茜草的化学成分及其生理活性研究进展.docx

    茜草的化学成分及其生理活性研究进展    袁悦董双双冯文佩樊倩文陈婉茹（陕西理工大学化学与环境科学学院汉中723000）Reference：介绍了茜草化学成分的测定方法及研究进展对茜草的抗氧化性、抗炎免疫、解热镇痛、抗菌、抗乙酰胆碱、抗衰老、抗癌等生理活性近年来的研究状况进行了分析总结，重点讨论了目前茜草研究中存在的问题，指出了茜草的应用价值及今后的发展方向Keys：饲料添加剂；茜草；化学成分；生理活性S816.11 ：A ：1008-6137（2016）04-0014-050 引言茜草(Rubia cordifolia L.)为茜草科植物，为多年生攀援草本，药用其干燥根及根茎，春秋季采挖，除去泥沙，干燥，用作天然染料主要分布在陕西、江苏、安徽、河南和山东等地区茜草的化学成分、药理活性和临床[来自wwW.lw5U.coM]应用已被深入研究，其化学成分以蒽醌类化合物为主，此外还含有萘醌类、环己肽类、萜类、多糖类、微量元素等成分茜草中还有其他一些成分，如β-谷甾醇，胡萝卜苷，羟基茜草素，伪羟基茜草素，茜草酸异茜草素，茜根酸，大黄素甲醚，以及胡萝卜苷，脂肪酸，甾醇，黄酮等由于具有多种活性成分，茜草有良好的抗氧化性、抗炎免疫、解热镇痛、抗菌、抗乙酰胆碱、抗衰老、抗癌等药理作用[1]，因此是一种效果很好的饲料添加剂，在改善饲料营养价值、提高动物的生产能力、保证动物健康、节省饲料成本、增强畜产品品质等方面有明显的效果。

本文综述了茜草化学成分及其生理活性的研究进展，旨在为茜草的研究开发提供理论依据1 茜草化学成分的测定方法茜草中的有效化学成分一般采用UFLC法、大孔树脂法以及超声辅助离子液体-反相液相色谱法测定超快速液相色谱（ultra fast liquid chro?matography,UELC）是一种新型液相色谱技术，可实现高体积流量、高分辨率分析，适用于高通量、高效率的分析工作[2]，被广泛应用于快速分析生物制品和中药材中目标化合物的分离[3]通过使用新型的UFLC系统对比色谱柱分析得到茜草中的有效化学成分大孔树脂吸附法是通过分子间的氢键作用和树脂多孔性结构的筛选作用吸附混合物，经一定溶剂洗脱达到分离纯化目的的一种方法，对中药物的分离纯化十分适合[4]大孔树脂吸附法是一般通过对树脂型号、上样液浓度和体积、洗脱液种类和用量进行筛选，以大叶茜草素的洗脱量与固体得率为指标，确定精制工艺参数，制备茜草总醌提取物[5]超声辅助离子液体-反相液相色谱法是对茜草进行离子液体微萃取，能确定萃取茜草中大叶茜草素与茜草素的最佳离子液体类型，优化大叶茜草素与茜草素含量测定的色谱条件，为茜草的质量控制方法提供科学依据[6]。

2 化学成分研究2.1 蒽醌类蒽醌类化合物是各种天然醌类化合物中数量最多的一类化合物，广泛存在于各种天然植物中，是多种中药的主要活性成分[7]从茜草中分得的蒽醌类化合物主要有：1,6-二羟基-2-甲基蒽醌-3-β-乙酰基-葡萄糖(2→1)-木糖苷、1,3,6-三羟基-2-甲基蒽醌、1-羟基蒽醌、1,2,4-三羟基蒽醌、1,3,6-三羟基-2-甲基蒽醌-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、1,2-二羟基蒽醌-O-β-D-吡喃木糖(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷、1,3-二羟基-2-羟甲基蒽醌-3-O-β-D-吡喃木糖(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷及1,3,6-三羟基-2- 甲基蒽醌-3-O-β-D- 吡喃木糖(1→2)-β-D-(6-O-乙酰基)吡喃葡萄糖苷还从茜草甲醇提取物中得到蒽醌类成分3-甲氧甲酸-1-羟基蒽醌、1,4-二羟基-2-甲基蒽醌、1-羟基-2-甲基蒽醌、1-羟基-2-羟甲基蒽醌、柚木醌[8]茜草根的乙醇提取物中蒽醌类有：茜素(I),1-羟基-2 甲基蒽醌II)、1,3,6-三羟基-2-甲基蒽醌-3-O-(O-6-乙酰基)新橙皮苷(III)、1,3,6-三羟基-2-甲基蒽醌-3-O-新橙皮糖苷(IV )、1, 3, 6-三羟基-2-甲基蒽醌-3-O-(O-6-乙酰基)- β-D-吡喃葡萄糖苷(V)[9]。

姜哲等对茜草醋酸乙酯提取物的低极性部分进行了化学成分研究共分离得到6个化合物，分别鉴定为β-谷甾醇(I)、二氢大叶茜草素(II)、大叶茜草素(III)、2-甲氧酰基-2，3-环氧基-3-异戊烯基-1，4-萘醌(IV)、大黄素甲醚(V)、齐墩果酸(VI)，化合物V首次从该植物分离得到，其中化合物IV显示很强的体外抗癌活性[10]研究开发茜草蒽醌类化合物，将其生理作用运用到医药研究是当务之急2.2 萘醌类萘醌是蒽醌生物合成的中间体，含有蒽醌的植物也应同时含有萘醌[11]茜草根的乙醇提取物中分离可得到萘醌类化合物：羟基- 2H-萘骈[1、2- b]吡喃- 2-酮- 5-羧酸甲酯，3´-甲氧羰基- 4´-羟基-萘骈[1´，2´- 2，3]吡喃- 6-酮,命名为茜草内酯，为一新化合物，3´-甲氧羰基- 4´-羟基-萘骈[1´,2´- 2,3]呋喃，二氢大叶茜草素和2-(3´-羟基)异戊基- 3-甲氧羰基- 1、H-萘氢醌- 1- 0-β- D吡喃葡萄糖苷，萘酸双葡萄糖苷(1,4-二羟基- 3-异戊烯基- 2-萘酸甲酯双葡萄糖苷)[12]。

Koyama从茜草的甲醇提取物中分离得到萘醌类化合物2-氨基甲酰基-3-甲基-1, 4-萘醌、2-氨基甲酰基-3-羟基-1, 4-萘醌、去氧α-拉帕醌、萘氢醌[13]萘醌类化合物及其衍生物具有不同程度的细胞毒作用和抗肿瘤作用，作为天然产物中安全、高效和低毒的抗肿瘤新药已成为研究热点[14]2.3 环己肽类环己肽类成分是指肽链一端(N 端)游离的α氨基与另一端(C 端)游离的α羧基发生缩合脱水反应而形成的环状六肽[15]从茜草中可分离出环己肽类的抗癌单体(RA 系列化合物)，分别是：RA-I、RA-[来自www.lw5u.CoM]II、RA-III、RA-IV、RA-V、RA-VII、RA-IX、RA-X、RA-XI、RA-XII、RA-XIII、RA-XIV、RA-XV、RA-XVI、RA-XVII、RA-XVIII、RA-XIX、RA-XX、RA-XXI、RA-XXII、RA-XXIII、RA-XIV、RA-X、RA-二聚体等茜草的环己肽类化合物能延长白血病、腹水瘤、黑色素瘤等实验小鼠的寿命，有效降低肿瘤的发生率，防止肿瘤细胞的转移，将环己肽类成分的生理性质投入科学研究具有很好的市场和应用价值[16]。

2.4 萜类萜类化合物广泛存在于自然界中，多存在于双子叶植物中，其生理活性有抗肿瘤、抗炎、保肝、神经保护等作用[17]从茜草中可分离到此类成分，其中茜草根中分离得到的烯萜类化合物有茜草乔木醇A、茜草乔木醇B、茜草乔木醇C、茜草哌唑嗪A、茜草哌唑嗪B、茜草哌唑嗪C、茜草萜三醇、齐墩果酸醋酸等，茜草香豆酸和茜草叶酸是最早从中药茜草中分离出的烯萜类化合物[18]目前环烯醚萜类常用作镇咳药、降血压药、解热药以及皮肤病治疗用药等它作为天然药物和传统中药的有效成分，对其生物活性的研究有助于临床治疗方法的改进，为研发新药提供科学理论依据2.5 多糖类多糖是由10 个以上的单糖通过糖苷键连接形成的含醛基或酮基的天然高分子聚合物，广泛存在于动物、植物、微生物中，具有免疫调节、抗病毒及抗癌、调节肠胃等多种生物活性，应用非常广泛[19]黄荣清等将多糖水解后的单糖转化为糖睛乙酸醋衍生物，用气相色谱分析确定了三种茜草多糖由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成茜草多糖QC-I、QC-II和QC-III组成单糖的摩尔比分别为鼠李糖—阿拉伯糖—木糖— 甘露糖— 葡萄糖— 半乳糖—1.0∶0.32∶0.76∶0.66∶1.04∶1.48;1.0∶1.86,1.29,0.99,2.97,3.04和1.0,0.51∶0.13∶0.19∶0.36∶1.04[20]。

孟宪元通过茜草水煮醇沉淀物以5%HCl和H2O提取出多糖A、B的纯度、旋光度、灰分、分子量及组分得出：A、B是由半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖及鼠李糖组成，其中不含胺、氨基酸及氨基糖等杂质；A为右旋115.5°，B为左旋3.3°；分子量均为6 000左右，B尚存在1种分子量1 000左右物质[21]但各糖基的比例和连接顺序尚未明确，有待进一步的研究[15]2.6 微量元素茜草根中含有的微量元素有Fe、Zn、Cr、Mg、Ca、Mn、Cn、Pb、Cd、As、Ai11 种，Fe、Zn、Mg、Mn、Ca、Cu的含量较多，而对人体有害的Pb、Ca、As的含量非常低茜草根中Fe、Zn、Cu、Mn的含量远高于其它部分，对防治心血管病，抗辐射、抗癌、抗衰老等临床研究有一定的科学依据2.7 其他茜草还有其他一些成分，如：萜类、β-谷甾醇、胡萝卜苷、羟基茜草素、伪羟基茜草素、茜草酸异茜草素、茜根酸、大黄素甲醚、胡萝卜苷、脂肪酸、甾醇、黄酮等数种成分[8]3 茜草生物活性研究3.1 抗氧化性自由基及其诱导的氧化反应可损害机体的组织和细胞，导致生物衰老和某些疾病[22]如癌症，高脂血症，急、慢性炎症，糖尿病，心血管等，所以为了防止或减轻过氧化物的形成，从天然植物中寻找低毒或无毒的抗氧化有效成分无疑成为公众的热点。

通过荧光法及分光光度法测定丙二酰二醛(MDA)的含量的方法发现茜草多糖对H2O2所致红细胞的溶血率亦有显著的降低作用[23]茜草多糖对高剂量辐照后小鼠的造血组织和免疫系统具有保护作用，能提高受照小鼠的存活率，茜草多糖RPS- I 、RPS- II 、RPS-III有较明显的清除自由基的能力，且清除率大于93%[24]通过荧光法及分光光度法测定丙二酰二醛(MDA)的含量的方法发现茜草多糖对小鼠肝匀浆在37℃生成MDA含量的抑制率为64.1%，对邻苯三酚产生的O·2有显著的抑制作用(P< 0.01)，对H2O2所致红细胞的溶血率亦有显著的降低作用[22]茜草多糖对高剂量辐照后小鼠的造血组织和免疫系统具有保护作用，能提高受照小鼠的存活率，茜草多糖RPS- I 、RPS- II 、RPS-III有较明显的清除自由基的能力，且清除率大于93%[24]茜草中的多糖成分具有较好的抗氧化性，又易于提取且来源广泛，是一种良好的抗氧化药物3.2 抗炎免疫作用茜草根中的元素对生物体内的免疫系统起着重要的调节作用，能通过体内的酶系发挥对机体代谢功能的协调和控制，从而提高机体的免疫功能，达到抗菌和抗病毒的效果Fe、Cu是人体的必需微量元素，是合成血红蛋白的催化剂，参与造血机能，而其络合物有抗菌消炎作用[15]。

茜草总蒽醌也有抗炎免疫作用，它以广泛应用于治疗风湿及类风湿关节炎及其他自身免疫性疾病研究发现茜草总蒽醌(TAR)对AA大鼠多发性关节炎有明显的治疗作用，通过降低AA大鼠血清中IL1,IL2,IL6,TNF的含量，抑制机体免疫反应，改善局部炎症发挥抗炎作用茜草双酯能降低小鼠体内血清溶血酶含量，使掺入（3H）Td R 的全血白细胞吞噬白葡萄球菌的能力和脾溶血空斑细胞的溶血能力降低，抑制脂多糖（LPS）诱导的小鼠B 细胞的转化和植物凝集素（PHA）诱导的T淋巴细胞转化[9]这为临床应用茜草治疗风湿及类风湿关节炎提供了科学依据,也为开发抗炎抗风湿作用强而毒性小的新一类药物奠定了基础[13][25][26]3.3 解热镇痛作用茜草提取物对大鼠和家兔的发热均有明显的解热作用，对热刺激法引起疼痛及醋酸致小鼠腹疼痛具有明显的抑制作用[27]可通过作用于体温调节中枢引起的发热和痛觉感受器引起的疼痛，达到解热镇痛的作用用热板法、电刺激法、扭体法测定茜草总蒽醌(60mg·kg-1灌胃)对小鼠痛阈值的影响及茜草总蒽醌对伤寒菌苗所。