元寶草的化學成分、藥理作用研究進展和質量標志物分析預測

謝孟姣，郭勇秀，李芳嬋，陳海燕，賴信宏，隨家寧，蔣林,2*

(1.廣西中醫藥大學藥學院，廣西 南寧 530001；2.廣西中醫藥大學壯瑤藥工程技術中心，廣西 南寧 530001)

元寶草，為金絲桃科植物元寶草HypericumsampsoniiHance的全草。辛、苦，寒。具有涼血止血、清熱解毒、活血調經、祛風通絡之功效，我國江蘇、浙江、臺灣、江西、湖南、廣東、廣西、四川等省區均有分布，野生于山坡草叢中或曠野路旁;印度東部和日本也有分布[1]。《本草從新》“辛寒補陰,治吐血衄血”[2]，晚清《植物名實圖考》記載能治乳癰，治痧癥極效[3]。元寶草在很多地方文獻中都有記載，杭州民間用作收敏止血藥，與墨旱蓮同樣功效。 又據浙江仙居朱壽朋報告，元寶草具有伏蛇、治痢、外敷消散指瘍的作用[4]，《江西草藥》記載：“可治創傷化膿、鵝口瘡”[5]。元寶草是一味歷史悠久的中藥，在民間得到廣泛使用，含有多環多異戊烯基間苯三酚衍生物、類黃酮類、 萘駢雙蒽酮類、二苯甲酮類、揮發油、蒽醌等化學成分，具有抗癌、抗腫瘤、抗抑郁、抗炎、抗病毒及抗菌等作用。本文在綜述元寶草的化學成分和藥理作用的基礎上，對元寶草的質量標志物進行預測，同時為元寶草的藥效物質提供新的思路。

1 化學成分

元寶草化學成分的報道主要為多環多異戊烯基間苯三酚衍生物、類黃酮類、 萘駢雙蒽酮類、二苯甲酮類、揮發油、蒽醌等化學成分。

1.1 多環多異戊烯基間苯三酚衍生物(PPAPs)

PPAPs類是元寶草的主要活性成分，該類化合物結構新穎，田文靜、曾祎含以及朱虎成等人從元寶草中分離并鑒定出多種PPAPs化合物，結構差異大，它的絕對構型是通過計算ECD以及結合分子軌道分析對比CD譜圖來確定的，該類化合物具有抗腫瘤、抗抑郁、抗菌、抗病毒等作用，成為了目前研究的熱點[6-7]，其成分見表1。

表1 多環多異戊烯基間苯三酚衍生物(PPAPs)成分

續表1

1.2 類黃酮類

元寶草類黃酮主要包括黃酮類、呫噸酮及其苷類。 黃酮類化合物大都顯黃色，廣泛存在于自然界，是一類重要的天然有機化合物。這類化合物多存在于雙子葉植物及裸子植物中。黃酮類成分見表2。

表2 元寶草黃酮類化合物

呫噸酮也是目前藤黃科研究的熱點之一，目前在國內外學者從元寶草中發現出的呫噸酮成分不斷上升，龔穎珍[16]利用軟件建立了總呫噸酮數據庫，包含28個呫噸酮的化學式、分析式、相對分子質量。呫噸酮成分見表3。

表3 元寶草呫噸酮化合物

1.3 萘駢雙蒽酮類

這類化合物有金絲桃素和假金絲桃素等，金絲桃素類具有抗腫瘤、抗抑郁、抗人體免疫缺陷病毒(HIV)、光動活性作用[17]，細胞鮮重的增加與金絲桃素和假金絲桃素含量密切相關[18]。

1.4 二苯甲酮類

二苯甲酮類成分見表4。

表4 元寶草的二苯甲酮類化合物

1.5 蒽醌類

元寶草蒽醌類部分成分見表5。

表5 元寶草的蒽醌類化合物

1.6 揮發油

元寶草的揮發油成分包括烴類、醛類、酮類、醇類、單萜和倍半萜、脂肪酸和脂類、烯醇和烯醛。肖丙坤等[22]利用水蒸氣蒸餾法提取揮發油，結果共分離73個組分,鑒定了56個化學成分，占揮發油相對含量的81.7%，其中含量較高的是棕櫚酸乙酯7.49%，其次為苯甲醛6.32%。

1.7 其他

元寶草另外還含有對羥基苯甲酸、3,4-二羥基苯甲酸、白樺脂酸[13]、3,4-二羥基苯甲酸乙酯、β-谷甾醇[19]、二十八烷醇、三十烷酸、2,5-二甲基苯酚、苯甲酸、香草酸、胡蘿卜苷[20]、阿魏酸、咖啡酸甲酯、香草酸等成分[23]。

2 藥理作用

2.1 抗抑郁

抑郁癥是自身機體、環境、社會等多種因素造成的精神疾病，主要癥狀為情緒低落、快感缺失、自我價值感降低，具有高自殺率和死亡率，位于全球負擔疾病前列[24]。金絲桃素是抗抑郁的主要成分之一，元寶草總醇提物具有抗抑郁作用，其中的乙酸乙酯部位和正丁醇萃取部位也具有抗抑郁活性，兩個部位富集的總黃酮抗抑郁作用存在劑量依賴關系[25-26]，花中總黃酮含量最高，葉次之[27]，石金成等也研究發現元寶草正丁醇萃取部位和水萃取部位也有活性，初步機理探索提示元寶草提取物抗抑郁作用與去甲腎上腺素(NA)和多巴胺(DA)受體關系密切[28]。龔穎珍[16]研究利用開野實驗、小鼠強迫游泳和懸尾實驗三個模型對元寶草粗提取物，元寶草總呫噸酮部位和單體芒果苷進行抗抑郁實驗,研究結果證明元寶草粗提物、總呫噸酮部位、芒果苷具有抗抑郁作用，初步揭示元寶草總咕酮抗抑郁活性機制可能與提高小鼠海馬組織內單胺內物質神經遞質NA有聯系。

綜合上述文獻，元寶草的醇提取物、乙酸乙酯部位、正丁醇部位、水萃取部位都能產生抗抑郁作用，分離鑒定出其中的活性成分包括金絲桃素、芒果苷、黃酮、呫噸酮等成分。

2.2 抗癌、抗腫瘤

通過細胞毒實驗發現，元寶草的氯仿和乙酸乙酯提取物有抗癌活性[29]，芒果苷、槲皮素、二氯甲烷萃取部位對胃癌細胞的增殖具有抑制作用，其中二氯甲烷萃取部位效果最穩定[25]。韓春蘭等研究發現元寶草醇提物的氯仿萃取部位能與維甲酸受體(RXRα)結合，并且通過誘導RXRα出核和抑制RXRα轉錄活性而引起肺癌細胞H460的凋亡[30]，活性成分是大黃素-6-甲醚和葉綠素a[31]，Jin-Zhang Zeng等研究發現元寶草提取物能夠誘導RXRα從細胞核向細胞質遷移，定位于線粒體上，引起細胞色素C的釋放和細胞的凋亡[32]，hypersampsone H對肺腺腫瘤細胞株A549有弱抑制作用[33]。具有PPAPs結構的peroxysampsone D對5種腫瘤細胞株均表現出一定的活性[11]。朱虎成等對新的化合物進行抗病毒活性篩選，結果證明大多數化合物都能對五種腫瘤細胞HL-60，SMMC-7721，A-549以及MCF-7產生細胞毒活性[12]，田文靜[10]研究發現二環骨架PPAPs能抑制視黃醇受體(RXRα)轉錄并且對Hela細胞產生毒性。Chen等[34]研究發現多種蒽醌類、間苯三酚類、黃酮類成分能對 癌細胞A375、 MDA-MB-231、SGC-7901、SiHa 、SHSY-5Y 產生毒性從而發揮抗癌活性， IC50在10.59-42.75 μmol/L。從石油醚提取物中分離的PPAPs類化合物Sampsonols A and B對腫瘤細胞表現出明顯的細胞毒性，IC50值在13-28 μmol/L[35]。

2.3 抗菌、抗病毒

元寶草還具有抗菌、抗病毒等作用。曾祎含等研究發現元寶草果實提取物中的PPAPs對多耐藥金葡萄球菌有抑制作用[33]，肖志勇等從元寶草中分離純化，結果發現PPAPs類7-epiclusianone、peroxysampone A和呫噸酮類 hyperixanthone A能抗多藥耐藥金葡萄球菌。

PPAPs化合物hyperisampsin A表現出較好的抗艾滋病病毒HIV活性[12]， 山柰酚對禽流感病毒H5N1有一定抑制作用[20]。中藥抗菌目前已受到國內外學者的廣泛關注，目前初步發現苦寒藥具有很好的抗菌效果，中藥對多重耐藥致病菌具有很好的作用[36]，由于病毒的結構特殊，尚無特異性的抗病毒藥物。我們需要研制出療效確切、針對性強的藥物[37]，元寶草在抗菌、抗病毒方面值得更加深入的研究。

2.4 抗炎、鎮痛

PPAPs、二苯甲酮類、蒽醌、黃酮類化合物具有抗炎作用。sampsonols C and F 對RAW 264.7巨噬細胞中LPS誘導的NO產生有效的抑制活性，從而產生抗炎作用[35]，Jun-Sheng Zhang等研究發現PPAPs和另外三個二苯甲酮類化合物能抑制NO的產生[38]， Qian Chen等[34]從元寶草中分析鑒定出25種成分，包括四種酚，兩種蒽醌類化合物，六種氧雜蒽酮，一種二苯甲酮，一種間苯三酚，九種類黃酮和一個生物堿、一個甾醇，HPLC分析表明，類黃酮是元寶草的主要成分，結果有多種成分能夠抑制LPS刺激的RAW264.7，THP-1和BV-2小膠質細胞中的NO含量。

3 質量標志物預測分析

3.1 基于親緣性及成分特有性的質量標志物的預測分析

藤黃科金絲桃屬的植物全球約有460多種，廣泛分布于溫帶和亞熱帶地區。中國有64種，廣泛分布于全國，但主要集中在西南地區，其中28種亞種可藥用[39]。金絲桃屬植物的根、果實、全草大多含有苯駢雙蒽酮、PPAPs、呫噸酮、黃酮、揮發油等多種成分[40]，金絲桃素和金絲桃苷被認為是該屬最具代表性的活性成分，該屬的絕大部分植物都有，裴謹等[41]采用分光光度法對川產4組7種1變種金絲桃屬藥用植物的金絲桃素進行含量測定，發現金絲桃素含量各不相同，李元宏等[42]采用反相高效液相色譜(RP-HPLC)法對不同地點的元寶草中金絲桃素和金絲桃苷的含量進行測定，含量分別在0.211 7～0.301 2 mg/g，0.736 4～0.798 9 mg/g，金絲桃素和金絲桃苷具有良好的抗抑郁、抗腫瘤、抗病毒、抗氧化等作用，PPAPs因此通過分析金絲桃屬植物分類特征和考查其親緣關系，可考慮將金絲桃素、金絲桃苷類化合物能作為元寶草的Q-marker。

3.2 基于傳統功效的質量標志物預測分析

中藥的傳統功效是在中醫理論的指導下，經過長期實踐對其臨床療效的高度總結，對中藥的臨床使用具有重要的指導意義。元寶草的傳統功效為清熱解毒、涼血止血，用于吐血衄血、乳癰、跌打損傷等，外用可治頭癬、口瘡、毒蛇咬傷等[1]。現代藥理研究表明PPAPs類具有抗菌、抗病毒的作用，其中的sampsonols C and F以及norhypersampsone A等具有抗炎作用，黃酮類抑制LPS誘導的細胞NO的形成，從而發揮抗炎作用[34]，可以看出元寶草的PPAPs成分、黃酮類與元寶草的傳統藥效相一致，可作為元寶草的主要藥效物質基礎，是元寶草Q-marker依據。

3.3 基于傳統藥性的質量標志物預測分析

藥物之所以能夠正對病情，發揮作用，是借助藥物自身所具有的若干特性和作用，前人稱之為藥物的偏性。藥物偏性即藥物與療效有關的性質，統稱為藥性。元寶草“辛、苦，寒”[1]，辛味藥物中化學成分多數含有揮發油，苦寒藥中的化學成分多為苷類、生物堿、黃酮等[43]，那么元寶草的揮發油、黃酮類成分可為元寶草Q-marker提供參考。

3.4 基于新的藥效的質量標志物預測分析

關于元寶草新的藥效，國內外學者研究發現元寶草能治療抑郁癥、癌癥，對元寶草的抗抑郁方面，其活性成分包括金絲桃素、黃酮、呫噸酮等成分[28，44]。二環骨架PPAPs能抑制視黃醇受體(RXRα)轉錄并且對Hela細胞產生毒性， PPAPs類、黃酮類成分能對癌細胞產生毒性從而發揮抗癌作用，PPAPs類化合物sampsonol A and B對腫瘤細胞能產生毒性[10,34-35]，因此金絲桃素、黃酮類、PPAPs、呫噸酮可為元寶草Q-marker提供參考。

3.5 基于成分可測性的質量標志物預測分析

化學成分的可測性是質量標志物的重要依據，目前中藥化學成分是通過色譜方法來分析測定的[45]，為了便于建立元寶草質量評價方法，制定質量標準，元寶草也是采用色譜分析來進行定性、定量測定。李元宏等[42]采用反相高效液相色譜(RP-HPLC)法對元寶草中金絲桃素和金絲桃苷含量進行測定，該方法重現性好，檢測結果正確，可用于質量控制，龔穎珍等利用單因素和正交實驗法確定了總呫噸酮最佳提取工藝，該部位元寶草總呫噸酮部位含量為56%，考察了元寶草中總黃酮最佳提取工藝，條件為70%乙醇,提取溫度60℃,乙醇用量20倍,提取次數3次，該條件下元寶草中總黃酮平均得率為2.38%[16]，而曾虹燕等[46]用石油醚和甲醇提取元寶草植株中的總黃酮，含量為4.33%，帶牙的愈傷組織總黃酮含量比植株高1.54%，目前對元寶草PPAPs成分的定量分析很少，主要是由于PAPs成分結構高度氧化和復雜，不易測定，但是PPAPs作為元寶草的主要活性成分，需要進一步探索元寶草PPAPs定量測定方法。綜上，金絲桃素、呫噸酮、黃酮可作為元寶草成分可測的Q-marker的參考。

4 總結和展望

目前中藥質量控制的趨勢是測量某種中藥的單一成分和特征性成分的含量，存在著中藥質量評價標準、中藥控制手段與中藥的有效性聯系不大的情況， 2016年劉昌孝院士[47]提出了中藥質量標準物的概念，基于此理念，本文在元寶草化學成分和藥理作用的基礎上，從植物親緣關系及化學成分、傳統功效、傳統藥性、新的藥效、成分可測性的角度對元寶草質量標志物(Q-marker)進行分析預測，建議將黃酮類、呫噸酮、多環多異戊烯基間苯三酚衍生物化合物作為元寶草總成分類Q-marker的備選物質，把金絲桃素、金絲桃苷作為元寶草單一成分類Q-marker備選物質。本文通過確定元寶草Q-marker篩選的備選物質，以期為解決元寶草質量問題、建立更加科學的質量評價體系和制定高水平的質量標準提供參考，為今后能夠全面、準確分析元寶草的藥材質量，為推動后續元寶草的生產和發展提供依據。