白术化学成分研究进展

白术化学成分研究进展

白术是科白术科的一种干燥的根茎。具有益气健脾、除湿利尿、止汗、安胎的功效。临床上广泛应用于脾虚食少、腹胀泄泻、痰饮、眩悸、水肿、自汗、胎动不安等症。近年来白术的化学成分和药理研究取得了显著进展,并探讨了其可能的作用机制。为更进一步研究白术的化学物质基础和药理作用,现对不同化学成分的药理作用其加以总结和探讨。1酯类化合物放化胺基白术根茎中挥发油含量约为1.4%,其主成分为苍术酮、倍半萜内酯类化合物。其中苍术酮(atractylon)在挥发油中含量为31.93%~61%,挥发油中相对含量较高者还有2-[(2-乙氧基-3,4-二甲基-2-环己烯)-1-甲基]-呋喃占17.03%,β-3,4-二甲基-苯丁酸异丙酯占16.46%。内酯类成分有白术内酯Ⅰ(atrcatylenolideⅠ)、白术内酯Ⅱ(atractylcnolideⅡ)、白术内酯Ⅲ(atractylcnolideⅢ)、白术内酯Ⅳ(atractylenolideⅣ)、双白术内酯、8,9-环氧白术内酯、4,15-环氧羟基白术内酯等。此外,白术尚含有多糖类成分、白术三醇及维生素A等。2药理活性2.1白术2.1.1术内酯对晚期癌恶病质患者血清细胞因子和肿瘤代谢因子的影响白术的化学成分白术内酯Ⅰ是前景看好的抗肿瘤恶病质物质。白术内酯Ⅰ能抑制小鼠白细胞P-388,显示其能明显抑制人体外周白细胞增生。刘轶等观察白术内酯Ⅰ对64例经组织学确诊的晚期恶性肿瘤恶病质患者血清细胞因子IL-1、IL-6及TNF-α和肿瘤代谢因子蛋白水解诱导因子(PIF)的影响。结果白术内酯Ⅰ可以显著改善恶病质患者的食欲、上臂肌肉周径(MAMC)、消瘦及体力状况;同时可以显著降低细胞因子IL-1、TNF-α以及尿中蛋白水解诱导因子PIF的水平。结果提示白术内酯Ⅰ有改善恶病质病人体内营养物质代谢的作用,白术的抗肿瘤作用是激活肿瘤免疫而非直接杀伤肿瘤细胞。2.1.2农保产物的抗氧化活性研究白术内酯I对小白鼠急性炎症模型有一定的抗炎作用。李翠芹等建立白细胞膜色谱模型,以紫杉醇为模型分子筛选白术中作用于白细胞膜及膜受体如的活性成分,通过置换实验确定活性成分可能的作用靶点。发现白术中白术内酯Ⅰ具有与紫杉醇类似的保留特性,而且紫杉醇和白术内酯Ⅰ与白细胞膜固定相的结合能够被所拮抗,因此白术内酯Ⅰ是白术中作用于白细胞膜及膜受体[如TLR4]的活性成分。经炎症反应验证,白术内酯Ⅰ具有较强的抗炎作用,说明白术内酯Ⅰ是TLR4受体的拮抗剂。董海燕等采用整体动物试验,对白术各成分进行初步抗炎作用研究。结果白术内酯Ⅰ可显著抑制二甲苯所致的小白鼠耳肿胀,化合物Ⅰ(25mg·kg-1剂量组)抑制二甲苯所致的小白鼠耳肿胀作用优于其他剂量组,提示出现这种情况可能与化合物在体内的代谢途径有关。2.2白术多酚多酚2.2.1对大鼠细胞的抗氧化作用马庆华等在白术多糖对D-半乳糖致衰大鼠神经细胞抗氧化作用研究中发现:白术多糖可以提高致衰大鼠神经细胞抗氧化物酶的活性,降低自由基代谢产物的含量,减少DNA损伤,具有一定的抗衰老作用。2.2.2对小鼠细胞增殖的影响胡晓蕾等研究证明适当添加剂量的白术及PAM可显著提高小鼠血清IgG水平,并对IgM、IgA水平及血清补体C3、C4水平均有提高的趋势,说明PAM具有提高血清抗体水平的功能。PAM能够促进健康畜禽淋巴细胞的增殖能力,增加T淋巴细胞的数量,并显著增加培养的脾细胞中CD4+T细胞亚群的比率。提示T细胞也是PAM作用的靶细胞之一。毛俊浩等在小鼠的淋巴细胞上验证了PAM促进淋巴细胞分泌IL-2的作用,这种作用与β-肾上腺素受体激动剂异丙肾上腺素相关,并且对免疫抑制小鼠淋巴细胞的增殖能力有恢复作用。朱南山等在仔猪血淋巴细胞上也证实了这一结论,并发现PAM同时也能够促进IFN-γ的分泌水平,纠正T细胞亚群分布紊乱的状态。此外,还有大量的证据表明,多糖对健康小鼠淋巴细胞分泌IL-2、IFN-γ及TNF-α的能力具有不同程度的促进作用,只是每一种多糖作用的最佳浓度不同。说明PAM能够促进淋巴细胞分泌细胞因子。2.2.3对脑缺血的保护作用张培建等通过自体肝移植模型建立移植肝的再灌注损伤(IRI)状态,发现白术多糖能明显减弱NF-κB蛋白表达;白术多糖能明显提高SOD的含量,并降低大鼠血清中ALT、AST、TBIL、DBIL及MDA含量;白术多糖可减轻自体肝移植大鼠肝脏IRI,其作用机制可能与其抑制NF-κB表达、干扰氧自由基对肝细胞膜的破坏促进降酶及减轻形态学损伤有关王光伟等采用自由落体撞击模型,取各组动物伤灶区脑组织,检测其含水量和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)活性。发现白术多糖能降低各时间点脑组织含水量,降低各时间点脑组织iNOS活性。说明白术多糖可能通过下调伤灶区iNOS的表达,而减轻创伤性脑损伤后继发性脑水肿的程度。采用局灶性脑缺血再灌注模型,进行神经功能缺损评分,取缺血区组织,分别检测其水分、Na+、K+含量。结果白术多糖能明显降低神经元损伤数量,以及水分和Na+含量,能明显增加K+含量。说明白术多糖能减轻局灶性脑缺血再灌注后脑水肿的程度,减少神经细胞的受损,改善神经功能缺损状态,而起神经保护作用。对此模型进行了一系列实验,发现白术多糖能下调缺血区诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达,改善超氧化物歧化酶(SOD)活力,减少丙二醛(MDA)含量,从而减轻再灌注后脑水肿的程度。2.2.4不同部位对人工感染皮尔克氏原螯虾国理机关内表面形态的影响王洲等观察白术糖复合物对小肠隐窝细胞(IEC-6)细胞分化及分化标志物之一绒毛蛋白(villin)表达的影响。发现白术糖复合物具有促进IEC-6细胞超微结构发生分化的作用。白术糖复合物和胃泌素均能促进绒毛蛋白表达,但白术糖复合物对绒毛蛋白表达的作用可能存在一种不同于胃泌素作用的影响机制。白术糖复合物组细胞出现的特异性绒毛蛋白聚集点意味着其不仅有促进细胞绒毛蛋白装配合成的作用,还可能有对该蛋白空间结构的修饰作用。胡灿等用MTT法检测白术和黄芪不同提取部位对IEC-6增殖的影响。发现白术和黄芪正丁醇部位、多糖部位、40%和70%醇洗脱液在加药后不同时间对IEC-6细胞有不同程度的促进增殖作用。以这些提取物还观察了对IEC-6细胞迁移的影响,也可观察到不同提取部位对细胞迁移的药效。2.2.5对pg细胞增殖、黏附及侵蚀能力的影响赵洪敏等采用克隆形成实验、细胞黏附分析实验和细胞侵袭分析实验研究白术提取物对细胞增殖、黏附及侵袭能力的影响。发现白术挥发油和白术多糖处理的PG细胞的黏附能力及侵袭能力明显降低。提示白术挥发油和白术多糖能在抑制瘤细胞的黏附、运动和基质降解方面有一定作用。2.2.6对四氧氧化酶大鼠降血糖作用单俊杰等建立大鼠四氧嘧啶糖尿病模型,研究白术糖复合物AMP-B的理化性质及其对正常和糖尿病大鼠降血糖的作用。发现AMP-B能增加四氧嘧啶糖尿病大鼠的胸腺重量指数和胰腺重量指数,抑制糖尿病大鼠胰腺萎缩。说明白术糖复合物可能减弱四氧嘧啶对胰岛β细胞的损伤或改善受损的β细胞的功能。2.2.7肾衰竭代谢性尿量的检测冯星等采用腺嘌呤灌胃复制大鼠慢性肾衰模型,探讨白术多糖对腺嘌呤诱发的慢性肾功能衰竭大鼠肾脏的保护作用。发现低浓度多糖和高浓度多糖均能使双肾系数明显下降,说明白术多糖可能抑制病变肾脏滤过屏障泌尿功能和肾小管重吸收功能的衰退。低浓度多糖和高浓度多糖均能提高肾衰竭大鼠代偿性尿量,延长高尿量时间,减轻腺嘌呤代谢物在肾小管中形成的结晶沉积,说明低浓度多糖和高浓度多糖可以增加肾衰竭肾脏循环血液量,改善肾小管间质区的缺氧状态和肾小管细胞的营养,抑制+-+-酶的磷酸化反应。低浓度多糖和高浓度多糖均能抑制肾衰竭大鼠肾脏的病理变化,阻止病变肾脏的增生,可能通过抗氧化作用抑制肾脏系膜细胞、间质成纤维细胞的增生和细胞间质物质(ECM)的积累,降低病理大鼠血Scr、BUN和阻止肾小球数的减少,其机制可能是与抑制Na+-K+-ATP的磷酸化反应增大肾脏血流量,促进肾脏中腺嘌呤代谢物等毒性物质的排泄有关。2.3白术2.3.1肿瘤苍术酮作为白术根茎中一种主要的倍半萜类化合物,有抑制肝实质细胞的损坏。损坏t-BHP的氧化过程和清除体内自由基的作用。2.3.2对血肉酶系统的影响Kiso等报道苍术酮、β-桉叶醇对四氯化碳、半乳糖胺所致小鼠肝脏中毒模型具有一定的保肝作用。苍术酮对叔丁基过氧化物诱导的DNA损伤及大鼠肝细胞毒性有抑制作用。苍术酮对实验性肝损害有效,与临床用于治疗肝硬化腹水、慢性肝炎一致,可能是白术作为强壮补益药有效的部分根据。2.3.3盐酸-酒精型溃疡17.5mg·kg-1苍术酮能抑制约85%的盐酸-酒精型溃疡,剂量为70.0mg·kg-1,抑制率达100%,具有类似ACTH的作用。3覆盖物与活性成分白术内酯Ⅰ、4,15-环氧羟基白术内酯及白术内酯Ⅲ对子宫平滑肌有抑制作用,在28.56μmol·L-1浓度时可显著抑制大鼠离体子宫平滑肌运动,其作用机制可能与胆碱能系统的抑制及Ca2+的运动有关。4,15-环氧基白术内酯、白术内酯Ⅲ及杜松脑对动物离体回肠运动有显著抑制作用。其中杜松脑拮抗Ach的作用较强,抑制肠管自发运动及拮抗BaCl2的作用相对较弱。白术内酯Ⅲ还具有胃肠抑制作用,中剂量的白术内酯Ⅲ能下调脾气虚大鼠肠组织的VIP受体,并且含量甚微,但其效应显著。白术内酯Ⅲ高剂量对VIPR1的降低没有统计意义,提示其具有较强的生物活性和药理作用。白术的抗炎活性成分除白术内酯Ⅰ之外,从白术中分离出的4个化合物对小白鼠急性炎症模型均有一定的抗炎作用,分别为白术内酯Ⅲ、12-异戊烯酰-14-乙酰-2E,8E,10E-三烯4,6-二炔-1-醇及12-α-甲基丁酰-14-乙酰-2E,8E,10E-三烯-4,6-二炔-1-醇和l2-β-甲基丁酰-14-乙酰-2E,8E,10E-三烯-4,6-二炔-1-醇,均可显著抑制二甲苯所致的小白鼠耳肿胀,并显著降低醋酸所致的小鼠腹腔毛细血管通透性的增加。其中白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅲ都能显著降低TNF-α、NO的生成,抑制TNF-αmRNA和iNOS的活性。白术内酯Ⅰ比白术内酯Ⅲ具有更强的抑制作用。白术内酯Ⅲ、棕榈酸、β-谷甾醇等化合物具有较强的抗肿瘤活性,其中白术内酯Ⅲ对体外的艾氏腹水癌细胞有直接抑杀作用。含白术内酯Ⅲ及其异构体的白术根茎提取物可作为HSP27的形成抑制剂。4药