澤瀉主要化學成分及藥理作用研究進展

肖 先，荊 云，李春燕，張 楠，郭 超

(1.新鄉醫學院藥學院,河南 新鄉 453003;2.新鄉醫學院三全學院生物與基礎醫學實驗中心,河南 新鄉 453003)

澤瀉(AlismaRhizoma)為澤瀉科植物東方澤瀉[Alismaorientale(Sam.)Juzep.]或澤瀉(Alismaplantago-aquaticaLinn.)的干燥塊莖,其味甘且淡,性寒,具有利水滲濕、泄熱、化濁降脂等藥理作用,多用于小便不利、水腫脹滿、泄瀉尿少、痰飲眩暈、熱淋澀痛和高脂血癥的治療[1]。中國植物志記載澤瀉主要產于黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古、河北、山西、陜西、新疆、云南等地。澤瀉具有悠久的使用歷史,在方劑配伍中發揮著舉足輕重的作用;國醫典藏中醫數據庫中記載了配伍澤瀉使用的眾多經典名方,如澤瀉湯、澤瀉散、蒼術澤瀉丸和茯苓澤瀉散等[2]。澤瀉的炮制方法眾多,南北朝《雷公炮炙論》首次記載了澤瀉的炮制方法,廣泛用于臨床的現代炮制方法包括鹽澤瀉、麩炒澤瀉、炒澤瀉、土澤瀉等[3]。澤瀉的化學成分主要包括三萜類、倍半萜類、苯丙素類、二萜類、糖類和揮發油等多種成分,其中三萜類化合物為其主要藥效成分[4]。現代藥理學研究表明,澤瀉具有利尿、抗腫瘤、抗炎和調脂等藥理作用,對糖尿病、肝病及骨質疏松等疾病有較好的治療作用[5]。本文對澤瀉的的主要化學成分以及藥理作用進行歸納總結,旨在為澤瀉的深入研究開發和臨床應用提供一定的參考。

1 澤瀉的化學成分

澤瀉的化學成分主要有三萜類化合物、倍半萜類化合物、苯丙素類化合物及其他化合物等。

1.1 三萜類化合物

三萜類化合物在澤瀉中研究的最多,也最為深入。三萜類化合物結構多為原烷型四環三萜。有學者從澤瀉中分離得到了21個結構各異的原烷型三萜,其中Alisolide A～E為新的C-17螺旋體原烷型三萜,由1個氧基偶聯到1個五元環上形成;Alisolide H是一種新型三萜,含有未見報道過的內過氧化物橋;Alisolide I是首個從澤瀉中分離到的23,24-縮醛三萜[6]。MAI等[7]從澤瀉根莖中分離到了12個新的原烷三萜,包括Alismanol A～G、3-oxo-16-oxo-11-anhydroalisol A、20-hydroxyalisol C、Alisol A、11-deoxy-25-anhydroalisol E及15,16-dihydroalisol A。TAO等[8]采用高效液相色譜-質譜聯用方法測定了粗制和鹽制澤瀉中6種與利尿活性密切相關的三萜類化合物Alisol A、Alisol A-24-acetate、Alisol B、Alisol B-23-acetate、Alisol C-23-acetate 和Alisol F的含量,結果表明,鹽處理可以提高利尿活性三萜的溶出速度。張春彬等[9]使用高效液相一測多評法測定了48 批澤瀉飲片中2,3-乙酰澤瀉醇 C、澤瀉醇 A、2,4-乙酰澤瀉醇 A、2,5-乙酰澤瀉醇 A、澤瀉醇 B 及2,3-乙酰澤瀉醇 B 共6種三萜類成分的含量,并結合聚類分析、主成分分析方法,明確了不同產地澤瀉飲片中三萜類成分的含量差異,結果發現, 2,3-乙酰澤瀉醇 C在川澤瀉中的含量較在建澤瀉生飲片中含量高,而其他5種化學成分含量相近,因此,為市場上川澤瀉飲片的質量控制提供了一定的參考。

1.2 倍半萜類化合物

倍半萜類化合物是從澤瀉中分離出的第2大成分[10]。ZHAO等[11]首次在澤瀉中分離得到了1個新的倍半萜類化合物:(10S)-11-羥基-β-cyperone。LI等[12]采用體積分數95%乙酸乙酯提取澤瀉粉,利用多種柱層析純化乙酸乙酯,得到10-O-methyl-orientalol A、10-O-ethyl-alismoxide、3β,4β-expoxy-chrysothol、orientalol G～H、Alismol、 orientalols A～C、orientalol E、 alismoxide和4-epi-alismoxide等12種愈創烷型倍半萜化合物。

1.3 苯丙素類化合物

苯丙素類化合物可以與糖或多元醇結合,并以糖苷或酯的形式存在于植物中,具有較強的生理活性。澤瀉中分離得到的苯丙素類化合物主要有N-trans-feruloyl-N′-cis-feruloyl-cadaverine、N,N′-trans-diferuloyl-3-oxo-cadaverine、N-trans-feruloyl-N′-cis-feruloyl-3-hydroxy-cadaverine、N,N′-cis-diferuloyl-3-hydroxy-cadaverine、N-trans-p-coumaroyl-N′-trans-feruloyl-3-hydroxy-cadaverine、plantain A、cis-2,4,5-trihydroxycinnamic acid 和 cis-aconitic anhydride ethyl ester[13]。

1.4 其他

澤瀉中除三萜類化合物、倍半萜類化合物和苯丙素類化合物外,還包括二萜類化合物、糖類及揮發油類成分等。有學者采用硅膠柱色譜對澤瀉的乙醇提取物進行分離純化,得到2個新的二萜類化合物,分別命名為澤瀉二萜醇及澤瀉二萜苷[14]。朱懷昌等[15]從澤瀉水提物中鑒定了8個糖類化合物,包括:β-D-呋喃果糖、β-D-乙基呋喃果糖苷、5-羥甲基糖醛、蔗糖、棉子糖、水蘇糖、毛蕊花糖和甘露三糖。MIYAZAWA等[16]采用氣相色譜-質譜聯用法鑒定出澤瀉揮發油的主要成分為胡烯醇(36.2%)和δ -欖香烯(12.4%)。王雅琴等[4]將不同產地澤瀉的揮發油化合物進行比對,發現其共同存在的揮發油化合物為δ-欖香烯、β-欖香烯、α-欖香烯、異長葉烯、斯巴醇、γ-古蕓烯、2-戊基呋喃、蛇麻烯、γ-木羅烯、氧化石竹烯、香樹烯、紫羅烯、十六烷酸乙酯、棕櫚酸、巴倫西亞烯等。

2 澤瀉的藥理作用

《中國藥典》2020 版中記載澤瀉主要用于小便不利、水腫脹滿、泄瀉尿少、痰飲眩暈、熱淋澀痛和高脂血癥的治療?，F代藥理學研究主要圍繞澤瀉的利尿、抗腫瘤、抗炎等作用展開研究,此外,還包括澤瀉降低血糖、保護肝臟以及治療骨質疏松等藥理活性。

2.1 利尿

研究證明,澤瀉具有良好的利尿作用,其利尿主要活性成分為三萜類化合物[17]。澤瀉中多個化學成分含量的比例關系可能是影響其利尿作用的關鍵,不同產地的澤瀉化學成分含量的比例關系各不一樣,其中以福建產的澤瀉品質最好;動物實驗分析了福建、江西、四川、湖北、廣西、河南、河北等7個產地的澤瀉的利尿效果,研究結果表明,不同產地的鹽制澤瀉干預均能增加大鼠尿量,其中福建澤瀉的利尿作用最為顯著[18]。有研究報道,澤瀉總三萜提取物顯著增加了大鼠尿量和電解質排泄,而三萜組分混合物Alisol B 23-acetate：Alisol B：Alisol A 24-acetate：Alisol A：Alisol C 23-acetate 7.2：0.6：2.8：3.0：6.4的利尿作用最佳,進一步研究發現,澤瀉總三萜提取物具有顯著利尿作用的可能作用機制為增加Na+、K+和Cl-的轉運[19]。FENG等[20]研究報道,澤瀉醇提物和澤瀉水提物均具有一定的利尿活性,但澤瀉醇提物增加尿量效果更顯著;此外,澤瀉醇提物對腎功能具有低劑量促進利尿活性和高劑量抑制利尿活性的雙重作用,其作用機制可能與腎遠曲小管中的氯化鈉共轉運體有關。

2.2 抗腫瘤

細胞凋亡在維持細胞死亡和分裂的平衡中發揮著至關重要的作用,已成為癌癥治療的關鍵工具。caspase級聯反應在細胞凋亡過程中起關鍵作用,絲裂原活化蛋白激酶也被證明與細胞凋亡有關。澤瀉提取物可通過降低抗凋亡蛋白B淋巴細胞瘤-2(B-cell lymphoma1,Bcl-2)基因和survivin水平以及升高促凋亡蛋白Bcl-2相關X蛋白水平誘導胃癌細胞凋亡并激活caspase級聯反應和絲裂原活化蛋白激酶。此外,澤瀉提取物可阻滯人胃腺癌細胞AGS G1期細胞周期,并使線粒體的膜電位去極化,從而抑制癌細胞的增長[21]。KWON等[22]研究表明,澤瀉提取物中的三萜化合物Alisol B 23-acetate同樣也是通過以上機制發揮抗癌作用。此外,有研究報道,Alisol B 23-acetate還可以通過降低腸道菌群中某些致病菌的比例,增加有益菌的比例,改善結腸炎相關癌癥小鼠的臨床癥狀和腸道微環境,改善腸道通透性,從而減少腸道致病細菌的進入來發揮抗結腸癌作用[23]。

2.3 抗炎

炎癥是對損傷和感染的正常生物反應,炎癥的發生發展與多種疾病密切相關[24]。一氧化氮是一種由精氨酸通過一氧化氮合酶產生的細胞信號分子,一氧化氮水平通常被用作炎癥生物標志物[25]。當產生急性炎癥時,巨噬細胞向神經突起區快速遷移,因此,通過評估神經突起區巨噬細胞的數量可評估藥物的抗炎活性。LIU等[26]通過硫酸銅誘導斑馬魚急性炎癥探究澤瀉中16S,24S-二羥基-24-去乙酰烯醇和syringaldehyde的抗炎作用,結果表明,二者可顯著抑制硫酸銅誘導的巨噬細胞向神經突起的遷移;Griess實驗表明,較低濃度的16S,24S-二羥基-24-去乙酰烯醇和syringaldehyde對脂多糖誘導的RAW264.7巨噬細胞中一氧化氮的產生具有較強的抑制作用且呈劑量依賴性。澤瀉中的三萜類化合物是其抗炎作用的主要活性成分,JIN 等[6]從澤瀉中分離鑒定了21個結構各異的原烷型三萜,這些三萜類化合物對脂多糖誘導的Caco-2細胞中一氧化氮生成均有明顯的抑制作用,且半數抑制濃度均在 0.76～38.20 mmol·L-1之間。ZHAO等[27]研究表明,Alisol B可顯著降低非酒精性脂肪性肝炎小鼠原代肝細胞炎癥因子腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1β和白細胞介素-6 的轉錄水平,顯著抑制小鼠原代肝細胞中炎癥的關鍵介質c-Jun氨基末端激酶1/2和核因子-κB蛋白的磷酸化,從而減輕棕櫚酸誘導的非酒精性脂肪性肝炎小鼠原代肝細胞的炎癥。

2.4 調節血脂

當血管內皮細胞損傷時,脂質侵襲促進巨噬細胞形成泡沫細胞,使血管平滑肌細胞由穩定狀態轉變為病理性增殖狀態,血管平滑肌細胞通過內部彈性層從血管中層遷移到內膜,導致其在內膜內大量積聚,最終導致結締組織的形成,這種積累又促進了動脈粥樣硬化的發展和形成。研究表明,澤瀉提取物可恢復血管內皮細胞活力,有效拮抗動脈粥樣硬化[28]。YAN等[29]研究表明,澤瀉乙腈提取物可顯著逆轉高脂飲食誘導的高脂血癥小鼠血漿中總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和高密度脂蛋白膽固醇水平,并有向正常水平改善的趨勢;與高脂血癥組相比,澤瀉乙腈提取物干預組大鼠動脈粥樣硬化指數(atherogenic index,AI)顯著降低,而AI指數可以評估心臟、冠狀動脈、主動脈和肝臟中泡沫細胞、血小板和脂質的沉積情況;小鼠肝臟油紅染色結果顯示,澤瀉乙腈提取物和辛伐他汀治療顯著減少了肝臟脂滴的數量和大小。以上結果表明,澤瀉的乙腈提取物可能具有降脂作用。

前蛋白轉化酶枯草桿菌蛋白酶(proprotein convertase subtilisin kexin type 9,PCSK9) 可以降低低密度脂蛋白水平,ZHANG等[30]分析了澤瀉中的40種三萜類化合物對PCSK9的抑制活性,以及它們對低密度脂蛋白的影響,結果表明,17種三萜類化合物具有顯著促進HepG2對低密度脂蛋白攝取的活性;6種三萜類化合物可通過抑制PCSK9來改善HepG2細胞對低密度脂蛋白的攝取;其中,Alisol G能顯著提高低密度脂蛋白膽固醇mRNA或蛋白水平,同時顯著降低PCSK9 mRNA或蛋白水平。膽固醇是膽汁酸的前體,法尼醇X受體(farnesoid X receptor,FXR)是調控膽汁酸合成、轉運、排泄、重吸收等代謝過程的關鍵靶點。有研究報道, Alisol B 23-acetate可通過調節FXR來增加膽汁酸和膽固醇排泄,降低血漿膽固醇水平,從而預防動脈粥樣硬化[31]。脂滴相關蛋白的主要功能是保護脂滴免受脂酶的降解,過氧化物酶體增殖激活受體-γ(peroxisome proliferator-activated receptor-gamma,PPAR-γ)是一種重要的轉錄因子,對于脂類代謝過程起著重要調控作用;有研究表明,Alisol A 24-acetate可誘導3T3-L1脂肪細胞中性脂肪脂解,蛋白激酶A特異性抑制劑預處理可減弱Alisol A 24-acetate誘導的激素敏感脂肪酶Ser660位點的磷酸化,而細胞外信號調節激酶抑制劑預處理可減弱澤瀉醇 A 24-醋酸酯誘導的PPAR-γ的激活以及脂滴相關蛋白的下調;說明,澤瀉醇 A 24-醋酸酯可能通過激活蛋白激酶A介導的PPAR-γ磷酸化和細胞外信號調節激酶介導的脂滴相關蛋白表達下調,促進3T3-L1脂肪細胞的中性脂肪分解[32]。

2.5 降低血糖

糖尿病是一種以慢性高血糖為特征的第3大慢性疾病,大部分糖尿病患者為2型糖尿病患者,2型糖尿病主要是由于胰島素分泌減少,靶組織(肝臟、骨骼肌和脂肪組織)出現胰島素抵抗而導致的一種疾病[33]。

葡萄糖轉運蛋白4(recombinant glucose transporter 4,GLUT4)易位是葡萄糖代謝的核心,GLUT4從胞內囊泡轉運到質膜是調節葡萄糖攝取的最重要步驟。進食后,胰島β細胞釋放胰島素,胰島素與GLUT4的特定受體結合,導致GLUT4從細胞內轉移到細胞膜上,細胞膜上的葡萄糖轉運通道增加,從而促進細胞膜上的葡萄糖攝取;有研究表明,澤瀉的主要化學成分Alisol A-24-acetate可顯著促進小鼠C2C12細胞中GLUT4從囊泡轉運到質膜,促進葡萄糖的攝取,進而降低血糖[34]。JIA等[35]研究結果也表明,澤瀉中的三萜類成分可呈劑量依賴性地增加GLUT4表達水平及骨骼肌細胞對葡萄糖的攝取,從而增加糖代謝而發揮降血糖作用。α-葡萄糖苷酶主要存在于小腸中,其可將淀粉和其他多糖類物質水解為葡萄糖;有研究表明,澤瀉醇提物可顯著抑制α-葡萄糖苷酶活性,從而降低葡萄糖生成以及促進葡萄糖攝取而表現出顯著的降糖活性[36]。

2.6 保護肝臟

澤瀉疏肝湯是由蒼術配伍澤瀉而成的經典傳統方劑。有研究報道,澤瀉疏肝湯可顯著減輕對硫乙酰胺誘導的大鼠肝損傷和纖維化,并降低肝損傷大鼠丙氨酸轉氨酶和天冬氨酸氨基轉移酶水平,改善對硫乙酰胺導致的肝損傷大鼠的肝毒性和相關肝功能障礙,提高了大鼠的存活率[37]。HUR等[38]研究表明,澤瀉甲醇提取物及其主要成分澤瀉醇B乙酸酯可顯著逆轉溴苯引起的肝臟環氧化物水解酶和谷胱甘肽轉移酶的減少,從而發揮一定的肝臟保護作用。李二穩等[39]研究報道,澤瀉湯可抑制非酒精性脂肪性肝病小鼠肝細胞鐵死亡從而改善非酒精性脂肪性肝的癥狀,其作用機制可能與激活核因子E2相關因子有關。油酸會引起肝細胞脂肪堆積。DU等[40]研究表明,澤瀉提取物可顯著逆轉油酸所致的肝功能損傷指標天冬氨酸氨基轉移酶和丙氨酸轉氨酶增加,降低肝細胞中三酰甘油和總膽固醇水平,減少肝細胞中脂肪堆積,降低丙二醛和超氧化物歧化酶水平,從而減輕肝細胞氧化應激水平。綜上,澤瀉提取物具有一定的肝保護作用。

2.7 抗骨質疏松

骨骼的健康依賴于破骨細胞和成骨細胞活動的平衡,內源性雌激素缺乏會導致骨質疏松癥。 JIA等[41]研究表明,澤瀉醇C-23-乙酸酯可降低卵巢切除大鼠血清中骨吸收標志物的含量,但不影響大鼠血清中骨形成標志物含量;提示,澤瀉醇C-23-乙酸酯的成骨作用不明顯,但會抑制破骨細胞的產生和功能,從而發揮抗骨質疏松作用。

2.8 其他

有研究報道,澤瀉醇提物可改善SCH母鼠甲狀腺功能,促進仔鼠神經因子表達,并提高仔鼠的學習與記憶功能[42]。

3 結論

澤瀉作為一味常用的傳統中藥,其在《神農本草經》中被列為上品,澤瀉有“養五臟,益氣力”之功,其化學成分多樣,包括三萜類化合物、倍半萜類化合物、苯丙素類化合物、二萜類化合物、糖類和揮發油等多種成分。澤瀉的三萜類化合物和倍半萜類化合物研究較多,其他類型的化合物研究相對較少,未來可進一步加強澤瀉化學成分的研究,為澤瀉的藥材基源和加工方法提供一定的參考。澤瀉的臨床應用廣泛,具有利尿、抗癌、抗心腦血管疾病、抗炎、降糖以及改善肝功能和抗骨質疏松等藥理作用。但澤瀉的藥理作用多集中在澤瀉粗提取物,澤瀉中單體化學成分藥理作用的研究較少。