仰蓮,彭成,李小紅,劉娟,郭力,熊亮
白及為蘭科植物白及Bletilla striata(Thunb.) Reiehb.f. 的干燥塊莖,又名連及草、白芨等。分布于河南、河北、陜西、甘肅及長江以南地區(qū)。其味苦、甘、澀,微寒;歸肺、肝、胃經(jīng)。功能收斂止血,消腫生肌,主治咯血、吐血、外傷出血、瘡瘍腫毒、皮膚皸裂[1]?,F(xiàn)代藥理研究表明,白及具有止血、抗?jié)?、預(yù)防腸粘連、抗菌、抗腫瘤、促進(jìn)傷口愈合等功效。此外,白及多糖類成分具有抗菌、抗失血性休克、保護(hù)皮膚、延緩衰老等功效,同時(shí)也是目前藥用輔料的研究熱點(diǎn)[2]。為了促進(jìn)白及的進(jìn)一步研究和開發(fā),本文對(duì)其化學(xué)成分及藥理研究現(xiàn)狀作一綜述,以期提供一定的參考。
較早研究白及化學(xué)成分的是日本Kyoritsu大學(xué),主要分離得到了白及多糖類成分[3]。隨后日本Mukogawa女子大學(xué)藥學(xué)院、Osaka大學(xué)藥學(xué)院以及國內(nèi)的第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院、南京大學(xué)生命科學(xué)院、解放軍醫(yī)院等對(duì)白及進(jìn)行了更深入的化學(xué)成分研究,相繼從中分離得到了菲類(phenanthrenes)、聯(lián)菲類(biphenanthrenes)、聯(lián)菲醚類(dihydrophenanthrene ethers)、聯(lián)芐類(bibenzyls)、以及甾體(steroids)和三萜類(triterpenes)等化合物。
菲類化合物是白及中報(bào)道較多的一類成分,簡單的菲與雙氫菲也是構(gòu)成復(fù)雜菲類化合物的結(jié)構(gòu)母核。目前已報(bào)道了8個(gè)菲類化合物(Ⅰ)、6個(gè)雙氫菲類化合物(Ⅱ),都是母核4位有甲氧基取代,2位和7位有羥基或甲氧基取代,而5位很少有取代基。它們的結(jié)構(gòu)和名稱分別如圖1和表1所示。
圖1 白及中菲(Ⅰ)及雙氫菲(Ⅱ)類化合物的母核
表1 白及中菲(Ⅰ)及雙氫菲(Ⅱ)類化合物名稱與結(jié)構(gòu)
白及聯(lián)菲或聯(lián)菲醚為兩個(gè)簡單的菲或雙氫菲類連接而成,目前報(bào)道的有1,1′-聯(lián)菲(15-17)和1,3′-聯(lián)菲(18-20)以及7,8′-聯(lián)菲醚類(21-24),它們的名稱和結(jié)構(gòu)見圖2和表2。
圖2 白及中的聯(lián)菲及聯(lián)菲醚類化合物(15-24)
表2 白及中的聯(lián)菲類和聯(lián)菲醚類化合物的名稱與結(jié)構(gòu)
白及中還分離得到了一些復(fù)雜的菲類化合物如菲并螺甾內(nèi)酯類(25)、菲并吡喃類(26-28)、苯甲酰菲(29)和菲糖苷類(30-33)。其結(jié)構(gòu)和名稱如圖3、表3所示。
圖3 白及中的其它菲類化合物(25-33)
表3 白及中的其它菲類化合物名稱及結(jié)構(gòu)
聯(lián)芐類化合物是白及中的另一大類成分,也是生物合成菲類化合物的前體物質(zhì)[17]。聯(lián)芐類化合物結(jié)構(gòu)多變,從簡單的聯(lián)芐(34-39)到復(fù)雜的單芐基聯(lián)芐(40-45)、雙芐基聯(lián)芐(46-48,53)和三芐基聯(lián)芐(49-52)等,分為以下Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ四種母核類型的共20個(gè)化合物。他們的結(jié)構(gòu)和名稱分別如圖4、表4所示。
圖4 白及中的聯(lián)芐類化合物的基本母核Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ及化合物53
表4 白及中的聯(lián)芐類化合物的名稱及結(jié)構(gòu)
白及中除分離得到了聯(lián)芐和菲類化合物外還報(bào)道了較為特殊的C-32和C-31環(huán)菠蘿蜜烷型三萜(54-58)[21],C-32環(huán)菠蘿蜜烷型三萜只在少數(shù)幾種植物中出現(xiàn),如Krameria pauciflora[22]。兩個(gè)1位氧苷的甾體皂苷(59-60)據(jù)報(bào)道具有很好的抗癌活性[23]。還報(bào)道了有2-異丁基蘋果酸葡萄糖氧基芐酯類化合物(61-65)[8,20],木脂素類五味子醇甲[19]、丁香酚樹脂[24]以及一些小分子化合物如咖啡酸[24]、大黃素甲醚[4]等。
圖5 白及中的其他類化合物結(jié)構(gòu)
白及膠已作為一種栓塞劑用于腫瘤的介入治療。白及膠又叫白及多糖、白及甘露聚糖,由多種小分子的糖類聚合而成,無抗原性和致熱原性,組織相容性好。白及膠還具有較好的靶向性并且能促進(jìn)凝血形成血栓[25],對(duì)腎臟、肝臟等器官的腫瘤介入治療具有良好的效果[26,27]。白及多糖微球作為一種新型的栓塞劑型,其制備工藝也正被廣泛的研究[28]。此外,白及膠還能夠直接抑制腫瘤血管內(nèi)皮因子與其受體的結(jié)合從而抑制腫瘤血管的生成[29]。白及單體抗癌活性研究較少,發(fā)現(xiàn)59和60號(hào)化合物對(duì)A549, SK-OV-3, SK-MEL-2和HCT15細(xì)胞有明顯的細(xì)胞毒作用[23],43和47號(hào)化合物具有抑制細(xì)胞維管束蛋白聚合的作用47號(hào)還能夠加強(qiáng)SN-38對(duì)K562/BCRP cells的細(xì)胞毒性[7]。在白及有效部位研究中,發(fā)現(xiàn)三氯甲烷層萃取物對(duì)誘導(dǎo)HL60型白血病細(xì)胞凋亡并抑制其增值的作用效果較佳[30],也對(duì)小鼠黑色素瘤B16細(xì)胞有誘導(dǎo)凋亡的作用,其IC50達(dá)60.99 μg.mL-1[31],白及的水提取液能夠抑制S180肉瘤的生長,并能夠延長小鼠的壽命,保護(hù)小鼠的肝細(xì)胞[32]。
《本草綱目》記載:“白及質(zhì)極粘膩,性極收澀,以此研末日服,能堅(jiān)斂臟,封填破損,癰腫可消,潰敗可托,死肌可去,膿血可潔,有托早生新之妙用也?!卑准芭R床的消腫生肌之功效,其主要的有效物質(zhì)是白及多糖?,F(xiàn)代研究表明白及在潰瘍、燒傷等創(chuàng)面具有良好的修復(fù)愈合作用。在胃潰瘍的治療中,白及多糖能附著在胃壁上形成一層保護(hù)膜,阻止胃酸和胃蛋白酶對(duì)潰瘍面的腐蝕,有利于潰瘍的愈合[33];另一方面白及膠能夠促進(jìn)表皮生長因子(EGF)及表皮生長因子受體(EGFR)的表達(dá)而降低腫瘤壞死因子(TNF-α)的表達(dá),最終達(dá)到促進(jìn)組織愈合的作用[34]。白及膠還能夠?qū)?chuàng)面有消炎和鎮(zhèn)痛的作用,其良好的藥理效用讓其成為貼膜劑的較優(yōu)之選[35]。而且白及膠作為一種天然的藥用輔料,有較好的生物相容性和生物降解性,為環(huán)境保護(hù)提供了有力的保證。
白及的抗氧化作用已逐漸被應(yīng)用到美容護(hù)膚中。白及多糖對(duì)氯化鈷(CoCl2)誘導(dǎo)人角質(zhì)形成細(xì)胞( human keratinocytes,HKC)氧化應(yīng)激和炎癥損傷體外模型具有保護(hù)作用,還能夠調(diào)節(jié)JAK/STAT信號(hào)通路的JAK2表達(dá)水平,從而抑制下游炎癥因子如腫瘤壞死因子(TNF-α)、白細(xì)胞介素IL-6和IL-8等的釋放,這可能是白及多糖保護(hù)HKC抗氧化損傷的機(jī)制之一[36]。在對(duì)抗自由基方面白及多糖琥珀酸酯具有很好的對(duì)抗自由基OH?和O2-?的活性,且白及多糖被琥珀酸酯化后其抗氧化活性隨著取代度的增強(qiáng)而增強(qiáng)[37]。白及抗氧化活性部位的篩選實(shí)驗(yàn),采用羥基自由基(?OH)體系、二苯代苦味基肼自由基(DPPH?)體系對(duì)Fe3+進(jìn)行還原能力試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)乙酸乙酯部位具有較好的抗氧化活性,對(duì)?OH和DPPH?的清除作用最強(qiáng),其IC50值分別為0.238 mg.mL-1、0.076 mg.mL-1[38]。
眾所周知,白及為臨床止血良藥。研究表明白及的正丁醇和水提取部位能夠顯著的提高ADP誘導(dǎo)的血小板聚集率,而乙酸乙酯部位作用剛好相反,有延遲凝血的作用[39]。其作用機(jī)制主要是增強(qiáng)血小板第III因子的活性,縮短凝血酶生成時(shí)間抑制纖維蛋白酶的活性,同時(shí)也使細(xì)胞凝聚形成人工血栓而止血[40]。
白及抗炎愈創(chuàng)的作用讓研究者注意到白及的抗菌活性作用上面,而早期白及抗菌活性研究的較少,僅日本學(xué)者對(duì)分離的少數(shù)化合物進(jìn)行了抗菌活性研究,具研究菌種較少[11,20]。后來,在白及抗菌活性有效部位研究中發(fā)現(xiàn)白及水煎液對(duì)變形鏈球菌的抑制作用[41]可用于防齲齒,乙酸乙酯部位具有廣譜抗菌活性[42]。另外,康莊等就白及膠的體外抗菌實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),白及粉中加入泛影葡胺及生理鹽水,制成的凝膠體能夠有效殺死或抑制耐藥結(jié)核桿菌的生長[43]。
白及作為肺科良藥,其多糖類成分能夠抑制肺組織中羥脯氨酸(Hyp)的含量,從而減輕肺組織的病理損傷,最終達(dá)到預(yù)防和延緩肺組織纖維化的進(jìn)程[44]。白及萜類化合物能夠明顯的抑制血管的生成,同時(shí)對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞有明顯的誘導(dǎo)凋亡的作用[45]。此外,白及還有一定的免疫功能[46]。
白及現(xiàn)代藥理活性及物質(zhì)基礎(chǔ)的研究相輔相成,逐漸推動(dòng)著中藥白及的開發(fā)與發(fā)展。白及多糖類成分因其優(yōu)良的性能,已被開發(fā)作為腫瘤血管栓塞劑、代血漿以及作為貼劑的成膜材料等。而白及的廣譜抗菌活性,為臨床耐藥菌的治療提供了可能的選擇。同時(shí)白及對(duì)腫瘤的細(xì)胞毒性研究也為中藥在臨床治療腫瘤及癌癥病例提供了可靠的參考。還需進(jìn)一步的研究白及抗菌活性和抗腫瘤活性物質(zhì)基礎(chǔ)及更為深入的藥理機(jī)制研究,為白及的開發(fā)利用指明方向。
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