鬼针草的提取分离纯化及其药理作用的研究进展

(整期优先)网络出版时间:2022-06-02
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鬼针草的提取分离纯化及其药理作用的研究进展

李怀宇 ,姚艳云,张晓红

大理护理职业学院 671006






摘要:鬼针草作为民间传统常用草药,清热散瘀、消肿解毒等功效被广泛应用,为了能对鬼针草进一步研究与开发利用提供参考,本文对其近5年的提取分离纯化及药理作用进行综述和展望。

关键鬼针草;提取分离纯化;药理作用


Research Progress on extraction, purification and pharmacological action of Bidens bipinnata

LI Huai-yu,YAO Yan-yun,ZHANG Xiao-hong

ABSTRACTBidens bipinnata is widely used as a traditional folk herbal medicine with the functions of clearing heat and removing blood stasis, detumescence and detoxification. In order to provide reference for further research and development of Bidens bipinnata, the extraction, purification and pharmacological effects of Bidens bipinnata in recent 5 years were reviewed and prospected.

KEY WORDBidens bipinnata;Extraction, separation and purification;pharmacological action


鬼针草(Bidens bipinnata)又名婆婆针,菊科一年生草本鬼针草属植物,主要分布于热带和温带地区[1]。云南省气候得天独厚,极利于鬼针草的生长,在广大的农村随处可见,生于村旁、路边及荒地中,采摘后主要用于喂养牲畜,德宏等少数地区也作凉茶饮用。鬼针草性稍寒,味微苦,无毒,全草入药,有清热、解毒、消肿与散瘀等功效,民间常用它治疗肠炎、黄疸、疔疮肿毒、痢疾等疾病。随着植物化学分离技术的发展,通过对其主要化学成分进行提取分离与纯化,获得黄酮类、挥发油、聚多炔类、三萜类、甾醇类、胆碱、酚酸类、氨基酸、微量元素等成分,具有抗肿瘤、保肝、调节血压、降血糖、抗炎抑菌、调节血脂、促泪腺分泌等多种药理作用[2]

1 鬼针草的提取分离纯化

鬼针草化学成分丰富,提取分离纯化方式多年前就已纯熟实用,故近5年的文献鲜有报道。韩续等[3]使用70%乙醇对鬼针草进行提取,用HPD 100型大孔吸附树脂、MCI小孔树脂凝胶、柱层析方法分离纯化,通过核磁解析并与文献比对鉴定,获得异奥卡宁、没食子酸、金丝桃苷等12种单体化合物。万仲贤等[4]使用75%的乙醇对白花鬼针草进行提取,使用硅胶色谱、Sephadex LH-20色谱、C18反相硅色谱分离纯化,以1HNMR、13C-NMR、质谱鉴定化学结构,获得奥卡宁4′-O-D(2″,4″,6″-三乙酰基)-吡喃酮葡萄糖苷、邻苯二甲酸异丙酯、原儿茶酸等6个化合物。

鬼针草黄酮是鬼针草最主要的药理活性物质,具有保肝、抗炎、抗氧化等作用,其化学成分构成是当前研究的热点。韩续[5]对获得鬼针草总黄酮的第Ⅰ、Ⅱ部分进行分离纯化,经波普技术进行鉴定后,得到咖啡酸乙酯、苏式-二羟基脱氢二松柏醇、木犀草素等12个单体化合物。许多研究者还对其进行工艺优化。彭璟等[6]通过L9(34)正交试验设计对鬼针草粗粉进行醇提与水提试验并比较,以芦丁作标准品,使用紫外分光光度计测定总黄酮含量。结果表明两种方法均可获得鬼针草总黄酮,醇提法优于水提法,但水提法更适用于大工艺生产。李媛媛等[7]通过Box-Behnken设计建立响应面模型,考察乙醇浓度、用量、提取次数、提取时间4个因素来确定鬼针草茎中总黄酮提取的最佳条件。结果表明:70%乙醇、液料比12∶1(mL/g)、提取3次、提取1.5 h为最佳提取工艺。梁雪芳等[8]利用超声提取三叶鬼针草总黄酮,考察乙醇浓度、乙醇用量与超声时间3个因素确定三叶鬼针草总黄酮提取的最佳条件,实验结果表明:12倍量80%的乙醇、超声提取2次、45min/次为最佳提取工艺。张玲[9]利用纤维素酶法辅助提取鬼针草叶中的总黄酮,通过星点设计-效应面法确定最佳条件。结果表明:酶解温度41.9℃、酶解pH值4.35、酶用量1.14%为最佳提取工艺。杨秀东[10]通过响应面法研究鬼针草总黄酮类物质提取的最佳条件。结果表明:使用乙醇浓度63%、果胶酶、酶解时间2 h、酶解pH值4为最佳提取工艺。

鬼针草挥发油可用于医疗、香料工业、化学工业等诸多领域。惠阳等[11]研究海南地区三叶鬼针草花、叶与地上部位的挥发油成分,通过水蒸气蒸馏法来提取挥发油,采用GC-MS法对其化学成分分离分析,共鉴定出吡咯、叶醇、2-庚醇等45种化合物,其中石竹稀、α-石竹稀、大根香叶稀等7种为共同成分,而苯基-1,3,5-庚三炔为三个部位挥发油的主要成分。

此外,李莹等[12]还研究了白花鬼针草主要过敏原花粉的致敏性,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、离子交换层析法及Western blotting等提取分离纯化和鉴定。实验结果表明:主要变应原的分子质量为70ku,65ku,54ku,49ku,39ku和33ku;其中70ku时致敏性最强。

2 鬼针草的药理作用

2.1 抗肿瘤

鬼针草提取物在体外对多种肿瘤细胞有抑制作用。沈艺玮[13]通过乙醇回流提取法获得鬼针草粗提物,将不同极性溶液萃取获得石油醚部位、氯仿部位、乙酸乙酯部位及正丁醇部位进行体外抗肿瘤活性筛选。证明了4个萃取部位对人肝癌HePG-2细胞、人肺癌A549、人鼻咽癌CNE细胞均有不同程度的抑制作用,抑制率均随给药剂量的增加而加强,其中,鬼针草石油醚部位对细胞的抑制作用较其他3个部位强。万仲贤等[14]以75%乙醇回流提取白花鬼针草,浓缩后以石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,得到4个不同的极性部位,采用MTT法证明了白花鬼针草的乙酸乙酯萃取部位对RKO细胞增殖抑制作用最显著,IC50值为80 μg/mL。吴建国等[15]使用95%乙醇提取白花鬼针草,得到乙酸乙酯部位,通过流式细胞术方法,证明白花鬼针草乙酸乙酯部位能通过降低线粒体膜电位,诱导RKO细胞的凋亡,具有显著的抗肿瘤活性。

鬼针草及提取物对小鼠肿瘤也有抑制作用。胡伟等[16]证明鬼针草总黄酮中槲皮素可能通过阻断大鼠肝星状细胞的TGF-β1/Smad信号通路,进而阻断肝星状细胞的活化与增殖。邓子云[17]对鬼针草总黄酮提取物进行分离纯化筛选出单体化合物。其中,化合物山奈酚、槲皮素、松脂素、异奥卡宁在200~12.5μmol/L浓度范围内可显著抑制肝星状细胞的增殖。

2.3 调节血压

据文献报道,鬼针草具有显著的降压作用。郑梅生等[18]发现明鲜鬼针草对大鼠心肌有保护作用,能够改善大鼠高血压心肌肥厚状况。刘旭杰等[19]发现鬼针草具有降压作用,其作用机制可能与直接扩张血管平滑肌有关。阮氏香江[20]证明大鼠使用鬼针草水提物后能显著降低由一氧化氮合酶抑制剂L-NAME诱发的高血压,作用机制可能是通过使NO的产生增加,从而减少血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂和内皮素-12中内源性物质的释放。刘红梅[21]证明服用鬼针草对控制瘀血阻滞型低、中危原发性高血压患者具有显著的临床疗效,且表明鬼针草治疗上述类型患者合并高脂血症较氯沙坦更有优势。HEN Y等[22]证明鬼针草可能通过抑制肾素和血管紧张素转换酶的活动而表现出较好的降压效果,其中黄酮类化合物发挥着关键作用。另外,有些民间草医认为,鬼针草对血压有双向调节作用,服用后可降低高血压患者的血压,回升血压偏低患者的血压,血压正常的人则无变化。

2.4 降低血脂

鬼针草在降低血脂方面也有作用,其作用机制可能是抑制了胆固醇酯转移蛋白水平。Mariela等[23]认为鬼针草乙醇提取物可作为降脂剂,其具有降血脂活性,能明显降低胆固醇、低密度脂蛋白与甘油三酯的含量。

2.5 降低血糖

黄桂红等[24]发现鬼针草黄酮可能通过调控PI3K/AKT1/GLUT4信号通路中转录因子的基因及蛋白表达,进而改善HepG2细胞胰岛素抵抗作用。同时,他们还发现鬼针草醇提物使糖尿病小鼠的血糖含量降低,改善小鼠糖耐量,提高胸腺和脾指数。

2.6 促泪腺分泌

鬼针草对实验性动物干眼症及女性中重度绝经期干眼症均具有良好的效果,临床应用前景可期。杨继红[25]非那雄胺给大鼠灌胃14 d诱导出雄激素缺乏性干眼,鬼针草治疗阿托品干眼兔,同步灌胃鬼针草提取物,结果鬼针草改善大鼠泪液分泌、稳定泪膜,有效缓解了干眼眼表症状,抑制泪腺组织炎症反应。邵毅[26]将新西兰白兔去除卵巢制造兔围绝经期干眼症,使用鬼针草滴眼液后证明能有效治疗围绝经期性激素水平下降导致的兔干眼症。进一步实验后,发现鬼针草对女性中重度绝经期干眼症状作用明显。李凯等[27]发现鬼针草可以促进阿托品干眼兔泪液分泌,改善角膜上皮的损伤情况,遏抑泪腺组织凋亡与炎性反应,对泪腺组织有一定的保护作用。2.7 抗炎抑菌

抗炎抑菌是鬼针草重要的药理作用。赖有莲等[28]使用硫酸镁配合鲜鬼针草外敷对胺碘酮所致的静脉炎患者有良好的疗效,明显缩短了红肿及疼痛消失时间,提高了治愈率。宋剑武等[29]采用二倍微量稀释法,检查并证明鬼针草血清有利于增强氨基糖苷类、β-内酰胺类和酰胺醇类抗菌药对耐药大肠杆菌的抑制。张瑞娇等

[30]通过伤寒菌致家兔发热、2,4-二硝基苯酚致大鼠发热、流感甲型和乙型病毒感染的犬肾细胞等模型和体内外抗菌试验,证明了鬼针草提取物具有解热、抗菌和抗病毒作用。

2.8 其他作用

除上述药理作用外,鬼针草还能保护心肌、抗伪狂犬病毒。马瑜红等[31]证明鬼针草总黄酮对缺血再灌注大鼠心肌具有保护作用,能减少心肌梗死范围,机制可能与其抗炎、抗自由基作用有关。郭志军[32]发现鬼针草对体外与体内抗伪狂犬病毒活性有一定作用,且配伍红车轴草、绞股蓝、甘草的复方发酵制剂等有助于降低断奶仔猪腹泻率。

3 展望

鬼针草极易成活,生长无需特殊土质要求,遍布云南各地,为其开发利用提供了坚实的基础。鬼针草备受关注,还与其明确的药理作用息息相关,在查阅大量文献报道后,笔者认为在药理作用方面的研究还不够全面,不够深入。一方面,多数报道对其抗肿瘤抗肿瘤作用仍集中在体外试验,对体内研究报道极少,其实,作为民间沿用至今的草药,《本草纲目》及现代药理学研究都证实了鬼针草无毒,安全性极好,因此,在抗肿瘤作用研究方面,我们也可以直接进行相应的动物实验。另一方面,对于已经明确的药理成分,如抗炎抑菌等不要局限其用途,还可应用于化工产业,开发廉价、适用的祛痘、消炎等类似产品。



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