桔梗研究进展舒 娈 高山林(中国药科大学生物技术教研室 南京 210038)
摘 要 本文主要综述了桔梗化学成分、药理活性、临床应用以及栽培育种技术等方面近二十年来的研究进展,并简要探讨了其开发利用前景。关键词 桔梗,化学成分,药理活性,临床应用,栽培育种
桔梗(PlatycodongrandiflorumA.DC)为桔梗科多年生草本植物,药用其根,春、秋二季采挖,洗净,除去须根,趁鲜剥去外皮或不去外皮,干燥。我国最早的一部药书《神农本草经》已有记载,系常用中药。桔梗性味苦、辛、平,归肺经,有开宣肺气,祛痰排脓之功效。用于治疗外感咳嗽,咽喉肿痛,肺痈吐痰,胸满肋痛,痢疾腹痛等症。桔梗不仅是一种传统中药,还是一种食品,其根可制成美味的菜肴,在我国东北地区及日、韩、朝等东亚国家,桔梗都被用作常用蔬菜之一。桔梗营养丰富,含多种氨基酸,多种人体必需微量元素。桔梗中还含有大量亚油酸等不饱和脂肪酸,具有降压降脂、抗动脉粥样硬化等多种作用。因此桔梗是一种很好的功能性食品。近年来,日本学者将桔梗的提取物用于化妆品和浴液中。经研究,桔梗等植物的提取物可抑制粘多糖的降解,消除氧自由基,具有抗氧化作用,可用于抗衰老化妆品的研制。同时报导用酸液电解作用制备香味及色素物质用于化妆品生产。此外,桔梗浸液还可作为农作物的杀虫杀菌剂。因此,桔梗除药用外,尚有很高的经济价值。本文查阅了自七十年代起这二十多年来国内外有关桔梗各方面的文献报导,共计60篇。其中化学方面27篇,药理研究及临床应用方面14篇,栽培与育种方面19篇,文章中引用了20篇,基本概括了桔梗最新研究进展。1 化学成分桔梗的化学研究始于二十世纪初叶,由日本学者最早进行。主要含有五环三萜的多糖甙,其他尚含有多聚糖、甾体及其糖甙、脂肪油、脂肪酸等。(1)皂甙 桔梗中含有大量的三萜皂甙,是主要的药理活性成分。桔梗皂甙的种类非常之多,较早期的报道便已分离鉴定出16种单体[1],包括桔梗皂甙D
(platycodinD)、桔梗皂甙A(platycodinA)
、桔梗皂
甙B、桔梗皂甙D2、远志甙D(polygalacinD)、远志甙D2、桔梗皂甙D3、桔梗皂酸A甲酯(methylplaty2
conateA)等等。其中的甙元有桔梗皂甙元(platy2codigenin)、远志酸(polygalacicacid)[2]、及桔梗酸
(platycogenicacid)等。所带糖基包括L2阿拉伯糖、
D2木糖、D2葡萄糖、L2鼠李糖和D2芹糖。此外,文献报道的其他皂甙种类尚有许多,如桔梗皂甙C[3]等等。近年来我国学者首次利用电喷雾质谱仪对桔梗中皂甙类成分进行了跟踪分析鉴定[4]。通过对单体化合物各级激发产生碎片峰进行纵向分析及不同单体的横向对比分析,寻找桔梗皂甙类的结构规律,
从而鉴定已知结构的皂甙成分,并为未知结构的成分提供信息。(2)甾体 桔梗根中含α2菠菜甾醇及其葡萄糖甙
,
△72豆甾烯醇和β2谷甾醇,以及白桦脂醇等。
(3)多聚糖 桔梗根中含有大量由果糖组成的桔梗
聚糖,已鉴定结构的有桔梗聚糖GF2～GF9。此外,
桔梗中还含有大量的菊糖。(4)脂肪油、脂肪酸 桔梗根中含油0.92%,且不饱
和化合物含量较高。脂肪中亚油酸、软脂酸的含量较大,亚油酸含量达63.24%,软脂酸为29.51%。此外还含有亚麻酸和硬脂酸、油酸、棕榈酸等。(5)维生素 桔梗根中维生素含量丰富。例如,每百
克中含有胡萝卜素8.80mg,维生素B
138mg,
尼克
酸0.3mg,维生素C12.67mg。(6)氨基酸 桔梗根中含有16种以上的氨基酸,包
括8种必需氨基酸,占氨基酸总量的6.44%,总氨基酸含量高达15.01%,其中包括一种γ2氨基丁酸,
4 中国野生植物资源 第20卷第2期
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.它是一种神经传导的化学物质,在人脑能量代谢过程中起到了重要作用[5]。(7)无机元素 对桔梗中无机元素进行分析,发现含有17种以上无机元素,包括Cu、Zn、Ni、Mn、Cr、Sr、Fe、V等8种必需微量元素,其中Cu、Zn、Mn含量均较高。除上述七类化学物质,桔梗根中尚含有菊粉、挥发油、多炔等化合物。其中的多炔类化合物被韩国学者作为桔梗植物分类的重要标准。我国学者首次采用气相色谱2质谱2计算机联用分析仪对桔梗根中挥发油化学成分进行分析,检测分离出75种化合物,鉴定了其中21种,有44.495%为不饱和化合物[7]。日本学者用反相HPLC检测了桔梗不同生长时期不同分子量菊粉的变化。发现生长早期可检测到大量低分子量菊粉,而开花及以后时则可检测到大量大分子量菊粉。我国学者也采用RP2HPLC法测定了不同产地中桔梗皂甙D的含量,选择以C18柱为色谱分析柱,乙腈2磷酸盐缓冲液为流动相,检测波长为210nm,进样量在2.0～32.0μg之间呈良好线性关系[6]。韩国学者对3年生及24年生桔梗根中的挥发性成分采用GC/MS(TIC)技术进行了分析,结果表明24年生桔梗挥发性成分的种类和含量均高于3年生桔梗。也有人采用反相HPLC对24年生及3年生桔梗的乙醇提取物进行了分析,发现有些成分只存在于24年生桔梗中。有许多学者也对桔梗的种子、花、及茎叶等主要器官的化学成分进行了研究。我国学者分别对桔梗茎、叶、花、果根中的总糖、可溶性糖及皂甙的含量进行了测定。发现根中总糖含量最高,而可溶性糖及皂甙含量均以花中为最高,且药理效果也最强,因此建议考虑作为新药源[8]。此外花中还含有飞燕草素2二咖啡酰芦丁醇糖甙。根据化学和光谱数据确定它们的化学结构分别为(2R,3R)2黄杉素7202α2L2吡喃鼠李糖基2(1→6)2β2D2吡喃葡萄糖甙,和32甲基212丁醇1202β2D2吡喃葡萄糖2(1→2)2β2D2吡喃葡萄糖甙。同时还分离出4种已知的黄酮化合物[9]。中国药典2000年版中桔梗的鉴别采用薄层层析法,这也是目前桔梗化学成分分析的主要方法。但许多报导所采用的具体条件并不相同。纤维素板、硅胶G板、H板都有使用,展开条件及显色条件也不尽相同。较多被采用的方法为:硅胶H板,以氯仿2甲醇2水(65∶35∶10)下层为展开剂,喷10%硫酸乙醇溶液,105℃烘烤,可见光下观察。桔梗中皂甙含量的测定大多采用总甙称重法,
药典中规定药材总甙含量不得低于6%。一般多采用以下方法提取精制总皂甙:首先甲醇回流提取,滤液浓缩,然后用丙酮沉淀,上清液浓缩至干,加水溶解,再以乙醚萃取,水液再用水饱和正丁醇萃取。最后正丁醇层回收至干,残留物甲醇溶解后倾入乙醚中,沉淀干燥即得。除称重法外,尚有一些其他方法。有人根据皂甙的溶血作用,设计以桔梗皂甙的溶血指数作为皂甙含量的测定指标[10]。韩国学者采用反相HPLC分离桔梗皂甙D,流动相为CH3CN2H2O(30∶70),并以该法测得韩国国内桔梗根中的皂甙D含量为0.05%～0.09%。日本学者采用硅胶柱层析法,分离得到桔梗皂甙D[3]。另有人认为桔梗HPLC的标准品不易得到,因此设计出一种测定总皂甙含量的薄层扫描法[11]。我国学者采用紫外分光光度法对痰咳净喷雾剂中桔梗总甙的含量进行了测定,测定波长为259.5nm[12]。桔梗中糖类化合物测定采用了比色法,以砷钼酸试剂为显色剂,测定波长为740nm[13]。2 药理活性与临床应用我国学者的研究表明,桔梗具有抗炎、祛痰、镇咳、抗溃疡、降血压、扩张血管、解热镇痛、镇静、降血糖、抗胆碱、促进胆酸分泌、抗过敏及增强人体免疫力等广泛的药理作用。日本学者利用桔梗组培愈伤组织或分化根为原料制成了菊粉型肿瘤抑制剂。实验发现接种艾氏腹水癌细胞的ICR2SLC小鼠服用该抑制剂后可得到保护,小鼠口服12.5mg/kg/day
该剂可延长寿命142.5%,癌细胞抑制率达28%。桔梗提取物能够促进肠促胰酶肽的分泌,可用于治疗胰腺炎。韩国学者将桔梗等24种常用蔬菜的70%酒精提取物加到含有丝裂霉素C的培养基中,发现桔梗等的提取物具有抗丝裂霉素C诱变的保护功能。桔梗还具有降低烟草毒性,控制人体血液酒精含量提高等作用。因此可制成烟草添加剂,以及酒精吸收抑制剂。桔梗口服一般无毒副反应。但桔梗能导致局部组织兴奋,接触性皮炎及溶血作用,并且是一种中枢神经系统的抑制剂,有降低血压的作用[14]。临床上有服用桔梗片致低血压反应报告,致休克一例。还
5桔梗研究进展
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.有复方桔梗片中毒一例,过服桔梗致肠梗阻一例的报告。桔梗很早就被应用于临床治疗。在张仲景所著《伤寒论》中,记载有三物百散、桔梗汤等方剂,均以桔梗为主药。根据中药处方,我国学者研制了信宁止咳糖浆,复方桔梗片,桔梗百咳饮,化痰丸等桔梗制剂,疗效确切显著。近来又进行了可待因桔梗片镇咳作用的临床评价,痰咳净喷雾剂质量标准的研究[12],仲景桔梗汤的药理研究等。桔梗除用于止咳祛痰的作用,还被用于治疗咽喉疾病,急性腰扭伤等,桔梗苍耳煎可以有效地治疗鼻渊,而以桔梗为主开发出的常春茶具有益气养颜、活血化瘀、理气运脾之功效,是保健和抗衰老的佳品。3 栽培与育种桔梗全国分布极广,南北各省区均有出产,野生资源丰富。其花多为紫蓝色,也有呈白色,被认为是桔梗的一个变种,即P.grandiflorumA.DC.var.albumHort.,俗名白花桔梗,药理实验证明与紫花桔梗具同等功效,两者总皂甙的薄层色谱经比较也完全一致[15]。郑毅男等对白花桔梗进行了研究,从中分离得到了远志酸、桔梗皂甙元、及桔梗皂甙D。由于近年来桔梗越来越多的药用及经济价值被发现,用量大增,野生桔梗资源已不能满足需要,因此各地均开始进行桔梗的人工栽培研究。桔梗喜温和凉爽的气候,适宜栽培在土层深厚、土质肥沃、排水好的沙质土壤。栽培相对较易,种子繁殖,二年后即可作为药材。刘占生总结了提高桔梗产量的四个要素,分别为(一)深翻细耙选好地;(二)抓住春季搞条播;(三)重施基肥、巧追肥;(四)精心管理适时挖[16]。桔梗栽培过程中,病虫害较多,主要有桔梗根线虫病、桔梗紫纹羽与桔梗炭疽病等几种,应及时采取相应方法进行防治,防治方法许多文献均有报导。其栽培方法得到不断改进,获得了许多的高产栽培技术。桔梗采收多在秋季,有人对桔梗的最佳采收期做了研究。通过对栽培二年生桔梗根不同发育期总甙含量测定及产量两方面综合考虑,其营养生长中后期应为最佳采收期,北方为7月上旬,南方为5月下旬[17]。赵耕先等研究了影响皂甙含量的有关因素,测定比较了桔梗不同生长期、不同生长年限、不同产地和植物不同部位的皂甙含量。结果表明根外皮、须根、茎叶均含有大量皂甙,建议加工时可不去外皮和须根,充分利用地上部位。并得出采收以2
