘豆、甘肃棘豆和冰川棘豆
等几种植物上,而对民间多用于临床应用的多叶棘豆、尖叶
棘豆、砂珍棘豆、黑萼棘豆、轮叶棘豆和镰形棘豆等未见研
究或仅有零星报道, 今后宜对其化学成分进行系统研究。
对棘豆属植物在牲畜方面的药理及毒理研究比较深入
和明确,而对其作为药用植物在人类用药方面的研究,仅有
零星报道且较粗浅。对其中化学成分药理活性的研究,基
本上是刚刚起步,而且对其化学成分与药理活性成分的研
究没有进行有效地配合。因此, 笔者认为,特别要对民间用
于临床的几种棘豆如镰形棘豆等更应该加强植化和药理作
用方面的研究,要对其有效部位或有效成分进行详细跟踪,
为开发成新药做好及早和充分的准备。
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