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金錢草化學成分和藥理作用的研究進展

2023-04-19 01:25何秋艷周慶頌
江西科技師范大學學報 2023年6期
關鍵詞:金錢草槲皮素黃酮類

何秋艷,李 潔,周慶頌,周 斌

(江西科技師范大學藥學院,江西 南昌 330013)

1 前言

金錢草,又名大金錢草、對坐草、路邊黃、遍地黃等,為報春花科植物過路黃Lysimachia christinae Hance 的干燥全草,常見于山坡草原、路邊或溝渠較陰濕處,主產于長江以南地區,北至陜西、山西、甘肅等地,在夏秋兩季采收[1]。性微寒,味甘、咸,歸肝、膽、腎、膀胱經,有利濕退黃、利尿通淋、解毒消腫的功效,常用于濕熱黃疸、膽脹脅痛、石淋、熱淋及小便澀痛等,也可外敷用于癰腫疔瘡、蛇蟲咬傷以及跌打損傷[2]。其化學成分主要有黃酮類、酚酸類、揮發油、多糖、氨基酸、鞣質及內酯等[3,4]。不同產地的金錢草所含的化學成分含量有所差異,以四川產質量較優,已錄入《四川道地中藥材志》[5]?,F代藥理研究表明其具有利尿排石、利膽排石、鎮痛、抗炎抗菌、降尿酸、抗氧化、抗移植排斥及血管保護等多種藥理作用[6-8]。目前臨床上主要用金錢草及其配方制劑治療肝膽疾病、結石及尿路感染,其藥用價值尚未得到充分開發和利用。本文綜述了近年來金錢草化學成分及藥理作用的研究進展,旨在為其未來的繼續深入研究及臨床應用提供參考。

2 金錢草的化學成分

金錢草主要含有黃酮類、酚酸類、揮發油、氨基酸、多糖及鞣質等化學成分,其中黃酮類和酚酸類是其主要活性成分[9]。

2.1 黃酮類

金錢草中黃酮類成分按結構分有黃酮醇類(楊梅苷[11]、異槲皮苷[11-13]、金絲桃苷[11-15]、阿 福豆苷[11,15]、槲皮素-3-O-[α-L-鼠李糖-(1→2)-β-D-葡萄糖基]-5-O-β-D-葡萄糖苷[11]、異鼠李素-3-O-β-D-刺槐雙糖苷[12]、蘆丁[12-15]、山柰酚-3-O-β-D-刺槐雙糖苷[12,14]、黃 芪苷[12,14]、異 鼠李素[12,13]、山柰 酚[12-16]、槲 皮素[12-16]、山奈素-3-0-珍珠菜三糖苷[14]、山柰酚-3-O-3-D-(6-E-對羥基桂皮?;?葡萄糖苷[14]、山奈酚-3-O-蕓香糖苷[14,15]、槲皮素-3-0-3-D-2"-乙?;擒账峒柞14]、槲皮素-3-鄰鼠李糖苷[14]、楊梅素[14,15]、刺槐素[15]、Quercetin-3-O-xylosyl-rutinoside[15]、槲皮素-3-O-葡萄糖-7-O-鼠李糖苷[15]、楊梅素-3-O-半乳糖苷[15]、槲皮苷[15]、山柰素[15]、槲皮素-4'-甲基醚[16]);黃酮類(金錢草素[10]、橙皮苷[12]、蒙花苷[12,14]、新西蘭牡荊苷-2[12]、夏佛塔苷[13-15]、異夏佛塔苷[13,14]、牡荊素[13,15]、異牡荊素[13,15]、異葒草素[13]、二氫黃酮類[13-15]、芹菜素[13,16]、木犀草素[13-16]、奧卡寧-O-葡萄糖苷[14]、木犀草苷[14]、圣草次苷[15]、北美圣草素[16]、苜宿素[16]);查耳酮類(三葉豆苷[12]、馬里苷[14]);黃烷醇類(表兒茶素[14]、表沒食子兒茶素[15]);雙黃酮類(穗花杉雙黃酮[11]);二氫黃酮類(柚皮素[13-15]、甘草素[13])及花青素類(原花青素B1[15])。

2.2 酚酸類

金錢草中酚酸類成分有綠原酸[13-15]、原兒茶酸[13,15]、阿魏酸[13,15]、咖啡酸[14-16]、新綠 原酸[14,15]、迷迭 香酸[14]、丁香酸[15,16]、對香豆酸[15,16]、沒食子酸[15]、2,3,4-三羥基苯甲酸[15]、咖啡酰蘋果酸[15]、對羥基苯甲酸[16]、3,3'-二甲氧基鞣花酸[16]、兒茶酸[16]及香草酸[16]。

2.3 揮發油類

金錢草中揮發油類成分有烯類[17,18](α-蒎烯、α-石竹烯、α-菖蒲烯、α-側柏稀、β-傘花烯、β-蒎烯、海茴香烯、異蘭烯、欖香烯、α-柏木萜烯、β-石竹烯、α-愈創木烯、α-律草烯、α-廣藿香烯、δ-衣蘭油烯、α-姜黃烯、β-瑟林烯、α-法呢烯、α-瑟林烯、α-衣蘭油烯、β-愈創木烯、畢澄茄烯);醛類[17](壬醛、己醛、青葉醛、庚醛、(E)-2-庚烯醛、(E)-2,4-庚二烯醛、(E)-2-辛烯醛、癸醛、肉豆蔻醛);醇類[17,18](1-甲基環丙烷甲醇、6-甲基-1-庚醇、3,11-十四碳二烯-1-醇、芳樟醇、α-松油醇、紫蘇醇、柏木醇、藍桉醇、廣藿香醇);酮類[17,18](1-癸烯-3-酮、甲基庚烯酮、香葉基丙酮、胡薄荷酮、長葉薄荷酮、正戊基-2-呋喃酮、2-羥基-5-甲基苯乙酮、β-紫羅蘭酮、植酮);烷烴類[17](十二烷、十三烷、十四烷)及其它如2-戊基呋喃[17]、麝香草酚、麝香草酚甲醚、樟腦及石竹素[18]等。

2.4 萜類

金錢草中萜類成分主要是五環三萜類化合物有槐花皂苷III、大豆皂苷I、去氫大豆皂苷I、羽扇豆皂苷PA4[19]、百兩金素A、朱砂根皂苷B、lysichriside A、lysichriside B、primulanin、lysikokianoside I、primulanin、lysikokianoside I、anagallisin C[20]。

2.5 氨基酸類

金錢草中氨基酸成分有蘇氨酸、谷氨酸及苯丙氨酸[15]。

2.6 多糖類

金錢草中多糖成分有6 種,其中一種酸性多糖含有鼠李糖、半乳糖、半乳糖醛酸、甘露糖及木糖[21]。

2.7 其它類

金錢草中還含有有機酸類(亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生四烯酸[14]、蘋果酸、D-甘露酸、半乳糖二酸[15]、苯甲酸、糠酸[16]);礦物質[69](鈣、鎂、鐵、鋅、銅、錳、鎳);酚類[16](兒茶酚、對苯二酚);內酯類(鼠李酮酸γ-內脂[10]);甾醇(胡蘿卜苷[16])及6,7-二羥基香豆素[16]。

3 金錢草的藥理作用

現代藥理研究發現金錢草具有利尿排石、利膽排石、鎮痛、抗炎抗菌、降尿酸、抗氧化及血管保護等作用[6],與其傳統的利濕退黃、利尿通淋、解毒消腫等功效基本相符但更廣泛。

3.1 抗結石作用

3.1.1 抗泌尿系統結石

臨床上常用金錢草及其復方制劑治療泌尿系統結石,且療效較好[22]。金錢草通過增加尿量,使腎盂和輸尿管內壓增高及增加輸尿管蠕動頻率等多方面促進腎及輸尿管結石的排出[23]。宋強等[24]發現金錢草黃酮提取物通過增加草酸鈣結石大鼠尿中草酸根和鈣離子的排出、減少草酸鈣結晶的沉積,發揮抗結石作用。陳曙輝等[25]運用網絡藥理學技術提出金錢草可通過炎癥調節相關通路、鈣信號通路、MAPK 通路等多通路、多靶點治療泌尿系統結石,且發揮該作用的物質基礎可能是山奈酚和槲皮素[26]。

3.1.2 抗肝膽結石

金錢草作為傳統治療肝膽疾病的藥物,在臨床上用于肝膽結石防治方劑中的用藥頻次位居首列[27]。金錢草發揮利膽作用主要是通過:(1)促進膽汁分泌,使膽內壓增高,從而增加膽汁排泄;(2)調節膽管節律性收縮,減少膽汁淤積[28]。Yang X 等[29]通過膽囊炎豚鼠膽汁分泌實驗發現,金錢草可促進膽汁酸分泌及膽汁排空,表明其有利膽作用。溫幼敏等[30]發現金錢草不僅可以促進大鼠膽汁分泌,改善膽紅素水平,還可緩解因膽囊、膽管發生節律性移動或膽結石阻塞引起的膽絞痛。金錢草水提取物可促進膽固醇結石小鼠的膽汁分泌,顯著降低膽囊中膽固醇水平,使膽結石體積明顯減小,肝臟組織形態明顯改善[31]。金錢草還可通過調節小鼠腸道菌群預防膽固醇結石的發生[32]。

3.1.3 抑制結石生長

金錢草可通過促進腎及集合管內草酸鈣結晶的排泄并抑制其堆積長大發揮抗結石作用[33]。鄒志輝等[34]經實驗發現,金錢草黃酮類成分抑制草酸鈣結晶形成的作用與體內鈣代謝有關。陶婷婷等[35]研究發現金錢草總黃酮可使大鼠尿液中鈣和草酸含量顯著降低,草酸鈣結晶量變少,超氧化物歧化酶(SOD)活性顯著增高,丙二醛(MDA)含量降低,腎組織骨橋蛋白(OPN)表達水平降低,表明金錢草總黃酮抑制結晶形成機制可能與其調控OPN 的表達和抗氧化應激有關。此外,張智源等[36]證明金錢草提取物通過抑制P38MAPK 蛋白的磷酸化減少草酸鈣結晶的形成。

3.2 鎮痛抗炎作用

金錢草提取物具有明顯的鎮痛抗炎作用,可顯著降低二甲苯所致的小鼠耳腫脹率和乙酸所致的小鼠腹腔扭體頻率[6]。閻婷等[37]報道金錢草總黃酮可顯著抑制5-脂氧酶(5-LOX)的活性,對T 細胞也有一定的抑制作用。宋玲玲等[38]發現金錢草可不同程度地降低小鼠體內腫瘤壞死因子α(TNF-α)、一氧化氮(NO)、誘導型一氧化氮合酶(iNOS)、白細胞介素1β(IL-1β)等炎性因子水平,抑制炎性反應。蘆丁和槲皮素可通過抑制肥大細胞P2X7 受體的活性和炎癥生成酶環氧合酶(COX)和LOX 的活性減輕炎癥性疼痛[39,40]。張澤朝等[41]運用網絡藥理學方法提出金錢草-土茯苓主要是通過調控蛋白磷酸化、T 細胞增殖以及細胞炎性因子活性等機制治療前列腺炎。代謝組學研究還發現金錢草可通過調節大鼠組織中前列腺素E1 和E2 的表達從而調節滑膜血小板聚集和炎癥的產生,可能對滑膜炎類疾病特別是骨關節炎有治療作用[42]。

3.3 機體保護作用

3.3.1 保護肝臟

金錢草提取物有顯著的抗肝損傷作用,可改善酒精及四氯化碳引起的急性肝損傷和類風濕性關節炎藥物(雷公藤)引起的慢性肝損傷。金錢草可顯著降低患肝損傷小鼠血清中天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)活性,其作用機制可能是通過抗氧化應激損傷發揮肝臟保護作用,且該作用與槲皮素和山奈酚的劑量相關[43]。田靜等[44]研究發現金錢草能降低大鼠血清總膽紅素(TBiL)、ALT、AST、堿性磷酸酶(ALP)及γ-谷氨酰轉肽酶(γ-GT)的水平,改善肝組織形態結構,逆轉四氯化碳造成的肝損傷,發揮保肝作用。文獻報道金錢草水提物及不同濃度的醇提物均可抑制肝脂質過氧化和抗氧化應激,降低由雷公藤引起的肝損傷[45]。槲皮素和蘆丁可通過免疫調節、激活AKT/mTOR 通路蛋白表達,并抑制鐵死亡而發揮肝臟及體內多器官損傷的保護作用[46]。

3.3.2 保護腎臟

金錢草發揮腎臟保護作用主要是通過以下方面進行的:(1)提高機體內抗氧化能力,緩解氧化應激損傷;(2)抑制機體炎性因子的釋放;(3)調節體內多種代謝途徑。金錢草提取物可不同程度逆轉雷公藤所致的腎毒性發揮腎臟保護作用,可能與金錢草調控腎臟p-NF-κB/COX-2 通路及抑制NO、iNOS、IL-1β、TNF-α 等炎性因子水平、抑制腎臟炎性反應等機制有關[38]。杜毅等[47]通過代謝組學和GC-MS 分析方法研究證明金錢草可通過調節小鼠體內氨基酸、糖、嘌呤及脂代謝等多種代謝途徑發揮腎臟保護作用。Chen W 等[48]研究發現金錢草對草酸鈣結石小鼠的腎損傷有治療作用,該作用與OPN、CD44 和鈣結合蛋白表達水平有關。

3.3.3 保護腦及神經

金錢草醇提物通過降低細胞活性氧(ROS)水平、抑制Ca2+內流及提高谷胱甘肽相關酶活性而提高細胞活力,減少細胞死亡,顯著減緩神經元細胞病變和氧化應激損傷,發揮神經保護作用[49]。闞桐等[50]研究發現金錢草提取物可通過抗氧化應激和抑制炎癥反應等作用改善大鼠大腦神經行為評分和腦缺血再灌注損傷,縮小腦梗死面積,且該作用可能與調節miR-129-5p 的表達有關,為腦保護藥物開發提供了新方向。

3.3.4 保護血管

胡致君等[51]將不同溶劑制得的金錢草提取物作用于大鼠去除內皮細胞的主動脈血管,能使收縮的血管發生不同程度的舒張,舒張作用與劑量呈正相關,乙酸乙酯部位擴張血管作用最強,其作用機制可能是通過激活內皮型一氧化氮合酶(eNOS)使內皮細胞釋放NO,發揮舒張血管作用。文獻報道金錢草醇提物的不同萃取部位均有血管保護作用,其作用機制可能是通過抑制氧化酶亞基(gp91phox、p47phox 及p67phox )的表達和增強血管中eNOS 的磷酸化,使主動脈ROS 的形成減慢和內皮依賴性血管舒張增強發揮作用[52]。

3.4 預防高血脂、糖尿病及其并發癥

金錢草提取物可降低高膽固醇膽結石小鼠的血清總膽固醇、甘油三脂、特別是低密度脂蛋白水平[32]。李飛艷等[53]報道金錢草可以改善高血脂癥大鼠的脂代謝,并能降低高血脂癥的相關炎癥水平。此外,金錢草提取物具有醛糖還原酶(AR)抑制作用,在高糖情況下,可迅速與AR 活性部位結合,競爭性抑制AR 活性,有效阻礙山梨醇積累以及后續的滲透應激反應表現出降血糖作用[54]。金錢草還可降低糖尿病腎病大鼠的血糖并改善其腎功能,可能是通過抑制糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)的活性、促進Akt 蛋白的表達,從而抑制機體氧化應激反應,對糖尿病及其并發癥有潛在的治療作用[55]。

3.5 抗痛風

王佰靈等[56]運用網絡藥理學和分子對接的方法發現金錢草中包括槲皮素、山奈酚等15 個活性成分和99 個作用靶點可治療痛風,可能是通過抑制尿酸生成、促進尿酸排泄及改善炎癥等多方面發揮作用。石瑋等[57]報道對代謝性高尿酸血癥小鼠灌胃給予金錢草水提物和山藥水提物等一周后,金錢草單劑量組和金錢草合劑組均能不同程度地降低血清尿酸水平。不同劑量的金錢草醇提物和水提物均可降低高尿酸血癥小鼠的血清尿酸水平,醇提物降尿酸效果顯著,且對正常小鼠基本無影響[58,59]。

3.6 抗氧化

金錢草提取物可使大鼠體內SOD 和過氧化氫酶(CAT)活性顯著增加,表現出強抗氧化作用[50]。楚紅英等[60]在金錢草多酚的提取和其體外抗氧化作用研究實驗中,發現金錢草多酚可提高DPPH、羥基自由基及超陰離子的清除能力和抗脂質氧化能力。金錢草乙醇提取物的不同組分對氧化損傷的人臍靜脈內皮細胞(HUVECs)有修復作用,其中正丁醇組分表現出最強的清除自由基能力和提高內源性抗氧化活性,且發揮該作用的主要物質是黃酮類和酚酸類化合物[61]。

3.7 防治癌癥

金錢草提取物可通過抑制MCF-7 和HCC38 的增殖、誘導其凋亡、抑制上皮-間質轉化(EMT)及細胞遷移等發揮抗乳腺癌作用[62]。Naksuriya 等[63]發現黃酮類物質對白血病、宮頸癌和乳腺癌細胞的增殖都有一定程度的抑制作用,但對正常細胞幾乎無影響,且其水解產物抑制作用更強,表明黃酮類及其水解產物對上述癌癥有一定的預防作用。網絡藥理學研究發現金錢草中有29 個活性成分和肺癌的42條通路有關,并在人肺癌細胞A549 體外實驗中發現金錢草和雷公藤可協同發揮抗癌作用,其作用機制與MAPK 通路和PD-1 檢查點通路有關[64]。

3.8 其它作用

吳超偉等[65]通過抗菌實驗和急性毒性實驗發現金錢草顆粒對典型的革蘭氏陽性菌和陰性菌(金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌和變形桿菌)都有顯著的抑制作用,且大劑量服用無不良影響。Shim等[66]研究發現金錢草水提物可通過抑制破骨細胞分化和骨吸收,顯著抑制骨小梁丟失,明顯減少卵巢切除引起的體重增加和脂肪積累。這表明金錢草提取物可能通過抑制破骨細胞分化及脂肪積累改善絕經引起的骨質疏松癥和肥胖。此外,金錢草可通過抑制脂肪組織中的血管生成從而減少脂肪生成,對預防和治療肥胖有潛在作用[67]。

4 結論

金錢草是我國的傳統中藥材,分布廣泛、廉價易得、應用歷史悠久且副作用小。目前對金錢草的化學成分及治療作用研究主要集中在黃酮類化合物上?,F代藥理研究表明多糖具有抗氧化、抗腫瘤、免疫調節、機體保護、抗血栓及防止糖尿病等多種藥理作用[68,69],因此對金錢草多糖等其它成分的深入研究可為金錢草的開發及應用提供更多依據,使其在臨床發揮更多的作用。

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