中草药  2014, Vol. 45 Issue (21): 3195-3203
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柿叶化学成分和药理作用研究进展
周鑫堂1, 王丽莉2,3,4, 韩璐1, 张铁军2,3,4 , 刘方5    
1. 天津中医药大学, 天津 300070;
2. 天津药物研究院, 天津 300193;
3. 天津市中药质量控制技术工程实验室, 天津 300193;
4. 中药现代制剂与质量控制技术国家地方联合工程实验室(天津), 天津 300193;
5. 天津中新药业集团股份有限公司第六中药厂, 天津 300401
摘要:柿树科(Ebenaceae)柿树属Diospyros L. 植物柿Diospyros kaki的叶中主要含有黄酮类、萜类、萘醌萘酚类、香豆素类、甾醇类、有机酸、脂肪酸、挥发油等成分,其药理作用包括降糖、抗氧化、抗菌、抗肿瘤、对心脑血管系统的作用、止血、调血脂等。综述了柿叶的化学成分和药理作用,为该植物的进一步研究开发提供参考。
关键词柿叶     黄酮类     萜类     降血糖     抗氧化     抗肿瘤    
Research progress on chemical constituents and pharmacological effects of Diospyros kaki leaves
ZHOU Xin-tang1, WANG Li-li2,3,4, HAN Lu1, ZHANG Tie-jun2,3,4, LIU Fang5    
1. Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300070, China;
2. Tianjin Institute of Pharmaceutical Research, Tianjin 300193, China;
3. Tianjin Engineering Laboratory of Quality Control Technology of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China;
4. National & Local United Engineering Laboratory of Modern Preparation and Quality Control Technology of Traditional Chinese Medicine (Tianjin), Tianjin 300193, China;
5. Tianjin Sixth Chinese Medicine Factory, Zhongxin Pharmaceutical Co., Ltd., Tianjin 300401, China
Abstract: The leaves of Diospyros kaki (Ebenaceae) mainly contain chemical constituents belonging to flavonoids, terpenes, naphthoquinones, naphthols, coumarins, sterols, organic acids, fatty acids, volatile components, and other ingredients, which have several pharmacological effects such as hypoglycemic, antioxidation, antibacterial, antitumor, the roles on cardiovascular system, hemostasis, hypolipidemic, and so on. In this paper, the chemical constituents and pharmacological effects are reviewed, which can provide references for further study.
Key words: leaves of Diospyros kaki Thunb.     flavonoids     terpenoids     hypoglycemic     anti-oxidant     antitumor    

柿叶为柿树科(Ebenaceae)柿树属Diospyros L. 植物柿D. kaki Thunb. 的新鲜或干燥叶[1],作为药用始载于《滇南本草》:“经霜叶敷臁疮”。全世界柿树科有6属450余种,其中我国有2属50多种,是世界上最主要的柿树生产国之一。除柿叶外,柿果、柿蒂、柿霜、柿漆、柿饼、柿花、柿皮及柿根均可作为药用[2]。其中柿叶具有清热解毒、润肺强心、镇咳止血、抗癌防癌等多种作用[3, 4],值得一提的是柿叶资源丰富、使用方便,可以制成柿叶茶来饮用[5, 6],且柿叶茶营养成分分析表明,其维生素C的量远远高于其他茶[7],近年来正日益受到人们的重视。本文通过对国内外有关柿叶的化学成分、药理作用研究概况进行综述,旨在为充分利用我国丰富的柿叶资源,进一步研究和开发柿叶医药保健品提供参考。

1 化学成分

目前已报道的柿叶中含有黄酮类、萜类、萘醌萘酚类、香豆素类、甾醇类、有机酸、脂肪酸、挥发性成分等多种化合物。

1.1 黄酮类

柿叶中含有大量黄酮类化合物,目前从柿叶中分到的化合物主要为黄酮类和黄酮醇类,多见C-3,8,3′,5′位取代,其结构见图 1表 1

图 1 黄酮类化合物母核结构和取代基Fig. 1 Nucleus structures and substituents of flavonoids

表 1 柿叶中的主要黄酮类化合物 Table 1 Main flavonoids in D. kaki leaves
1.2 萜类化合物

文献报道柿叶中含有大量三萜类化合物,主要为齐墩果烷型、羽扇豆烷型和乌苏烷型,其结构见图 2表 2

图 2 三萜类化合物母核结构Fig. 2 Nucleusstructures of triterpenes

表 2 柿叶中主要的三萜类化合物 Table 2 Main triterpenes in D. kaki leaves

Higa等[17]从新鲜柿叶中分离出2种二萜类化合物abbeokutone和3α,6α,17-trihydorxykaurane。此外还从柿叶中分到1β-hydroxy-4 (15),5E,10 (14)-germacratriene(37)、teucdiol A(38)、selin-4 (15)-en-1β,11-diol(39)3个倍半萜烯[20],其结构见图 3

图 3 倍半萜烯类化合物的化学结构Fig. 3 Chemical structures of sesquiterpenoids
1.3 萘醌和萘酚

Naaryan等[22]从柿叶中分离出diospyrin(40)和diosprol(41)2种以萘为骨架的芳香化合物;Paphassarang等[23]从干燥柿叶中分离出1种无定形淡棕色粉末,通过谱学方法分析确认为diospyrols-8,8′-di-O-(6-β-O-apiofuranosyl-β-D-glucopyranoside)(42);Uc-Cachon等[20]从柿叶中分到1个新的萘醌二聚体衍生物(43)和7个萘醌类化合物plumbgin(44)、maritinone(45)、3,3′-biplumbagin(46)、chitranone(47)、cis-isoshinanolone(48)、eliptinone(49)、droserone(50)。结构式见图 4

图 4 萘醌和萘酚类化合物的化学结构Fig. 4 Chemical structures of naphthoquinones and naphthols
1.4 香豆素

周法兴等[24]从广西产柿叶的酚酸性部分中分离得到2种香豆素类化合物,为一对同分异构体,其化学式为6-羟基-7-甲氧基香豆素和莨菪亭(6-甲氧基-7-羟基香豆素)。

1.5 甾醇

Funayama[25]研究表明柿叶中含有菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇。Chen等[13]从柿叶中分得胡萝卜苷和β-sitosteorl。

1.6 有机酸

柿叶中含有琥珀酸、苯甲酸、水杨酸、糠酸、丁香酸、对羟基苯甲酸、原儿茶酸、吲哚醋酸、丁二酸和苹果酸等有机酸[12, 18, 24, 26, 27]

1.7 脂肪酸

安秋荣等[28]用GC-MS法从柿叶中分离出21种脂肪酸,其中鉴定出19种,占98.72%。在鉴定出的脂肪酸中,饱和脂肪酸11种,占柿叶脂肪酸总量的70.78%,其中以棕榈酸(30.00%)、蜡酸(19.01%)、硬脂酸(10.42%)、肉豆蔻酸(6.68%)、花生酸(1.72%)为主;不饱和脂肪酸8种,占柿叶脂肪酸总量的27.93%,其中以十八碳烯酸(22.22%)、亚油酸(1.84%)、十六碳三烯酸(1.44%)、亚麻酸(1.25%)为主。柿叶中的不饱和脂肪酸(尤其是亚麻酸和亚油酸)具有较高的药用价值,对心血管疾病有防治作用。

1.8 挥发性成分

安秋荣等[28]用程序升温毛细管气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法分离鉴定出柿叶80个挥发性成分;采用谱图检索方法确认出75个化合物,占总挥发性成分的98.13%,其中55个为含氧化合物,占总挥发性成分的95.22%,以 (E)-2-己烯醛(42.22%)、(Z)-2-己烯醛(8.14%)和3,7,11,15-四甲基-2-十六烯-1-醇(17.82%)为主,这些醛和醇无毒,可作为食品的香料,一些组分还具有药效。

1.9 其他成分

从柿叶中分离到6个其他类化合物kakispyrone(51)、4,4′-dihydroxy-α-truxillic acid(53)、tatarine(54[9, 12]、kakispyrol(52[12, 16]、linarionoside A(55)、linarionoside B(56[12]。柿叶中还含有鞣质如司布(shibuol)和 (+)-无色飞燕草素-3-葡萄糖苷[29]、酚类物质[30]、树脂、多糖、叶绿素[31]、纤维素、半纤维素、木质素[32],富含维生素C[33, 34]、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、钙、磷及多种氨基酸和微量元素[12, 35],化合物5156结构见图 5

图 5 其他类化合物的化学结构Fig. 5 Chemical structures of other constituents
2 药理作用 2.1 降血糖作用

白卫娜[36]研究表明柿叶总黄酮可在一定程度上抑制apoE-/-小鼠动脉粥样硬化(AS)病变的产生和发展,但并不依赖于其对血脂的降低作用。同时可显著对抗小鼠机体内脂质过氧化作用,从而抑制AS病变的发展,但并不是通过直接增强超氧化物歧化酶(SOD)活性来参与反应性的防御保护机制。柿叶总黄酮可在一定程度上抑制AS病变组织中黏附分子P选择素(P-selectin)、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的表达,表明PLTF可以通过减少小鼠动脉壁内P-selectin、ICAM-1、VCAM-1的表达,抑制AS的形成和发展,并通过减少MMP-9的表达增加斑块的稳定性。徐锦龙等[37]证实柿叶提取物可显著降低空腹血糖(P<0.01),明显增加肝糖原的量(P<0.01),增高糖原染色评分。实验结果表明柿叶提取物具有显著的降血糖作用,并能增加肝糖原的量。邓航等[38]研究表明柿叶三萜粗提物对链脲佐菌素所致糖尿病小鼠有显著降低血糖的作用,能增加肝糖原合成。曹芬[39]通过实验证实柿叶提取物有降低链脲佐菌素致糖尿病小鼠模型的血糖水平、改善胰岛素抵抗、调节脂代谢紊乱的作用,其作用有效成分主要存在于氯仿萃取部位、醋酸乙酯萃取部位、正丁醇萃取部位和水提醇沉部位。同时其提取物有明显的抗氧化作用和增强糖尿病小鼠免疫功能和显著改善实验糖尿病小鼠的胰岛素抵抗的作用。柿叶提取物对链脲佐菌素诱导的糖尿病模型和地塞米松(DEX)诱导的胰岛素抵抗(IR)模型小鼠的胰腺及肝损伤具有保护作用,可能与其上调肝脏组织胰岛素受体及胰岛素受体底物-1的表达有关。Kawakami等[40]研究表明给小鼠ig淀粉和柿叶多酚浓缩物导致体内血糖水平剂量依赖性地下降,柿叶多酚可以在淀粉摄入后抑制血糖升高。研究发现柿叶粉末(5%)作为添加物和正常饮食一起ig给予小鼠5周,可降低血浆三酰甘油和总胆固醇水平以及肝质量、肝脂肪微粒、三酰甘油和胆固醇的量,同时增加了血浆中高密度脂蛋白和脂连素水平;其降血糖作用与葡萄糖同化作用酶活性的降低、糖原增加和葡萄糖激酶在肝中mRNA水平相关。柿叶也可降低脂肪生成转录因子PPARγ和脂肪生成酶的活性和基因表达;可改善血清和肝中氧化作用力[41]

2.2 抗氧化作用

王小芳等[42]通过实验表明柿叶总黄酮具有一定的还原能力,对超氧自由基有一定的清除能力,且黄酮类化合物的添加量在实验范围内与其抗氧化活性呈正相关。张艳[43]通过人工自由基发生体系:DPPH·、NBT-NADH-PMS、Fenton反应、铁氰化钾-Fe3+等以及卵黄脂质过氧化模型,分别测定了柿叶粗提物(PLF)及其醋酸乙酯萃取相(EAF)对DPPH·、·OH、O3. 种自由基的清除能力,结果表明,EAF的还原力远远高于PLF,而EAF比PLF对脂质过氧化的抑制能力稍强。柿叶多酚抗氧化测定结果显示[44],与阳性对照维生素C相比抗氧化作用增强,总体表明柿叶多酚具有较强的抗氧化能力。Diallo等[45]通过实验发现柿叶的甲醇提取物对清除自由基具有非常高的活性。Sun等[46]通过实验证实柿叶总黄酮提取物总的抗氧化活性和抗过氧化物阴离子、羟基自由基和金属螯合物的活性比芦丁要强,但对于DPPH•的清除能力不如芦丁。总之,柿叶具有较强的抗氧化和自由基清除能力,是优良的天然抗氧化剂,可用于食品添加剂和抗衰老。

2.3 抗菌、抗肿瘤作用

季志平等[47]对柿叶进行了抑菌活性的研究,结果显示柿叶乙醇提取物和醋酸乙酯萃取物对供试的6种细菌有较强的抑制作用;水相对供试的5种真菌有较强的抑制作用,而且对细菌有较小抑制作用;石油醚相对真菌和细菌几乎无抑制作用;正丁醇萃取物对细菌有不同程度的抑制作用,而对真菌无抑制作用。用不同质量浓度的醋酸乙酯提取物进行抑菌活性试验,结果显示,柿叶提取物质量浓度越高,其抑菌能力越强,而且在不同质量浓度下,对测试的6种细菌的抑制活性的强度不一致。

牛凤兰等[48]采用不同方法提取柿叶有效部位,用MTT法检测其对人宫颈癌细胞HeLa和鼠肝癌细胞H22的生长抑制率,柿叶不同提取物在一定浓度下对HeLa和H22细胞均有明显的增殖抑制作用,且具有明显的量效关系。Kuke等[49]通过实验发现柿叶中4种萘酮类化合物具有抗炎作用,通过标准NIH法实验,发现萘醌的环氧化物diospquinone对10种癌细胞都有毒杀作用。Ting等[50]从分子生物学角度对柿叶isodeospyrin的抗癌作用的细胞靶向位置及作用机制进行了研究,发现isodeospyrin通过与DNA拓扑异构酶I(htopo I)直接键合而阻止其进入DNA。

2.4 对心脑血管系统的作用

Funayama等[51]对柿叶进行了提取、分离,并考察各部位针对尿烷引起麻醉鼠的降压活性进行监测,发现降压的活性成分是黄酮苷和异槲皮素。研究表明柿叶提取物能显著提高红细胞电泳率,降低全血和血浆比黏度,减少纤维蛋白原,从而改变血液的理化特性;柿叶提取物能使麻醉狗冠状窦血流量增加68%~122%,改善心脏泵血功能,降低心肌耗氧量,增加冠脉流量,改善全身血液循环,对冠心病心绞痛有一定的治疗意义。欧阳平等[52, 53]研究认为动脉血管外壁成纤维细胞的增殖在血管阻塞性疾病的发生发展中扮演着重要作用,通过应用柿叶黄酮与晚期糖基化终产物和晚期氧化蛋白产物共同作用体外培养的成纤维细胞,采用非放射性的MTS/PES法确定成纤维细胞的增殖状态,结果显示柿叶黄酮对晚期糖基化终产物和晚期氧化蛋白产物诱导成纤维细胞增殖有明显的抑制作用。欧阳平等[54]通过实验表明柿叶黄酮对肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导血管平滑肌细胞增殖有明显的抑制作用,TNF-α对血管平滑肌细胞的凋亡信号调节激酶1蛋白的表达有显著的增强作用,这种作用部分可以被柿叶黄酮所抑制,提示柿叶黄酮可作为治疗心脑血管疾病药物先导物做进一步研究。

2.5 止血作用

王树松等[55]采用妊娠大鼠ig米非司酮和米索前列醇造成不完全流产模型,观察柿叶对早孕和中孕大鼠药物流产子宫出血的影响。实验结果表明柿叶对早孕和中孕大鼠药物流产后子宫出血有一定的止血作用。于风华等[56]探讨柿叶治疗药物流产后子宫出血的机制,采用早孕大鼠ig米非司酮和米索前列醇造成流产模型,通过检测和比较药物流产后各组大鼠子宫匀浆中一氧化氮(NO)和内皮素(ET)水平及一氧化氮合酶(NOS)活性,观察柿叶对药物流产的止血作用。实验表明柿叶治疗药物流产后出血的作用机制可能与调节子宫组织NO、ET水平的平衡有关。

2.6 调血脂作用

吴小南等[57]通过实验证实鲜柿叶汁对于高脂饮食诱导的大鼠体质量增加有明显的抑制作用,对三酰甘油和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的升高有明显的抑制作用,对于高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的降低有明显的升高作用,提示鲜柿叶汁有一定的减肥、调血脂作用。张秋燕等[58]研究发现柿叶提取物可明显降低链脲佐菌素所致糖尿病小鼠血糖,明显降低糖尿病模型小鼠血清中总胆固醇、三酰甘油及LDL-C,明显升高HDL-C,有调节血酯的作用。陈丽等[59]研究柿叶总黄酮对饮食性高脂血症大鼠血脂及血液流变学的影响,通过建立饮食性高脂血症大鼠模型,连续给药4周后检测各组大鼠血脂水平和血液流变学各项指标,柿叶总黄酮对高脂血症大鼠的脂质代谢紊乱有显著的调节作用,对防治高脂血症和改善血液流变学有积极的意义。

2.7 其他作用

曾祖平等[60]证实柿叶醇提物及其萃取物对黑素细胞的增殖均有抑制作用,且呈量效关系。柿叶提取物对酪氨酸酶的抑制作用低浓度强于高浓度,萃取后得到的各部分作用强度不如萃取前的醇提物,但三氯甲烷部分与醋酸乙酯部分合并后作用强于萃取前的醇提物。Duan等[61]通过柿叶果胶体内免疫测试研究表明不同的果胶残基能够抑制脂多糖诱导的B淋巴细胞增生,但对刀豆素A诱导的T淋巴细胞增生影响不大。Chen等[15, 21]分别从柿叶中得到5种黄酮苷和5种三萜类化合物,通过药理实验证实黄酮和三萜类化合物对人体嗜中性粒细胞中由刺激物引起的过氧化物的产生及蛋白质的酪氨酸残基的磷酸化作用有抑制作用。

3 柿叶应用前景与展望

柿叶中含有丰富的营养物质和功效成分,具有清热解毒、抗菌消炎、生津止渴、润肺强心、镇咳止血等多种功效。随着研究的深入,柿叶作为传统中药材,其新的化学成分和药理作用会不断被发现,柿叶可以用于药品、化妆品、保健品、饮品等领域,以达到综合开发利用的目的。但柿叶使用时,全世界品种较多,已知的有磨盘柿、保亭柿、长苞柿、长叶小果柿、川柿、大理柿、傣柿、单子柿、点叶柿等6属450余种。现有文献还没有关于柿叶不同品种、不同生长期有效成分量差异的研究,因此不同资源、不同采集时间的柿叶药材中有效成分量的变化值得深入研究,从而扩大柿叶的用药资源。柿叶主要含有黄酮类、三萜类、酚酸类化合物,黄酮苷类化合物是其主要药效成分,目前柿叶的质量分析方法主要是通过水解法测定其中黄酮苷元类成分槲皮素和山柰酚的量以达到质量控制的目的,而忽略了柿叶中黄酮苷元结构不是槲皮素和山柰酚的其他黄酮苷类化合物的存在,因此不能真实反映柿叶中黄酮苷类活性成分的量,今后可以通过测定黄酮苷类代表性化合物来建立柿叶的质量标准。通过这些研究,以便充分利用柿叶,开发出更多高质量的柿叶系列产品。

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柿叶化学成分和药理作用研究进展
周鑫堂, 王丽莉, 韩璐, 张铁军 , 刘方