黃焜慧，龍春林，2*

1中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，北京 100081;2 中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所，昆明 650201

龍膽科(Gentiannaceae)穿心草屬(Canscora Lam.)植物全球約30 余種，為一年生草本，模式種為貫葉草(C.perfoliata Lam.)，主要分布于非洲、亞洲及大洋洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)。我國(guó)有3 種，分布于華南地區(qū)，為鋪地穿心草［Canscora diffusa(Vahl)R.Br.ex Roem.＆ Schult.］、穿心草［C.lucidissima (Levl.＆ Vaniot)Hand.-Mazz.］和羅星草(C.andrographioides Griffi.ex C.B.Clarke)［1，2］。印度、中國(guó)等多個(gè)地區(qū)將其中幾個(gè)種作為傳統(tǒng)藥用植物廣泛使用，治療癲癇、神經(jīng)衰弱、肝炎、膽囊炎、蛇蟲咬傷等疾病，是重要的民間藥材。隨著科研技術(shù)的發(fā)展，科研人員從該屬植物中分離得到口山酮(xanthones)、三萜(triterpenoids)、黃酮(flavonoids)等具有良好生物活性的化學(xué)成分。研究表明口山酮類化合物具有多種的藥理活性，如抗瘧、保肝及治療急慢性肝炎的、抗氧化、抗結(jié)核、抗抑郁等［3，4］，是一類具有較大發(fā)展空間的活性天然產(chǎn)物。隨著研究的深入，從該屬植物中分離得到的口山酮類成分不斷增多，同時(shí)進(jìn)一步開展了對(duì)該屬多個(gè)種不同成分生物活性的檢驗(yàn)與分析。本文綜述了穿心草屬藥用植物的傳統(tǒng)利用、化學(xué)成分及藥理活性研究進(jìn)展，以期為該屬植物的開發(fā)利用提供參考。

1 穿心草屬植物的傳統(tǒng)藥用

穿心草屬(Canscora)最早由拉馬克于1785年命名［5］。該屬植物在亞洲、非洲以及大洋洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)均有分布，不同種類各個(gè)部分被用于治療不同的疾病，各個(gè)地區(qū)的原住民部落的藥用方法有所不同(表1)。

在穿心草屬的30 多種植物中，有4 種是最為常用的傳統(tǒng)藥物，他們分別是C.decussata (Roxb.)Schult.＆ Schult.f.，C.diffusa，C.perfoliata 和C.lucidissima。其用法也因地而異，主要有煎煮后口服和外敷兩種方法。不同的地區(qū)對(duì)該屬的不同種用法不同，但是在用途方面有極大的相似性。印度的大部分地區(qū)將該屬植物用于口腔疾病、胃腸炎癥以及精神性疾病的治療。阿育吠陀是印度地區(qū)最古老的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)之一，自公元前12 世紀(jì)沿用至今［6，7］。C.decussata 是阿育吠陀Medhya rasayana 類別中Shankhpushpi 的基源植物，使用地區(qū)廣泛，藥效確切，通常用于治療精神錯(cuò)亂、癲癇、神經(jīng)衰弱等疾?。?，9］。中國(guó)大部分地區(qū)用于肝炎、膽囊炎的治療，如穿心草，主要分布于貴州、廣西等地，民間用于肺熱咳嗽、胃痛、黃疸、毒蛇咬傷等。壯族、仫佬族等少數(shù)民族同樣作為治療黃疸型肝炎、胃炎、跌打內(nèi)傷的常用藥材而廣泛使用。羅星草(C.Andrographioides)全草用于急性膽囊炎、泄瀉、乳蛾、跌打骨折、關(guān)節(jié)腫痛等疾病的治療［10，11］。綜合上述記載，該屬植物多有抗菌消炎作用，主要用于肝炎、胃腸道疾病及精神性疾病等的治療。

植物作為藥物來使用的歷史最早可以追溯到人類進(jìn)化的初期，不管是在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)還是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，藥用植物都在減輕人類的疼痛上都起到了重要的作用［12，13］。基于少數(shù)民族及當(dāng)?shù)卦∶竦拿褡逅幬飳W(xué)已被認(rèn)為是新藥發(fā)現(xiàn)的一個(gè)工具［14-16］。對(duì)于穿心草屬植物藥用傳統(tǒng)知識(shí)，需要進(jìn)行更多科學(xué)研究，以便進(jìn)一步驗(yàn)證其傳統(tǒng)知識(shí)的正確性與有效性。

表1 穿心草屬植物的傳統(tǒng)藥用Table 1 Traditional medicinal uses of Canscora Lam.

2 化學(xué)成分研究

2.1 口山酮類(Xanthones)化合物

1821年，Henry 等［37］從龍膽科植物Gentiana lutea L.中分離得到第一個(gè)口山酮化合物，即1，7-二羥基-3-甲氧基口山酮。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，研究工作者已提取分離得到200 多個(gè)口山酮化合物，其中從穿心草屬植物中分離得到31 個(gè)口山酮化合物(表2，圖1)。酮為黃色或無色化合物，與黃酮類化合物(flavonoids)有相似的顏色反應(yīng)及色譜特征。天然口山酮主要是一些高等植物、真菌和地衣產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物，其藥理性質(zhì)和在分類學(xué)上的重要性引起研究人員極大的興趣［38］。酮的母核為苯并色原酮，有8 個(gè)可被取代的位置。根據(jù)取代基的不同，提取分離得到口山酮衍生物有簡(jiǎn)單的氧代口山酮(simple oxygenated xanthones)、酮糖苷(xanthone glycosides)、異戊烯基取代的口山酮(prenylated and related xanthones)、酮木質(zhì)素(xanthonolignoids)及其它口山酮化合物(miscellaneous xanthones)等五大類［39］。酮甙類化合物則根據(jù)連接的糖苷原子的不同分為口山酮氧苷和口山酮碳苷兩種類型。酮甙類化合物對(duì)于龍膽科的植物有著重要的化學(xué)分類的意義，絕大部分的口山酮甙都分布于龍膽科的各個(gè)屬中。

表2 穿心草屬中口山酮類化合物Table 2 Xanthone compounds of Canscora Lam.

注:A:Canscora decussata (Roxb.)Schult.＆ Schult.f.;B:C.lucidissima (H.Lév.＆ Vaniot)Hand.-Mazz.

圖1 穿心草屬中口山酮類化合物Fig.1 Xanthone compounds of Canscora Lam.

2.2 其他類化合物

目前研究從穿心草屬植物中還分離得到了25個(gè)其它結(jié)構(gòu)類型的化合物，包括三萜、黃酮、倍半萜、固醇等化合物(表3)。

表3 穿心草屬中其他類型化合物Table 3 Other compounds (excluding xanthones)of Canscora Lam.

3 藥理作用研究

藥理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)穿心草屬植物有很強(qiáng)的抗菌、抗炎、抗氧化等作用，印度和我國(guó)民間用該屬植物作抗菌藥、輕瀉藥、利膽藥和抗炎藥，治療口腔潰瘍、膽囊炎、肝炎、胃炎、瘧疾、結(jié)核病、蛇蟲咬傷等;該屬植物對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有一定作用，印度傳統(tǒng)用法將其作為神經(jīng)強(qiáng)壯劑，治療精神錯(cuò)亂、癲癇、神經(jīng)衰弱等疾病，實(shí)驗(yàn)研究在一定程度為其傳統(tǒng)用法的合理性和科學(xué)性提供了解釋。

研究表明，穿心草屬植物含有豐富的口山酮類化合物，具有較好的抗炎、保護(hù)心血管、降低血糖、抗氧化、抗菌等藥理作用。近期研究表明某些被羥基、環(huán)氧基和不飽和烯鍵等活性基團(tuán)取代的口山酮衍生物具備較好的抗腫瘤活性［50，51］。另外，研究發(fā)現(xiàn)穿心草屬植物中提取得到的其他化合物類型也具有抗菌、抗氧化、抗炎等多種藥理作用。

3.1 抗菌作用

Ghosal 等人［52］研究發(fā)現(xiàn)，用C.decussata 中產(chǎn)生的天然芒果苷(xanthone-C-glucoside)處理紅花種子，將其幼苗栽培在受感染的土壤中，幼苗在長(zhǎng)達(dá)兩周內(nèi)能避免因3 種真菌感染而導(dǎo)致紅花枯萎病;芒果苷能引起真菌菌絲的溶解，減緩菌絲的生長(zhǎng)，對(duì)尖孢鐮刀菌有很好的抑制作用。Sujogya Kumar Panda等［14］在印度奧麗薩邦Similipal 生物圈保護(hù)區(qū)進(jìn)行民族植物學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)厥褂肅.decussata 來治療口腔潰瘍，實(shí)驗(yàn)證明C.decussata 的甲醇提取物(800 μg/mL)對(duì)綠膿桿菌和葡萄球菌具有抑制作用，能防止口腔黏膜破損后受到細(xì)菌感染，為闡明當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)用法提供了科學(xué)依據(jù)。Ghosal 等［41］通過實(shí)驗(yàn)證明C.decussata 中提取分離得到的口山酮化合物有較強(qiáng)的抗結(jié)核桿菌活性，具有與鏈霉素一樣的抑制效果。Mungole 等［53］實(shí)驗(yàn)證明C.decurrens 的各有效提取部位都具有明顯的抗菌活性;其根部氯仿提取物對(duì)假單胞菌、枯草芽孢桿菌、紅球菌有較強(qiáng)的抑菌作用;葉和根的各溶劑提取物對(duì)變形桿菌、除大腸桿菌外的所有測(cè)試菌種都體現(xiàn)出較強(qiáng)的抗菌活性，其丙酮提取物對(duì)紅球菌有明顯的抑制作用;其乙醇提取物對(duì)變形桿菌有明顯的抗菌活性;其水提取物對(duì)金黃色葡萄球菌、假單胞菌和紅球菌有明顯的抑制作用。Ghosal 等［41］對(duì)C.decussata 和Swertia purpurascens 中的口山酮化合物進(jìn)行抑制結(jié)核桿菌H37RV 的最小抑菌濃度測(cè)試，其MIC 數(shù)據(jù)顯示，口山酮內(nèi)核1 位和3 位被含氧基團(tuán)取代、5 位和6 位被含氧基團(tuán)取代以及8 位被含氧基團(tuán)取代的化合物具有中度至高度抗結(jié)核桿菌活性，其中1.3.5.6.7 位的氫被取代(22、23、27)和1.3.6.7.8 位的氫被取代口山酮化合物的抑菌活性最強(qiáng)，并且其取代基為羥基的口山酮化合物比取代基為甲氧基或者糖苷的口山酮化合物抑菌作用更強(qiáng)。

3.2 抗炎作用

Aarnika Chaure 等［54］對(duì)C.decussata 葉子的乙醇-水提取物進(jìn)行藥理實(shí)驗(yàn)，將其作用于注射40%甲醛溶液誘導(dǎo)的Wistar 大鼠后爪腫脹模型中，結(jié)果顯示200～400 mg/kg 提取物對(duì)炎癥大鼠有明顯的抑制作用，同時(shí)隨劑量增加其抑制率作用也隨之增加，其中醇水提取物為400 mg/kg b.w.時(shí)的抑制率高達(dá)60%，證明C.decussata 的乙醇-水提取物對(duì)由40%甲醛溶液引起的炎癥有很強(qiáng)抑制作用。Babita Mandan［55］通過觀察C.decussata 的乙醇提取物對(duì)脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的人內(nèi)皮細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)和E 選擇素(E-selectin)表達(dá)影響，探討C.decussata 乙醇提取物的抗炎作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，其乙醇提取物降低了ICAM-1 和E-selectin 的表達(dá)，最高的抑制率達(dá)到75%，首次證實(shí)C.decussata 的乙醇提取物能夠顯著降低LPS 誘導(dǎo)的ICAM-1 和E-selectin 表達(dá)。同時(shí)進(jìn)一步進(jìn)行角叉菜膠誘導(dǎo)的SD大鼠后爪腫脹模型實(shí)驗(yàn)，其乙醇提取物分別為40、55 和70 mg/kg 時(shí)，對(duì)SD 大鼠的后爪腫脹的抑制率分別為21.8%、39.0%和59.0%，存在一定的劑量相關(guān)性，并且劑量為70 mg/kg 時(shí)，其抑制作用不隨時(shí)間而衰減，證明C.decussata 乙醇提取物具有很強(qiáng)的抗炎活性。

3.3 抗氧化作用

楊東梅等［56］研究從穿心草中提取的1，6-二羥基-3，5-二甲氧基口山酮(10)的抗脂質(zhì)過氧化作用。以正常大鼠組織勻漿、線粒體為材料，觀察其對(duì)組織勻漿、線粒體體外脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)生成量的影響及對(duì)鄰苯三酚自氧化產(chǎn)生的O-·2及Cu2+-Vit C 自由基產(chǎn)生系統(tǒng)產(chǎn)生的OH-的清除作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，1，6-二羥基-3，5-二甲氧基呫噸酮(10)能有效抑制正常大鼠腦、肝、心、腎勻漿的體外過氧化脂質(zhì)生成，其抑制作用隨劑量增加而增強(qiáng)(1～100 μmol/L);同時(shí)，1，6-二羥基-3，5-二甲氧基口山酮(10)還能抑制Vit C 和FeSO4激發(fā)的線粒體膨脹，清除O-·2和OH-離子。何泉華等［57-60］研究從穿心草中得到的1，8-二羥基-3，5-二甲基口山酮(18)、1-羥基-3，5-二甲氧基口山酮(7)和1-羥基-3，7，8-三甲氧基口山酮(14)的抗氧化作用，發(fā)現(xiàn)這三種口山酮均能抑制過氧化脂質(zhì)的生成，顯著減少SD 大鼠紅細(xì)胞(RBC)自氧化過程中MDA 的含量;連續(xù)20 天腹腔注射這三種化合物0.2 μmol/L 和0.02 μmol/L，能不同程度地增加老年小鼠體內(nèi)多種抗氧化酶的含量，并且對(duì)外源性自由基發(fā)生系統(tǒng)加重缺血-再灌注損傷有不同程度的保護(hù)作用。De-Jian Jiang 等人［61］發(fā)現(xiàn)了口山酮具有抗氧化、抗炎、抑制血小板聚集、抗血栓形成和擴(kuò)張血管等活性，從而對(duì)心腦血管系統(tǒng)產(chǎn)生保護(hù)作用，其中來自C.lucidissima 的三個(gè)口山酮化合物明顯減弱體內(nèi)由于心肌缺血再灌注導(dǎo)致的心律不齊，同時(shí)提高了由于缺氧復(fù)氧毀傷的心肌細(xì)胞的存活率，并減少其乳酸脫氫酶的釋放率

3.4 降血糖、血脂作用

Soundrapandian Thangakrishna Kumari 等［62］采用C.perfoliata 全草乙醇提取物對(duì)四氧嘧啶引起的糖尿病小鼠進(jìn)行給藥，發(fā)現(xiàn)其乙醇提取物具有顯著的降血糖和降血壓作用，且劑量在2000 mg/kg 以內(nèi)對(duì)小鼠無明顯毒副反應(yīng);實(shí)驗(yàn)采用同樣劑量的C.perfoliata 全草乙醇提取物對(duì)糖尿病小鼠及對(duì)照組小鼠進(jìn)行處理，并對(duì)其體重、血糖、糖化血紅蛋白、血清血脂(總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、極低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇和磷脂、血清蛋白、白蛋白、球蛋白、血清酶丙谷轉(zhuǎn)氨酶、血清谷氨酸草酰乙酸轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶)等生化參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)經(jīng)C.perfoliata 乙醇提取物處理后的糖尿病小鼠與對(duì)照組相比，其血脂已基本降至正常水平。Nadeem Irshad 等［63］系統(tǒng)研究了C.decussata 甲醇提取物對(duì)四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病家兔的降血脂和腎臟保護(hù)作用。實(shí)驗(yàn)分別采用400、600 mg/kg 甲醇提取物及吡格列酮(3 mg/kg)對(duì)治療組及陽(yáng)性對(duì)照組連續(xù)30 d 給藥，并對(duì)各組家兔體內(nèi)甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白、白蛋白、球蛋白、總蛋白等生化參數(shù)的變化進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明，給藥后糖尿病家兔的甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)、冠狀動(dòng)脈風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)等指數(shù)能夠得到顯著降低(P＜0.01)，且已接近正常組的數(shù)值。

3.5 抗焦慮作用

Neeraj［64］利用C.decussata 地上部分乙醇提取物對(duì)Wistar 大鼠進(jìn)行高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)、開放空間勘探行為及旋轉(zhuǎn)行為實(shí)驗(yàn)。在高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)小鼠張開雙臂的時(shí)間和張開的次數(shù)，證明隨乙醇提取物的劑量增加(100、200 和400 mg/kg)，其抗焦慮作用隨之增強(qiáng)，同時(shí)小鼠開放領(lǐng)域探索行為也增加;此外神經(jīng)肌肉的協(xié)調(diào)性測(cè)試結(jié)果顯示，其劑量為400 mg/kg 時(shí)能顯著降低大量活動(dòng)后小鼠的肌肉緊張，證明該提取物對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有一定作用。Bhattacharya 等人［65］通過小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，從C.decussata 中提取得到的芒果苷具有單胺氧化酶抑制活性，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有一定作用，其結(jié)果一定程度上能夠?qū)τ《劝⒂屯俞t(yī)藥系統(tǒng)中將C.decussata 用于精神疾病治療的傳統(tǒng)用法加以佐證。

3.6 其他作用

Muhammad Shoaib Akhtar 等［66］對(duì)C.decussata全草水、甲醇提取物的保肝作用進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)用C.decussata 全草水、甲醇提取物對(duì)CCl4誘導(dǎo)的肝損傷小兔進(jìn)行處理，通過對(duì)小兔血清谷氨酸草酰乙酸氨基轉(zhuǎn)移酶、血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶和膽紅素的酶活性進(jìn)行檢測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)甲醇提取物具有顯著保肝作用，其作用較水提取物更為明顯。

Spelman 等人［67］對(duì)具有細(xì)胞粘附分子調(diào)控作用的不同植物進(jìn)行研究，結(jié)果表明C.decussata 具有明顯的細(xì)胞粘附分子調(diào)控作用，并在不同情況下表現(xiàn)出刺激或抑制等不同調(diào)控效果，研究結(jié)果表明C.decussata 可作為治療細(xì)胞粘附分子相關(guān)疾病的潛在藥物來源。

4 展望

以中藥及民族藥物為代表的傳統(tǒng)藥物正成為新藥研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，無論是藥用植物的傳統(tǒng)用法還是分離的活性成分都成為研發(fā)現(xiàn)代藥物的重要源泉，通過對(duì)藥效確切的植物進(jìn)行有針對(duì)性的研究可以節(jié)省大量的人力、物力及財(cái)力。國(guó)外學(xué)者對(duì)穿心草屬植物的傳統(tǒng)醫(yī)藥用途及生物活性進(jìn)行了較多的研究，發(fā)現(xiàn)其粗提物或是單體具有多樣良好的生物學(xué)活性。尤其是從該屬植物中提取到的口山酮成分，在抗炎、抗菌、抗氧化及對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)等方面都具有良好的活性。穿心草屬植物在我國(guó)分布有3 種，均為藥用植物，民間用藥和臨床應(yīng)用十分廣泛。該屬植物的化學(xué)成分及藥理活性的研究在一定程度上印證其藥用功效。我們應(yīng)重視對(duì)穿心草屬植物在抗炎及抗癌活性方面的研究與開發(fā)，從而促進(jìn)該屬植物的可持續(xù)利用。

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