劉海,楊建瓊,2*,熊亮,汪冶
(1.贛南醫學院,江西贛州341000;2.贛南醫學院第一附屬醫院,江西贛州341000;3.貴州省中國科學院天然產物化學重點實驗室,貴州貴陽550002)
吉祥草又名觀音草、松壽蘭、小葉萬年青,為百合科植物吉祥草Reineckia carnea(Andr.)kunth[Sanseviera Andr]的全草。主要分布在華東、中南、西南各省區,它是我國西南苗族地區常用的傳統草藥之一[1-2]。味甘,性涼,具有涼血止血、清肺止咳、解毒利咽等功效[3-4],在苗族人口主要聚居區,對吉祥草的使用都較廣泛[5]。從上世紀五十年代起,國內外對該屬植物的化學成分及其藥理作用進行了研究,本文就國內外對吉祥草的化學成分及其藥理活性研究進展進行綜述,為開發利用有藥用價值的天然產物提供科學依據。
從該屬植物中發現的化合物類型包括甾體皂苷類、黃酮類、木脂素類、萜類等,其中對甾體皂苷類成分研究較多。
1.1 甾體皂苷及其苷元自上世紀60年代Kenichi T等[6]首先從吉祥草中分離得到五羥螺皂苷元(pentologenin)、奇梯皂苷元(kitigenin)等,迄今為止,國內外學者從吉祥草中共分離得到49個甾體皂苷元[7-26],其中螺甾烷型皂苷(元)23個,其化合物結構見圖1和表1;其它甾體皂苷中的化合物24~39的結構見圖2;一些比較常見的甾體皂苷還有:原蜘蛛抱蛋苷、新蜘蛛抱蛋苷、薯蕷皂甙元、蜘蛛抱蛋苷、異卡里亞皂苷元、β-谷甾醇、β-谷甾醇-β-D-葡萄糖苷、豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、β-香樹脂醇、α-菠甾醇-3-O-葡萄糖苷。

圖1 化合物1~23的結構母核

表1 化合物1~23的取代基及構型
1.2 黃酮類國內外學者從吉祥草中共分離得到9個黃酮類化合物[21-22,24-29],分別為7-甲氧基-8-甲基-4'-羥基-黃酮、1,6-二羥基-8-甲基-蒼耳烷、槲皮素-3-O-α-L-吡喃鼠李糖-(1-6)-β-D-吡喃葡萄糖苷、廣豆根黃酮苷B、6,8-二甲基-5,7,4'-三羥基黃酮、(R)-8-甲基柚皮素、柚皮素、大豆素、3'-羥基大豆苷元。
1.3 萜類文獻顯示[22,30],已從吉祥草分離出來的萜類化合物有2個,分別為熊果酸鯊烯、化合物40(Trianthenol),其結構見圖3。
1.4 木脂素類[21,25,32]迄今為止,從吉祥草中分離得到的木脂素類化合物有兩個,分別為丁香脂素-1-β-D-葡萄糖苷、丁香脂素。
1.5 其它類除甾體皂苷、黃酮類、萜類及木脂素類外,吉祥草中分離出來的其它化合物還有14個[22,24-25,29-31],分別為l-O-十六烷酸甘油酯、棕櫚酸、十四烷酸、肌糖、N-p-香豆酰酪胺、亞油酸甲酯、正三十烷、大豆腦苷、N-苯甲酰-L-苯丙氨醇、鄰苯二甲酸-2-乙基己酯、鄰苯二乙酸二丁基酯、刺五加酮及化合物41、42,二者的結構見圖4。
綜合上述國內外學者對吉祥草化學成分的研究狀況,迄今為止,從吉祥草非揮發性成分中發現各種類型的化合物共計76個。此外,劉海等[33]對貴州產吉祥草的揮發性化學成分進行分析,采取同時蒸餾萃取法提取吉祥草揮發油,用GC-MS分析吉祥草揮發油的化學成分,通過計算機檢索,共鑒定出58種化合物,主要為單萜烯類、倍半萜烯類及其含氧衍生物、脂肪族化合物等,為吉祥草的進一步開發利用提供科學依據。
在吉祥草中分離出來的76個非揮發性化合物中,有49種為甾體皂苷及皂苷元,由此可知其為吉祥草所含的主要成分,已成為吉祥草藥理作用研究的主要物質基礎。吉祥草現已報道的藥理作用如下:

圖2 化合物24~39的結構

圖3 化合物40的結構
2.1 藥理作用

圖4 化合物41、42的結構
2.1.1 殺滅釘螺作用馮玉文等[34-35]對吉祥草殺滅釘螺的活性做了深入的研究,研究表明吉祥草正丁醇粗提物經硅膠柱層析、HPLC純化后分離得到的目標化合物甾體皂苷具有較強毒殺釘螺活性,能有效控制血吸蟲疾病的流行。另外,李文新等[36]從吉祥草的水相提取物中分離出殺螺有效成分環己六醇,當環己六醇的質量濃度為2.50 mg/L,72 h浸殺釘螺死亡率達93.3%;當殺螺成分質量濃度為5.00 mg/L時,72 h浸殺,其死亡率達100%,環己六醇為新發現的滅螺化合物,為開展研制新型滅螺劑提供了科學依據。
2.1.2 溶血、止咳、化痰及鎮痛抗炎作用周欣等[37]在專利發明中提供了吉祥草提取物及其制備方法、藥物組合物和用途,研究表明吉祥草提取物具有明顯的溶血、止咳、化痰及抗炎作用,特別是對上呼吸道、氣管及支氣管疾病,如急性上呼吸道感染、上氣道阻塞、支氣管擴張、彌漫性泛細支氣管炎、支氣管哮喘有治療作用;同時對肺炎疾病如鏈球菌肺炎、葡萄球菌肺炎、常見革蘭性桿菌肺炎具有治療作用。張元等[38]對吉祥草所含總皂苷的溶血、化痰、止咳及抗炎作用進行了研究,發現吉祥草總皂苷劑量達到10 mg/mL時,開始表現出一定的溶血性;灌胃給藥能抑制氨水引起的小鼠咳嗽;吉祥草總皂苷采用皮下注射給藥抗炎作用明顯。另外,Han等[39]對吉祥草提取物的體內止咳、祛痰活性研究發現吉祥草的60%和90%乙醇提取部分分別在高劑量(0.570 g/kg)、中劑量(0.372 g/kg)時具有較好的止咳、祛痰活性,為進一步研究吉祥草兩個有效活性部位的化學成分提供依據。
張元等[40]進行的吉祥草總皂苷對實驗性Freund's完全佐劑大鼠鎮痛作用的影響試驗表明,吉祥草總皂苷能明顯改善佐劑性關節炎大鼠足腫脹、降低關節炎指數,提示吉祥草總皂苷具有良好的抗類風濕性關節炎作用。同時吉祥草總皂苷能明顯對抗機械刺激,提高炎性疼痛痛閾,具有顯著的鎮痛作用。提示吉祥草總皂苷具有明顯的鎮痛、抗炎作用。
2.1.3 降血糖作用張元等[41]研究了吉祥草總皂苷對非胰島素依賴性糖尿病模型大鼠肌糖原、肝糖原及糖代謝的影響,結果表明吉祥草總皂苷皮下注射治療可以增加非胰島素依賴性糖尿病模型大鼠肝糖原、肌糖原儲存量,從而提高外周組織對葡萄糖的利用,改善其胰島素抵抗,說明吉祥草總皂苷能夠有效降低糖尿病大鼠的血糖水平,降糖作用明顯,而其降血糖的具體機制還有待于進一步研究。
2.2 作用機制研究Kanmoto等[9]將從吉祥草的地下部分分離得到12種皂苷(元)進行了對CAMP磷酸二酯酶(PDE)的抑制性試驗,發現在5β-螺甾烷的A環及B環上有一些羥基的皂苷表現出一定的PDE抑制活性;C-5位羥基與葡萄糖結合,或C-4位接上磺酰基的皂苷對PDE的抑制活性將會降低;而C-1位上與木糖結合形成的皂苷對PDE具有非常強的抑制活性,其對PDE的抑制活性相當于罌粟堿。具體的結構與抑制活性之間的關系還有待于進一步的研究。
王張杰等[42]進行了吉祥原粉經口給藥的慢性毒性實驗,結果表明:吉祥草原粉劑量大于100 mg/(kg·d)時,其對大鼠的肝功能產生明顯影響;當劑量再增長10倍時,其對大鼠的腎功能也產生明顯影響。但吉祥草小劑量用藥時,幾乎無毒性作用,無作用的最大劑量為10 mg/(kg·d)。
吉祥草在苗藥產業化中得到廣泛的應用[43-48],以吉祥草為主藥的苗藥品種有咳速停糖漿和咳速停膠囊(貴州百靈制藥)、復方吉祥草含片(遵義萬才藥業有限公司)和咳清膠囊(貴州和仁堂制藥有限公司)。咳速停糖漿和咳速停膠囊有補氣養陰,潤肺止咳,益胃生津之功效,主要用于感冒及急慢性支氣管炎引起的咳嗽,咽干,咳痰,氣喘等癥;復方吉祥草含片能夠宣肺平喘,清熱潤燥,止咳化痰,用于支氣管炎,肺炎所引起的咳嗽、胸悶、痰多等癥狀;咳清膠囊能潤肺平喘,止咳化痰,主要用于用于感冒引起的咳嗽、支氣管炎。這些產品在市場上反應良好,在醫藥市場占有一定的份額,尤其是前兩種藥物已成為貴州百靈制藥的拳頭產品,年產值超億元,已成為苗藥的代表性產品[5]。以上中成藥中君藥均為吉祥草,因此這些產品的成功開發上市,并贏得市場,從側面反映了吉祥草在止咳化痰方面療效確切,為其進一步對其進行開發應用打下了良好的基礎。
綜上所述,吉祥草的化學成分和藥理活性在不斷地探索和研究中,吉祥草作為止咳化痰藥療效確切,是貴州苗藥有代表性的龍頭產品,但對其作用的物質基礎及其藥用機理研究較少,因此,找出吉祥草不同治療效果的有效成分,闡明其藥效物質基礎和作用機制,將為吉祥草更好的開發利用及質量控制提供理論依據。
[1]邱德文,杜江.中華本草苗藥卷[M].貴陽:貴州科技出版社,2005:254.
[2]杜江,田華詠,張景梅.苗醫藥發展史[M].北京:中醫古籍出版社,2006:106.
[3]張元,杜江.苗藥吉祥草的研究概況[J].貴陽中醫學院學報,2003(增刊):205.
[4]全國中草藥匯編編寫組.全國中草藥匯編[M].北京:人民衛生出版社,1982:332.
[5]徐宏,杜江.苗藥觀音草在民間的使用及開發應用情況[J].中國民族醫藥雜志,2006,12(5):43-44.
[6]Kenichi T,Tameto O,Kanzo S,et al.Studies on steroidal components of domestic plants.XXXI.Constituents ofReineckia carneaKunth.(3).pentologenin and kitigenin[J].Chem Pharm Bull(Tokyo),1961,9(8):631-634.
[7]周家駒,謝桂榮,嚴新建.中藥原植物化學成分手冊[M].北京:化學工業出版社,2004:5089,5248,5263,8334.
[8]Takeda K,Okanishi T,Minato H,et al.Studies on the steroidal components of domestic plants—XLI:Constituents ofReineckia carneaKunth(6)structure of reineckiagenin,isoreineckiagenin and isocarneagenin[J].Tetrahedron,1963,19(5):759-772.
[9]Kanmoto T,Mimaki Y,Sashida Y,et al.Steroidal constituents from the underground parts ofReineckea carneaand their inhibitory activity on cAMP phosphodiesterase[J].Chem Pharm Bull,1994,42(4):926-931.
[10]Agrawai P K,Jain D C,Gufta R K,et al.Carbon-13 NMR spectroscopy of steroidal sapogenins and steroidal saponins[J].Phytochemistry,1985,24(11):2479-2496.
[11]Kimura M,Tohma M,Yoshizawa I.Constituents ofConvallaria.V.On the structure of convallasaponin-C[J].Chem Pharm Bull,1966,14(1):55-61.
[12]Iwagoe K,Konishi T,Kiyosawa S.Studies on the constituents of the aerial parts ofReineckia carneaKunth[J].Yakugaku Zasshi,1987,107(2):140-149.
[13]Kazuo T,Shujiro S,Yoshihiro T,et al.Carbon-13NMR spectra of 5β-steroidal saponins.Reassignment of the F-ring carbon signals of(25S)-spirostans[J].Tetrahedron Lett,1981,22(25):2405-2408.
[14]陳夢菁.鈴蘭族的甾體皂甙[J].植物學通報,1999,16(1):37-43.
[15]侯群娥,郭志勇,鄒坤,等.吉祥草乙酸乙酯部位化學成分研究[J].中藥材,2009,32(9):1402-1404.
[16]郭志勇,王婭婷,侯群娥,等.吉祥草中三個新甾體皂苷的結構鑒定[C]//2009年中國藥學大會暨第九屆中國藥師周論文集,2009.
[17]Zhang Z Q,Chen J C,Zhang X M,et al.Two new spirostanol saponins fromReineckia carnea[J].Helvetica Chimica Acta,2008,91(8):1494-1499.
[18]Zhang Z Q,Chen J C,Yan J,et al.Three steroids with unique structural feature of 5β-spirotan-1β,3β,17α-trihydroxyl fromReineckia carnea[J].Chem Pharm Bull,2011,59(1):53-56.
[19]Zhang Z Q,Chen J C,Zhou L,et al.Two new cholestane bisdesmosides fromReineckia carnea[J].Helvetica Chimica Acta,2007,90(3):616-622.
[20]陳昌祥,周俊.蜘蛛抱蛋根莖中的甾體皂苷[J].云南植物研究,1994,16(4):397-400.
[21]徐鑫,付宏征.吉祥草的化學成分研究[J].中國中藥雜志,2008,33(20):2347-2350.
[22]劉海.吉祥草化學成分的研究[D].貴陽:貴州大學,2008:5-38.
[23]周嬋媛,陳華國,周欣,等.HPLC-ELSD測定不同產地吉祥草中凱提皂苷元的含量[J].中國藥學雜志,2010,45(13):1029-1031.
[24]周欣,劉海,趙超,等.吉祥草化學成分研究[J].中國中藥雜志,2008,33(23):2793-2796.
[25]陳苓麗,韓娜,王藝純,等.吉祥草化學成分的分離與鑒定[J].沈陽藥科大學學報,2011,28(11):344-346.
[26]Xing P P,Wu Q,Wu Z W,et al.A new pregnane-type fromReineckia carnea[J].Helvetica Chimica Acta,2011,20(4):347-351.
[27]周嬋媛,陳華國,周欣,等.紫外分光光度法測定吉祥草的總皂苷[J].華西藥學雜志,2010,25(3):875-878.
[28]劉亮,杜江,潘爐臺,等.苗藥觀音草中總皂苷的含量測定[J].中國民族民間醫藥雜志,2011,20(4):2-3.
[29]劉海,周欣,趙超,等.吉祥草化學成分研究[J].中國藥房,2009,20(12):914-915.
[30]楊建瓊,汪冶,晏晨,等.吉祥草化學成分的研究[J].天然產物研究與開發,2010,22(2):245-247.
[31]Shahat A A,Abdel-Azim N S,Pieters L,et al.Isolation and NMR spectra of syringaresinol-β-D-glucoside fromCressa cretica[J].Fitoterapia,2004,75(7-8):771-773.
[32]周欣,劉海,龔小見,等.吉祥草中的一個新黃酮[J].中國藥學雜志,2010,45(1):16-18.
[33]劉海,周欣,張怡莎,等.吉祥草揮發油化學成分的研究[J].分析測試學報,2008,27(5):560-562.
[34]馮玉文.吉祥草殺螺成分研究[D].武漢:華中師范大學,2006:15-24.
[35]馮玉文,李文新,劉實,等.吉祥草中殺滅釘螺化合物的提取分離[J].中國血吸蟲病防治雜志,2006,18(3):178.
[36]李文新,黃雪英,陳新苗,等.吉祥草中殺滅釘螺有效成分的分離及結構解析[J].農藥,2008,47(2):97-99.
[37]周欣,趙超.吉祥草提取物及其制備方法、藥物組合物和用途:中國.1939499A[P].2007-04-04.
[38]張元,杜江.吉祥草總皂苷溶血、止咳、化痰、抗炎作用的研究[J].武警醫學,2006,17(4):282-284.
[39]Han N,Chang C L,Wang Y C,et al.Thein vivoexpectorant and antitussive activity of extract and fractions fromReineckia carnea[J].J Ethnopharmacol,2010,131(1):220-223.
[40]張元,胡一冰,杜江,等.吉祥草總皂苷對實驗性Freund's完全佐劑大鼠影響的實驗研究[J].中藥藥理與臨床,2010,26(5):51-53.
[41]張元,胡一冰,王學勇,等.吉祥草總皂苷對非胰島素依賴性糖尿病模型大鼠肌糖原、肝糖原及糖代謝的影響[J].武警醫學,2008,19(9):818-820.
[42]王張杰,王煜,李秋杰,等.吉祥草亞慢性毒性試驗[J].農藥,2008,47(5):356-358.
[43]高莉,張永萍,周蘭.復方吉祥草含片質量標準研究[J].中成藥,2004,26(2):110-113.
[44]劉亮,杜江,羅海明,等.苗藥觀音草乙醇回流提取工藝的研究[J].中國民族民間醫藥雜志,2011,20(7):3-4.
[45]田振華.苗藥功效分類的探討[J].中國民族醫藥雜志,2008,14(5):42-44.
[46]阿布來提·阿布都熱西提.中藥藥材吉祥草中8種金屬元素的分析[J].微量元素與健康研究,2008,25(5):26-27.
[47]邱德文,李建銀.苗藥的開發研究及其前景展望[J].中國民族民間醫藥雜志,2002,58(5):255-261.
[48]杜江.貴州苗醫藥研究與開發概況[J].世界科學技術-中醫藥現代化·區域科技論壇,2005,7(2):103-106.