密蒙花化学成分及生物活性研究进展

2012-09-12 12:04郭雷朱文成刘超
食品研究与开发 2012年7期
关键词:泪腺干眼症黄酮类

郭雷,朱文成,刘超

(1.淮海工学院海洋学院,江苏连云港 222005;2.淮海工学院江苏省海洋生物技术重点实验室,江苏连云港222005)

密蒙花化学成分及生物活性研究进展

郭雷1,2,朱文成1,刘超1

(1.淮海工学院海洋学院,江苏连云港 222005;2.淮海工学院江苏省海洋生物技术重点实验室,江苏连云港222005)

密蒙花为马钱科醉鱼草属植物密蒙花的干燥花蕾及花序。研究报道密蒙花中主要含有黄酮类、苯乙醇苷类、三萜类等化学成分。对密蒙花的化学成分及其治疗眼部疾病、抗炎、降糖等生物活性等研究进展进行综述,旨在更好的开发利用该植物。

密蒙花;化学成分;黄酮;生物活性

Abstract:Mingmenhua is the dried flower buds and its inflorescences of Buddleja officinalis Maxim.belonging to Loganiaceae,Buddleja.In recent decades,a large range of bioactive compounds in Buddleja officinalis Maxim.has been identified including flavonoid,phenylethanoid and triterpene.Pharmacological studies indicated that the constituents have broad bioactivities such as anti-xerophthalmia,lower blood glucose,antiinflammation,immunoregulation,antioxidant,antitumor and antibacterial effect.This paper reviewed the recent research progresses on chemical constituents of Buddleja officinalis Maxim.and their bioactivities,these mentioned above would be helpful for further studies on this plant.

Key words:Buddleja officinalis Maxim.;chemical components;flavonoid;bioactivity

密蒙花Buddleja officinalis Maxim.,别名蒙花、黄饭花、小锦花、羊耳朵等,为马钱科(Loganiaceae)醉鱼草属(Buddleja)植物密蒙花的干燥花蕾及花序[1]。分布于陕西、甘肃,及我国西南、中南等地。密蒙花为中国药典收载药品,其味甘,性微寒,有清热养肝、明目退翳之功,用于目赤肿痛、多泪羞明、眼生翳膜、肝虚目昏、视物昏花等[2]。此外,密蒙花黄色素是一种安全、稳定的天然食用色素,在医药、食品和化妆品领域有着广阔的开发前景[3]。现代化学成分与药理活性的研究表明,其主要活性成分为黄酮类化合物。本文就其化学成分、药理活性及其作用机理进行综述。

1 化学成分研究

1.1 黄酮类

20世纪90年代以前,有关密蒙花化学成分的研究极少,仅有1953年曾广方等从密蒙花中分离得到蒙花苷和刺槐素的研究。从20世纪90年代中期开始,有关密蒙花化学成分的研究逐渐多了起来。黄酮类化合物是一种非常重要的生理活性物质,也是密蒙花中的主要化学成分。迄今为止,从密蒙花中分离鉴定出9种黄酮类化合物,分别为刺槐素(acacetin)、木犀草素(luteolin)、芹菜素(apigenin)、刺槐苷(acaciin)即蒙花苷(linarin)、密蒙花新苷(neobudofficide)、木犀草素-7-O-葡萄糖苷(luteolin-7-O-glucoside)、木犀草素-7-O-芦丁糖苷 (luteolin-7-O-α-rutinoside)、秋英苷(cosmosiin)、芹菜素-7-O-芦丁糖苷(apigenin-7-O-rutinoside)[4-6](图1)。

1.2 苯乙醇苷类

苯乙醇苷类化合物是一类含有(羟基、甲氧基)取代苯乙基和(羟基、甲氧基)取代肉桂酰基,通常以β-葡萄糖为母核的含有酯键及氧苷键的天然糖苷。目前从自然界分得的苯乙醇苷类化合物约120多种,大多是从世界各地的民间药用植物中分离出来的。该类化合物具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化、免疫调节、保肝强心等作用[7]。迄今为止,从密蒙花中共分离得到12种苯乙醇苷类化合物,分别为毛蕊花苷(acteoside)即洋丁香苷(verbascoside)、异毛蕊花苷(isoacteroside)、肉苁蓉苷 F(cistanoside F)、紫葳新苷Ⅱ(campneosideⅡ)、荷包花苷(calceolarioside)、仙人球苷(echinacoside)、连翘酯苷 B(forsythoside B)、安哥罗苷 A(angoroside A)、毛柳苷(salidroside)、6β-羟基毛蕊花苷(6β-hydroxyacteoside)、金石蚕苷(poliumoside)、地黄苷(martynoside)等[5,8-11]。

1.3 三萜及其皂苷类

三萜及其皂苷是一类重要的天然产物,具有多种生理活性,如抗肿瘤、抗菌消炎、免疫调节、镇痛解热等。已从密蒙花中分离出以下三萜类化合物:密蒙花皂苷 A-G(mimengosides A-G)、齐墩果-13(18)-烯-3-酮[olean-13(18)-ene-3-one]、δ-香树脂醇(δ-amyrin)、大戟烷-8,24-二烯-3-醇乙酸酯(euph-8,24-diene-3-yl acetate)、songaroside A 等[11-13]。

1.4 其他成分

除以上类型的化合物外,密蒙花中还含有丰富的挥发油类成分,主要包括酮、酸、烷烃、酯、醇、烯烃、联苯及杂环等化合物,其中黄酮类化合物含量相对较高[14]。此外,还从密蒙花中分离得到α-菠甾醇(α-spinasterol)、半乳糖醇(galactitol)、香豆酸(vanillic acid)和甘露醇(D-mannitol)等化合物[13,15]。

2 生物活性研究

密蒙花的传统功效为清热养肝、明目退翳,治疗目赤翳障等疾病。现代药理作用表明其具有多种药理活性,主要表现在治疗干眼症等眼部疾病、抗炎、降血糖、免疫调节、抗菌、抗氧化和抗肿瘤等作用。

2.1 治疗干眼症等眼部疾病

雄激素水平下降是干眼症的重要发病原因,雄激素替代疗法是治疗雄激素水平下降所致干眼症唯一的对因治疗方法,但是长期使用将会带来许多难以避免的副作用。密蒙花黄酮类化合物和雄激素均为杂环多酚类化合物,利用其化学结构的相似性,发挥其拟内源性雄激素作用,可治疗雄激素水平下降所致的干眼症[16]。研究发现,密蒙花滴眼剂(主要成分为黄酮类物质)或密蒙花总黄酮对于去势所致干眼症雄兔和大鼠动物模型都有较好的实验疗效,能显著改善泪腺组织超微结构,维持泪腺基础分泌量和泪膜的稳定性[17-18]。其作用机理可能是通过以下几方面而起作用:可促进信号传导及转录激活因子1(STAT1)的磷酸化表达,并激活STAT1细胞信号传导通路,而产生与丙酸睾酮相同的雄激素效应[19];能显著上调角膜和泪腺局部转化生长因子β1(TGF-β1)mRNA的表达,下调肿瘤坏死因子 α(TNF-α),白介素 1β(IL-1β)蛋白的表达,显著抑制角膜和泪腺组织局部炎症反应[20-21];可上调凋亡相关基因Bcl-2 mRNA表达,降低Bax mRNA的表达,从而抑制细胞凋亡[22]。

糖尿病视网膜病变(diabetes retinopathy,DR)是糖尿病最常见的并发症之一,占目前世界上双眼盲目病因的第一位,严重影响着糖尿病患者的生活质量。在DR的病理过程中新生血管形成是DR进入增殖期的标志[23]。中医眼科在外障眼病中有“赤脉”、“赤膜”和“血翳”等之说,目前视网膜新生血管被认定为“赤脉”、“赤膜”和“血翳”的范围。多部医学古籍中记载了密蒙花治疗“赤脉”的效用,如《开宝本草》谓其“主青盲肤翳,赤涩多眵泪,消目中赤脉……”;《外科证治全书》强调:“目中赤脉,加密蒙花”[24]。接传红等[25]研究发现,含密蒙花的大鼠血清对血管内皮细胞周期有明显影响,可使生长因子诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)周期中G2-M期细胞比例减少,S期细胞比例相对增加,从而降低其有丝分裂能力;密蒙花还可诱导HUVEC凋亡。

2.2 抗炎

炎症是具有血管系统的生物机体对损伤因子所发生的复杂的防御反应。通常情况下,炎症是有益的,是人体自动的防御反应,但有时炎症是有害的,如对人体自身组织的攻击等。炎症反应参与了许多疾病的病理过程中,如动脉粥样硬化、自身免疫性疾病、糖尿病等。密蒙花具有显著的抗炎活性。对去势所致干眼症的雄兔和大鼠动物模型,密蒙花总黄酮能显著上调角膜和泪腺局部TGF-β1 mRNA的表达,下调TNF-α,IL-1β蛋白的表达,显著抑制角膜和泪腺组织局部炎症反应[20-21]。Lee等[26]研究发现,密蒙花水提物能剂量依赖性的降低高糖诱导的人脐静脉内皮细胞基质金属蛋白酶(MMP)-2/-9的活性和mRNA表达,降低MCP-1和IL-8 mRNA表达及H2O2的产生。Lee等[27]进一步的研究还发现,密蒙花水提物能通过下调人脐静脉内皮细胞内活性氧簇(ROS)的生成、NF-κB和黏附分子VCAM-1、ICAM-1的表达,来降低细胞因子诱导的内皮细胞黏附;密蒙花乙醇提取物能通过抑制人动脉平滑肌细胞p38,JNK,NF-κB和MMP信号通路,从而抑制高糖诱导的动脉粥样硬化的进程[28]。此外,对中大脑动脉阻塞SD大鼠模型的研究发现,密蒙花正己烷萃取物能在mRNA和蛋白水平上同时抑制环氧化酶(COX)-2和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达,抑制小胶质细胞活化,从而对脑缺血提供神经保护效应[29]。

2.3 降血糖

醛糖还原酶抑制剂可以有效改善糖尿病患者聚醇代谢通路异常,从而达到预防和延缓糖尿病并发症。密蒙花70%甲醇提取物显示出醛糖还原酶抑制作用,活性成分为其中含有的黄酮类物质(密蒙花甘、木犀草素-7-O-芦丁糖苷)、以及苯乙醇苷类物质(毛蕊花苷、异毛蕊花苷)和皂苷类成分(mimengoside)。进一步体内实验研究表明,密蒙花正丁醇提取物可降低糖尿病大鼠血糖水平,且短期内具有醛糖还原酶抑制活性[30]。

2.4 免疫调节

免疫反应是机体的一个重要防护与调节机制,许多化学物质引起机体的免疫功能改变往往是在其它毒性症状表现之前发生。免疫系统受损,会增加疾病的发病率。吴克枫等[31]研究证实密蒙花水煎液能够提高正常小鼠及环磷酰胺诱导的免疫低下小鼠的外周血T淋巴细胞酸性α-醋酸萘酶阳性率,提高和改善小鼠的免疫功能。

2.5 抗菌

密蒙花水提物及其黄酮类单体成分体外对金黄色葡萄球菌和乙型溶血性链球菌等具有抑制作用[32]。密蒙花中的毛蕊花苷体外也具有抗真菌活性。

2.6 抗氧化

密蒙花中分离出的木犀草素、毛蕊花苷、仙人球苷及金石蚕苷体外具有抗氧化活性[6,10],毛蕊花苷对1-甲基-4-苯基-吡啶离子(MPP+)诱导的PC12神经细胞凋亡有明显的抑制作用,显示其对神经退化性疾病如帕金森症有治疗作用[33]。

2.7 抗肿瘤

张虎翼等[8]从密蒙花中分离得到6个苯乙醇苷类成分,体外具有一定的抗肿瘤活性。密蒙花中三萜皂苷类成分体外还可抑制HL-60白血病细胞的生长[12]。

3 讨论与展望

密蒙花总黄酮是一种天然药物,黄酮类物质属于植物雌激素的一种,其临床应用有较高的安全性,具有良好的应用前景[34]。已有研究支持其成为一种新的雄激素替代物,且疗效肯定,能够避免雄激素治疗所造成的一系列副作用,治疗机制与雄激素下水平下降所致干眼症的发病机制相对应,值得进一步研究。目前,国内外学者对密蒙花化学成分和其黄酮类化合物药理活性的研究已比较深入。但密蒙花中还含有苯乙醇苷类和三萜类等多种生物活性化合物,对这些化合物药理活性的深入研究将有助于拓展密蒙花的药学用途。

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Advances in Studies of Chemical Components of Buddleja officinalis Maxim.and Their Bioactivities

GUO Lei1,2,ZHU Wen-cheng1,LIU Chao1
(1.Marine College,Huaihai Institute of Technology,Lianyungang 222005,Jiangsu,China;2.Jiangsu Key Lab of Marine Biotechnology,Lianyungang 222005,Jiangsu,China)

2011-12-02

江苏省高校自然科学基金项目(10KJB350001);江苏省海洋生物技术重点实验室基金项目(2010HS06)

郭雷(1977—),男(汉),副教授,博士,研究方向:生物资源开发与利用。

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