谷精草属植物的化学成分和药理活性的研究进展

张 菲， 王 斌

(复旦大学附属华山医院药剂科，上海200040)

谷精草属Eriocaulon 为谷精草科Eriocaulaceae 的一属。谷精草科共有11 属约1 100 种，广布于全世界热带及亚热带地区的砂质池塘或沼泽中，盛产于南美洲的热带［1］。该科在我国仅分布谷精草属1 属约34 种，除西北地区外，各地都有分布，其中13 种为我国特有［2］。在我国，谷精草属植物因为其药用价值，很早就被人们关注并利用。《本草纲目》和《本草拾遗》等传统药物典籍都有关于谷精草的记载，记载其具有清热祛风，清肝明目，利尿镇痛作用。2010 年版《中国药典》规定以谷精草Eriocaulon buergerianum Koern. 植物的干燥带花茎的头状花序为中药谷精草［3］。而在民间，做为药用的谷精草属植物有谷精草、赛谷精草Eriocaulon sieboldianum S. et Z. ex Steud.、华南谷精草Eriocaulon sexangulare、毛谷精草Eriocaulon australe R. Br. 和宽叶谷精草Eriocaulon robilstlum (Maxim)Makino. 等多种［4］。由此可知，多数谷精草属植物具有一定的药用价值。本文将从化学成分和药理活性两个方面系统地总结国内外文献报道的谷精草属植物的研究成果。以期对谷精草这一传统药物的进一步现代化研究开发、深入挖掘其药用价值提供详实的文献参考。

1 化学成分研究

谷精草属植物富含酚类化合物，袁建梅等［5］测得谷精草提取物中的多酚含有量为5.58%。Salatino 等［6］对谷精草科其中的8 属69 种植物的头状花序的化学成分进行了研究，发现谷精草属植物的可溶性酚类成分占药材干质量的1.3% ～1.8%不等。下文将按照不同化学成分种类分类，对迄今从谷精草属植物中分离得到的化学成分作详细的介绍。

1.1 黄酮类化学成分 已报道的谷精草属植物的化学成分以黄酮类化合物为主 (图1，表1)。主要有高车前素(hispidulin)、泽兰黄酮(nepetin)、棕矢车菊素(jaceosidin)和万寿菊素(patuletin)，以及这些化合物的糖苷。迄今，共从谷精草属植物中鉴定了38 个黄酮类化合物。其中黄酮化合物16 个(1 ～16);黄酮醇化合物14 个(17 ～30);异黄酮化合物5 个(31 ～35);还有其他黄酮类化合物3 个(36 ～38)。此外有一个高度甲基化的衍生物［15］，一种万寿菊素含3 个糖的苷［12］以及34 个黄酮类化合物［13］的结构未能确定。

图1 谷精草属植物中黄酮类化合物结构母核或结构式

表1 谷精草属植物中黄酮类化合物

续表1

1.2 呫吨酮类化学成分 从谷精草属植物中，共鉴定了5个呫吨酮类化合物39 ～43 (图2，表2)。此外还有一个1，3，6，8-四 羟 基-2-甲 氧 基 呫 吨 酮 碳 苷 化 合 物 结 构 未 能确定［13］。

1.3 Naphthopyranone 类化学成分 在谷精草属植物的化学成分中，naphthopyranone 类也有广泛的分布。截止目前，从谷精草属植物中共分离到11 种naphthopyranone 类化合物(44 ～54) (图3，表3)。此外还有7 个化合物结构未能确定［13］。

图2 谷精草属植物中呫吨酮类化合物结构母核

表2 谷精草属植物中呫吨酮类化合物

图3 谷精草属植物中naphthopyranone 类化合物结构母核或结构式

表3 谷精草属植物中naphthopyranone 类化合物

1.4 其他类化学成分 从谷精草属植物中，共分离到4 个酚酸类化合物 (55 ～58) (图4)。分别是原儿茶酸(55)［11，13］，香草酸(56)［11，13］，阿魏酸(57)［11］和咖啡酸(58)［13］。此外，还从谷精草属植物中分离到9 个化合物(59 ～67)(图4)。它们分别是:3，3＇-二羟基-4，4＇-二甲氧基联苯(59)［17］，4-酮基松脂酚(60)［17］，γ -生育酚乙酸酯(61)［8］，大黄素(62)［11，13］，2，6-二氧哌啶-3-基乙酸酯(63)［18］，以及β-谷甾醇(64)［19］，β-胡萝卜苷(65)［17］，豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(66)［19］和豆甾醇-7，22-双烯-3β，4β-二醇(67)［19］4 种甾醇类的化合物。常新金对中药谷精草的挥发油成分分析，以及邱燕等利用LC-MS 分析利用水蒸气蒸馏发从中药谷精草中提取的挥发油成分，证明长链烷烃和长链脂肪酸是其中的主要成分［20-22］。

图4 谷精草属植物中部分其他类化合物结构式

2 药理活性

谷精草属植物有很好的药用价值，在许多国家和地区作为传统植物药被广泛使用，更是我国的常用中药。所以对于谷精草属植物的药理活性的报道比较多。

2.1 抗菌作用 郑武飞［23］证实谷精草水煎剂在试管中对须疮癣菌、絮状表皮癣菌、石膏样小芽孢癣菌、羊毛状小芽孢癣菌有抑制作用。曹仁烈等［24］研究报道3% ～5%的谷精草水浸剂用试管稀释法试验，对奥杜小芽孢癣菌、铁锈色小芽孢癣菌等皮肤真菌均有不同程度的抑制作用。李向勇等［25］用纸片法和试管法对谷精草水提取液进行了体外抗菌作用试验，结果表明谷精草水提取液对金色葡萄球菌、链球菌、巴氏杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌等病原微生物都有较强的抗菌作用，其对这些病原微生物的最低抑菌质量浓度 (MIC)分别为0.125、0.063、0.125、0.5、0.25 g/mL;最低杀菌质量浓度(MBC)分别为0.25、0.125、0.25、1、1 g/mL。谷精草常用于治疗眼结膜炎、角膜云翳、夜盲症、视网膜脉络膜炎，根据其临床用途，可以推测其抗菌谱主要是针对与革兰氏阳性菌和部分革兰氏阴性菌，这为临床应用提供了研究依据。另有报道，毛谷精草水浸剂对絮状表皮癣菌、羊毛状小芽胞癣菌、须疱癣菌、石膏样小芽胞癣菌等皮肤真菌也具有抑制作用。谷精草煎剂(100%)1 ∶320浓度对绿脓杆菌有较强的抑制作用，对肺炎球菌和大肠杆菌作用较弱［26］。用平板挖沟法试验，50%的谷精草煎剂对金黄色葡萄菌、福氏痢疾杆菌、伤寒杆菌和大肠杆菌有抑制作用［27］。Fang 等［11］发现部分从谷精草中分离得到的化合物对金黄色葡萄球菌的生长具有抑制作用，其最低抑菌质量浓度介于32 ～256 μg/mL 之间。Silva 等［1］对巴西谷精草属植物Eriocaulon ligulatum 的甲醇提取物进行了抗菌研究，发现其对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、塞图巴尔沙门氏杆菌、酵母和白色念珠菌的最低抑菌质量浓度分别为2.5、2.5、10、2.5、5、2.5 mg/mL。严洲平等［28］实验证明，中药谷精草洗剂有抗合轴马拉色菌和抗糠秕马拉色菌的作用，其最低抑菌质量浓度为3.13%。

2.2 抗氧化作用 袁建梅等［29］采用超声波乙醇浸提法提取谷精草中的化合物，谷精草提取液经定性鉴别含有黄酮类化合物，并且采用分光光度法测定其黄酮含有量发现谷精草黄酮含有量比较高，这些黄酮类化合物具有清除羟自由基的抗氧化作用，且其清除作用随黄酮浓度的增加而增加。

2.3 α-葡萄糖苷酶抑制作用 α-葡萄糖苷酶能将饮食中的碳水化合物分解成葡萄糖，并经小肠吸收进入血液。因此抑制α-葡萄糖苷酶的作用，就能有效防治糖尿病及其并发症。朱海燕和叶冠从谷精草的95%乙醇提取物中分离得到26 个化合物，并将这些化合物都进行了α-D-葡萄糖苷酶抑制活性的检测，从中筛选到4 个多酚类化合物具有显著的α-葡萄糖苷酶抑制活性［18］。

2.4 致突变作用 Silva 等［14］研究发现谷精草属植物Eriocaulon ligulatum 的甲醇提取物在沙门氏菌/微粒、菌株TA100、TA97a 和TA102 测定中，及其二氯甲烷提取物在菌株TA98 菌株测定中，均显现出致突变的作用。

2.5 6-OHDA 诱导神经损伤保护作用 王美微等［30］和Wang 等［31］研究发现谷精草乙醇提取物对6-OHDA 诱导的PC 12 细胞损伤具有保护作用，能抑制6-OHDA 引起的细胞凋亡，并能抑制6-OHDA 引起的斑马鱼内多巴胺神经元的减少。

2.6 细胞毒活性 Xu 等［7］从毛谷精草的头状花序中分离得到14 个黄酮类化合物。在体外的细胞毒活性测试中，部分黄酮类化合物对人肺腺癌细胞A549、人乳腺癌细胞MCF-7 和人宫颈癌HeLa 细胞的生长有抑制作用。

3 总结与展望

到目前为止，除挥发油类成分，共从谷精草属植物中鉴定了67 个化合物。这些化合物以多酚类为主。其中黄酮类化合物在谷精草属的植物中都有广泛的分布，且含有量最高。在谷精草属植物中，黄酮、黄酮醇、异黄酮、黄烷以及二氢黄酮都有发现。这些黄酮和黄酮醇都有一个明显的特征，就是6 位被羟基或者甲氧基取代(化合物1 和17例外)。虽然以往的研究从谷精草属植物中分离和鉴定很多的化合物，但仍有不少化学结构待确定［13］。

研究显示谷精草属黄酮类化合物具有抗菌、抗氧化等药理活性。有报道黄酮类化合物对引起众多眼部疾病的晶状体醛糖还原酶具有抑制作用［32-33］。这为谷精草属植物被广泛用来治疗眼部疾病提供了药理依据。临床应用中，中药谷精草通常和不同的中药配伍使用。而迄今，关于含谷精草的复方制剂的药理活性研究尚见报道。

谷精草属植物有着很高的药用价值，也是临床较常见的中药之一。但是对其化学成分以及各种化学物质的药理活性的研究还比较有限，阻碍了这些植物的深度开发和利用。对谷精草属植物的化学成分的进一步研究，以及谷精草植物的单一化学成分、整体制剂和不同配伍的药理作用的深入阐明，将会推进该属植物药用价值的挖掘。

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