白薇化學(xué)成分與藥理作用的研究進(jìn)展

舒朋華 喻夢竹 李亞敏 劉安琦 劉婉蓉 羅躍輝 劉昊 孫娜 魏夏蘭

摘 要 目的：總結(jié)白薇化學(xué)成分與藥理作用的研究進(jìn)展，為其深入開發(fā)與利用提供參考。方法：以“白薇”“蘿藦科”“化學(xué)成分”“藥理作用”“生物活性”“Cynanchum atratum”“Cynanchum versicolor”“Asclepiadaceae”“Chemical constituents”“Pharmacological activity”“Biological activities”等為關(guān)鍵詞，在中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)、維普網(wǎng)、PubMed、SciFinder、Web of Science等數(shù)據(jù)庫中組合查詢2006年7月-2020年8月發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)白薇化學(xué)成分及藥理作用的研究進(jìn)行歸納與總結(jié)。結(jié)果與結(jié)論：白薇為蘿藦科植物直立白薇C. atratum Bge.或蔓生白薇C. versicolor Bge.的干燥根及根莖，其主要化學(xué)成分包括C21甾體皂苷類、揮發(fā)油類、生物堿類、芳香類化合物等，如直立白薇苷A、白前苷A、正十六烷酸、9-脫氫安托芬、3，4-二羥基苯乙酮;具有抗炎、抗腫瘤、美白等多種藥理作用。然而，現(xiàn)有研究大多集中在直立白薇上，對(duì)蔓生白薇的研究較少;對(duì)化學(xué)成分的研究主要集中在C21甾體皂苷類化合物上，而涉及其他類型化合物的研究不多;有關(guān)C21甾體皂苷類的藥理活性研究主要集中在單個(gè)化合物層面上，而構(gòu)效關(guān)系研究較為少見。因此，為了更好地開發(fā)和利用白薇藥材資源，有必要進(jìn)一步對(duì)其化學(xué)成分、藥理作用、作用機(jī)制及構(gòu)效關(guān)系等進(jìn)行深入研究。

關(guān)鍵詞 白薇;C21甾體皂苷;化學(xué)成分;藥理作用;研究進(jìn)展

中圖分類號(hào) R284;R285 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1001-0408（2021）02-0253-04

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2021.02.22

白薇為蘿藦科植物直立白薇Cynanchum atratum Bge.或蔓生白薇Cynanchum versicolor Bge.的干燥根及根莖。據(jù)2020版《中國藥典》（一部）記載，白薇性寒，味苦、咸，具有清熱涼血、利尿通淋、解毒療瘡等多種功效，可用于溫邪傷營發(fā)熱、陰虛發(fā)熱、骨蒸勞熱、產(chǎn)后血虛發(fā)熱、熱淋、血淋、癰疽腫毒等病癥的治療[1]。為進(jìn)一步挖掘白薇在新藥研發(fā)中的價(jià)值及拓展其臨床應(yīng)用，筆者以“白薇”“蘿藦科”“化學(xué)成分”“藥理作用”“生物活性”“Cynanchum atratum”“Cynanchum versicolor”“Asclepiadaceae”“Chemical constituents”“Pharmacological activity”“Biological activities”等為關(guān)鍵詞，在中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)、維普網(wǎng)、PubMed、SciFinder、Web of Science等數(shù)據(jù)庫中組合查詢2006年7月-2020年8月發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)，并就白薇的化學(xué)成分與藥理作用的研究進(jìn)展進(jìn)行歸納總結(jié)，為該藥材的進(jìn)一步開發(fā)與利用提供參考。

1 化學(xué)成分

化學(xué)成分是中藥材發(fā)揮藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是評(píng)價(jià)中藥材質(zhì)量的重要依據(jù)。目前，已從白薇中鑒定出C21甾體皂苷類、揮發(fā)油類、生物堿類等化學(xué)成分，其中C21甾體皂苷類為其主要化學(xué)成分[2]。

1.1 C21甾體皂苷類

甾體皂苷由甾體苷元和糖基結(jié)合而成。其中，C21甾體是一類含有21個(gè)碳原子的甾體衍生物，存在于蘿藦科、玄參科、夾竹桃科、毛茛科等科屬植物中，具有抗炎、抗腫瘤、抗生育等生物活性[3]。白薇中的C21甾體皂苷具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）甾體皂苷苷元均以孕甾烷或其異構(gòu)體為基本骨架，C、D環(huán)易發(fā)生變形，具有特殊的14，15裂環(huán)（A型）或13，14;14，15雙裂環(huán)結(jié)構(gòu)（B、C型）（圖1）;（2）苷元C-3位置上通常有β-OH，C-5、C-6位通常有雙鍵;（3）糖鏈通常與苷元C-3位的OH相連，糖與糖之間的連接通常發(fā)生在C-4位;（4）糖的類型主要有黃花夾竹桃糖、夾竹桃糖、洋地黃毒糖、地芰糖、加拿大麻糖和葡萄糖，且通常為6-去氧糖或2，6-去氧糖[2]。

迄今為止，研究者已從白薇中鑒定出大量的C21甾體皂苷，具體如表1所示。從來源上看，從直立白薇中發(fā)現(xiàn)的C21甾體皂苷數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于蔓生白薇[4-17]，二者共有的成分為蔓生白薇苷A、C，白前苷 C、D、H，Atratoglaucoside A，Cynanosides C、D和白前苷元C-3-O-β-D-黃花夾竹桃吡喃糖苷。

1.2 揮發(fā)油類

白虹等[18]采用水蒸氣蒸餾法從白薇中提取揮發(fā)油，并采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)從揮發(fā)油中鑒定出20種化學(xué)成分，其中脂肪酸類化合物占75.74%、酯類化合物占12.44%、醛類化合物占3.90%、酮類化合物占3.51%、烷類化合物占0.55%;揮發(fā)油中含量最高的化學(xué)成分為正十六烷酸，占總量的47.76%。

1.3 生物堿類

陳楚英等[19]采用抑菌活性靶向分離、溶劑萃取、柱層析等手段從白薇正丁醇部位中分離出5種生物堿類化合物，分別為10β-N-氧化-7-脫甲氧基娃兒滕堿、9-脫氫安托芬、9，14-脫氫安托芬、14-羥基-N-氧化-7-脫甲氧基娃兒滕堿、10α-N-氧化-7-脫甲氧基娃兒滕堿;從結(jié)構(gòu)類型上看，5種生物堿均為菲駢吲哚里西丁類生物堿，且都具有良好的抑菌活性。Xin等[20]采用超聲輔助提取法從白薇中分離鑒定出安托芬。生物堿類化合物的發(fā)現(xiàn)為后續(xù)開展白薇抑菌活性成分、抑菌機(jī)制、構(gòu)效關(guān)系研究及植物源保鮮劑的研制奠定了基礎(chǔ)。

1.4 其他類

袁鷹[17]從白薇中還分離鑒定出了豆甾醇、β-谷甾醇、β-胡蘿卜苷以及一系列芳香類化合物，如3-甲氧基-4-羥基苯乙酮、3，4-二羥基苯乙酮、2，6，2′，6′-四甲氧基-4，4′-雙（2，3-環(huán)氧-1-羥基丙基）聯(lián)苯、2，4-二羥基苯乙酮、4-羥基苯乙酮、丁香酸、2，6-二羥基苯乙酮、4-羥基苯甲醇、苯甲酸等。

2 藥理作用

白薇的藥用歷史悠久，在民間應(yīng)用廣泛。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，白薇主要具有抗炎、抗腫瘤、抑制免疫和美白等功效[21-22]。

2.1 抗炎

Choi等[23]對(duì)白薇水提物抑制特應(yīng)性皮炎的作用機(jī)制進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)其作用機(jī)制可能為下調(diào)促炎因子（如白細(xì)胞介素6、白細(xì)胞介素1β、腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素4等）的表達(dá)，但該研究并未明確白薇水提物中發(fā)揮抗炎作用的具體物質(zhì)基礎(chǔ)。Hu等[24]通過活性跟蹤法從白薇甲醇提取物中發(fā)現(xiàn)了能夠顯著改善BALB/c小鼠乳腺炎癥狀的物質(zhì)——直立白薇苷C，并闡明其抗炎作用機(jī)制可能與抑制乳腺組織中Toll樣受體4的表達(dá)、阻斷核因子κB（NF-κB）和絲裂原活化蛋白激酶信號(hào)通路有關(guān)。Kim等[25]的研究結(jié)果表明，白薇乙醇提取物可通過抑制促炎因子的表達(dá)來改善卵白蛋白誘導(dǎo)的小鼠氣道炎癥狀，并減輕脂多糖誘導(dǎo)的小鼠急性肺損傷癥狀。李秋月等[26]研究了白薇水煎液對(duì)脂多糖誘導(dǎo)的雞小腸炎模型的治療效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，白薇水煎液可顯著抑制血清中淀粉樣蛋白A、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、α1-酸性糖蛋白、白細(xì)胞介素1β等炎癥因子的表達(dá)，減輕脂多糖導(dǎo)致的腸絨毛黏膜損傷和炎性細(xì)胞浸潤，對(duì)腸黏膜有較好的保護(hù)作用。可見，白薇水提物和醇提物均具有較好的抗炎效果，且作用機(jī)制多為下調(diào)或抑制炎性相關(guān)因子的表達(dá)。

2.2 抗腫瘤

Bai等[4-5]研究發(fā)現(xiàn)，從白薇甲醇提取物中分離出來的Cynanosides R1、R2、L、M對(duì)人早幼粒白血病細(xì)胞HL-60具有較強(qiáng)的毒性，半數(shù)抑制濃度（IC50）分別為29.47、52.26、40、28 μmol/L，均高于陽性對(duì)照藥物依托泊苷的IC50（0.2 μmol/L）。王征等[27]通過噻唑藍(lán)比色法（MTT）觀察了白薇水煎液對(duì)人宮頸癌細(xì)胞HeLa和人胃癌細(xì)胞SGC-7901體外增殖的影響，發(fā)現(xiàn)白薇在5～800 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)對(duì)這兩種細(xì)胞的增殖都表現(xiàn)出明顯的抑制作用，且無細(xì)胞毒性。楊利紅等[28]在活性追蹤試驗(yàn)的協(xié)助下，從白薇乙醇提取物中篩選了可誘導(dǎo)人肺癌細(xì)胞A549凋亡的活性成分，發(fā)現(xiàn)了1個(gè)C21甾體皂苷——直立白薇苷 C;通過進(jìn)一步的研究，該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)直立白薇苷 C誘導(dǎo)人肺癌細(xì)胞A549凋亡的作用機(jī)制可能為上調(diào)腫瘤壞死因子編碼基因的表達(dá)，增強(qiáng)胱天蛋白酶9（Caspase-9）和Caspase-3的活性，以及下調(diào)生存素編碼基因的表達(dá)。Zhang等[8]發(fā)現(xiàn)，從白薇乙醇提取物中分離所得的4個(gè)C21甾體皂苷均能夠有效抑制人肝癌細(xì)胞HepG2和人肺癌細(xì)胞A549的增殖，且能誘導(dǎo)上述腫瘤細(xì)胞凋亡，其作用機(jī)制可能與上調(diào)腫瘤細(xì)胞中Caspase-3和Caspase-9的表達(dá)有關(guān)。由此可見，白薇中的活性成分能夠誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞凋亡，具有被開發(fā)為抗癌藥物的潛在價(jià)值。

2.3 其他

白薇與地骨皮等中藥配伍具有明顯的美白效果[29]。陳曉璐等[30]采用MTT法、多巴氧化法和氫氧化鈉裂解法研究白薇經(jīng)皮透過液對(duì)黑色素瘤細(xì)胞B16增殖的抑制效果，以探究白薇作為皮膚美白劑的可行性。結(jié)果表明，經(jīng)不同方法提取的不同濃度白薇經(jīng)皮透過液對(duì)B16細(xì)胞的增殖、酪氨酸酶的活性以及黑色素的含量均有抑制作用，其中白薇醇提物的作用效果優(yōu)于水提物，且以95%乙醇提取物效果最佳。Jin等[9]研究發(fā)現(xiàn)，白薇甾體皂苷可以抑制黑色素的生成，減少色素沉著。可見，白薇具有一定的美白作用，可用于美白產(chǎn)品的開發(fā)。此外，白薇乙醇提取物還具有免疫抑制[31]等藥理活性，其水提物還能夠促進(jìn)肝臟血管再生[32]。

3 結(jié)語

白薇為我國傳統(tǒng)中藥，有著悠久的用藥歷史，且在多種中藥方劑中出現(xiàn)，可單用或與其它藥物配伍使用以治療各種炎癥[32]。近30年來，學(xué)者們對(duì)白薇的化學(xué)成分、藥理作用及其作用機(jī)制進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)白薇中含有C21甾體皂苷、揮發(fā)油、生物堿等化學(xué)成分，具有抗炎、抗腫瘤、美白等多種藥理活性，其中C21甾體皂苷為白薇的主要化學(xué)成分及藥理活性成分。然而，現(xiàn)有研究大多集中在直立白薇上，對(duì)蔓生白薇的研究較少;對(duì)化學(xué)成分的研究主要集中在C21甾體皂苷類化合物上，而涉及其他類型化合物的研究不多;有關(guān)C21甾體皂苷類的藥理活性研究主要集中在單個(gè)化合物層面上，而構(gòu)效關(guān)系研究較為少見。由于C21甾體皂苷類化合物在抗炎和抗腫瘤方面均具有較強(qiáng)活性，故此類化合物可作為先導(dǎo)化合物，學(xué)者們后續(xù)可針對(duì)其構(gòu)效關(guān)系展開深入探索，為其成藥性研究及臨床應(yīng)用提供參考。

綜上所述，為更好地開發(fā)和利用白薇資源，有必要對(duì)其化學(xué)成分、藥理作用、作用機(jī)制及構(gòu)效關(guān)系等進(jìn)行深入地研究，從而進(jìn)一步開發(fā)和利用其藥材資源。

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（收稿日期：2020-08-25 修回日期：2020-12-21）

（編輯：羅 瑞）