睡蓮屬植物化學成分及生物活性研究進展

趙 軍，徐 芳，吉騰飛，顧政一，李晨陽

1新疆維吾爾自治區藥物研究所維吾爾藥重點實驗室，烏魯木齊 830004;2 中國醫學科學院北京協和醫學院藥物研究所 天然藥物活性成分與功能國家重點實驗室，北京 100050

睡蓮屬Nymphaea 為睡蓮科Nymphaeaceae 多年生水生草本植物，廣泛分布于溫帶及熱帶地區。睡蓮屬植物在民間有著悠久的藥用歷史，其中雪白睡蓮花Nymphaea candida 是我國維吾爾族人民的傳統藥材，它的干燥花蕾已被收入《中華人民共和國衛生部藥品標準維吾爾藥分冊》中，用于感冒發燒、頭痛咳嗽、心悸不安、咽痛等病癥的治療［1］。近年來研究發現該屬植物具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗輻射、降血糖和降血壓等多種生物活性，黃酮及酚酸類化合物是其主要的特征性成分。本文對睡蓮屬植物的化學成分及生物活性的研究進展做一綜述，以期為該屬植物資源的開發利用提供參考。

1 生物學特性及資源分布

睡蓮屬植物根莖肥厚，葉二型，浮水葉圓形或卵形，基部具彎缺，心形或箭形，常無出水葉;沉水葉薄膜質，質脆。花大形，浮在或高于水面;萼片4，近離生;花瓣白色、黃色、粉色或藍色，12～32，多成輪;花柱頭成凹入柱頭盤;漿果海綿狀，不規則開裂，水面下成熟;種子堅硬，為膠質物包裹，有肉質假種皮，胚小。該屬植物多生長在池沼地，也是睡蓮科中分布最廣的一屬，除南極之外，世界各地皆可找到睡蓮的蹤跡。目前在全世界約有35 種，我國原產5 種:白睡蓮、雪白睡蓮、延藥睡蓮、睡蓮、柔毛齒葉睡蓮，國內各省區均有栽培，主供觀賞［2］。

白睡蓮N.alba，葉全緣或具波狀鈍齒，兩面無毛;花瓣白色;萼片脫落或花期后腐爛;內輪雄蕊花絲絲狀，柱頭扁平;根莖匍匐。主產于我國的河北、山東、陜西和浙江等地，在印度、歐洲及高加索地區也有分布。

雪白睡蓮N.candida，內輪花絲披針形;柱頭深凹;萼片矩圓狀卵形;根莖直立或斜生;余同白睡蓮。主產于我國新疆的南部地區，在西伯利亞、中亞、歐洲也有分布。

延藥睡蓮N.stellata，葉全緣或具波狀鈍齒，兩面無毛;花瓣白色帶青紫、鮮藍色或紫紅色;萼片宿存。主產于我國的湖北、廣東、海南及云南南部地區，國外主要分布在印度、越南、緬甸、泰國及非洲中部等地。

睡蓮N.tetragona，葉全緣或具波狀鈍齒，兩面無毛;花瓣白色;萼片宿存。大部分原產北非和東南亞熱帶地區，少數產于南非、歐洲和亞洲的溫帶和寒帶地區，日本、朝鮮、印度、前蘇聯、西伯利亞及歐洲等地。

柔毛齒葉睡蓮N.lotus，葉邊緣有不等三角狀銳齒，下面密生柔毛、微柔毛或近無毛;花瓣白色、紅色或粉色。在我國主要分布云南南部、臺灣，常見于南亞、東南亞等地區，在澳洲東北部、新內幾亞也可見。

2 化學成分

睡蓮屬植物包括黃酮、酚酸、生物堿、木脂素及多糖等多種類型化合物。

2.1 黃酮類及酚酸類

從睡蓮屬植物中共分離的到的黃酮類及酚酸類化合物70 余個，分別為黃酮、黃酮醇及異黃酮類，見表1。

表1 睡蓮屬植物中的黃酮類及酚酸類化合物Table 1 Flavonoids and phenolic acid compounds in Nymphaea genus

2.2 其它

從N.odorata 中分離得到兩個木脂素類化合物nymphaeoside A (75)，icariside E(76)，從N.gracilis中分離得到兩個齊墩果烷型三萜皂苷類化合物methyl-oleanolate-3-O-β-D-glucopyrnoside (77)，and 28-O-β-D-glucopyranosyl-oleanolate (78)。此外，睡蓮屬植物中還含有多糖類、生物堿(去甲烏藥堿，79)，以及Nymphayol (25，26-dinorcholest-5-en-3βol，80)、isosalipurposide (81)，β-sitosterol (82)，β-sitosterol palmitate (83)，24-methylenecholesterol palmitate (84)，4α-methyl-5α-ergosta -7，24 (28)-diene-3β，4β-diol (85)，β-谷甾醇(86)和豆甾醇(87)等化合物［18-21］。

3 藥理作用

3.1 抗菌作用

N.hybrida 中的五倍子鞣酸和鞣花酸具有明顯的抗菌作用［22］，進一步研究顯示該植物所含的黃酮醇苷類化合物也具有顯著的抗炎、抗菌和止痛作用［23］。Kurihara 等［24］從N.tetragona 中分離得到了一種可以抗魚病原菌的可水解鞣質老鶴草素。N.odorata 中的三個黃酮類化合物afzelin、quercetin 3-O-α-L-rhamnopyranoside 和myricetin 3-O-β-D-galactopyranoside 具有較為顯著的脂肪酸合成酶抑制作用(IC50分別為45、50、25 μg/mL)［25］。Yildirim 等通過生物活性篩選發現白睡蓮N.alba 具有顯著的抗菌和抗腫瘤活性［26］。

3.2 抗炎作用

柔毛睡蓮花N.pubescens 水提取物可通過抑制iNOS 的表達顯著抑制脂多糖刺激巨噬細胞NO 的產生(IC50=75.5 μg/mL)，500 mg/kg 的劑量還能顯著降低角叉菜膠誘導的足腫脹［27］。在四氯化碳誘導的化學性肝損傷模型中，該藥材提取物能明顯降低ALT、AST 和膽紅素的含量，恢復SOD 和GSH的活性［28］。Hsu 報道了從黃睡蓮N.mexicana 中分離純化得到的7 個黃酮及酚酸類成分對LPS 誘導小鼠巨噬細胞RAW264.7 產生的NO、MCP-1 和TNFα 具有顯著的抑制作用，同時對iNOS、COX-2 和phospho-EPK 也具有明顯的抑制作用［29］。據《印度草藥學》記載［30］，睡蓮花N.satellite 是治療肝炎的傳統藥物，該植物提取物對四氯化碳引起的肝損傷有較好的保護作用。雪白睡蓮花提取物可明顯降低卡介苗聯合脂多糖誘導原代肝細胞引發的AST、ALT和NO 的增高，顯示了明顯的保肝作用［31］。經紅睡蓮多糖NR-PS 處理后，鼠骨髓造血細胞的未成熟細胞中的CD80/86 和MHC class Ⅱ的表達明顯增加，TH1 細胞因子IL-12 和TNF-γ 顯著增加，IL-10 顯著減少，結果說明了NR-PS 是影響未分化細胞成熟和功能的免疫調節劑［32］。

3.3 神經保護作用

在古埃及和印第安文明中，睡蓮花作為麻醉藥在宗教儀式中使用［33］。清華大學杜力軍課題組對從雪白睡蓮中分離得到的10 種黃酮單體進行了藥理活性研究，結果發現其中新化合物山奈酚3-O-(2″-O-沒食子酰基)蘆丁糖苷同時具有在擬缺血條件下對神經細胞PC12 的殺傷和對大鼠皮層原代神經元的保護作用，且這10 種黃酮類化合物具有較強的抗氧化活性［4］。也有學者［34］研究了該屬植物的乙醇提取物，發現該提取物有較好的抗焦慮作用。同時Delphaut.和Balansard［35］對N.alba 根莖提取物用酒石酸酸化后測得其中含有一種生物堿和一種葡萄糖苷，動物實驗表現出溫和的鎮靜和解痙作用，且無明顯的心臟抑制作用，毒性較小。研究顯示，白睡蓮乙醇提取物具有抗焦慮作用［36］。與溶劑對照組相比較，白睡蓮乙醇提取物(100 and 200 mg/kg，p.o.)能明顯增加小鼠在高架十字迷路開臂的次數與時間(P ＜0.05);并可使小鼠在明箱停留時間和穿箱次數增加，較少了靜止不動的持續時間;在曠場試驗(OFT)中，白睡蓮乙醇提取物可明顯增加小鼠后肢站立次數，水平運動及垂直運動，增強了小鼠的探究興趣;在新型食物消耗實驗中，該提取物還可明顯改善焦慮相關的攻擊行為。

3.4 降血壓和降血糖作用

在印度和尼泊爾，延藥睡蓮花常用來治療糖尿病，其提取物對四氧嘧啶誘導的大鼠糖尿病模型有降糖作用。進一步研究表明該植物提取物有明顯的腸內葡萄糖苷酶抑制作用，且無急毒或基因毒性，可以用于治療糖尿病患者的餐后高血壓癥［37］。研究顯示延藥睡蓮花提取物有明顯的降血糖作用，以300 mg/kg 的劑量服用4 h 后，能顯著降低血糖水平(45%)［38］。進一步從該部位分離純化得到的化合物Nymphayol(25，26-dinorcholest-5-en-3β-ol)具有明顯的降血糖作用，同時也能有效增加糖尿病大鼠總胰島素水平［39］。在四氧嘧啶誘導的大鼠糖尿病模型中，延藥睡蓮花提取物能明顯降低FBG、TL、TC、TG、FFA 和LDL 的水平，同時也能顯著增加HDL、血清胰島素的水平［40，41］。延藥睡蓮葉乙醇提取物也能顯著降低四氧嘧啶引起的血糖升高，同時也影響血清膽固醇和甘油三酯水平［42］。延藥睡蓮花提取物降血糖作用可能的機制是刺激β-細胞、增加胰島素的分泌和激活胰島素受體［43］。Khan N 等［44，45］研究了睡蓮花N.alba 提取物對Fe-NTA 誘導的腎氧化壓，高滲透壓和腎癌小鼠的預防作用，發現該提取物是潛在的產生這些作用的化學阻滯劑。Odintsova等［46］研究發現N.alba 的全草提取物對誘發動物腦垂體分泌失調性高血壓有明顯的調節作用，可有效阻止血壓大幅上升，并且毒性較低。

3.5 抗輻射作用

γ-射線照射可引發DNA 損傷和處于增殖期干細胞和外周免疫細胞的凋亡，繼而破壞腸腺和淋巴系統。從N.tetragona 中分離得到的老鶴草素能通過提高增殖、減輕DNA 損傷、減少凋亡基因P53 和Bax 的表達以及增加抗凋亡基因Bcl-2 抑制放射敏感性脾細胞的凋亡;老鶴草素能明顯減少γ-射線照射下小鼠脾細胞和腸腺細胞的凋亡［16］。老鶴草素還能顯著減少γ-射線所引起中國倉鼠肺成纖維細胞中活性氧水平，并能使減少的SOD 得到恢復，保護γ-射線導致的細胞成分及細胞膜的損壞［47］。而Huang 等［48］研究發現睡蓮屬植物中的1，2，3，4，6-penta-O-galloyl-β-D-glucose (PGG)對正常損害劑量的免疫細胞有保護作用，能顯著提高脾細胞的增殖、減少凋亡基因P53 的表達以及增加抗凋亡基因Bcl-2 抑制放射敏感性脾細胞的凋亡。這些化合物有望成為抗輻射的藥物。

3.6 其它作用

Saleem 等［49］研究了巴基斯坦產睡蓮花的抗氧化活性，結果顯示該藥材的總酚類成分有著較好的抗氧化能力，并且明顯優于α-生育酚。睡蓮花N.rubra 乙醇提取物具有顯著的驅蟲活性［50］。

4 結語

近年來的藥理作用研究多集中于該屬植物的粗提物和少數化合物上，對其傳統的治療應用也有所驗證，但對多種藥理作用及臨床應用的物質基礎并沒有得到系統闡明。如雪白睡蓮花在在祖卡木顆粒、炎消迪娜爾糖漿等抗炎抗病毒維吾爾藥復方制劑中廣泛使用，并且是這些制劑發揮抗炎抗病毒的主要藥物，但發揮作用的成分仍不清楚。因此，有必要將化學成分與生物活性研究緊密結合起來，以系統闡明該屬植物的藥效物質基礎，為其資源的綜合開發應用提供基礎數據。

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