地膽草的化學成分及生理活性研究進展

何冰，李亞楠，鐘萍，羅威

(1.嶺南師范學院基礎教育學院，廣東 湛江 524037；2.湛江幼兒師范專科學校，廣東 湛江 524084)

1 概述

截至目前，國內外相關研究發現，地膽草具有多種生理活性功能，包括抗菌活性、抗氧化活性、抗炎、抗腫瘤、抗糖尿病、痛風治療、免疫調節活性、肺炎治療等作用，其中抗腫瘤、抗炎作用倍受關注[2-5]。地膽草有效成分提取、作用機制等領域也有較多研究成果，旨在從地膽草中尋找新的活性成分應用于醫學等領域。現代臨床藥理學研究發現，倍半萜內酯類、黃酮類、甾體類、三萜類以及有機酸類化合物等為地膽草主要藥效成分，但地膽草作為食材或輔助食材的安全性研究較少。因此，對地膽草的化學成分及生理活性相關研究進行綜述，能夠為地膽草的研究與研發應用提供思路。

2 文獻分析

采用回顧性檢索法，對近五年間發表的論文進行檢索。以“地膽草”為關鍵詞對“中國知網”數據庫內的論文進行檢索共得文獻24 篇，其中涉及中藥學方向的13 篇，占比50%。以“地膽草”為關鍵詞對“萬方”數據庫內論文進行檢索共得文獻22 篇，其中涉及醫藥衛生方面 11 篇，占比 50 %。以“Elephantopus scaber”為關鍵詞對“PubMed”進行檢索共得文獻34 篇。近兩年地膽草中文文獻數量較少，與生物醫藥相關的英文文獻較多，如表1所示。

表1 文獻數量分析

通過次要主題分析數量較多的文章可以發現，中文文獻中地膽草及其化合物、化學成分、物質提取方面的文獻研究較多，如圖1所示。

圖1 文獻主題分析

3 化學成分研究現狀

據目前國內外研究，地膽草的主要化學成分按結構類型主要包括倍半萜內酯類、三萜類、甾體類、黃酮類等化合物[6-8]，而其中部分倍半萜內酯有抑制腫瘤及細胞毒的作用[9]。

3.1 倍半萜內酯類化合物

地膽草中所含的倍半萜內酯型化合物構型主要有欖烷型、桉烷型、吉瑪烷型、假愈創木烷型、愈創木烷型、蒼耳烷型。從地膽草屬中分離得到的倍半萜內酯類化合物有地膽草種內酯、異去氧地膽草內酯、異地膽草種內酯、去氧地膽草內酯、deacylcyanaroPicrin、scabertopinol等。

通過人鼻咽癌細胞活性跟蹤，kupchan等[10]從地膽草中分離得到了吉瑪·內酯型倍半萜類化合物異苦地膽苦素和苦地膽苦素。此后，地膽草屬植物含有多種細胞毒活性的倍半萜內酯類化合物被相繼報道。鮑守民等同時對11批不同產地的地膽草藥材中的上述4個成分進行了含量測定，建立了同時測定地膽草中去氧地膽草內酯、異去氧地膽草內酯、異地膽草內酯和地膽草內酯4個倍半萜內酯類物質含量的超高效液相色譜(UPLC)方法[11]。

3.2 三萜類化合物

地膽草中所含三萜類成分的結構類型主要有木栓烷型、羽扇豆烷型和烏蘇烷型。從地膽草屬中分離得到的三萜類化合物有羽扇豆醇、表無羈萜醇、β-香樹脂醇、α-香樹脂醇等。

梁僑麗等[12]用體積分數為80%工業酒精提取，HSG254薄層色譜硅膠柱分離純化，根據理化性質和光譜分析確定得到8個三萜類成分：無羈萜酮、表無羈萜醇、羽扇豆醇、羽扇豆醇乙酸酯、烏蘇酸、烏蘇-12-烯-3β-十七酸酯、樺木酸、30-羥基羽扇豆醇。匡廣凱等[13]采用硅膠柱層析、ODS反向柱色譜、Sephadex LH-20凝膠柱色譜以及制備型高效液相色譜等色譜手段對地膽草浸膏進行分離純化，所得到的15種化合物中有烏蘇酸和羽扇豆醇兩種三萜類化合物。

另外一個女生佳佳，我們大學時住在同一棟女生樓，彼此并不熟絡，我對她的了解也僅限于名字、專業和班級，倒是經常看見她披著長發、背著雙肩包、騎著自行車，行色匆匆地穿梭在校園里，所以印象很深。

3.3 甾體類化合物

從地膽草屬中分離得到的甾體類化合物有甾醇-3-O-β-D-葡萄糖、β-谷甾醇、豆甾醇、胡蘿卜甘等。

黃婷在研究中采用硅膠、ODS和葡聚糖凝膠等色譜技術對地膽草乙醇提取物進行分離，得到的25個化合物中有甾醇-3-O-β-D-葡萄糖、豆甾醇、β-谷甾醇[14]。張海波等[15]采用80%的工業乙醇提取地膽草濃縮液，利用HSG254薄層硅膠色譜分離純化后得到8種化合物，其中含有β-谷甾醇與胡蘿卜苷。Daisy等[16]通過丙酮溶液對地膽頭濃縮液進行分級分離，得到了一種類固醇物質28Nor-22(R)Witha2，6，23-trienolide，具有降低血糖和恢復胰島素水平的作用。

3.4 黃酮類化合物

從地膽草屬中分離得到的黃酮類化合物有苜蓿素、香葉木素、木犀草素、槲皮素等。

楊昕昕等[17]采用大孔吸附樹脂、ODS、Sephadex LH-20葡聚糖凝膠和硅膠柱層析等多種色譜技術，對地膽草95 %乙醇提取物的化學成分進行分離，得到4個黃酮類化合物，分別為異槲皮素苷、槲皮素-3-O-( 6″-O-E-咖啡酰基)-β-D-葡萄糖苷、山奈酚-3-O-β-鼠李糖基-(1→6)-β-D-葡萄糖苷和山奈酚-3-O-β-D-葡萄糖苷。李陽等[18]利用大孔吸附樹脂、Sephadex LH-20、ODS 及正相硅膠柱等色譜手段，從白花地膽草60%乙醇提取物中分離得到18個單體化合物，其中有苜蓿素，木犀草素，槲皮素。

4 生理活性及評價

目前為止，國內外相關研究發現地膽草具有多種生理活性功能，包括抗菌活性、抗氧化活性、抗炎、抗腫瘤、抗糖尿病、痛風治療、免疫調節活性、肺炎治療等，其中抗腫瘤、抗炎作用倍受關注。

4.1 抗腫瘤活性

地膽草對多種腫瘤細胞增殖具有抑制作用。梁僑麗等[19]從地膽草分離出scabertopin、isodeoxyelephantopin等倍半萜內酯化合物，并發現這兩個化合物均可抑制肝癌SMMC-7721 細胞、宮頸癌 Hela 細胞和結腸癌 Caco-2 細胞三種腫瘤細胞增殖。Cvetanova Biljana等[20]發現從地膽頭中分離出來的去氧地膽草內酯及其衍生物DETD-35有助于干預肺轉移性BRAFV600E突變型黑色素瘤。B S Geetha等[21]從地膽草中分離了倍半萜內酯、去氧地膽草內酯、異去氧地膽草內酯，并通過研究其對人淋巴細胞增殖和腫瘤細胞系生長的抑制作用，發現去氧地膽草內酯、異去氧地膽草內酯能以量效方式降低L-929腫瘤細胞 72 h 內的存活率，其 IC50 分別為 2.7 μg/mL 和 3.3 μg/mL。去氧地膽草內酯在3 μg/mL濃度時，能夠顯著抑制腫瘤細胞的生長，引起腫瘤細胞凋亡，表現出顯著的體內抗腫瘤活性，能夠作為一種抗腫瘤藥物進行研發。

4.2 抗炎作用

Ruijuan Qi等[22]研究探討了地膽頭乙醇提取物在脂多糖致炎模型中的抗炎機制，結果發現地膽頭通過抑制脂多糖激活的巨噬細胞中的NF-κB與p65-DNA的結合活性而具有顯著的抗炎作用。Anu P.Abhimannue等[23]通過測定地膽頭甲醇提取物對促炎細胞因子產生的影響，進而評估其抗炎作用，還分析了其甲醇提取物的細胞毒性。結果發現該提取物對單核細胞無細胞毒性，且對促炎細胞因子的產生有顯著的抑制作用。

4.3 抗氧化作用

范瓊等[24]測定了不同地膽頭提取液中的總多酚含量、類黃酮含量及其清除DPPH自由基的能力，并比較了不同料液比下的地膽頭提取液對血管緊張素轉化酶(ACE)的抑制率，發現地膽頭乙醇、甲醇、水、丙酮4種提取液中，丙酮提取液的總多酚和類黃酮含量最高，且抗氧化性效果最佳。Sopan N. Kharat等[25]介紹了一種利用地膽頭葉片提取物合成銀納米顆粒方法，簡單、環保、經濟，運用了地膽頭的抗氧化活性，合成的銀納米顆粒可以用作潛在的自由基清除劑。

4.4 抑菌作用

雒江菡等[26]以地膽草為原料，提取總黃酮，并用D101大孔吸附樹脂進行純化，分析地膽草總黃酮對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌效果。結果發現，地膽草總黃酮對大腸桿菌及金黃色葡萄球菌有明顯的抑菌效果，最小抑菌濃度為0.612 μg/mL。Kumar等[27]利用甲醇對地膽草根莖活性物質進行提取，通過抑菌活性研究發現，地膽草根莖提取物對金黃色葡萄球菌(NCIM-2079)、大腸桿菌 (NCIM-2067)和銅綠假單胞菌(NCIM-2036)具有較強的抑制作用。

4.5 解熱作用

地膽草在巴西被用作利尿、退熱、消除膀胱結石的傳統藥物，A Poli等[28]對巴西產地膽草全株水提物和乙醇提取物進行了急性毒性、止痛、解熱、抗炎、心血管、利尿和便秘影響的實驗，結果發現，兩種地膽草提取物對大鼠腹腔注射劑量為300 mg/kg時可以明顯緩解由釀酒酵母菌導致的大鼠高熱，作用時間大約持續3 h。

4.6 腸道益生作用

Chengjun Hu等[29]將地膽草作為膳食補充劑，對對照組中的鴨子喂食基礎飼料，而在三個實驗組的基礎日糧中添加了 30 (T1)、80 (T2) 和 130 mg/kg (T3)的地膽草，在48 天的補充期后，研究其對嘉積鴨的生長性能、肉質、腸道形態和微生物群組成的影響。結果發現，與對照組相比，T1 和 T2 組飼料轉化率顯著提高，膳食補充劑，80 mg/kg地膽草組能夠提高鴨肉的質量，并促進嘉積鴨的腸道發育。

4.7 保肝作用

研究發現，地膽草提取物及其單體成分均能表現出不同程度的保肝活性，Wan Y等[30]研究了地膽草乙醇提取物對受乙醇誘導的小鼠肝損傷的體內保肝作用。研究發現，低濃度的地膽草提取物能夠改善如：AST、ALT、ALP、甘油三酯和總膽紅素等用乙醇造模的大鼠血漿生化指標，并減少肝臟的脂肪累積；高濃度的地膽草提取物能夠作為乙醇誘導的肝損傷保肝藥物，逆轉肝損傷，并且對大鼠沒有任何毒副作用。Lin CC等[31]針對中國臺灣地區產地膽草的甲醇提取物和水提物對大鼠的急性肝損害保護作用進行了實驗，結果發現，地膽草提取物濃度分別為300 mg/kg和500 mg/kg時，可抑制由對乙酰氨基酚及軟骨氨糖引起的急性肝損傷，減少大鼠肝臟內的轉氨酶釋放，對大鼠有明顯的保護作用。

4.8 清除亞硝酸鹽作用

范瓊等[24]以地膽草為研究對象，通過分析不同浸提溶劑、料液比等前提下地膽草提取工藝和提取液用量、反應溫度、反應時間、反應pH等不同反應條件對地膽草清除亞硝酸鹽作用的影響，研究地膽草提取物體外清除亞硝酸鹽的抗氧化作用，并通過正交試驗確定其清除亞硝酸鹽的最佳反應條件。結果發現，蒸餾水作為提取劑提取地膽草時，亞硝酸鹽的清除率為53.95%，優于其他有機提取劑，且差異性極為顯著。地膽草清除亞硝酸鹽的最佳條件為料液比 1:10 (g/mL)、反應溫度60 ℃、pH 1.2，在此條件下，地膽草水提取液的亞硝酸鹽清除率為61.10%。

4.9 毒理學評價

林紅英等[32]運用腹腔注射的方法對昆明種雄性小鼠進行了急性毒性與亞急性毒性試驗，得到了地膽頭提取物的LD50。其中亞急性毒性試驗未發現對小鼠有毒性作用，但高劑量組中小鼠存在肝臟中央靜脈輕度充血的現象。

5 結語

綜上，國內外學者對地膽草研究的注意力主要集中在地膽草豐富的藥理作用方面，只有小部分的學者對其進行了安全性試驗，但年代較為久遠，受限于當時的實驗條件與檢測水平等因素，未能充分說明其是否具有潛在毒害作用，至今還沒有系統、完整的地膽草毒理學安全性評價的文獻與報道。因此，為了推進地膽草的開發中應用，需要對其毒理學安全性進行深入研究。