知母化學(xué)成分、藥理活性及質(zhì)量控制研究進(jìn)展

知母化學(xué)成分、藥理活性及質(zhì)量控制研究進(jìn)展

知母是百合科植物知母的根，具有苦味、性冷、肺、胃和腎的功能。具有清熱瀉火、滋陰潤(rùn)燥、止渴除煩等功效,現(xiàn)將其近年來(lái)的研究從化學(xué)成分、分布情況、藥理作用以及質(zhì)量控制等方面綜述如下。1關(guān)于草本研究1.1知母的生態(tài)及療效知母最早載于《爾雅》,稱為,沈藩,《神農(nóng)本草經(jīng)》列知母為中品,“味苦寒,主消渴,熱中,降邪氣,肢體浮腫,下水,補(bǔ)不足,益氣,一名蚳母,一名連母,一名野蓼,一名地參,一名水參,一名水浚,一名貨母,一名蝭母。生川谷。”并描述知母的生態(tài)及療效以及知母的眾多別名?！稄V雅》又稱知母為芪母,歷代稱知母的異名有:提母、女雷、女理、兒草、鹿列、水須、苦心、昌支等。1.2京市、天津市知母資源分布調(diào)查顯示,知母廣泛分布于我國(guó)黃河以北地區(qū),河北省、北京市、天津市為我國(guó)知母藥材的主產(chǎn)區(qū),本區(qū)所產(chǎn)藥材質(zhì)優(yōu),其中河北易縣區(qū)已有大面積栽培。山西省、蒙古東部及南部、河南黃河以北地區(qū)、陜西北部、甘肅東部、山東膠東半島、遼寧西南部、吉林西部、黑龍江西南部皆有分布。1.3不同季節(jié)動(dòng)態(tài)知母具有清熱、止咳、祛痰之功效,芒果苷、菝葜皂苷元為知母根莖的有效成分,傳統(tǒng)認(rèn)為宜春秋采收?，F(xiàn)代研究證明:知母根莖中芒果苷的含量隨不同采集月份而變化,呈現(xiàn)一定規(guī)律性,一年中以3月份剛萌芽不久時(shí)含量最低,僅0.12%。而4月份達(dá)到最高點(diǎn)為1.26%,此為知母開(kāi)花期亦為營(yíng)養(yǎng)期。開(kāi)花后,芒果苷含量下降,至10月份以后又升到較高水平。從目前知母采收季節(jié)看,就其芒果苷含量而言,以4～5月份和10月份以后采集為佳。也有人對(duì)菝葜苷元的含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明:春秋采收為佳,栽培品種皂苷元的含量隨栽培年限的延長(zhǎng)而增高,綜合考慮認(rèn)為栽培3年收獲較適宜。1.4加工中知母的療效知母為常用清熱降火藥,據(jù)歷代文獻(xiàn)記載,古代有多種炮制品:鹽炒、酒炒、酒浸、炒制等,而2005年版中國(guó)藥典一部?jī)H收載鹽炒知母一種。陳萬(wàn)生等對(duì)知母多種加工炮制品的化學(xué)成分、藥效進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)加工炮制可顯著影響知母的有效成分含量,如知母入藥不必去皮,生品的抗炎作用較好,而鎮(zhèn)靜作用以酒炒和炒知母效果最佳。黃敏琪對(duì)生品和幾種不同炮制品進(jìn)行菝葜皂苷元的含量測(cè)定,發(fā)現(xiàn)含量變化不大,而炒焦品變化較大,其原因有待進(jìn)一步的研究。徐芳采用分光光度法對(duì)臨床常用知母不同炮制品中的多糖進(jìn)行含量測(cè)定,發(fā)現(xiàn)炮制后多糖含量均有所提高,其中以鹽制品含量最高。從知母多糖降血糖作用角度出發(fā),臨床采用鹽炙知母為主,與其作用相吻合。2大量溶液質(zhì)及微量元素知母根莖中含有大量甾體皂苷、雙苯吡酮類、木脂素類、多糖類、有機(jī)酸類、大量粘液質(zhì)及微量元素等。自上世紀(jì)30年代起,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)知母的化學(xué)成分做了大量的研究工作。近年來(lái),對(duì)知母的活性成分研究更為深入,從根莖中分離出多種皂苷和雙苯吡酮類等。2.1呋哌皂苷的分離和鑒定知母主含皂苷,根莖中含皂苷約6%,且種類較多。據(jù)苷元結(jié)構(gòu)的不同,有菝葜皂苷元(sarsapogenin),馬爾可皂苷元(markosapogenin),新吉托皂苷元(negitogenin),薯蕷皂苷元(diosgenin)及其他5種結(jié)構(gòu)相似的螺甾皂苷。此外,還含有十幾種呋甾皂苷,馬百平等對(duì)4種呋甾皂苷進(jìn)行提取分離、結(jié)構(gòu)鑒定。孟志云等又分離出皂苷D,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。后又分離到知母皂苷H1、H2、I1和I2這四種呋甾皂苷?？道降确蛛x得到3種呋甾皂苷,知母皂苷N和O還有首次得到的purpureagitosid?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的知母皂苷已有近30種。2.2新芒果苷的合成知母中雙苯吡酮類化合物主要為芒果苷,根莖中含量約為0.7%,葉中含異芒果苷。洪永福等從西陵采集新鮮的知母根莖中分離得到芒果苷(Ⅰ)和7-O-β-D-葡萄糖基芒果苷(7-O-β-D-glucopyranosylmangiferin,Ⅱ),后者為一新的化合物,命名為新芒果苷。2.3黃酮類邊際等從知母根莖乙醇提取物中得到了兩個(gè)黃酮類化合物,確定為寶藿苷-Ⅰ和淫羊藿苷-Ⅰ。2.4ox-ho-la-cis-拉克氏體的結(jié)構(gòu)表征知母所含木脂素為降木脂素,目前只發(fā)現(xiàn)三個(gè)化合物,分別是oxy-hinokiresinol,cis-hinokiresionl及其甲基化衍生物。2.5n-2-?；被交蚶虻确蛛x鑒定了6個(gè)生物堿,分別為aurantiamideacetate、環(huán)(酪-亮)二肽、香豆?；野贰-反式阿魏?；野?、N-順式阿魏?；野?、煙酸。2.6合成葡萄糖苷知母中含有大量的有機(jī)酸(煙酸和泛酸等),多種甾醇類化合物(包括β-谷甾醇、β-豆甾醇,以及它們的葡萄糖苷)。此外,還有知母多糖A、B、C、D,二十九烷醇,二十五烷酸乙烯酯,芳香酸,棕櫚酸,硬脂酸,鞣酸以及大量的粘液質(zhì),微量元素(鐵、鋅、銅、錳、鈷等,其中鐵鋅含量最高)。3藥理作用和機(jī)制3.1臨床應(yīng)用的藥物目前,知母中單一成分的甾體皂苷直接應(yīng)用于臨床的藥物還沒(méi)有,但總甾體皂苷作為治療心腦血管系統(tǒng)疾病的藥物在臨床應(yīng)用較多,且療效顯著。3.1.1中小企業(yè)的抗血栓藥物Zhang等認(rèn)為,從知母中分離出的6種甾體皂苷An-Ⅰ、An-Ⅰa、TA-Ⅲ、TB-Ⅰ、TB-Ⅱ和TB-Ⅲ對(duì)血小板聚集有顯著的抑制作用,活化部分凝血活酶時(shí)間(APTT)對(duì)這些成分很敏感,APTT隨這些成分濃度增加而延長(zhǎng),表明知母中的甾體皂苷可作為心肌梗死后抗血栓形成的治療藥物。3.1.2治療心血管疾病藥物的初篩條件環(huán)腺苷酸(cAMP)在各種生物過(guò)程中擔(dān)任很重要的第二信使的任務(wù),它抑制鈣依賴性的磷酸二酯酶(PDE)而使cAMP含量增加,是腦血管、冠狀動(dòng)脈和外圍血管擴(kuò)張的一個(gè)重要機(jī)理。因此,現(xiàn)已將某化合物對(duì)PDE是否有抑制作用作為治療心腦血管疾病藥物的初篩條件。知母甾體皂苷具有對(duì)鈣依賴性的磷酸二酯酶(PDE)的抑制作用,為其作為治療心腦血管系統(tǒng)疾病的藥物提供了理論依據(jù)。3.1.3抗氧化方面的變質(zhì)知母皂苷具有捕獲自由基的功能,如清除氧自由基,故能應(yīng)用于與磷脂、核酸、蛋白質(zhì)相關(guān)的質(zhì)變。王崇道等發(fā)現(xiàn)知母寧與螺旋藻的抗氧化作用較單寧酸佳,而對(duì)于清除自由基作用以知母寧與單寧酸較螺旋藻好。通過(guò)比較知母寧、單寧酸及螺旋藻的抗氧化和清除自由基的作用,以期進(jìn)一步為這些制劑應(yīng)用于治療急、慢性放射損傷提供理論依據(jù)。3.1.4減輕動(dòng)脈配方硬化程度甾體皂苷可以阻止膽固醇在腸道吸收,從而具有降低血漿膽固醇作用。降低了血漿中膽固醇的濃度,也就降低了與膽固醇濃度增高而形成的高脂血癥,可以積極有效的防治動(dòng)脈粥樣硬化。韓兵等發(fā)現(xiàn)知母皂苷可明顯降低血清TC、TG、LDL、HDL含量,提高HDL/TC比值,縮小斑塊面積,減輕動(dòng)脈粥樣硬化程度?？梢哉f(shuō)知母皂苷對(duì)鵪鶉實(shí)驗(yàn)性高脂血癥及動(dòng)脈粥樣硬化具有明顯的抑制作用。3.2線蟲釋放相關(guān)報(bào)道知母可抑制胃癌細(xì)胞MKN45和KATO-Ⅲ生長(zhǎng)并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,其凋亡與細(xì)胞素C線粒體中釋放有關(guān)。不僅是皂苷具有抗病毒作用,異芒果苷亦具有顯著的抗單純皰疹病毒作用,Iida研究從知母中分離的成分nyasol在細(xì)胞內(nèi)單獨(dú)或與抗真菌劑合用對(duì)白色念珠菌、煙曲霉菌、毛癬菌等具有抗真菌活性,nyasol可以用作吡咯劑治療念珠菌病的輔助劑。3.3提高抗癲癇能力3.3.1分離菌株對(duì)工漿總糖含量和camp值的影響王鳳芝等發(fā)現(xiàn)知母寧不僅可使小鼠體重明顯增加,血漿cAMP含量和cAMP/cGMP值明顯降低;還能明顯提高小鼠血清溶血素水平,增強(qiáng)小鼠遲發(fā)性變態(tài)反應(yīng),而對(duì)腹腔巨噬細(xì)胞吞噬指數(shù)無(wú)明顯影響。3.3.2知母皂苷對(duì)老年性癡呆大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響人和動(dòng)物衰老時(shí)常出現(xiàn)腦功能障礙,這種障礙和大腦M膽堿系統(tǒng)的功能低下有密切關(guān)系,包括M膽堿受體密度降低。馬玉奎等以三氯化鋁致老年性癡呆模型大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,全面考察知母皂苷抗老年性癡呆的作用。發(fā)現(xiàn)知母皂苷能明顯對(duì)抗老年性癡呆模型大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的下降,抑制背海馬(HI)和齒狀回(GD)β-APP陽(yáng)性神經(jīng)元的生成。化合物9714為一種知母皂苷水溶性化合物。鄧云等進(jìn)一步研究觀察該藥對(duì)雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)扎致D大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力及腦源性神經(jīng)生長(zhǎng)因子(BDNF)、細(xì)胞間粘附分子(ICAM-1)、血管細(xì)胞粘附分子(CAM-1)表達(dá)的影響,從而為其防治血管性癡呆、改善腦功能衰退提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。3.4糖原異生-促進(jìn)肝糖原合成甾體皂苷的降血糖作用是通過(guò)抑制肝臟的氨基酸轉(zhuǎn)化成葡萄糖(即糖異生作用)或抑制糖原分解而實(shí)現(xiàn)的,其降血糖作用對(duì)葡萄糖的攝取和胰島素的釋放沒(méi)有影響。抑制糖原異生和促進(jìn)肝糖原合成是胰島素降低血糖作用的重要環(huán)節(jié)。糖尿病常伴有血脂升高,KK-Ay大鼠口服芒果苷2周后,與對(duì)照組相比,可減少血液中膽固醇(p﹤0.05)和甘油三酯(p﹤0.01)。芒果苷對(duì)高血脂2型糖尿病有治療意義。類似于一般的多糖,知母多糖也有降血糖作用。王靖等研究結(jié)果表明知母多糖可使小鼠的血糖及肝糖元含量明顯降低,而血脂含量幾乎沒(méi)有變化。灌胃四氧嘧啶高血糖小鼠,其血糖含量也有明顯下降。3.5知母醇提取物對(duì)pb睡眠時(shí)間的影響包·照日格圖等發(fā)現(xiàn)中藥知母有效成分甾體皂苷元ZMS與其異構(gòu)體XMS均對(duì)T3所致甲亢小鼠升高的cAMP反應(yīng)性和過(guò)高進(jìn)食量飲水量有顯著下調(diào)作用,ZMS和XMS之間無(wú)明顯差異。Hideaki研究表明,知母根的乙醚提取物對(duì)睪酮5α-還原酶有顯著抑制作用。梅田純代用戊巴比妥(PB)的應(yīng)激負(fù)荷小鼠睡眠時(shí)間較正常小鼠明顯縮短。知母甲醇提取物對(duì)縮短的PB睡眠時(shí)間有延長(zhǎng)作用。其活性成分為知母皂苷A-Ⅲ和洋菝契皂苷元。知母的鎮(zhèn)靜作用表現(xiàn)在對(duì)應(yīng)激負(fù)荷小鼠引起的中樞神經(jīng)功能變化有改善作用。可能與應(yīng)激負(fù)荷時(shí)影響GABA受體功能并具有神經(jīng)活性的內(nèi)源性類固醇有關(guān)。趙樹(shù)進(jìn)等發(fā)現(xiàn)服用知母皂苷口服液后,糖皮質(zhì)激素所產(chǎn)生的副作用明顯減輕,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明:因服用糖皮質(zhì)激素所致外周血淋巴細(xì)胞上升的β受體明顯下降,而血漿皮質(zhì)醇濃度、細(xì)胞糖皮質(zhì)激素受體及其親合力并未受到影響。楊茗等發(fā)現(xiàn)維A酸可造成小鼠骨丟失為主的骨質(zhì)疏松,SAR可對(duì)抗維A酸所致的小鼠骨橫徑、骨礦物質(zhì)及骨膠原的減少,升高s-E2及s-BGP值,降低s-ALP及s-TRAP水平?？梢哉f(shuō)知母皂苷元對(duì)維A酸所致小鼠骨質(zhì)疏松具有一定的防治作用,其機(jī)制可能與其減緩雌激素水平降低,抑制骨高轉(zhuǎn)換有關(guān)。江濤等認(rèn)為總黃酮對(duì)溴酸鉀誘導(dǎo)的小鼠腎損傷具有一定的保護(hù)作用,其作用機(jī)制可能與知母總黃酮通過(guò)消除自由基緩解溴酸鉀誘發(fā)的腎組織過(guò)氧化狀態(tài)有關(guān)。4測(cè)定藥材中糖苷元類成分指紋圖譜的研究近年來(lái)國(guó)內(nèi)一些專家學(xué)者利用指紋圖譜技術(shù)對(duì)知母進(jìn)行了研究。柴逸峰將知母藥材甲醇提取部分作為考察對(duì)象,建立知母藥材HPLC指紋圖譜,并且應(yīng)用其所在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的中藥色譜指紋譜相似度計(jì)算軟件進(jìn)行數(shù)字化處理。結(jié)果證明,分析結(jié)果能夠反映各產(chǎn)地知母藥材的內(nèi)在質(zhì)量差異。蔡玉榮等按現(xiàn)行大多數(shù)中成藥最常用的水提方法,提取中藥材知母的水溶性成分,再經(jīng)正丁醇萃取后作指紋圖譜。實(shí)驗(yàn)證明這樣做出的指紋圖譜不僅能反映中藥材知母的大多數(shù)有效成分,而且能依據(jù)圖譜信息有效地控制中藥材知母的質(zhì)量。劉彤焱等考慮知母總皂苷元的性質(zhì),采用RP-HPLC-ELSD法對(duì)知母藥材中梯度洗脫出的皂苷元類成分作指紋圖譜研究。劉美鳳等采用反相高效液相色譜示差折光檢測(cè)法建立了復(fù)方知母膠囊中菝契皂苷元的含量測(cè)定方法。結(jié)果發(fā)現(xiàn)被測(cè)定峰與其它色譜峰可達(dá)到基線分離,此法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、靈敏度高,可用于該制劑的含量測(cè)定和質(zhì)量控制。朱東亮采用HPLC-DAD-ELSD色譜聯(lián)用的方式建立了知母藥材中活性成分的含量測(cè)定方法,采用兩張色譜圖測(cè)定知母中不同類型的化合物,分別采用紫外檢測(cè)芒果苷和新芒果苷,ELSD檢測(cè)紫外無(wú)吸收的4種皂苷類成分的含量測(cè)定,彌補(bǔ)了紫外單一檢測(cè)的不足,使藥材的質(zhì)量得到了全面的控制。而陳萬(wàn)生等用高效液相色譜法考察測(cè)定不同產(chǎn)地、同一生長(zhǎng)期知母不同部位中芒果苷等雙苯吡酮類成分。發(fā)現(xiàn)芒果苷、新芒果苷含量及兩者含量之比在各產(chǎn)地間變異較大,根、葉中芒果苷含量較高。鑒于很多學(xué)者對(duì)知