重樓屬植物的藥用價值及其化學物質基礎
綜述
作者:王躍虎等
[摘要] 該文綜述了延齡草科重樓屬植物的傳統利用及其化學物質基礎。重樓屬包括40個種及變種,作為藥用植物使用的有18個,這些藥用植物在傳統利用上有相似性。目前已對14個種及變種重樓的化學成分進行了研究,報道了207個化合物,其中甾體皂苷121個。甾體皂苷是重樓屬植物的主要活性成分,很好地解釋了其在治療癌症、疔、瘡、出血、胃炎等疾病上的利用。由於它們在藥用功能、化學成分等方麵的相似性,重樓屬植物在資源相互替代上具有可行性。在重樓屬化學成分、藥理活性、生物學特性、毒理學等方麵,還值得深入研究。
[關鍵詞] 傳統利用;延齡草科;重樓屬;甾體皂苷
[Abstract] Medicinal values and their chemical bases of Paris (Trilliaceae) are reviewed. Paris plants include 40 species and varieties. Among them, 18 ones are medicinal plants with similarity in traditional uses. Fourteen species have been studied phytochemically, which led to isolation of 207 compounds including 121 steroidal saponins. These saponins are major active constituents from Paris plants, which can explain the traditional uses of the plants to treat cancer, malignant boil, bleeding, gastritis, and so on. The similarity in medicinal uses and chemical constituents of Paris plants implies the possibility of resource substitution among these species. It is worth to further investigate Paris plants in chemical constituents, pharmacological activity, biological property, and toxicology.
[Key words] traditional use; Trilliaceae; Paris; steroidal saponins
延齡草科Trilliaceae重樓屬Paris植物有26個種及14個變種,分布於歐亞大陸的熱帶至溫帶地區[1-3]。我國為該屬植物的分布中心,有20個種和不少變種,大部分省區均有分布,以西南各省區為多[1-3]。重樓屬植物有很高的藥用價值,其中,滇重樓P. polyphylla var. yunnanensis (Franch.) Hand. Mazz 和七葉一枝花P. polyphylla var. chinensis (Franch.) Hara為2010年版《中國藥典》收載品種[4]。由於長期掠奪式的采挖,缺乏保護,野生重樓資源日益枯竭,重樓屬植物的人工栽培日趨活躍。
2014年6月和9月,作者2次深入雲南省怒江傈僳族自治州進行調查,發現全州重樓種植麵積大約200 hm2。值得注意的是,該州種植的重樓種類較多,包括滇重樓,長柱重樓P. forrestii (Takht.) H. Li,黑籽重樓P. thibetica Franch.,毛重樓P. mairei H. Lév.,狹葉重樓P. polyphylla var. stenophylla Franch.,皺葉重樓P. rugosa H. Li & Kurita和花葉重樓P. marmorata Stearn等,其中以滇重樓和長柱重樓居多,黑籽重樓和毛重樓也占了一定比例。為了探討重樓屬其他種類代替滇重樓和七葉一枝花(華重樓)的可能性,作者對重樓屬植物的藥用價值及其物質基礎進行綜述。
1 重樓屬植物的傳統利用
重樓屬植物在民間常作為傳統藥物在利用。李恒建立起重樓屬植物的分類係統後[1],重樓屬植物的藥用種類得到了很好的區分。作者整理了1975年至2014年出版的文獻,統計出18個藥用種和變種。
重樓屬植物的傳統利用中,不同種及變種之間,有很多相似之處。例如,藥用的18個種和變種,用於清熱解毒、消腫以及治療癌症的有13個,用於疔、瘡等有12個,用於止痛等有12個,用於熄風定驚等有12個,用於止咳、平喘等有8個,用於毒蛇、毒蟲咬傷的有8個,用於止血的有7個,用於胃炎、胃痛等有5個,用於咽喉腫痛的有5個。
2 重樓屬植物的主要化學成分
Wei等曾對2012年及其以前有關重樓屬植物化學成分的研究進行了綜述[27]。本文作者主要檢索了2013年至2014年發表的相關文獻,同時,補充了Wei等遺漏的部分文獻。經統計,目前已對14種和變種重樓的化學成分開展過研究,發現化合物207個[24, 27-40],其中甾體皂苷121個[27-36, 40],三萜皂苷18個[29, 37]。無一例外,所有被研究過的這14個種和變種,都分離得到了甾體皂苷,其中,以重樓皂苷Ⅰ(paris saponin I,polyphyllin D,1;分布在12個種),Ⅱ(paris saponin Ⅱ,asperin,formosanin C, 2;分布在10個種),Ⅵ(paris saponin Ⅵ,3;分布在9個種),Ⅶ(paris saponin Ⅶ,4;分布在13個種),和H(paris saponin H,5;分布在12個種),以及pennogenin 3-O-a-L-arabinofuranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranoside(6;分布在7個種)分布最廣。另外,在10個種中發現了β-蛻皮激素(β-ecdysone,20-hydroxyecdysone,7)。上述這7種成分是重樓屬植物的代表性成分。
此外,重樓屬植物還含有黃酮及其糖苷[27],苯丙素及其糖苷[27,38],以及吡咯裏西啶生物堿(pyrrolizidine alkaloids)[39]等。
3 重樓屬植物甾體皂苷的含量
甾體皂苷是重樓屬植物中最重要的成分。2010版藥典以甾體皂苷為質量控製標準,規定滇重樓和七葉一枝花中重樓皂苷Ⅰ,Ⅱ,Ⅵ,Ⅶ的總含量不低於0.6%。重樓屬植物甾體皂苷的含量,受很多因素(如產地、采收季節、生長年限等)的影響。李海濤等測定了雲南省不同地區滇重樓甾體皂苷含量,最低至0.097%,最高1.477%[41]。趙庭周等研究發現,滇重樓實生苗地下根莖的甾體皂苷含量隨栽培年限的增加而增高,第七年達到最高。一年之中,滇重樓地下根莖的甾體皂苷含量,7月份最高,6月份最低。地下根莖的生長旺盛期從6月份開始,10月份達到頂峰。因此認為,滇重樓藥材的采收周期以7年為宜,采收的最佳時間為10月份[42]。
陳昌祥等和李恒等測定了重樓屬18個種和變種的甾體皂苷含量,含量最高的3個是七葉一枝花(4.05%)、五指蓮重樓P. axialis H. Li(2.39%)和滇重樓(2.09%),含量最低的3個是毛重樓(0.04%),日本重樓P. japonica Franch.(0.06%)和金線重樓P. delavayi Franch.(0.07%)[43-44]。黃芸等測定了重樓屬14個種和變種甾體皂苷含量,含量最高的3個是日本重樓(7.39%)、巴山重樓P. bashanensis F. T. Wang & Tang(6.31%)和滇重樓(5.13%),含量最低的3個是五指蓮重樓(0.36%)、毛重樓(0.72%)和海南重樓P. dunniana H. Lév.(0.79%)[45]。對比上述2個研究結果,五指蓮重樓在第一個研究中甾體皂苷含量居第二位,在第二個研究中,其甾體皂苷含量倒數第一;日本重樓在第一個研究中含量倒數第一,在第二個研究中含量居正數第一。這說明,如果不考慮重樓屬植物的產地、采收季節、生長年限等因素,所獲得的數據說服力是有限的。
4 重樓屬植物傳統用法的化學物質基礎
甾體皂苷是重樓屬植物的主要成分,從目前的研究結果看,甾體皂苷也是其傳統用法的主要化學物質基礎。重樓皂苷Ⅰ(1),Ⅱ(2),Ⅶ(4),和H(5),以及其他一些甾體皂苷(11和12)對人肺腺癌PC-9-ZD和A549細胞、人鼻咽癌CNE細胞、人淋巴細胞性白血病CCRF-CEM細胞、人早幼粒白血病HL-60細胞、小鼠肺腺癌LA795細胞、人宮頸癌SiHa細胞、人子宮內膜癌細胞株HEC-1A細胞、人卵巢癌SKOV3細胞、人肝癌HepG2細胞、人結腸癌HT-29和SW-620細胞、人宮頸癌HeLa細胞、人乳腺癌MCF-7/ADR細胞等10多種腫瘤細胞株的生長有顯著的抑製作用,為重樓屬植物抗癌利用提供依據[33,40,46-55]。 dumoside(8)和chonglouoside SL-6(9)對痤瘡丙酸杆菌Propionibacterium acnes有很強的抑製作用[32,36],可以解釋該屬植物治療疔、瘡等之功效。止血方麵,以重樓皂苷Ⅶ(4)效果最為顯著[56]。重樓皂苷Ⅶ(4)和H(5)對酒精誘導的大鼠胃黏膜損傷有明顯保護作用[57]。但重樓屬植物的有些功能,第3~6,9~13等類別的應用,化學物質基礎還有待闡明。
最近從北重樓中發現了吡咯裏西啶生物堿[39],該類成分可能具有肝髒毒性和致癌作用[58-59],但重樓屬其他植物是否含有吡咯裏西啶生物堿,尚未可知。重樓屬植物通常有小毒,其毒性是否與吡咯裏西啶生物堿有關,值得深入研究。
5 結論與展望
前人曾對重樓屬化學成分、藥理作用、分類學等方麵做過綜述[27,62–66]。作者首次係統討論了重樓屬藥用植物的傳統利用情況,並分析了支持這些藥用功能的化學物質基礎。目前已研究的14種和變種重樓,甾體皂苷無一例外地是其主要成分。而且,甾體皂苷也是其主要用途如抗癌、抗菌、止血、以及治療胃炎等的活性成分。這說明,重樓屬植物資源之間相互替代具有可行性。Wang等也從化學分類學的角度建議,可用黑籽重樓、南重樓、金線重樓和長藥隔重樓P. polyphylla var. pseudothibetica H. Li代替滇重樓和七葉一枝花(華重樓)[62]。除了藥理活性與化學成分外,還應該關注重樓屬植物生物學特性,如種子數目、結實率、萌發率,植株、根莖生長速度,植株抗病性等方麵的研究,這有利於發現質優、價廉的替代品。