猫爪草及同属药用植物的研究进展

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【摘要】 本文就猫爪草及同属一些民间草药,在植物形态、化学成分、药理作用等研究方面进行了综述。

【关键词】 猫爪草;毛茛属;化学成分;药理作用

  Advances of research on radix ranunculi ternati and tanunculus herbs

WU Xiao,CHI Yu-mei,WU Hao.

Nanjing University of Traditional Chinese Medicine,Nanjing 210029,China

【Abstract】 This review discussed the advances of research on Radix Ranunculi Ternati and Ranunculus herbs in the plant modality,chemical constituents,pharmacological activity and so on.

【Key words】 radix ranunculi ternati; ranunculus; chemical constituents;pharmacological activity

猫爪草(Radix Ranunculi Ternati)系毛茛科(Ranunculaceae)毛茛属(Ranunculus)植物小毛茛(Ranunculus ternatus Thunb.)的干燥块根,20世纪50年代发现于河南省信阳地区,原系野生,在长江中下游一带均有生长,《中国药典》自1977年版开始,每版均予以收载,是《中国药典》唯一收载的毛茛属植物,其性味甘、辛、温,归肝、肺经,具有散结、消肿之功效,主治瘰疬结核、疔疮、蛇咬伤等[1,2],现代药理和临床研究表明猫爪草及其制剂对肺结核、淋巴结核和多种癌症及淋巴瘤有疗效。

该属植物多为一年生或多年生草本,全球约有400多种,广布于寒温地带,我国有78种,9变种,一般有小毒,具有清热解毒的功效。除小毛茛以块根入药外,大多数以全草入药,一般用作引赤发泡、敷穴位,可治疗多种疾病,也能杀虫。目前,对该属植物的研究报道尚不多见,本文就猫爪草及民间草药毛茛、扬子毛茛、石龙芮、茴茴蒜等,在植物形态、化学成分研究、药理及临床应用研究等方面的报道进行综述。

1 植物形态

毛茛属植物为一年生或多年生草本植物。叶互生,分裂或复叶,稀全缘,托叶膜质有或无,叶柄基部多扩展成鞘状。花单生或多为聚伞花序,或再聚成圆锥花序,花黄色,花萼5,早落,花瓣5或多数,基部有蜜腺;雄蕊多数;心皮多数,螺旋着生于花托上,每心皮有一直立胚珠。瘦果平滑或有瘤状突起,少数有刺,密集成头状,着生在球状或长柱形花托 上。柱头长或短,成熟后延长成直或弯的喙[3]。王旭红等[4]对南京地区的毛茛属植物小毛茛、毛茛、扬子毛茛、石龙芮和茴茴蒜进行了显微鉴定研究,根横切面显微特征分别为:小毛茛的初生木质部二原型,内皮层不明显;毛茛的初生木质部大多四原型,偶有三原型,皮层薄壁细胞含大量淀粉粒;扬子毛茛的初生木质部三原型,皮层薄壁细胞含大量淀粉粒;石龙芮的初生木质部三原型,皮层薄壁细胞几乎不含淀粉粒;茴茴蒜的初生木质部既有四原型,又有三原型,皮层薄壁细胞几乎不含淀粉粒。

2 理化鉴别

毛茛属植物的理化鉴别方法的研究,有试管反应、荧光、紫外吸收光谱及薄层色谱鉴别等方法,在植物的氨基酸、有机酸、糖等成分方面鉴别有文献报道[5]。

2.1 小毛茛

小毛茛粉末的乙醇提取液:加1%α-茚三酮溶液进行的氨基酸鉴别反应[3];加molish试剂反应鉴别糖类[6];在紫外光灯365nm下观察溶液显绿色荧光的荧光鉴别及小毛茛粉末甲醇提取液的紫外吸收光谱研究[7]。薄层色谱鉴别有将小毛茛粉末乙醇提取液点于硅胶G板上,苯-乙醇(1:1)为展开剂,5%磷钼酸溶液显色,有3个蓝色斑点,茚三酮试液显色,显1个紫红色斑点的报道[6]。《常用中药鉴定大全》则描述了猫爪草的理化及薄层色谱鉴别方法[8]。

2.2 毛茛

毛茛的乙醇回流提取液,经活性炭脱色后,滴加Kedde试剂能产生紫红色沉淀;或毛茛粉末加热,升华物收集于载玻片上,在显微镜下观察,升华物结晶为亮黄色,呈方形、六边形,不规则并大小不等,小颗粒状结晶有规律地排列在大颗粒结晶周围;而对收集于白瓷皿中的升华物,滴加Kedde试剂,则结晶溶解,且呈现紫红色;为该植物中不饱和内酯环反应的鉴别[9]。

2.3 茴茴蒜

有报道[6]茴茴蒜粗粉的乙醇提取液蒸干,冰醋酸溶解,滴加硫酸,皂苷反应呈阳性;水提液molish反应呈阳性;乙醇提取液点于硅胶G板,苯-甲醇-甲酸(75:25:1)为展开剂,香草醛盐酸液显色,得两个黄棕色斑点的薄层色谱鉴别方法。

3 化学成分研究

有关毛茛属植物化学成分的研究,化合物涉及到内酯类、黄酮类、皂苷类的研究以及氨基酸、糖、微量元素等的分析。

以原白头翁素为代表的一系列内酯类化合物广泛分布于毛茛属植物中,这类化合物有着独特的生理活性和典型的生源合成途径,至目前为止已有7个发现,分别为原白头翁素(protoanemo -nin )、白头翁素(anemonin)、毛茛苷( ranunculin )、异毛茛苷(isoranunculin ) ranuncosideranuncu -loside 和猫爪草甲素(ternatolide A)等。在这些化合物的结构中均存在1个由5个碳原子组成的结构片段,该结构片段在水解后,均可产生1个相当于羟基戊酸的结构。对此类化合物的研究始于对毛茛属植物的毒性和抗微生物活性的研究[10]。

黄酮类化合物是广泛存在于自然界的一大类化合物。数量之多列天然酚性化合物之首,大多具有颜色。人们在毛茛属植物中也检测到黄酮类化合物的存在,多以碳苷的形式存在。发现的黄酮类化合物分别有牡荆素( vitexin )、肥皂草素( laponaretin )、新牡荆素( neovitexin )、荭草素( oricntin )、异荭草素(homooricntin)、棉花皮次苷(gossypitrin)、槲皮素等[10]。

皂苷类化合物是存在于植物界的一类比较复杂的化合物,在中草药中广泛存在,如人参、柴胡、麦门冬等均含有皂苷。目前从毛茛属植物中得到的皂苷其苷元均为齐墩果酸型三萜皂苷,有常春藤皂苷和齐墩果酸两种。

生物碱类化合物在毛茛属植物中的存在形式比较简单,直至1990年Bonora等从塞尔维亚毛茛R.serbicus 的根茎中分离得到了4种季胺类生物碱,分别为小檗碱型和阿朴酚型[6]。

本文就化学成分的分离和化学成分的分析这两方面进行综述。

3.1 成分分离

姜达衡等[11]从猫爪草中分离出了豆甾醇、甘烷酸和肉豆蔻酸十八烷基酯3种脂溶性成分。郭学敏等[12]将10kg(由河南随县采集)猫爪草,粉碎后用95% EtOH回流提取,提取液浓缩成浸膏后加适量H2O,依次用石油醚、CHCl3和水饱和n-BuOH萃取。石油醚部分和CHCl3部分分别进行硅胶柱层析,分离得到八种化学成分,并鉴定了其中五个化合物的结构及一甾醇甙混合物的组成。五个化合物分别为肉豆蔻酸十八烷基酯、廿烷酸、豆甾醇、β-谷甾醇。并将γ-酮-δ-戊内酯命名为小毛茛内酯。李海滨等[13]从猫爪草70%乙醇提取物中分离得到10个化合物,鉴定了其中的二十九烷酸、十六烷、5-羟基-3一甲氧基苯甲醛和γ-α-羟甲基-δ-双戊烯内酯等成分,其中γ-α-羟甲基-δ-双戊烯内酯命名为猫爪草甲素(ternatolide A)。

田景奎[14]等对猫爪草的化学成分进行了系统研究,将猫爪草干燥块根10kg,用95%EtOH和50%EtOH先后分别回流提取3次,合并滤液,减压浓缩得浸膏。浸膏加适量的水,分别以石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取,将各萃取液回收溶剂得浓浸膏。石油醚部分硅胶柱色谱,石油醚-乙酸乙酯梯度洗脱,得70份。其中17~19份合并,经中压柱色谱,石油醚-乙酸乙酯(99:1)洗脱,得化合物棕榈酸乙酯;28~36份合并,经反复中压柱色谱,石油醚-丙酮(含1%水)(98:2)洗脱,得化合物肉豆蔻酸和棕榈酸;52~59份合并,经反复中压柱色谱,氯仿-甲醇(含1%水)(97:3)洗脱,得化合物β-谷甾醇,豆甾醇和菜油甾醇。

陈彦、戴玲等[15]研究中药猫爪草水提取液中分离纯化得到一种多糖蛋白复合物―RTG-Ⅲ的生化特性、免疫和抑瘤作用。分析单糖组成,红外光谱确定糖苷键类型,噻唑蓝试验测定免疫活性。结果RTG-Ⅲ为均一组分,单糖组成为鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖,其摩尔比1.00:1.17:51.71:2.16:0.46,总糖含量为80.1%,蛋白含量为12.6%,由谷氨酰胺、谷氨酸等16种氨基酸组成,糖肽键为非O-型。RTG-Ⅲ是以β-D-葡萄吡喃糖为主的一种新的多糖-蛋白复合物,相对分子质量为2.3×104,能够增强免疫细胞对肿瘤细胞HL-60的抑制作用。

高晓忠等[16]对毛茛属植物石龙芮Ranunculus sceleratus 的化学成分进行分离和鉴定。石龙芮全草3kg,阴干粉碎后用95%乙醇在室温下浸泡提取3次,减压回收溶剂后,浸膏以水溶解混悬,依次用石油醚、醋酸乙酯和正丁醇萃取。石油醚部位、醋酸乙酯部位分别经硅胶、大孔吸附树脂AB-8、聚酰胺、Sephadex LH-20层析,分离得到6个化合物,经EI-MS,1H-NMR,13C-NMR,DEPT等多种波谱技术,分别鉴定为豆甾-4-烯-3,6-二酮(stigmasta-4-ene-3,6-dione)、豆甾醇(stigmasterol)、6-羟基-7-甲氧基香豆素(isoscopoletin)、七叶内酯二甲醚(scoparone)、原儿茶醛(protocatechuic aldehyde)和原儿茶酸(protocatechuic acid)。

潘云雪、周长新等[17]从扬子毛茛的95%乙醇提取物中分到十三个化合物,扬子毛茛粉末用95%乙醇提取,浓缩后所得浸膏,依次用石油醚、乙酸乙酯和水饱和正丁醇提取。正丁醇部分硅胶柱色谱,CHCl3-MeOH(0%→100%MeOH)梯度洗脱,各流份经聚酰胺柱层析、RP-18柱和sephadex LH-20柱色谱分离,得到5个化合物分别为芹菜素-4’- O-α-L-鼠李糖苷、芹菜素-8-C-α-L-阿拉伯糖苷、芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷-4’- O-α-L-鼠李糖苷、芹菜素-8-C-β-D-半乳糖苷、小麦黄素-7-O-β-D-葡萄糖苷。乙酸乙酯部分经反复硅胶柱层析重结晶后得8个化合物,分别为小麦黄素、木犀草素、东莨菪内酯、秦皮乙素、滨蒿内酯、阿魏酸、原儿茶酸和小毛茛内酯。

3.2 成分分析

姚成等[18]对河南、新疆、山东、湖北及安徽等5个产地的猫爪草中氨基酸含量进行了分析,结果猫爪草含15种氨基酸,含量分别为9.49%,7.65%,10.70%,9.43%,8.467%。

王鲁石等[19]采用苯酚-硫酸比色法测得猫爪草多糖含量为6.7%。

全山丛等[20]用原子吸收光谱法测定了猫爪草的微量元素,结果表明其块根中含有人体必需的多种微量元素,其含量高低顺序为:Fe(1306.4)>Mn(74.6)>Zn(40.1)> Cu(13.7)> Sr(9.3)>Cr(6.0)> Co(4.0)> Cd(0.4)。

4 药理作用

4.1 抗结核菌及其他细菌

对于猫爪草抗结核菌的机制,詹莉等[21~23]采用反转录聚合酶链反应半定量(QC-RT-PCR)方法及PCR方法,对猫爪草有效成分小毛茛内酯(Tern) 进行了抗结核菌分子免疫学机理的研究。结果表明Tern可能诱导周围血管GLS基因高水平表达,杀灭胞内致病菌MBT,并呈剂量依赖性,对耐药的与未治疗的肺结核患者诱导水平差异无显著性。进一步研究表明,Tern可能通过促进GLSmRNA的表达,增强机体细胞毒性T淋巴细胞(CTL)杀菌能力,从而达到抗结核休眠菌的作用;另外还可能通过减少结核休眠菌16KDa小热休克蛋白(16KDaSHSP)基因的表达,在激活休眠菌的同时促进GLSmRNA高水平表达,增强机体CTL杀菌能力,达到抗耐药菌的作用。

4.2 抗肿瘤作用

王爱武等[24]探讨猫爪草的不同提取物对体外培养的肿瘤细胞的作用,采用系统溶剂法提取猫爪草皂苷及多糖,运用MTT和集落形成实验法观察不同浓度的皂苷及多糖对体外培养的肉瘤S180、艾氏腹水瘤EAC及人乳腺癌细胞株MCF-7的影响。结果发现猫爪草皂苷及多糖对三种肿瘤细胞株的生长和集落形成均有不同程度的影响,皂苷给药量与抑瘤率和集落形成明显地呈正相关关系,而多糖有一最佳浓度。周立等[25]研究发现猫爪草的乙醇提取液对肿瘤坏死因子(TNF)有较强的诱生作用,在被筛选的36种中草药中,猫爪草(70%的乙醇浸膏)诱生TNF作用最强。

4.3 体外抗白血病细胞

  张家华[26]采用死活细胞计数和3H-Tdr掺入法,并用高三尖杉酯碱作对照,表明了毛茛甙对各种白血病细胞均有一定杀伤作用。

4.4 抗急性炎症作用

杨嘉等[27]对复方猫爪草水提物抗急性炎症作用进行研究,结果表明:对二甲苯所致小鼠耳肿胀,醋酸引起的小鼠腹腔毛细血管通透性增加,以及蛋清所致大鼠足跖肿胀均有抑制作用。

5 临床应用

临床应用的报道居多在猫爪草的结核病防治方面,猫爪草胶囊或水煎剂分别在颈淋巴结结核及肺结核治疗中取得较好疗效,有疗效显著、无不良反应、疗程短、远期疗效稳定、不产生细菌耐药性等独特优点[28~32]。目前河南省援生制药股份有限公司生产的猫爪草胶囊为国家中药二级保护品种。

6 小结

毛茛属药用植物的临床应用表明,该属药用植物有一定的疗效。现代药理对中药材猫爪草的研究表明,具有抗结核菌、抗急性炎症及较强的抗肿瘤作用。在化学成分研究方面,也有了一定的进展,但有效部位或有效成分尚不明确。猫爪草的块根中是否含有毛茛科植物特有的毛茛甙、原白头翁素、白头翁素等成分尚未见有报道;对该属的其他植物如石龙芮、扬子毛茛等的研究及应用报道尚少,有待人们去深入研究。

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  基金项目:国家自然科学基金(编号:20475027)


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