征性成分 1.1 生物碱生物碱类成分是最早从石斛属植物中分离并进行结构鉴定的化合物, 也是兰科植物的特征性成分近些年来, 国内外学者对金钗石斛中的生物碱类成分进行了大量的研究, 至今已鉴定出的生物碱主要为倍半萜类生物碱, 具体结构参考文献 [2-5] 1.2 多糖金钗石斛多糖的化学结构包括单糖残基

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坂穆
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1 综述金钗石斛的化学成分和药理作用研究进展张晓敏, 孙志蓉 *, 陈龙, 魏鑫鑫, 刘文兰 ( 北京中医药大学, 北京 ) 摘要 : 目的对金钗石斛的化学成分和药理作用进行总结分析方法通过查阅中国期刊全文数据库 (CNKI) 和万方数据库年的相关文献, 对金钗石斛已报道的化学成分和药理作用进行了研究分析, 总结阶段性进展和研究热点, 并分析其原因结果金钗石斛主要化学成分为生物碱多糖倍半萜类菲类联苄类等, 石斛碱是其特征性成分, 主要有抗白内障兴奋肠管免疫调节降血糖抗肿瘤抗氧化抗疲劳等作用结论目前金钗石斛的研究仍侧重于化学成分与药理作用的研究, 将来研究的重点可能为作用机制的明确和一些保健品的研发关键词 : 金钗石斛 ; 化学成分 ; 药理作用中图分类号 :R285.1 文献标志码 :A 文章编号 : (2014) DOI: /j.cnki.issn Advances of Studies on Chemical Constituents and Pharmacological Effect of Dendrobium Nobile ZHANG Xiaomin, SUN Zhirong *, CHEN Long, WEI Xinxin, LIU Wenlan(Beijing University of Chinese Medicine, Beijing , China) ABSTRACT: OBJECTIVE To summarize the chemical components and pharmacological effect of Dendrobium nobile Lindl. METHODS Reviewed the related papers in Chinese Journal Full Text Database (CNKI) and Wanfang database during , the chemical components and pharmacological effects of Dendrobium nobile was analyzed, and then summarized the progress, focus of research, and causes. RESULTS The main chemical components of Dendrobium nobile Lindl included alkaloids, polysaccharide, sesquiterpene, phenanthrenes, bibenzyls etc. Dendrobium alkali was its characteristic components, the main pharmacological effects included anti-cataract, exciting bowel, immunoregulation, lowering blood sugar, anti-tumor, anti-oxidation, anti-fatigue, etc. CONCLUSION The research of Dendrobium nobile is still focused on the chemical constituents and pharmacological effect, the future research may focus on mechanism and research of health products. KEY WORDS: Dendrobium nobile; chemical composition; pharmacological effect 金钗石斛 (Dendrobium nobile Lindl.) 为我国传统名贵中药, 为兰科石斛属植物, 又名金钗石扁金钗扁黄草等, 其茎为传统中药石斛的来源之一, 为历版中国药典所收载石斛早在神农本草经中就有记载, 本草纲目称它有强阴益精厚肠胃补内孢不足轻身延年之功效本草衍义本草纲目拾遗及本草从新等历代本草都备加推崇, 素有千金草之称金钗石斛, 性微寒, 味甘, 用于热病伤津口干烦渴病后虚热目暗不明萎缩性胃炎浅表性胃炎慢性结肠炎等, 是石斛夜光丸石斛明目丸石斛浸膏溶液石斛清胃散等制剂的重要配伍 [1] 金钗石斛在中国药典 2010 年版中列为药用石斛的首要来源近年来研究发现, 金钗石斛在抗肿瘤降血糖等方面作用较显著, 并且栽培技术难题已经攻克因此, 金钗石斛的研究日益增多, 这些研究主要集中在化学成分药理作用毒理作用以及临床疗效笔者对金钗石斛的化学成分和药理作用研究进展作一综述, 为今后金钗石斛的深度开发利用提供一定参考 1 金钗石斛化学成分研究近 20 年来, 国内外学者对石斛属植物的化学成分进行了探索和研究, 发现这些植物所含的化学成分类型多样金钗石斛的化学成分主要有生物碱类多糖类黄酮类酚类倍半萜类香豆素类及甾体糖苷类化合物, 其中石斛碱是其特基金项目 : 国家科技支撑计划项目 (2009BAI74B02-3) 作者简介 : 张晓敏, 女, 硕士生 Tel: bzy0203@163.com (010) zrs67@126.com * 通信作者 : 孙志蓉, 女, 博士, 硕导 Tel: 中国现代应用药学 2014 年 7 月第 31 卷第 7 期 Chin J Mod Appl Pharm, 2014 July, Vol.31 No.7 895

2 征性成分 1.1 生物碱生物碱类成分是最早从石斛属植物中分离并进行结构鉴定的化合物, 也是兰科植物的特征性成分近些年来, 国内外学者对金钗石斛中的生物碱类成分进行了大量的研究, 至今已鉴定出的生物碱主要为倍半萜类生物碱, 具体结构参考文献 [2-5] 1.2 多糖金钗石斛多糖的化学结构包括单糖残基排列顺序单糖残基组成相邻糖残基连接方式异头碳构型糖链分支等, 以及由此形成的空间结构, 它是多糖发挥药理活性的基础 [6] [7] Luo 等从金钗石斛粗多糖中分离出 4 个组分, 单糖组成分析表明这 4 个组分主要包含葡萄糖半乳糖甘露糖和少量的鼠李糖阿拉伯糖木糖 1.3 酚类化合物近年来, 学者从石斛属植物中分离出的酚类化合物主要包括联苄类菲类和芴酮类这 3 类化合物目前, 从金钗石斛中共分离得到 13 个酚酸类化合物 15 个联苄类化合物 8 个菲类化合物和 2 个芴酮类成分 [8-10] 1.4 鞣质类化合物现代药理研究表明, 鞣质具有抑菌抗病毒抗氧化抗肿瘤抑制胃肠运动等多种生物活性, [11] 广泛应用于食品医药领域陈佳江等通过对金钗石斛叠鞘石斛鼓槌石斛和流苏石斛中的鞣质进行含量测定及对比研究, 结果表明, 金钗石斛含量最高, 叠鞘石斛与流苏石斛含量较为接近 1.5 其他成分 [12] 张雪等从金钗石斛中分离得到 8 个倍半萜类化合物, 分别是金钗石斛 J(dendronobilin J), dendrobane A,dendro-densiflorol,bullatantirol, dendrobiumane A,6α,10,12-trihydroxypicrotoxane, 10,12-dihydroxypicrotoxane 和 10β,13,14-trihydro- [13] xyalloaromadendrane 杨微微等从金钗石斛中首次分离鉴定出 2,4,7- 三羟基 -5- 甲基芴酮王峥涛 [14] 等从金钗石斛中检测分离到 dengibsin; 此外还含有香豆素类成分甾体类成分吡喃酮类对羟基肉桂酸酯类化合物对羟基苯甲酸豆甾醇反式阿魏酸二十六烷基酯 - 谷甾醇大黄酚在不同的时间段, 金钗石斛各化学成分的研究重点亦不一样年, 金钗石斛生物碱的研究主要集中在其相应的药理作用研究和不同栽培条件及不同生长调节剂对金钗石斛生物碱含量的影响 ; 年, 随着新技术的发展, 不同方法测定生物碱含量以及生物碱的积累规律成为研究重点, 但研究热度明显下降 2011 年至今, 生物碱的研究无明显进展金钗石斛多糖的研究自 2002 年见报道,2003 年未见报道,2004 年至 2008 年其研究主要集中在提取工艺优化及含量测定方面,2006 年首次报道其药理作用 ;2009 年至今, 金钗石斛多糖的研究以其药理作用及其机制及提取工艺优化为重点金钗石斛其他成分报道较少 2 金钗石斛药理作用研究金钗石斛的药理作用主要表现在对心血管系统的作用对神经系统的作用抗肿瘤和抗诱变作用抗氧化和抗衰老作用抗白内障作用及免疫抑制钙通道抑制抗炎作用和对胃肠道的作用 2.1 对心血管系统的作用 [15] 抗血栓李婵娟采用毛细管法测定凝血时间, 并通过胶原 - 肾上腺素致体内血栓形成法测定金钗石斛鼓槌石斛流苏石斛等几种石斛粗提物的抗凝和抗血栓作用结果显示, 金钗石斛给药组均能显著延长小鼠全血的凝血时间, 并且均能显著对抗胶原 - 肾上腺素诱导小鼠的体内血栓形成, 使动物死亡率明显降低结果表明, 金钗石斛鼓槌石斛叠鞘石斛黑毛石斛流苏石斛等均有较好的抗凝抗血栓作用 [16] 林萍等比较了束花金钗球花和鼓槌 4 种石斛的醇提物对小鼠全血凝血时间的影响结果表明, 金钗石斛可将凝血时间延长, 但作用较束花石斛弱金钗石斛的醇提取物有显著降低家兔全血黏度和抑制 ADP 诱导的血小板聚集, 降低血浆纤维蛋白原含量, 抑制内源性及外源性凝血系统, 抑制血栓形成的作用, 并延长凝血酶原时间白陶土凝血活酶时间等 [17] 降血糖和降血脂蔡伟对金钗石斛水提物的辅助降血糖作用进行了初步的探究他以正常小鼠和链脲佐菌素性糖尿病小鼠为实验对象, 研究金钗石斛水提液对 2 种小鼠血糖及体质量的影响研究发现, 不同剂量的金钗石斛水提物均对链脲霉素高血糖小鼠有明确的降血糖作用, 且对正常小鼠血糖没有影响 [18] 蔡春容对金钗石斛总生物碱对高脂高糖合 896 Chin J Mod Appl Pharm, 2014 July, Vol.31 No.7 中国现代应用药学 2014 年 7 月第 31 卷第 7 期

3 并链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型的影响进行了研究, 并且对其可能的作用机制进行了探讨结果表明, 金钗石斛总生物碱能促进高脂饮食合并链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型的胰岛素分泌, 直接保护胰岛 β 细胞功能, 其机制可能与其改善胰高血糖素样肽 -1 的水平降低半胱天冬氨酸蛋白酶 3 的表达水平及抗炎作用等有关 [19] 黄琦等研究表明, 金钗石斛总生物碱可降低四氧嘧啶所致糖尿病大鼠血糖, 其机制与其对 [20] 胰岛的保护作用有关同时黄琦在研究金钗石斛总生物碱对高脂高糖加链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型的影响及机制中发现, 金钗石斛总生物碱能显著降低糖尿病大鼠血糖而不影响正常大鼠血糖, 明显减轻胰岛素抵抗, 直接保护胰岛 β [21] 细胞李菲等研究发现, 金钗石斛多糖和生物碱对肾上腺素引起的高血糖小鼠有明显的降血糖作用, 但对正常小鼠血糖无明显影响 [21] 李菲研究发现, 金钗石斛多糖能有效降低高脂血症大鼠血清中 TC TG LDL-C 的含量, 并且升高 HDL-C 的含量, 降低肝脏指数和肝脏组织中 MDA 的含量, 同时升高 SOD 的活性, 对高脂血症大鼠肝脏脂肪变性有减轻作用浙江中医学院等单位应用石斛等组成的养阴通瘀方治疗血瘀症, 结果表明对血瘀症状有明显的改善作用, 同时可以降低血胆固醇和甘油三酯 [20-21] 2.2 对神经系统的作用 [22] 改善记忆李艳飞用不同浓度的金钗石斛总生物碱对大鼠预防性给药 7 d 后, 右侧脑室注射脂多糖 (LPS) 制备大鼠学习记忆功能减退模型结果表明, 金钗石斛总生物碱可以减轻 LPS 诱导的大鼠学习记忆减退, 其作用机制与降低 p38mapk 的磷酸化水平, 减少 TNFR1 NF-kB [23] 的表达有关此外, 陈建伟等发现金钗石斛总生物碱 80 mg kg 1 对降低 Aβ-42 在神经元胞膜和胞浆中的含量及 caspases 3/8 mrna 在海马组织中表达方面的作用强于异丁苯丙酸布洛芬 (ibuprofen,ibu), 可能与金钗石斛总生物碱还有抗氧化清除自由基扩张血管和增强大脑血氧供应等作用有关 [24] 改善急性脑缺血刘俊针对金钗石斛总生物碱对大脑中动脉阻塞大鼠的保护作用及相关机制进行了一系列的研究, 证明金钗石斛总生物碱对大鼠急性脑缺血模型有较好的保护作用, 其机制可能与减少氧自由基的生成降低大鼠脑内凋亡基因转录水平抗氧化应激抑制神经细胞凋亡相关金钗石斛总生物碱预防性给药对大鼠急性脑缺血有较好的保护作用, 其机制与抗氧化应激清除自由基及降低大鼠脑内 caspase-3 caspase-8 RNA 表达有关 [25] 2.3 抗肿瘤和抗诱变石斛属药材的抗肿瘤活性成分主要是酚类菲类和联苄类化合物 [26] [27] 鲍丽娟的实验对象为人宫颈癌 HelaS3 肝癌 HepG2 细胞, 并且研究了霍山铁皮金钗马鞭 4 种石斛的抗肿瘤作用结果表明,4 种石斛水提物石油醚乙酸乙酯及正丁醇提取部位对 HelaS3 和 HepG2 细胞株均有不同程度的抑制作用, 且在所选浓度范围内与剂量和时间相关其中金钗石斛水提物抑瘤效果最好 [28] 郑斯卓研究发现, 金钗石斛多糖能直接抑制 K562 细胞增殖并诱导其凋亡, 其可能机制与金钗石斛多糖抑制 K562 细胞中 BCR-ABL 融合基因 mrna 的表达有关 2.4 抗氧化抗衰老和抗疲劳 [29] 黄小燕等采用乙醇冷浸与溶剂分相萃取相结合的方法获得金钗石斛的乙醇浓缩浸膏乙酸乙酯提取物石油醚提取物氯仿提取物和 MCl 柱分离提取物, 测定各提取物对 DPPH 自由基 OH 自由基和 ABTS 自由基的清除能力, 并与阳性对照品维生素 C 和 2,6- 二叔丁基对甲苯酚 (butylated hydroxytoluene,bht) 进行比较结果表明, 金钗石斛提取物对自由基有一定的清除能力, 并且各部分的清除能力为乙酸乙酯提取物 > 乙醇 [30] 提取物 >MCI 柱吸附提取物同时陈志国对金钗石斛多糖体外抗氧化活性进行了初步的探讨, 总抗氧化测定和还原力测定结果表明金钗石斛粗制多糖和精制多糖均能够清除 O 2 OH, 抑制 Fe 2+ 诱发脂蛋白过氧化, 有一定的抗氧化能力 [31] 王令仪在石斛多糖和生物碱测定及多糖抗衰老实验研究中发现, 金钗石斛多糖有提高 D- 半乳糖诱导的衰老小鼠的学习记忆及抗衰老作用 [32] 梁钧淞等研究发现, 金钗石斛水溶性碱溶性和酸溶性多糖对小鼠抗疲劳能力的影响研究表明, 金钗石斛多糖, 特别是碱溶性多糖可显著延长游泳时间, 提高血糖和甘油三酯含量并降低血乳酸和血氨含量, 降低游泳后肝糖原及肌糖原的消耗, 即金钗石斛具有抗疲劳作用中国现代应用药学 2014 年 7 月第 31 卷第 7 期 Chin J Mod Appl Pharm, 2014 July, Vol.31 No.7 897

4 2.5 抗白内障 [33] 邵日凤等研究发现, 金钗石斛提取液可以抑制糖性白内障的关键酶醛糖还原酶和延缓半乳糖性白内障此外, 金钗石斛水提液还可以调节非蛋白质巯基的含量和白内障晶状体中还原型辅酶 Ⅱ(NAPDH), 使其恢复至正常晶状体的水平, 也能纠正和阻止由半乳糖性白内障引起的总脂类含量降低总胆固醇含量及脂类过氧化水平升高总脂类与胆固醇之比明显下降等病理变化龙艳 [34] 等研究发现, 金钗石斛总生物碱和粗多糖在体外均有一定的抗白内障作用, 其机制与拮抗晶状体的氧化损伤有关, 而金钗石斛总生物碱效果优于粗多糖 [35] 王军辉对金钗石斛多糖进行了提取分离纯化结构表征糖链构象和抗白内障活性的研究, 获得 7 个均一多糖组分金钗石斛多糖抗白内障活性与其减轻大鼠晶甘露糖含量体氧化损伤及抑制糖基化终产物的形成有关, 作用基础可能与多糖中及其连接方式有关 2.6 对胃肠道的作用石斛在历代本草中就有益胃生津的记载研究表明, 金钗石斛对人的胃酸分泌有较明显的促进作用金钗石斛能使血中胃泌素浓度升高, 推测这是由于金钗石斛可以直接刺激 G 细胞, 引起胃泌素的释放增加, 使血清中的胃泌素浓度升高, 胃泌素刺激壁细胞, 使胃酸分泌增加, 并且金钗石斛能在一定程度上改善胃肠道运动, 缓解便秘症状 [36] 2.7 抑菌 [37] 张周英等通过滤纸片抑菌圈法比较铁皮多糖与金钗多糖对金黄色葡萄球菌大肠杆菌肺炎球菌的抗菌作用其中铁皮石斛多糖对金黄色葡萄球菌大肠杆菌肺炎球菌抑菌圈的直径分别为 (2.72±1.29),(12.42±2.12),(4.53±2.12)mm, 金钗石斛多糖对金黄色葡萄球菌大肠杆菌肺炎球菌抑菌圈的直径分别为 (11.40±1.73),(10.25 ±1.90),(7.18±2.39)mm, 组间比较差异具有统计学意义 (t=15.578,3.526,6.849,p<0.05) 结果表明,2 种石斛多糖均对金黄色葡萄球菌大肠杆菌肺炎球菌均有明显的抑菌作用, 并且金钗石斛多糖抑菌作用更为明显 2.8 增强免疫 [5] 张雪对金钗石斛 60% 醇提物的乙酸乙醇部位进行了系统研究, 从中一共分离到 53 个化合物采用伴刀豆球蛋白 (concanavalin,cona) 刺激小鼠脾细胞增殖的模型考察对 T 淋巴细胞增殖的影响, 进行测试的 37 个化合物中, 有 10 个显示不同程度的抑制活性, 其中毛兰菲显示很强的抑制作用金钗石斛多糖具有直接促进淋巴细胞有丝分裂的作用 [38], 对鼠 T,B 淋巴细胞的体外增殖有刺激作用, 是一种有价值的中药免疫增强剂 3 讨论金钗石斛为我国传统珍贵中药材, 其野生品种已濒临灭绝, 现已作为稀有植物已被列为国家二级保护植物金钗石斛的现代研究已有几十年历史, 但至今为止研究模式大多为某成分及其对应药理作用和作用机制的研究, 如研究表明金钗石斛对人的胃酸分泌有较明显的促进作用, 能在一定程度上改善胃肠道运动, 缓解便秘症状, 这些药理作用与金钗石斛的功效是相符的, 但至今还未发现具有这些药理作用的化学成分, 相信随着分离技术的提高, 一定可以从金钗石斛或者石斛属药材中分离出更多更有价值的天然产物目前含有石斛的产品大多为中成药如明目夜光丸脉络宁注射液和滋阴口服液等, 但随着生活条件和饮食习惯的改变, 越来越多的人出现亚健康状态如机体易疲劳, 并且糖尿病的发病率也逐年升高金钗石斛多糖的研究自 2009 年到 2013 年呈明显的上升趋势, 并且最近研究表明, 金钗石斛多糖特别是碱溶性多糖具有很好的抗疲劳作用, 同时其多糖具有降血糖作用药品的研发成本较高, 相比之下保健食品更贴近生活更易被人接受, 成本也相对药品低些, 金钗石斛保健品方面专利仅有 39 项, 存在着很大的研发空间因此, 笔者认为金钗石斛今后研究可能的重点为缓解体力疲劳和改善糖尿病等一些保健品方面与此同时, 原料的供应也成为了亟待解决的问题, 因此金钗石斛基地的建立也是未来可能的重点方向 REFERENCES [1] WANG L, YE Q S, LIU W. Dendrobium nobile survey research [J]. Subtrop Plant Sci( 亚热带植物科学 ), 2004, 33(2): [2] ZHENG X K, CAO X W, FENG W S. The research progress of Dendrobium stem [J]. Chin J New Drugs( 中国新药杂志 ), 2005, 14(7): [3] LIU Q F, ZHAO W M. A new dendrobine-type alkaloid from 898 Chin J Mod Appl Pharm, 2014 July, Vol.31 No.7 中国现代应用药学 2014 年 7 月第 31 卷第 7 期

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中草药致谢李沛赵继敏郑智敏江亚楠等病理生理学教研室老师在实验中给予的指导和帮助狄建彬顾振纶赵笑东钱培刚蒋小岗郭次仪中草药中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 8 期 10 年 8 月 1324 LDL C 非常明显升高 (