慕桂娟 曹俊彥 鄭玲艷 韓瑞蘭.內蒙古自治區(qū)包頭市中心醫(yī)院門診藥房,內蒙古包頭 04040;.內蒙古醫(yī)科大學藥學院,內蒙古呼和浩特 000;.內蒙古醫(yī)科大學臨床藥學教研室,內蒙古呼和浩特 000
鎖陽的研究現(xiàn)狀及應用前景
慕桂娟1曹俊彥2鄭玲艷2韓瑞蘭3
1.內蒙古自治區(qū)包頭市中心醫(yī)院門診藥房,內蒙古包頭014040;2.內蒙古醫(yī)科大學藥學院,內蒙古呼和浩特010110;3.內蒙古醫(yī)科大學臨床藥學教研室,內蒙古呼和浩特010110
鎖陽為鎖陽科全寄生種子植物,多寄生于蒺藜科白刺屬植物根部,是我國一種常用的傳統(tǒng)中蒙藥。其富含多種生物活性物質,能夠增強機體免疫力,具有清除自由基、抗氧化、抗疲勞、改善腎功能等多種藥理作用。由此,本文就近年來關于鎖陽的研究成果作了簡要綜述,介紹了目前鎖陽已知的化學成分、其四類有效成分的優(yōu)化提取工藝以及鎖陽近期研究探討的藥理作用。根據鎖陽最新的藥效學研究可知,鎖陽在防治阿爾茨海默病、抗癡呆、延緩衰老和營養(yǎng)膳食等方面應是未來的研究重點。本文旨在為鎖陽在食品和醫(yī)藥上的進一步研究和開發(fā)提供理論依據。
鎖陽;化學成分;提取方法;藥效學研究
[Abstract]Cynomorium for the whole Cynomorium Division parasitic plants son,more parasitic on Zygophyllaceae Genus root is a common tradition of Mongolian medicine.Its rich variety of biologically active substances,can enhance immunity,scavenging free radicals,anti-oxidation,anti-fatigue,improve the pharmacological effects of renal function. Thus,the recent research results Cynomorium briefly reviewed,describes the current cynomorium known chemical composition,the four types of active ingredients to optimize the extraction process and Cynomorium recent study explored the pharmacological effects.From the latest and pharmacodynamic studies Cynomorium Cynomorium in the fight against Alzheimer's disease,anti-dementia,nutrition and anti-aging diet,etc.should be the focus of future research.This article aims to provide a theoretical basis for further research and development of cynomorium in food and medicine.
[Key words]Cynomorium;Chemical composition;Extraction method;Pharmacodynamic studies
鎖陽為鎖陽科植物鎖陽(Cynomorium songaricum Rupr.)的干燥肉質莖,又稱為鎖嚴子、地毛球、銹鐵棒,多寄生在蒺藜科白刺屬植物的根部[1],是一種重要的名貴中藥材,主要分布于內蒙古、甘肅、寧夏、新疆及青海等荒漠地帶。鎖陽具有多種生物活性成分,其中包括三萜類、甾體類、黃酮類、糖苷類、鞣質類、有機酸以及多種揮發(fā)性成分,具有極好的清除自由基、增強機體免疫力的作用。其對補腎陽、益精血有很大功效,并在防癌、抗癌以及抗氧化、抗衰老、滋補壯陽也具有重要醫(yī)療價值。隨著科學發(fā)展,鎖陽的化學成分愈加清晰,提取工藝更加先進完善,應用潛力逐漸被挖掘出來,新的藥理作用也正在研究開發(fā)中。因此本文參考了1990~2015年發(fā)表的文章,對鎖陽的化學成分、四類有效成分的最新提取工藝以及近期研究的藥理作用進行綜述,旨在為鎖陽今后的合理開發(fā)利用提供科學依據基礎。
1.1三萜類
鎖陽中三萜類物質主要含有熊果酸、乙酰熊果酸、烏蘇烷-12-烯-28-酸-3β-丙二酸單酯、熊果酸丙二酸半酯、齊墩果酸丙二酸半酯[2]、三萜類皂苷[3]。
1.2甾體類
甾體類主要有β-谷甾醇、胡蘿卜苷、β-谷甾醇棕櫚酸酯、5α-豆甾-9(11)-烯-3β-醇、5α-豆甾-9(11)-烯-3β-醇-二十四碳三烯酸酯[4]等。
1.3黃酮類
黃酮類化合物主要為(+)-兒茶素、(-)-兒茶素、表兒茶素、異槲皮苷、柑桔素、柑桔素4′-O-吡喃葡萄糖苷、蕓香苷、(-)-表兒茶素-3-O-沒食子酸酯[5]。王曉飛等[6]首次從鎖陽屬中分離到表兒茶素沒食子酸酯,首次從鎖陽中分離得到十八烷酸α-單甘油酯和正丁酸。
1.4糖和糖苷類
多糖作為一種重要的生命物質,在鎖陽中主要的存在形式為葡萄糖、蔗糖、均一多糖SYP-A和SYP-B[7]、n-丁基-α-D-呋喃果糖苷、n-丁基-β-D-呋喃果糖苷等。
1.5鞣質
鎖陽中富含的鞣質被鑒定為縮合型鞣質[4],并測定發(fā)現(xiàn)在開花期含量最高。
1.6有機酸
已從鎖陽中分離到五種有機酸:沒食子酸、原兒茶酸、鄰羥基肉桂酸、琥珀酸及香草酸[8]。
1.7揮發(fā)性成分
鎖陽中揮發(fā)性成分中萜烴類成分較少,而脂肪酸及酯類化合物含量多,其中棕櫚酸和油酸含量高達22.69%和19.24%。另含三種在天然產物中分布不多的吡嗪類:三甲基吡嗪、四甲基吡嗪和2,6-二乙基-3-甲基吡嗪[9]。
1.8其他
鎖陽中含有多種氨基酸,其中7種為人體所必需的。此外,還含有多種無機離子、花色苷、淀粉、維生素及蛋白質等。
鎖陽具有多種生物活性成分,鑒于之前實驗研究的藥理作用及其化學成分含量,認為鎖陽的有效成分是多糖、熊果酸、兒茶素、鞣質[8],是它們使得鎖陽具有潤腸通便、清除自由基、抗糖尿病、抗疲勞等多種藥理作用。故有必要對它們的提取工藝進行進一步的研究,保證功能成分的有效提取,充分利用鎖陽這一寶貴資源。下面分別介紹它們最新的幾種提取方法。
2.1多糖的提取工藝
目前多糖的提取方法很多,如熱水浸提法、堿提法、微波法、超聲波輔助法等[10]。張偉剛等[11]采用三水平三因素響應曲面法優(yōu)化了鎖陽多糖的熱水浸提法,確定了最佳提取工藝為浸提溫度 90℃,浸提取時間2.5 h,料液比1∶25,得鎖陽多糖的提取率達22.32%。姚曉軍[12]研究超聲法萃取鎖陽多糖,硫酸-苯酚法測定多糖含量,通過單因素、正交試驗明確了最佳工藝條件,單因素法分析超聲萃取鎖陽多糖的最佳條件是溫度60℃,超聲功率80 W,料液質量比1∶30,萃取時間30 min;正交試驗最佳條件是溫度70℃,超聲功率90 W,料液質量比1∶50,萃取時間40 min。證實超聲法明顯提高鎖陽多糖得率。裴棟等[13]認為只提取多糖一種成分造成資源的浪費,由于鎖陽總黃酮類成分具有提高免疫力、清除自由基等多種藥理作用,所以裴棟等人優(yōu)選同步提取鎖陽總黃酮和總多糖的最佳工藝,并確定了最佳路線為m(鎖陽)∶V(水)1∶10,回流提取2 h,提取3次。經驗證試驗,平均鎖陽總黃酮得率為5.08%,鎖陽總多糖得率為6.10%。
2.2熊果酸的提取工藝
熊果酸屬于三萜類物質,其提取方法主要有微波萃取法、熱回流提取法、超聲波輔助提取法和超臨界流體萃取法[3]等。劉剛等[14]主要采用響應面法優(yōu)化工藝條件,用乙醇回流提取法科學有效地提取鎖陽熊果酸,最終確定乙醇體積分數(shù)80%、提取溫度78℃、提取時間1.6 h、液料比14∶1、提取2次為最佳提取條件,在此條件下,熊果酸的提取率高達97.72%。并且此方法操作簡單、實用性強。危晴等[15]采用索氏提取法提取鎖陽中的熊果酸,通過單因素試驗和正交試驗優(yōu)化提取條件,確定最佳為:將5 g鎖陽粉末,料液比為1∶18,醇回流提取2 h,提取2次,溫度為90℃,鎖陽中熊果酸的提取率為38.21 mg/g。之后危晴等[16]又采用超聲波輔助萃取法提取鎖陽中的熊果酸,在單因素試驗基礎上,進行正交試驗并確定了最佳工藝條件:乙醇體積分數(shù)為85%、料液比1∶25、超聲時間30 min、超聲功率150 W,此條件下鎖陽中熊果酸的含量約為1.53%。此外還有樹脂吸附法,李貴文等[17-18]采用大孔吸附樹脂分離純化鎖陽中的熊果酸,篩選出最佳樹脂DM130,之后他又運用正交實驗對影響熊果酸吸附的條件進行優(yōu)化,得到最佳吸附工藝參數(shù):上柱液濃度為1.6 mg/mL,pH 5.5,溫度40℃,流速3 BV/h,熊果酸的吸附量提高到48.1 mg/g。這種方法提高了樹脂吸附量,并且樹脂可重復利用,應用前景可觀。
2.3兒茶素的提取工藝
兒茶素是黃酮類化合物的代表,其可以減少自由基的形成,具有清除自由基、抗疲勞的作用[7]。周澤斌等[19]采用正交試驗法超聲提取鎖陽中兒茶素,確定了最佳提取工藝:60%乙醇條件下以1∶10的料液比超聲提取30 min。此方法操作簡便、穩(wěn)定性好。近年來的研究已經把兒茶素與沒食子酸和原兒茶酸一起進行提取,楊翰春等[20]建立同時測定鎖陽中兒茶素、沒食子酸、原兒茶酸的高效液相色譜一測多評法,計算它們之間的相對校正因子和各自含量,測得結果與外標法所得結果基本一致,所以只要得到這三種對照品中的任何一種,就可以同時測定這三種成分的含量。王紅[21]也是同時提取鎖陽中的兒茶素、沒食子酸和原兒茶酸三種成分,采用L9(34)正交設計優(yōu)選提取工藝,并確定出最佳條件:藥材過40目篩,加5倍量水,超聲提30 min。在9次正交試驗中,兒茶素的平均含量為5.939 mg/g,沒食子酸的平均含量是0.207 mg/g,原兒茶酸的平均含量是0.033 mg/g。
2.4鞣質的提取工藝
鞣質的藥理作用有抑菌、抗腫瘤、抗氧化等。高建萍等[22]利用正交試驗和比色法優(yōu)化鎖陽中鞣質的提取工藝,確定出最佳溶劑為70%丙酮溶液,應用量為藥材量的10倍,回流提取1 h。此方法提取率高且穩(wěn)定性好。林鵬[23]采用高錳酸鉀法測定鎖陽中鞣質的含量,通過單因素和正交試驗優(yōu)化提取工藝,研究表明最佳條件為:超聲功率600 W,乙醇濃度80%,超聲時間75 min,料液比1∶65,提取2次。該工藝有效提高了鞣質的提取率,結果可得鞣質含量為3.61%。
3.1改善腎功能
劉琴等[24]報道鎖陽多糖對H2O2誘導的非洲綠猴腎上皮細胞(VERO)氧化應激損傷具有保護作用,鎖陽多糖能調節(jié)細胞內抗氧化酶活性,明顯減少細胞內活性氧簇的形成,抗凋亡作用明顯。這一結果為進一步研究鎖陽多糖潛在的防治腎臟相關疾病展示出樂觀的前景。之后崔笑梅等[25]研究了鎖陽和維生素C對腎臟缺血再灌注損傷的保護作用,發(fā)現(xiàn)二者均可改善腎臟功能,配伍使用優(yōu)于單獨應用,而獨用時鎖陽的療效又優(yōu)于維生素C。再一次證明鎖陽應用于腎臟相關疾病的可能性。
3.2防治阿爾茨海默癥、抗癡呆作用
老年性癡呆,即阿爾茨海默癥,是一種神經退行性疾病,由于其發(fā)病特點和逐年增長的發(fā)病率,目前缺乏對該病的有效的防治方法與藥物。但根據近年來有研究表明,鎖陽有望被開發(fā)為一種新穎的中藥抗癡呆藥物。
吳民等[26]通過觀察鎖陽水提物對東莨菪堿誘導的癡呆小鼠學習記憶能力的影響,發(fā)現(xiàn)鎖陽水提物可顯著降低腦組織中丙二醛(MDA)含量,升高超氧化物歧化酶(SOD)含量,并在一定程度上增加谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)含量,對乙酰膽堿酯酶含量沒有明顯的影響,表明鎖陽水提物通過抑制腦組織的氧化應激反應來改善小鼠學習記憶能力,發(fā)揮抗癡呆作用。田方澤等[27]研究表明,鎖陽乙酸乙酯部位可以明顯提高去卵巢癡呆大鼠的學習記憶能力,具有類雌激素樣抗癡呆作用,并且對海馬神經元細胞形態(tài)有較好的保護作用。后來他又研究其作用機制[28],發(fā)現(xiàn)鎖陽乙酸乙酯部位可顯著提高p-環(huán)磷酸腺苷 (p-CREP)的表達,而降低了p38的表達。這表明鎖陽乙酸乙酯部位發(fā)揮改善學習記憶能力與其影響腦內相關蛋白的表達有關,它一方面抑制了p38在中樞的負性調節(jié)作用,減少了其誘發(fā)的炎性反應對神經元和突觸的損傷,另一方面激活了CREP磷酸化反應,使其促進細胞再生和修復。
3.3臨床應用治療婦科疾病
鎖陽是中醫(yī)常用的壯陽之品,目前鎖陽的研究主要集中在男科病,而對于婦科疾病治療的研究較少。體外實驗發(fā)現(xiàn)鎖陽有類雌激素的作用,張春枝等[29]發(fā)現(xiàn)鎖陽提取物在體外有一定的雌激素受體結合能力,為鎖陽用于絕經期綜合征的替代療法提供了研究方向。田碩等[30]報道女性疾病的治療多以補腎陽為主,而鎖陽又具有補陽作用,所以鎖陽復方對女性卵巢功能有很好的調節(jié)作用,還可以治療女性更年期。這些都表明鎖陽在防治婦科疾病方面是未來研究的重點。
3.4抗衰老、清除自由基作用
鎖陽被譽為“補藥”,也被稱為“不老藥”。劉永琦等[31]研究表明,鎖陽多糖、鎖陽水提取物咀嚼片可通過改善衰老模型動物免疫功能以及影響脂質過氧化物作用發(fā)揮抗衰老作用,實驗結果證實鎖陽可以升高衰老模型動物的免疫指數(shù),提高其腦組織中SOD活性,降低MDA、NO的含量,起到延緩衰老的作用;另有研究顯示[32],在飲食中補充鎖陽不僅可以延長雌性果蠅的壽命,還能增強求偶行為和生殖功能,抑制老齡化相關疾病。其作用機制是通過過氧化氫酶途徑抵抗氧化應激,降低脂質過氧化物(LOP)水平。鑒于這個研究,鎖陽可能被開發(fā)成為新的藥物或食品添加劑,以延緩衰老和預防與年齡有關的疾?。秽嵙崞G等[33]通過研究鎖陽不同提取物對衰老模型小鼠記憶的影響,發(fā)現(xiàn)鎖陽乙酸乙酯提取物能夠顯著改善D-半乳糖所致衰老模型小鼠的學習記憶能力,其機制是鎖陽乙酸乙酯提取物可以提高機體SOD和GSH-PX的活性,從而提高機體清除自由基和抗氧化的能力,改善衰老模型小鼠的學習記憶能力。
3.5食療保健作用
鎖陽中富含大量的維生素、氨基酸等營養(yǎng)成分,可以維持人體各種必需微量元素的平衡,增強機體免疫力,提高人們的健康生活水平。目前鎖陽已被應用于生活保健品,如鎖陽咖啡、鎖陽茶、鎖陽酒、鎖陽糕點等。并且許海燕等[34]最新研究采用不同溶液提取處理,制作鎖陽膳食纖維。其中通過半胱氨酸酸溶液處理降解高分子縮合鞣質的方法,可以制備出純度和物理性質更好的膳食纖維,增加了其持水性和溶脹性。這一研究成果可以有效緩解我國人均膳食纖維日攝入量低的情況。同時,鎖陽的功能性保健品也具有很好的開發(fā)前景。
綜上所述,鎖陽中含有豐富的化學成分,具有多種藥理作用,尤其是鎖陽的四種有效成分多糖、熊果酸、兒茶素、鞣質,使得鎖陽具有一定的醫(yī)療保健作用,具有極高的藥用價值。隨著經濟的發(fā)展和生活水平的提高,中蒙藥的保健作用及預防性給藥方式日益受到大家的關注。因此鎖陽有效成分的提取工藝逐漸被優(yōu)化,提取率大大提高,這樣可以保證鎖陽藥理作用的充分發(fā)揮,對提升臨床治療效果意義重大。并且鎖陽富含多種生物活性成分,其潛在的生物學功能正在逐漸被人們研究開發(fā)利用,尤其在防治阿爾茨海默病、抗癡呆、延緩衰老和營養(yǎng)膳食保健品等方面。因此鎖陽的精深加工及更多保健品的開發(fā)將是今后鎖陽研究的重點方向。
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Research status and application prospects of Cynomorium
MU Guijuan1CAO Junyan2ZHENG Lingyan2HAN Ruilan3
1.Outpatient Pharmacy,Baotou Central Hospital,Inner Mongolia Autonomous Region,Baotou014040,China;2.College of Pharmacy,Inner Mongolia Medical University,Inner Mongolia Autonomous Region,Huhhot010110,China;3.Department of Clinical Pharmacy,Inner Mongolia University,Inner Mongolia Autonomous Region,Huhhot010110,China
R282.71
A
1673-7210(2016)08(a)-0032-04
2016-04-20本文編輯:任念)
內蒙古自治區(qū)自然科學基金資助項目(2013MS1223)。
慕桂娟(1968.7-),女,主任藥師,包頭市中心醫(yī)院門診藥房副主任;研究方向:神經內科疾病個體化用藥。[通訊作者]韓瑞蘭(1963.9-),女,內蒙古醫(yī)科大學臨床藥學教研室主任,教授;研究方向:神經藥理學。