金钱草化学成分和药理作用的研究进展

2023-04-19 01:25何秋艳周庆颂
江西科技师范大学学报 2023年6期
关键词:金钱草槲皮素黄酮类

何秋艳,李 洁,周庆颂,周 斌

(江西科技师范大学药学院,江西 南昌 330013)

1 前言

金钱草,又名大金钱草、对坐草、路边黄、遍地黄等,为报春花科植物过路黄Lysimachia christinae Hance 的干燥全草,常见于山坡草原、路边或沟渠较阴湿处,主产于长江以南地区,北至陕西、山西、甘肃等地,在夏秋两季采收[1]。性微寒,味甘、咸,归肝、胆、肾、膀胱经,有利湿退黄、利尿通淋、解毒消肿的功效,常用于湿热黄疸、胆胀胁痛、石淋、热淋及小便涩痛等,也可外敷用于痈肿疔疮、蛇虫咬伤以及跌打损伤[2]。其化学成分主要有黄酮类、酚酸类、挥发油、多糖、氨基酸、鞣质及内酯等[3,4]。不同产地的金钱草所含的化学成分含量有所差异,以四川产质量较优,已录入《四川道地中药材志》[5]。现代药理研究表明其具有利尿排石、利胆排石、镇痛、抗炎抗菌、降尿酸、抗氧化、抗移植排斥及血管保护等多种药理作用[6-8]。目前临床上主要用金钱草及其配方制剂治疗肝胆疾病、结石及尿路感染,其药用价值尚未得到充分开发和利用。本文综述了近年来金钱草化学成分及药理作用的研究进展,旨在为其未来的继续深入研究及临床应用提供参考。

2 金钱草的化学成分

金钱草主要含有黄酮类、酚酸类、挥发油、氨基酸、多糖及鞣质等化学成分,其中黄酮类和酚酸类是其主要活性成分[9]。

2.1 黄酮类

金钱草中黄酮类成分按结构分有黄酮醇类(杨梅苷[11]、异槲皮苷[11-13]、金丝桃苷[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]、异鼠李素-3-O-β-D-刺槐双糖苷[12]、芦丁[12-15]、山柰酚-3-O-β-D-刺槐双糖苷[12,14]、黄 芪苷[12,14]、异 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-对羟基桂皮酰基)-葡萄糖苷[14]、山奈酚-3-O-芸香糖苷[14,15]、槲皮素-3-0-3-D-2"-乙酰基糖苷酸甲酯[14]、槲皮素-3-邻鼠李糖苷[14]、杨梅素[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]、杨梅素-3-O-半乳糖苷[15]、槲皮苷[15]、山柰素[15]、槲皮素-4'-甲基醚[16]);黄酮类(金钱草素[10]、橙皮苷[12]、蒙花苷[12,14]、新西兰牡荆苷-2[12]、夏佛塔苷[13-15]、异夏佛塔苷[13,14]、牡荆素[13,15]、异牡荆素[13,15]、异荭草素[13]、二氢黄酮类[13-15]、芹菜素[13,16]、木犀草素[13-16]、奥卡宁-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]);查耳酮类(三叶豆苷[12]、马里苷[14]);黄烷醇类(表儿茶素[14]、表没食子儿茶素[15]);双黄酮类(穗花杉双黄酮[11]);二氢黄酮类(柚皮素[13-15]、甘草素[13])及花青素类(原花青素B1[15])。

2.2 酚酸类

金钱草中酚酸类成分有绿原酸[13-15]、原儿茶酸[13,15]、阿魏酸[13,15]、咖啡酸[14-16]、新绿 原酸[14,15]、迷迭 香酸[14]、丁香酸[15,16]、对香豆酸[15,16]、没食子酸[15]、2,3,4-三羟基苯甲酸[15]、咖啡酰苹果酸[15]、对羟基苯甲酸[16]、3,3'-二甲氧基鞣花酸[16]、儿茶酸[16]及香草酸[16]。

2.3 挥发油类

金钱草中挥发油类成分有烯类[17,18](α-蒎烯、α-石竹烯、α-菖蒲烯、α-侧柏稀、β-伞花烯、β-蒎烯、海茴香烯、异兰烯、榄香烯、α-柏木萜烯、β-石竹烯、α-愈创木烯、α-律草烯、α-广藿香烯、δ-衣兰油烯、α-姜黄烯、β-瑟林烯、α-法呢烯、α-瑟林烯、α-衣兰油烯、β-愈创木烯、毕澄茄烯);醛类[17](壬醛、己醛、青叶醛、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);醇类[17,18](1-甲基环丙烷甲醇、6-甲基-1-庚醇、3,11-十四碳二烯-1-醇、芳樟醇、α-松油醇、紫苏醇、柏木醇、蓝桉醇、广藿香醇);酮类[17,18](1-癸烯-3-酮、甲基庚烯酮、香叶基丙酮、胡薄荷酮、长叶薄荷酮、正戊基-2-呋喃酮、2-羟基-5-甲基苯乙酮、β-紫罗兰酮、植酮);烷烃类[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、樟脑及石竹素[18]等。

2.4 萜类

金钱草中萜类成分主要是五环三萜类化合物有槐花皂苷III、大豆皂苷I、去氢大豆皂苷I、羽扇豆皂苷PA4[19]、百两金素A、朱砂根皂苷B、lysichriside A、lysichriside B、primulanin、lysikokianoside I、primulanin、lysikokianoside I、anagallisin C[20]。

2.5 氨基酸类

金钱草中氨基酸成分有苏氨酸、谷氨酸及苯丙氨酸[15]。

2.6 多糖类

金钱草中多糖成分有6 种,其中一种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 其它类

金钱草中还含有有机酸类(亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、花生四烯酸[14]、苹果酸、D-甘露酸、半乳糖二酸[15]、苯甲酸、糠酸[16]);矿物质[69](钙、镁、铁、锌、铜、锰、镍);酚类[16](儿茶酚、对苯二酚);内酯类(鼠李酮酸γ-内脂[10]);甾醇(胡萝卜苷[16])及6,7-二羟基香豆素[16]。

3 金钱草的药理作用

现代药理研究发现金钱草具有利尿排石、利胆排石、镇痛、抗炎抗菌、降尿酸、抗氧化及血管保护等作用[6],与其传统的利湿退黄、利尿通淋、解毒消肿等功效基本相符但更广泛。

3.1 抗结石作用

3.1.1 抗泌尿系统结石

临床上常用金钱草及其复方制剂治疗泌尿系统结石,且疗效较好[22]。金钱草通过增加尿量,使肾盂和输尿管内压增高及增加输尿管蠕动频率等多方面促进肾及输尿管结石的排出[23]。宋强等[24]发现金钱草黄酮提取物通过增加草酸钙结石大鼠尿中草酸根和钙离子的排出、减少草酸钙结晶的沉积,发挥抗结石作用。陈曙辉等[25]运用网络药理学技术提出金钱草可通过炎症调节相关通路、钙信号通路、MAPK 通路等多通路、多靶点治疗泌尿系统结石,且发挥该作用的物质基础可能是山奈酚和槲皮素[26]。

3.1.2 抗肝胆结石

金钱草作为传统治疗肝胆疾病的药物,在临床上用于肝胆结石防治方剂中的用药频次位居首列[27]。金钱草发挥利胆作用主要是通过:(1)促进胆汁分泌,使胆内压增高,从而增加胆汁排泄;(2)调节胆管节律性收缩,减少胆汁淤积[28]。Yang X 等[29]通过胆囊炎豚鼠胆汁分泌实验发现,金钱草可促进胆汁酸分泌及胆汁排空,表明其有利胆作用。温幼敏等[30]发现金钱草不仅可以促进大鼠胆汁分泌,改善胆红素水平,还可缓解因胆囊、胆管发生节律性移动或胆结石阻塞引起的胆绞痛。金钱草水提取物可促进胆固醇结石小鼠的胆汁分泌,显著降低胆囊中胆固醇水平,使胆结石体积明显减小,肝脏组织形态明显改善[31]。金钱草还可通过调节小鼠肠道菌群预防胆固醇结石的发生[32]。

3.1.3 抑制结石生长

金钱草可通过促进肾及集合管内草酸钙结晶的排泄并抑制其堆积长大发挥抗结石作用[33]。邹志辉等[34]经实验发现,金钱草黄酮类成分抑制草酸钙结晶形成的作用与体内钙代谢有关。陶婷婷等[35]研究发现金钱草总黄酮可使大鼠尿液中钙和草酸含量显著降低,草酸钙结晶量变少,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增高,丙二醛(MDA)含量降低,肾组织骨桥蛋白(OPN)表达水平降低,表明金钱草总黄酮抑制结晶形成机制可能与其调控OPN 的表达和抗氧化应激有关。此外,张智源等[36]证明金钱草提取物通过抑制P38MAPK 蛋白的磷酸化减少草酸钙结晶的形成。

3.2 镇痛抗炎作用

金钱草提取物具有明显的镇痛抗炎作用,可显著降低二甲苯所致的小鼠耳肿胀率和乙酸所致的小鼠腹腔扭体频率[6]。阎婷等[37]报道金钱草总黄酮可显著抑制5-脂氧酶(5-LOX)的活性,对T 细胞也有一定的抑制作用。宋玲玲等[38]发现金钱草可不同程度地降低小鼠体内肿瘤坏死因子α(TNF-α)、一氧化氮(NO)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、白细胞介素1β(IL-1β)等炎性因子水平,抑制炎性反应。芦丁和槲皮素可通过抑制肥大细胞P2X7 受体的活性和炎症生成酶环氧合酶(COX)和LOX 的活性减轻炎症性疼痛[39,40]。张泽朝等[41]运用网络药理学方法提出金钱草-土茯苓主要是通过调控蛋白磷酸化、T 细胞增殖以及细胞炎性因子活性等机制治疗前列腺炎。代谢组学研究还发现金钱草可通过调节大鼠组织中前列腺素E1 和E2 的表达从而调节滑膜血小板聚集和炎症的产生,可能对滑膜炎类疾病特别是骨关节炎有治疗作用[42]。

3.3 机体保护作用

3.3.1 保护肝脏

金钱草提取物有显著的抗肝损伤作用,可改善酒精及四氯化碳引起的急性肝损伤和类风湿性关节炎药物(雷公藤)引起的慢性肝损伤。金钱草可显著降低患肝损伤小鼠血清中天冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性,其作用机制可能是通过抗氧化应激损伤发挥肝脏保护作用,且该作用与槲皮素和山奈酚的剂量相关[43]。田静等[44]研究发现金钱草能降低大鼠血清总胆红素(TBiL)、ALT、AST、碱性磷酸酶(ALP)及γ-谷氨酰转肽酶(γ-GT)的水平,改善肝组织形态结构,逆转四氯化碳造成的肝损伤,发挥保肝作用。文献报道金钱草水提物及不同浓度的醇提物均可抑制肝脂质过氧化和抗氧化应激,降低由雷公藤引起的肝损伤[45]。槲皮素和芦丁可通过免疫调节、激活AKT/mTOR 通路蛋白表达,并抑制铁死亡而发挥肝脏及体内多器官损伤的保护作用[46]。

3.3.2 保护肾脏

金钱草发挥肾脏保护作用主要是通过以下方面进行的:(1)提高机体内抗氧化能力,缓解氧化应激损伤;(2)抑制机体炎性因子的释放;(3)调节体内多种代谢途径。金钱草提取物可不同程度逆转雷公藤所致的肾毒性发挥肾脏保护作用,可能与金钱草调控肾脏p-NF-κB/COX-2 通路及抑制NO、iNOS、IL-1β、TNF-α 等炎性因子水平、抑制肾脏炎性反应等机制有关[38]。杜毅等[47]通过代谢组学和GC-MS 分析方法研究证明金钱草可通过调节小鼠体内氨基酸、糖、嘌呤及脂代谢等多种代谢途径发挥肾脏保护作用。Chen W 等[48]研究发现金钱草对草酸钙结石小鼠的肾损伤有治疗作用,该作用与OPN、CD44 和钙结合蛋白表达水平有关。

3.3.3 保护脑及神经

金钱草醇提物通过降低细胞活性氧(ROS)水平、抑制Ca2+内流及提高谷胱甘肽相关酶活性而提高细胞活力,减少细胞死亡,显著减缓神经元细胞病变和氧化应激损伤,发挥神经保护作用[49]。阚桐等[50]研究发现金钱草提取物可通过抗氧化应激和抑制炎症反应等作用改善大鼠大脑神经行为评分和脑缺血再灌注损伤,缩小脑梗死面积,且该作用可能与调节miR-129-5p 的表达有关,为脑保护药物开发提供了新方向。

3.3.4 保护血管

胡致君等[51]将不同溶剂制得的金钱草提取物作用于大鼠去除内皮细胞的主动脉血管,能使收缩的血管发生不同程度的舒张,舒张作用与剂量呈正相关,乙酸乙酯部位扩张血管作用最强,其作用机制可能是通过激活内皮型一氧化氮合酶(eNOS)使内皮细胞释放NO,发挥舒张血管作用。文献报道金钱草醇提物的不同萃取部位均有血管保护作用,其作用机制可能是通过抑制氧化酶亚基(gp91phox、p47phox 及p67phox )的表达和增强血管中eNOS 的磷酸化,使主动脉ROS 的形成减慢和内皮依赖性血管舒张增强发挥作用[52]。

3.4 预防高血脂、糖尿病及其并发症

金钱草提取物可降低高胆固醇胆结石小鼠的血清总胆固醇、甘油三脂、特别是低密度脂蛋白水平[32]。李飞艳等[53]报道金钱草可以改善高血脂症大鼠的脂代谢,并能降低高血脂症的相关炎症水平。此外,金钱草提取物具有醛糖还原酶(AR)抑制作用,在高糖情况下,可迅速与AR 活性部位结合,竞争性抑制AR 活性,有效阻碍山梨醇积累以及后续的渗透应激反应表现出降血糖作用[54]。金钱草还可降低糖尿病肾病大鼠的血糖并改善其肾功能,可能是通过抑制糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)的活性、促进Akt 蛋白的表达,从而抑制机体氧化应激反应,对糖尿病及其并发症有潜在的治疗作用[55]。

3.5 抗痛风

王佰灵等[56]运用网络药理学和分子对接的方法发现金钱草中包括槲皮素、山奈酚等15 个活性成分和99 个作用靶点可治疗痛风,可能是通过抑制尿酸生成、促进尿酸排泄及改善炎症等多方面发挥作用。石玮等[57]报道对代谢性高尿酸血症小鼠灌胃给予金钱草水提物和山药水提物等一周后,金钱草单剂量组和金钱草合剂组均能不同程度地降低血清尿酸水平。不同剂量的金钱草醇提物和水提物均可降低高尿酸血症小鼠的血清尿酸水平,醇提物降尿酸效果显著,且对正常小鼠基本无影响[58,59]。

3.6 抗氧化

金钱草提取物可使大鼠体内SOD 和过氧化氢酶(CAT)活性显著增加,表现出强抗氧化作用[50]。楚红英等[60]在金钱草多酚的提取和其体外抗氧化作用研究实验中,发现金钱草多酚可提高DPPH、羟基自由基及超阴离子的清除能力和抗脂质氧化能力。金钱草乙醇提取物的不同组分对氧化损伤的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)有修复作用,其中正丁醇组分表现出最强的清除自由基能力和提高内源性抗氧化活性,且发挥该作用的主要物质是黄酮类和酚酸类化合物[61]。

3.7 防治癌症

金钱草提取物可通过抑制MCF-7 和HCC38 的增殖、诱导其凋亡、抑制上皮-间质转化(EMT)及细胞迁移等发挥抗乳腺癌作用[62]。Naksuriya 等[63]发现黄酮类物质对白血病、宫颈癌和乳腺癌细胞的增殖都有一定程度的抑制作用,但对正常细胞几乎无影响,且其水解产物抑制作用更强,表明黄酮类及其水解产物对上述癌症有一定的预防作用。网络药理学研究发现金钱草中有29 个活性成分和肺癌的42条通路有关,并在人肺癌细胞A549 体外实验中发现金钱草和雷公藤可协同发挥抗癌作用,其作用机制与MAPK 通路和PD-1 检查点通路有关[64]。

3.8 其它作用

吴超伟等[65]通过抗菌实验和急性毒性实验发现金钱草颗粒对典型的革兰氏阳性菌和阴性菌(金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌和变形杆菌)都有显著的抑制作用,且大剂量服用无不良影响。Shim等[66]研究发现金钱草水提物可通过抑制破骨细胞分化和骨吸收,显著抑制骨小梁丢失,明显减少卵巢切除引起的体重增加和脂肪积累。这表明金钱草提取物可能通过抑制破骨细胞分化及脂肪积累改善绝经引起的骨质疏松症和肥胖。此外,金钱草可通过抑制脂肪组织中的血管生成从而减少脂肪生成,对预防和治疗肥胖有潜在作用[67]。

4 结论

金钱草是我国的传统中药材,分布广泛、廉价易得、应用历史悠久且副作用小。目前对金钱草的化学成分及治疗作用研究主要集中在黄酮类化合物上。现代药理研究表明多糖具有抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、机体保护、抗血栓及防止糖尿病等多种药理作用[68,69],因此对金钱草多糖等其它成分的深入研究可为金钱草的开发及应用提供更多依据,使其在临床发挥更多的作用。

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