摘要
:
云实属
Caesalpinia
L.
植物资源丰富,主要分布在热带和亚热带地区,具有很高的药用价值。目前,已经从云实属植物中分离出的化学成分主要包括黄酮类和萜类两大类,药理研究表明其具有抗炎、抗氧化、抗疟等药理作用。近年来,关于云实属植物的质量控制研究比较单薄,不能全面反映药材质量标准。因此,系统综述了该属植物化学成分、药理作用和质量控制研究进展,以期为云实属植物药用活性成分及其作用机制的研究、资源的充分利用、新药开发提供依据。
云实属
Caesalpinia
L.
植物有
100
多种,主要分布在热带和亚热带地区,中国产
17
种,除少数种分布较广外,主要产地在南部和西南部地区
[
1-2
]
。国产云实属药用植物有
14
种,主要有刺果苏木
C. bonduc
(
Linn.
)
Roxb.
、华南云实
C. crista
L.
、见血飞
C. cucullata
Roxb.
、云实
C. decapetala
(
Roth
)
Alst.
、肉荚云实
C. digyna
Rottler
、大叶云实
C. magnifoliolata
Metc.
、小叶云实
C. millettii
Hook.et Arn.
、含羞云实
C. mimosoides
Lam.
、喙荚云实
C. minax
Hance
、洋金凤
C. pulcherrima
(
L.
)
Sw.
、苏木
C. sappan
Linn.
、鸡嘴筋
C. sinensis
(
Hemsl.
)
Vidal
、扭果苏木
C. tortuosa
Roxb.
以及春云实
C. vernalis
Champ.
[
3
]
,其中苏木被《中国药典》
2015
年版收载
[
4
]
,地方质量标准收载了云实和喙荚云实
[
5
]
。云实属植物药用历史悠久,民间将其根、皮、种子入药
[
6
]
,用于治疗风寒感冒、风湿关节炎、跌打损伤、口腔炎、腮腺炎、头痛、牙痛和喉痛等病症
[
7
]
。近年来,随着云实属植物化学成分和药理作用的逐步深入研究,黄酮类、萜类、酚类等多种类型的化学成分被发现。药理研究表明云实属植物及其提取物具有抗炎、抗疟、抗病毒、抗肿瘤等多方面的药理作用
[
8-9
]
,具有较高的药用价值。
随着传统中药广泛应用于临床,近年来对云实属植物的化学成分、药理活性进行了研究,但是对其质量控制的研究较少。因此,本文从云实属植物化学成分、药理作用和质量控制等方面对该属植物的国内外研究现状进行系统综述,以期为进一步研究和开发利用提供依据。
1
化学成分研究
云实属植物所含化学成分众多,目前对该植物的研究发现其中主要活性成分为黄酮类和萜类化合物。
1.1
黄酮类
黄酮类是云实属植物的一类主要成分。目前,从苏木中分离得到
3-
去氧苏木查尔酮
[
10-11
]
、苏木查尔酮
[
10-11
]
、苏木黄酮
B
[
10
]
、
3-
去氧苏木查尔酮
B
[
10
]
、
2′-
甲氧基
-3
,
3
,
4-
三羟基苏木查尔酮
[
12
]
。从刺果苏木中分离得到
2
个化合物,分别为
caesalpinianon
、
6-
O
-methylcaesalpinia-none
[
13
]
。从小叶云实的茎中分离得到
3-
O
-
(
6''-
O
-
E
-
咖啡酰基)
-β-
D
-
半乳吡喃糖苷
[
14
]
、(
Z
)
-7-
羟基
-8-
甲氧基
-3-
(
4-
甲氧基苄基)苯并二氢吡喃
-4-
酮
[
14
]
,从该植物的根中分离出了化合物黄酮类
eucomin
、
intricatinol
、
8-methoxybon-ducellin
、
bonducellin
、
8-methoxyisobon-ducellin
、
3-
(
4-
甲氧基
苄基
)
-5
,
7-
二羟基苯并二氢吡喃
-4-
酮
[
14-15
]
。
在含羞云实的种子中分离出黄酮类化合物(
E
)
-3-
(
3'4'-
二羟基苯亚甲基)
-5
,
7-
二羟基
-
苯并二氢吡喃
-4-
酮、(
R
)
-5
,
7-
二羟基
-3-
(
4'-
甲氧基苄基)苯并二氢吡喃
-4-
酮、
5
,
7-
羟基
-3-
(
4'-
甲氧基苄基)苯并二氢吡喃
-4-
酮、(
R
)
-5
,
7-
二羟基
-
(
4'-
羟基
-3'-
甲氧基苄基)苯并二氢吡喃
-4-
酮、楝叶吴萸素
B
、山柰酚、
5
,
7
,
3'
,
4'-
四羟基
-3-
甲氧基黄酮、柚皮素、槲皮素、木犀草素
[
16-17
]
。
Maheswara
等
[
18
]
从洋金凤中分离出了
2
个化合物(
E
)
-7-
甲氧基
-3-
(
4'-
甲氧苯亚甲基)苯并二氢吡喃
-4-
酮、(
E
)
-7-
羟基
-3-
(
3'
,
4'
,
5'-
三羟基苯亚甲基)苯并二氢吡喃
-4-
酮。另外,有从云实中分离出了黄芪苷
[
19
]
、芦丁
[
20
]
、黄芩素
[
20
]
和芹菜素
[
20
]
4
个化合物。
1.2
萜类
萜类化合物是云实属植物的另一类主要成分,包括倍半萜和二萜类。从云实、喙荚云实、苏木、含羞云实、华南云实等云实属植物中分离得到多个倍半萜和二萜类化合物。
1.2.1
倍半萜类
从云实的叶中分离得到的倍半萜类化合物有桉油烯醇、
4
,
5-
环氧
-8
(
14
)
-
石竹烯
[
19
]
。从刺云实
C. spinosa
(
Molina
)
Kuntze
的豆荚中分离得到
9α-
羟基
-1β-
乙氧基核仁醇、(
+
)
-aphanamol I
、
10-
羟基
-6
,
10-
环氧
-7
(
14
)
-
异癸烷、
artabotrol
[
21
]
4
个化合物。
1.2.2
二萜类
从喙荚云实的种子中分离得到了多个二萜类化合物,其中包括苏木苦素
I
[
1
]
、苏木苦素
J
[
1
]
、
caesalminaxins O
~
T
[
22
]
、云实苦素
U
~
W
[
23
]
、云实苦素
C
~
G
[
24
]
、
spirocaesalmin B
[
25
]
、
caesalpinin M1
[
25
]
、
caesalpinin M2
[
25
]
、云实苦素
E1
~
E3
[
25
]
、
caesalpinin F1
25
]
、
caesalpinin MD
[
26
]
、新苏木苦素
MA
[
26
]
、新苏木苦素
H
[
26
]
、新苏木苦素
P
[
26
]
、
chagreslactone
[
26
]
。
从云实的叶、种子等部位分离出化合物
α-
云实素
[
27-28
]
,
caesaljapin
[
29
]
,
caesaldecan
[
19
]
,
caesaldecins A
、
B
[
30
]
,
caesaldecapes C
、
D
[
31
]
,云实二萜
F1
[
28
]
,
1α
,
6α
,
7β-triacetoxy-14α-methoxy-vouacapen-5α-ol
[
32
]
,新苏木苦素
N
[
27
]
。
从大托叶云实中分离出化合物
caesall E
[
33
]
、
caesalpinin MJ
、
1-deacetylcaesalmin C
和
bonducellpins E
~
G
[
34
]
。从含羞云实的果实中分离得到
caesmimosins A
~
F
[
35
]
,
caesmimotam A
、
B
[
36
]
。从刺果苏木中分离得到
caesalpinin MQ
[
37
]
,
norcaesalpinin O
、
P
[
37
]
,
caesall O
、
P
[
37
]
,
caesalpinolide A
、
B
[
38
]
。
1.3
酚类
从苏木心材中发现
4
个酚类化合物
caesalpiniaphenolsA
~
D
[
39
]
,以及
2
个新的酚类化合物
methyl-2-
(
4
,
4′
,
5′-trihydroxy-2′-
(
methoxymethyl
)
biphenyl-2-yloxy
)
acetate
和
1′-methylcaesalpin J
[
40
]
。周咏梅等
[
41
]
从云实中分离并鉴定了
11
个酚类化合物,分别为
2
,
3
,
5-
三羟基苯甲酸甲酯、原儿茶酸甲酯、
N
-
反式阿魏酰酪胺、
trichostachine
、肉桂酰哌啶、没食子酸、
3
,
4
,
5-
三羟基苯甲酸甲酯、
3
,
4
,
5-
三羟基苯甲酸乙酯、白藜芦醇、
3
,
4
,
3'
,
5'-
四羟基二苯乙烯和原苏木素
A
。
1.4
其他
通过气相色谱
-
质谱法分析云实的挥发油成分,鉴定出了
72
种成分,占总挥发油的
99.6%
。其主要成分是
β-
月桂烯(占
16.6%
)、(
E
)
-β-
罗勒烯(占
12.4%
)、柠檬烯(占
10.4%
)和石竹烯氧化物(占
9.6%
)
[
42
]
。另外从苏木中还发现了
1
个
3-
苯甲基
苯并二氢吡喃衍生物
3'-deoxy-4-
O
-methylepi-sappanol
[
10
]
。
2
药理作用
药理学研究表明云实属植物具有抗炎、抗疟、抗病毒、抗肿瘤和抗疟疾等多方面的作用。从云实属中分离出的卡山烷型二萜更是具有良好的药理活性,受到了国内外学者的广泛关注。
2.1
抑菌
通过对小叶云实根提取到的单体化合物进行了抑菌活性筛选,发现化合物
intricatinol
、
8-methoxybonducellin
、岩白菜素、金丝桃苷和
11-
没食子酰岩白菜素具有不同程度的抑菌作用。其中,
intricatinol
对金黄色葡萄球菌、乙型链球菌以及绿脓杆菌的抑菌效果最好,
intricatinol
和金丝桃苷对肺炎克雷伯氏菌有抑制作用
[
15
]
。
Kumar
等
[
43
]
评价了华南云实对革兰阳性菌和革兰阴性菌菌株的体外抗菌活性,庆大霉素和环丙沙星作为阳性对照药,结果发现其对金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌具有显著活性,最小抑菌浓度(
MIC
)
64
~
128 mg/mL
。
2.2
抗疟疾
Pudhom
等
[
34
]
通过微培养放射性同位素技术测定体外抗疟活性,阳性对照双氢青蒿素的半数抑制浓度(
IC
50
)为
4.0 nmol/L
,从泰国大托叶云实
C.
crista
L.
中发现卡山烷型呋喃二萜类化合物
bonducellpins E
~
G
对恶性疟原虫的多药耐药
K
1
株具有良好的抗疟活性,
IC
50
值分别为
1.6
、
5.8
、
3.8 μmol/L
。
在体内抗疟疾活性实验中,当剂量为
10 mg/kg
时,华南云实种子二氯甲烷提取物对感染伯氏疟原虫小鼠的寄生虫血症水平有显著的抑制作用(
98.6%
),另外从华南云实种子中分离出的
7
个新的呋喃烷型二萜(
caesalpininsC
~
G
,
norcaesalpinins D
、
E
),除
norcaesalpinins G
外,其余化合物对恶性疟原虫
FCR-3/A2
的体外生长表现出明显的剂量相关性抑制作用
[
44
]
。
有研究者同样利用微培养同位素技术测定体外抗疟活性,从苏木种子中发现了
1
个新的卡山型二萜
caesalppansH
表现出抗疟原虫活性
[
45
]
。
Bhattacharyya
等
[
46
]
发现刺果苏木的种子
CbTI-2
对恶性疟原虫的生长、裂殖体破裂过程和红细胞入侵具有很强的毒性,可以开发为有效的抗疟原虫制剂。
2.3
抗肿瘤、抗癌
从刺果苏木中发现了卡山烷型二萜半缩酮
caesalpinolide A
、
B
具有抑制乳腺癌细胞、子宫内膜癌和宫颈癌细胞的活性,且抗肿瘤效果显著,
IC
50
值为
12.8
、
6.1 μmol/L
[
38
]
。用阿霉素作为阳性对照,用
20 μmol/L
的化合物处理细胞
72 h
后发现云实属植物中含有的黄芩素和芹菜素对
MGC-803
细胞系表现出抗肿瘤活性
[
20
]
。巴西木素
A
是一种存在于苏木心材中的天然活性化合物,在
50
~
450 μg/mL
剂量下可诱导乳腺癌
MCF-7
细胞死亡
[
47
]
。
Deepika
等
[
48
]
通过对洋金凤提取物进行银纳米颗粒的合成,用不同质量浓度(
4
~
14 μg/mL
)合成的洋金凤银纳米粒子处理人结肠癌
HCT116
细胞,结果表明合成的洋金凤银纳米粒子对人结肠癌细胞株具有细胞毒性作用,体外抑制率达到
77.5%
。
2.4
抗病毒
通过进行抗病毒实验,利巴韦林作为阳性对照,将相同质量的
Para3
病毒悬浮液加到人喉表皮样癌细胞
Hep-2
,在显微镜下观察抗病毒作用,结果从喙荚云实的种子中发现了
5
个呋喃二萜类化合物
caesalminC
~
G
具有较好的抗
Para 3
病毒活性
[
24
]
。
2014
年,有人从喙荚云实的种子中分离了
7
个呋喃二萜类化合物
spirocaesalmin B
、
caesalpinin M1
、
caesalpinin M2
、
caesalmin E1
、
caesalmin E2
、
caesalmin E3
、
caesalpinin F1
[
25
]
,并且首次评估了所有化合物对流感病毒神经氨酸酶的体外抑制作用,结果显示
7
个化合物显示中等活性,
IC
50
值分别为(
56.8
±
1.42
)、(
51.7
±
2.33
)、(
87.4
±
2.10
)、(
61.5
±
2.19
)、(
64.3
±
2.52
)、(
45.9
±
1.78
)、(
29.0
±
1.95
)
μmol/L
。
2.5
抗炎、镇痛、解热
Parveen
等
[
49
]
采用瑞士白化小鼠,
ig
给予实验动物
100mg/kg
阿司匹林作为阳性对照,以及云实的
70%
甲醇提取物和正己烷提取物
100mg/kg
,评估其抗炎、镇痛、解热活性,通过对各种疼痛模型的考察(包括扭体反应、甲醛诱导的舔足次数和热板法),表明云实的甲醇提取物比正己烷提取物具有更强的镇痛、抗炎和解热作用。
通过对刺果苏木种子核中分离出的化合物进行生物活性筛选,评估了对
4
型磷酸二酯酶(
PDE4
,哮喘病的靶蛋白)和核因子
-κB
(
NF-κB
)表达的抑制作用,结果发现化合物
norcaesalpinin O
对
PDE4
表现出中等抑制活性,化合物
neocaesalpinAH
、
caesalpine A
、
bonducellpin C acetate
对
NF-κB
表达表现出相当强的抑制强度
[
37
]
。
从喙荚云实种子中分离出
3
个新的二萜
caesalminU
,
caesalmin V
和
caesalmin W
,用脂多糖(
LPS
)处理的小鼠单核
-
巨噬细胞系
RAW264.7
研究化合物的抗炎活性,槲皮素作为阳性对照药(
IC
50
为
15.31 μmol/L
)来评估其对
RAW264.7
细胞中
NO
释放的抑制活性,结果化合物
caesalmin U
表现出中等强度的活性,
IC
50
值为
23.72 μmol/L
[
23
]
。
Tong
等
[
50
]
考察了使用完全弗氏佐剂诱发的关节炎在大鼠模型中苦石莲提取物的疗效。结果发现苦石莲的氯仿可溶性组分在体内显著发挥抗关节炎活性,表明该组分可能用作关节炎的有效治疗剂。
2.6
抗氧化
通过评价云实的木材和果皮中甲醇提取物的抗氧化活性,质量浓度为
100
~
1 500 mg/mL
,采用体外方法[
1
,
1-
二苯基
-2-
三硝基苯肼(
DPPH
)、一氧化氮和超氧化物清除]筛选提取物的抗氧化活性,没食子酸用作阳性对照。结果表明云实果皮的抗氧化活性及酚类含量均高于木材
[
51
]
。
通过研究苏木提取物及其主要化合物
brazilin
在
320
~
340 nm
紫外光(
UVA
)照射下的人表皮角质形成细胞中的抗氧化活性和对抗氧化酶表达的影响。结果表明苏木提取物通过谷胱甘肽过氧化物酶
GPX
的亚型
GPX7
活化减少了
UVA
诱导的
H
2
O
2
的产生,且
brazilin
通过
GPX7
表现出与苏木类似的抗氧化作用
[
52
]
。
通过
2
,
2-
联氮
-
二(
3-
乙基
-
苯并噻唑
-6-
磺酸)二铵盐(
ABTS
)和
DPPH
实验研究了云实中没食子酸的抗氧化能力,结果显示分离出的没食子酸在上述两种模型中均显示出显著的体外自由基清除活性,认为云实提取物可以用作有效的抗氧化剂
[
53
]
。
2.7
其他作用
通过研究苏木干燥心材对细胞凋亡、促进体外分化和体内抗急性髓细胞白血病(
AML
)活性的影响,表明通过诱导线粒体凋亡和促进分化,苏木提取物对
AML
细胞具有抑制作用
[
54
]
。另外研究发现从苏木心材分离得到的苏木查尔酮和巴西木素对小鼠血小板聚集具有抑制作用
[
40
]
。
3
质量控制
3.1
定性鉴别
薄层色谱法是对药材的定性鉴别,作为一种简便且成本较低的鉴定方法,在中药鉴别领域被广泛应用。陈玉平等
[
55
]
采用薄层色谱法,采用硅胶
GF
254
薄层板,以三氯甲烷
-
丙酮
-
甲酸(
8∶4∶1
)为展开剂,巴西苏木素和(
±
)原苏木素
B
为对照建立定性鉴别方法,结果表明苏木中各成分能够得到较好分离,收集的
18
批样品显示基本相同的斑点。
王鹤等
[
56
]
建立了云实的薄层鉴别方法,采用硅胶薄层板,以三氯甲烷
-
丙酮
-
甲酸(
8∶4∶1
)溶液为展开剂,喷以
10%
硫酸乙醇溶液,在与对照药材斑点相对应的位置上,供试品色谱显示相同颜色斑点。该方法操作简便,重复性好,可为云实的定性鉴别提供参考,对云实薄层鉴别标准的制定具有指导意义。但是,薄层鉴别法不具有专属性,主要用于定性鉴别。
3.2
含量测定
3.2.1
单指标成分含量测定
在中药材、中药制剂质量标准研究中,选择其有效成分作为指标成分进行含量测定来衡量其质量是否达到要求及产品是否稳定已成为重要内容。代欣等
[
57
]
建立云实属植物中没食子酸的含量测定方法,结果表明肉荚云实含量最高,扭果苏木含量次之,其他种的没食子酸量均低于上述
2
种植物。