中草药  2014, Vol. 45 Issue (19): 2964-2872
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白及属植物化学成分与药理作用研究进展
汤逸飞, 阮川芬, 应晨, 章华伟     
浙江工业大学药学院, 浙江 杭州 310014
摘要:白及属植物化学成分具有多种类型,包括联苄类、二氢菲类、菲类、联菲类、醌类衍生物等,具有止血、抗肿瘤、抗菌、抗炎、促进创伤愈合、促进细胞生长等药理作用。综述了国内外关于白及属药用植物的研究报道,分析了白及属植物化学成分的结构特点和药理作用,为该属植物的开发利用提供参考。
关键词白及属     联苄类     二氢菲类     抗肿瘤     止血    
Research progress on chemical constituents and medical functions in plants of Bletilla Rchb. f.
TANG Yi-fei, RUAN Chuan-fen, YING Chen, ZHANG Hua-wei    
School of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China
Abstract: Phytochemical investigation indicates that plants of Bletilla Rchb. f. have many components with different chemical structures, including bibenzyl, dihydrophenanthrene, stilbene, biphenanthrene, and quinone. These compounds were found to have potent bioactivities, such as hemostasis, antitumor, sterilization and anti-inflammation, healing, and growth promotion of cells. This review focuses on the chemical structures of constituents and medical functions of genus, Bletilla Rchb. f. It would provide a good reference to further utilize this medicinal plant.
Key words: Bletilla Rchb. f.     bibenzyls     dihydrophenanthrenes     antitumor     hemostasis    

白及属BletillaRchb. f. 植物系兰科(Orchidaceae)多年生宿根草本植物[1],分布在中国、朝鲜半岛、日本等东亚国家。我国该属植物广布于长江流域各省,资源丰富[2]。白及是我国传统常用中药,药用历史悠久,最早收载于《神农本草经》。《中国药典》2010年版收载的正品白及为兰科植物白及Bletilla striata (Thunb.) Reichb. f. 的干燥块茎。河南、西藏、云南等地所产同属多种植物也作为白及的习用药材。为了合理开发和利用白及属药用植物,本文综合国内外相关文献,对白及属植物化学成分和药理作用等方面进行了系统性综述。 1 化学成分

关于白及化学成分的研究可以追溯到19世纪末,长期以来人们主要集中于正品白及的研究,对同属其他药用植物如台湾白及B. formosana (Hayata) Schltr.、黄花白及B. ochracea Schltr. 等的研究近年来才有报道。化学成分是药材发挥活性的物质基础,大量研究表明,白及属植物化学成分具有多种类型,包括联苄类、二氢菲类、菲类、联菲类、醌类衍生物等,共有80余种。 1.1 联苄类

联苄化合物由于苯环间连接方式(C-C或C-O)和连接位置的不同,结构类型多样。联苄化合物具有多种生物活性,如植物生长调节活性、抗菌活性、抗病毒活性、抗氧化活性及细胞毒活性等[3]。白及属植物含有丰富的联苄化合物,目前已从该属植物中发现了20种联苄类化合物(图 1表 1)。

图 1 白及属植物中的联苄类化合物母核 Fig. 1 Skeletons of bibenzyl compounds in plants from Bletilla Rchb. f.

表 1 白及属植物中的联苄类化合物 Table 1 Bibenzyl compounds in plants from Bletilla Rchb. f.
1.2 二氢菲类

从生源途径上看,二氢菲应该是菲类物质的还原产物,但菲类物质降解途径多样,所以二氢菲具有多种化学结构类型。目前,已从白及属药用植物中分离到17种二氢菲类化合物(图 2表 2)。

图 2 白及属植物中的二氢菲类化合物母核 Fig. 2 Skeletons of dihydrophenanthridinyl compounds in plants from Bletilla Rchb.

表 2 白及属植物中的二氢菲类化合物 Table 2 Dihydrophenanthridinyl compounds in plants from Bletilla Rchb. f.
1.3 菲类

同二氢菲类化合物结构相似,白及属药用植物中也具有多种菲类化合物,共有18种(图 3表 3)。

图 3 白及属植物中的菲类化合物母核 Fig. 3 Skeletons of stilbene compounds in plants from Bletilla Rchb. f.

表 3 白及属植物中的菲类化合物 Table 3 Stilbene compounds from Bletilla Rchb. f.
1.4 联菲类

因具有轴不对称性和不对称诱导作用,联菲类化合物在红外1 620~1 480 cm−1和900~650 cm−1处具有显著的特征吸收规律。Yamaki等[7,16]从白及块茎的醋酸乙酯提取物中共发现了10种联菲类成分(图 4表 4)。Yamaki等[18]研究发现,从白及中分得的联菲类物质具有抑制微管蛋白聚合作用,能逆转乳腺癌耐药蛋白介导的多药耐药性。

图 4 白及属植物中的联菲类化合物母核 Fig. 4 Skeletons of biphenanthrenes in plants from Bletilla Rchb. f.

表 4 白及属植物中的联菲类化合物 Table 4 Biphenanthrenes in plants from Bletilla Rchb. f.
1.5 醌类

目前只有从白及和台湾白及中分离得到醌类物质的报道,共有7种,包括1种蒽醌和6种萘醌(图 5表 5)。

图 5 白及属植物中醌类化合物母核 Fig. 5 Skeletons of quinone in plants from Bletilla Rchb. f.

表 5 白及属植物中醌类化合物 Table 5 Quinone compounds in plants from Bletilla Rchb. f.
1.6 其他

除上述主要化学成分外,白及属植物中还含有其他活性物质,根据化学结构可分为以下4类:(1)简单芳香类化学成分p-hydroxybenzoic acid、p-hydroxybenzaldehyde[10],3-phenylacrylic acid、protocatechuic acid[10,28],3,4-dihydroxybenzalde- hyde[8],protocatechuic acid、p-(hydroxymethyl) phenyl-β-D-glucoside[29],benzyl alcohol、trans- coumaric acid methyl ester[15],4-hydroxybenzyl alcohol、gastrodin[14],bletillin A[30]。(2)甾类化合物β-sitosterol palmitate、stigamasterol palmitate、24-methylenecycloartanol palmitate、cyclobalanone、cycloneolitsol、cyclomargenone、cyclomargenol[31]。(3)糖苷类:Saito等[32]从白及紫红色花中分离到多种糖苷类物质,包括3-O-[6-O-(maionyl)-β-D- glucopyranosid]-3′-O-[6-O-(trans-4-O-(6-O-(trans-4-O- (β-D-glucopyranosyl)-p-coumaryl)-β-D-glucopyranosyl)- p-coumaryl-β-D-glucopyranoside]-7-O-[6-O-(trans-p-coumaryl)-β-D-glucopyranoside] 及其demalonyl衍生物、3-O-[6-O-(maionyl)-β-D-glucopyranosid]-3′-O- [6-O-(trans-4-O-(6-O-(trans-4-O-(β-D-glucopyranosyl)- caffeyl)-β-D-glucopyranosyl)-caffeyl)-β-D-glucopyrano- side]-7-O-[6-O-(trans-caffeyl)-β-D-glucopyranoside]及其demalonyl衍生物,Tatsuzawa等[28]从白及花中分离到不同的糖苷类化合物3-O-(β-glucopyranoside)- 7-O-[6-O-(4-O-(6-O-(4-O-(β-glucopyranosyl)-trans-caffeoyl)-β-glucopyranosyl)-trans-caffeoyl)-β-glucopy- ranoside]。Feng等[8]在白及块茎中分离到β-D- glucopyranoside、dactylorhin E、gymnoside I和gymnoside II。此外,陈盈君等[16]从小白及假球茎中同样分离到β-D-glucopyranoside,还有for moside和gymnoside IX。(4)白及胶:该类物质主要成分是甘露聚糖,由4分子甘露糖和1分子葡萄糖组成,具有收敛止血、消肿生肌的作用[33,34] 2 药理作用及应用

我国白及用药历史悠久,中医对白及有“收敛止血,消肿生肌”之说。现代医学证明,白及有止血、抗肿瘤、抗菌、抗炎、促进创伤愈合、促进细胞生长等作用。 2.1 止血作用

白及多糖在动脉、尾部、消化道等多个出血部位,都可以起到良好的止血作用。张鹏威等[35]采用小鼠断尾止血、家兔股动脉止血实验证明中、高剂量白及多糖组均能显著缩短小鼠断尾出血时间;以白及多糖为主要成分的药物已经在临床上得以应用,在胃、食道等消化道出血中有较好的治疗效果[36]。吴久健等[37]依次用石油醚、醋酸乙酯、正丁醇对白及醇浸膏进行萃取,通过测定小鼠凝血时间和出血时间,证明白及中止血成分主要存在于水和正丁醇部分,也间接证明白及多糖在止血中起到重要作用。 2.2 抗肿瘤作用

白及提取物中的黏液质(多糖[34,38]、萜类[39,40]等)是一种广谱抗肿瘤成分,可通过与硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPG)竞争性结合,起到抑制、拮抗或干扰HSPG的作用,阻断血管生长因子与其受体结合,从而发挥抗血管内皮细胞增殖的作用,并且抑制强度与白及的剂量呈正比[41]。此外,白及黏液质本身具有黏合和抑制纤溶作用,在血液中缓慢膨胀,并均匀地分布于被栓塞的血管内,可达到完全栓塞之效果造成肿瘤部位缺血、缺氧而最终导致肿瘤坏死和缩小[2];在小鼠肝癌、子宫癌、肉瘤等一些恶性肿瘤局部治疗发挥良好的作用。 2.3 抗菌作用

Takagi等[10]采用微量肉汤稀释法,发现来源于白及块茎中的联苄和双氢菲类化合物对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)、加德纳诺卡氏菌(Nocardia gardneri)、白色念珠菌(Candida albicans ATCC10257)、须癣毛癣菌(Trichophyton mentagrophytes QM248)均有一定的抑制作用。白及提取物对金黄色葡萄球菌所引起的特应性皮炎有一定的疗效,可成为候选局部眼用抗菌药物或牙膏[42,43] 2.4 抗炎镇痛作用

王红英[44]采用二甲苯诱导小鼠耳廓肿胀法、小鼠毛细血管通透性进行抗炎实验,通过小鼠醋酸扭体法、热板法进行镇痛实验,证明白及甘露聚糖具有良好抗炎和一定镇痛作用。卢冬杰[45]和刘莹等[46]发现白及多糖提取物具有治疗胃溃疡的功效,可通过调节JAK/STAT信号通路的多克隆抗体JAK2表达水平,抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和IL-8的释放[47,48] 2.5 促进创伤愈合作用

早期发现白及能很好地促进角质形成细胞游走,这种促游走作用可能对皮肤创伤早期愈合有重要影响。王蒨等[49]将白及胶(含丹皮酚、多糖等[50])局部涂抹于损伤的浆膜表面,可以有效地减轻腹腔粘连的形成,因此推测白及可能对损伤局部成纤维细胞有一定的抑制作用。张爱军等[51]采用复方白及修复方(白及、当归、降香等)能促进外科伤口的愈合,减少瘢痕形成。目前有研究者将白及多糖乙酰化,可增加其水溶性,更有利于白及成分功效的发挥[52] 2.6 代血浆

以白及为原料所制成的血浆代用品定名为白及代血浆,具有低分子、稳定血压、无明显副作用、无热源反应的性质。白及黏液质制成的白及代血浆已广泛用于临床出血性疾病、外伤性出血、外科手术及妇科手术的止血治疗[53] 3 展望

我国具有丰富的白及资源,是我国重要的传统药材,其药用历史悠久[54],现还用于加工代血浆、血管栓塞剂等[55,56],具有较高的药用价值和商用价值。20世纪八九十年代,日本专家对白及属植物化学成分研究较多,并已取得了一些成果,但没有阐明单体化合物的药理作用特点。因此,在中药现代化大背景下,白及研究亟需深入探索其药效学机制,一方面体现在中药的配伍禁忌,如“十八反”中白及与生川乌配伍毒性相加,与制川乌配伍毒性为拮抗;另一方面,其他兰科植物品种(水白及、土白及等)混掺其中,使得药效迥异,应对《中国药典》2010年版规定的白及质量进行深入研究,建立完整的、系统的质量评价体系,为临床应用提供更好的指导。

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