張小榮 ,崔治家 ,何海 ,趙沙沙 ,馬艷珠 ,邵晶 ,
1.甘肅中醫(yī)藥大學,甘肅 蘭州 730000; 2.西北中藏藥協(xié)同創(chuàng)新中心,甘肅 蘭州 730000;3.甘肅省中藥制藥工藝工程研究中心,甘肅 蘭州 730000;4.甘肅省中藥藥理與毒理學重點實驗室,甘肅 蘭州 730000
甘松屬植物共3 種,分別為甘松Nardostachys chinensisBatal.、匙葉甘松Nardostachys jatamansiDC.、大花甘松Nardostachys grandifloraDC.,我國僅產(chǎn)前2種,分布于甘肅、青海、四川、云南和西藏[1]。歷年版《中華人民共和國藥典》(以下簡稱《中國藥典》)對甘松基原植物的記載并不一致,其中1985年版《中國藥典》未收錄甘松,1963 年版僅收錄甘松Nardostachys chinensisBatal.[2],之 后的1977 年 版[3]、1990年版[4]、1995年版[5]、2000年版[6]、2005年版[7]所載均為甘松Nardostachys chinensisBatal.和匙葉甘松Nardostachys jatamansiDC.,而2010 年版[8]、2015 年版[9]、 2020 年 版[10]所 載 均 為 甘 松Nardostachys jatamansiDC.,《Flora of China》[1]將 甘 松Nardostachys chinensisBatal.、匙葉甘松Nardostachys jatamansiDC.合并為一種,由此可知,已有報道所研究的甘松Nardostachys chinensisBatal.及匙葉甘松Nardostachys jatamansiDC.均為甘松Nardostachys jatamansiDC.。
甘松藏藥名“幫貝”“赤青”等,為敗醬科甘松屬多年生植物甘松Nardostachys jatamansiDC.的干燥根及根莖,具理氣止痛、開郁醒脾之效,用于脘腹脹滿、食欲不振、嘔吐,外用可治療牙痛、腳氣腫毒[10],主要分布于我國四川、甘肅、青海、西藏、云南等地[11-12]。迄今從甘松中分離出的化合物有萜類、揮發(fā)油、黃酮類、香豆素和木脂素類、糖類等[13-14]。現(xiàn)代研究表明,甘松具有抗癲癇、抗驚厥[15-16]、抗抑郁[17]、抑菌[18-19]、抗炎[20]、抗心律失常[21-23]、抗氧化[24]等作用;甘松在心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)都有應(yīng)用[25-26]。茲就甘松化學成分和藥理作用研究概況進行綜述,并對其質(zhì)量標志物(Q-marker)進行預測分析,以期為藥效作用機制進一步研究提供基礎(chǔ),也為完善甘松質(zhì)量評價體系提供參考。
甘松成分復雜,含有萜類、黃酮類、木脂素類、香豆素類、糖類化合物等。
1.1.1 倍半萜
目前,甘松已測得的倍半萜類成分以白菖烯(calarene)[27]等 馬 兜 鈴 烷 型 、 甘 松 醇(nardostachnol)[28]等 愈 創(chuàng) 木 烷 型、 甘 松 新 酮(nardosinone)[29]等甘松烷型3 種母核構(gòu)型為主(見表1),還有少量纈草烷型、橄欖烷型、艾里莫芬烷型、桉烷型和欖香烷型等[30]。
表1 甘松所含主要倍半萜類化合物
1.1.2 其他萜類
除倍半萜外,從甘松中還分離出少量半萜、單萜、二萜、三萜類成分。見表2。
表2 甘松所含半萜、單萜、二萜、三萜類化合物
黃酮類化合物是一類重要的中藥有效成分,具有多種生物活性。甘松測得的黃酮類化合物有柚皮素(naringenin)[40]、刺 槐 素(acacetin)[40]、蒙 花 苷(linarin)[43]等。見表3。
木脂素類化合物是一類由兩分子苯丙素衍生物(即C6-C3單體)聚合而成的天然化合物,具有抗腫瘤、抗氧化、中樞神經(jīng)系統(tǒng)作用等生物活性;香豆素類化合物是鄰羥基桂皮酸內(nèi)酯類成分的總稱,母核為苯并α-吡喃酮,具有抗凝血、抗腫瘤、抗菌等藥理作用。從甘松分離出木脂素類成分共8種,香豆素類成分共4種。見表4。
表4 甘松所含木脂素類和香豆素類化合物
除上述化合物外,甘松還含有部分甾體類、生物堿類、醌類、糖類、咖啡酸酯類、酚類化合物。見表5。
表5 甘松所含其他類化合物
研究顯示,甘松95%乙醇提取物可在給藥8 d后降低小鼠懸尾不動時間,給藥10 d后降低小鼠懸尾不動及強迫游泳不動時間,其最佳給藥劑量為0.048 8 g/kg,其乙酸乙酯部位及正丁醇部位均表現(xiàn)出抗抑郁作用,且乙酸乙酯部位優(yōu)于正丁醇部位[30]。李艷忙[43]研究發(fā)現(xiàn),甘松所含倍半萜類化合物甘松新酮、甘松二酮醇和甘松根酮有一定的抗抑郁活性。實驗研究顯示,不同劑量甘松新酮均能降低小鼠懸尾不動時間,其抗抑郁機制可能與cAMP通路和MAPK通路有關(guān)[17]。
羅駿等[72]研究顯示,甘松揮發(fā)油可呈濃度和電壓依賴性抑制大鼠心室肌細胞Ik1,且對二者的效應(yīng)可使心肌細胞復極化減慢。甘松揮發(fā)油也可通過濃度依賴性地抑制大鼠心肌細胞膜鈉通道電流,在不同膜電位水平對鈉通道電流均有抑制作用[73]。Maiwulanjiang等[23]采用MTT法檢測甘松揮發(fā)油對叔丁基過氧化氫誘導H9c2心肌細胞損傷的保護作用時,發(fā)現(xiàn)甘松揮發(fā)油通過減少細胞內(nèi)活性氧的產(chǎn)生,誘導抗氧化酶和激活Akt 磷酸化,阻止氧化應(yīng)激誘導的H9c2 細胞死亡。劉元偉等[74]研究發(fā)現(xiàn),穩(wěn)心顆粒甘松提取物可顯著抑制大鼠心室肌細胞鈉、鉀電流。此外,甘松新酮可通過影響cAMP-PKA傳導通路,起到改善快速性心律失常大鼠心律的作用[22]。
李新玲等[15]研究表明,甘松治療組、甘松合并丙戊酸鈉組可明顯減輕戊四氮所致大鼠癲癇樣發(fā)作程度,減少發(fā)作頻率和持續(xù)時間,改善大鼠皮層腦電圖,降低腦脊液神經(jīng)元特異性烯醇化酶濃度。甘松乙醇提取物與二苯乙內(nèi)酰脲合用可顯著增強其對癲癇大鼠的抗驚厥作用[75]。大鼠靜脈注射甘松提取物后,焦慮癥得到顯著改善,亦可調(diào)節(jié)益智活動[16]。
實驗顯示,從甘松分離得到的甘松過氧化物、異甘松過氧化物具有抗瘧活性[57]。甘松揮發(fā)油對白色念珠菌、沙門氏桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母、木霉均有抑制作用[18-19]。
甘松水提物和揮發(fā)油高劑量組合給藥能有效預防乙醇所致急性胃炎和胃潰瘍[20]。研究表明,甘松甲醇提取物及去氧甘松醇A 在炎癥反應(yīng)中表現(xiàn)出積極作用[76-77]。李瑩[46]研究發(fā)現(xiàn),甘松揮發(fā)油和乙酸乙酯部位是其抗炎作用的主要有效部位,且乙酸乙酯部位分離得到的蒙花苷和熊果酸是其有效成分之一。甘松抗炎作用相關(guān)研究雖有報道,但甘松抗炎活性的有效部位及作用機制尚不明確,有待進一步探究。
甘松多糖有較好的體外抗氧化活性,對超氧陰離子自由基、羥基自由基均有較好的清除能力[24,78]。筆者課題組前期研究顯示,甘松乙醇提取物乙酸乙酯萃取相對多種自由基表現(xiàn)出較強的清除活性,對Fe3+的還原能力最強[79]。景臨林等[24]采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽、羥自由基、超氧陰離子和還原力5種方法評價甘松不同極性部位抗氧化活性,得出乙酸乙酯萃取物具有顯著抗氧化活性,且總黃酮和總多酚含量最高。
何躍等[80]研究表明,甘松提取物對小鼠小腸有推動作用,其機制可能與增加胃腸運動的協(xié)調(diào)性有關(guān)。Chaudhary等[81]研究發(fā)現(xiàn),甘松甲醇提取部位可抑制癌細胞增殖。甘松降糖顆粒對糖調(diào)節(jié)受損患者表現(xiàn)出明顯治療作用,且能改善臨床癥狀和血糖代謝相關(guān)指標[82]。有報道顯示,甘松甲醇提取物有驅(qū)蚊作用[83];甘松中的倍半萜類成分甘松新酮對脂代謝和腸道微生物菌群表現(xiàn)出一定調(diào)控作用[84]。
甘松含萜類、黃酮類、香豆素和木脂素類、糖類等成分,包括萜類在內(nèi)的揮發(fā)油類成分是甘松的主要有效成分且含量較高;《中國藥典》明確記載的質(zhì)量標準中,甘松藥材揮發(fā)油含量不低于2.0%(mL/g),倍半萜類化合物甘松新酮(C15H22O3)不得少于0.10%,甘松飲片中揮發(fā)油含量不得少于1.8%(mL/g)[10]?;诖耍瑩]發(fā)油類成分可作為甘松Q-marker篩選的參考依據(jù)。
中藥功效是在中醫(yī)理論指導下進行臨床防治疾病的基礎(chǔ)?,F(xiàn)代研究表明,中藥揮發(fā)油類成分具有抗炎、抑菌、抗氧化、抗病毒、鎮(zhèn)靜、抗驚厥、抗腫瘤、降壓、解痙、強心等多種生物活性[85-87];黃酮類化合物具有抗心腦血管疾病、抗氧化、抑菌、抗炎、抗癌等藥理作用[88-89];中藥多糖具有調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、抗氧化、抗炎等生物活性[90]。這些藥理作用與甘松功效吻合,因此可作為甘松Q-marker篩選的參考依據(jù)。
藥性是中藥基本性質(zhì)和特征的概括,藥性理論的基本內(nèi)容包含四氣五味、升降浮沉、歸經(jīng)、有毒無毒。甘松味辛、甘,性溫,歸脾、胃經(jīng)。中藥五味與其化學成分關(guān)系分析研究表明,辛溫藥歸經(jīng)范圍廣泛,以胃、脾經(jīng)居多[91],其化學成分中揮發(fā)油類(萜類等)明顯多于其他成分[91-94];糖類、皂苷、脂肪、蛋白質(zhì)、氨基酸等為甘味藥的主要成分基礎(chǔ)[94-95]。因此,萜類、揮發(fā)油類和糖類化合物可作為甘松Q-marker篩選的參考依據(jù)。
心律失常、心肌缺血等心血管系統(tǒng)疾病是現(xiàn)代社會中老年人常見病和多發(fā)病,嚴重時可猝死。甘松具有鎮(zhèn)靜、抗心律失常、抗抑郁、抑菌、抗炎、抗瘧、抗氧化、調(diào)節(jié)血糖、抗癌等藥理作用。甘松揮發(fā)油對心肌缺血再灌注損傷有保護作用[73],對金黃色葡萄球菌等多種病菌表現(xiàn)出抑制作用[18-19],且具有DPPH自由基清除能力及還原能力[18];甘松水提物和揮發(fā)油高劑量組合給藥能有效預防乙醇所致急性胃炎和胃潰瘍[20]。倍半萜類成分甘松新酮、甘松二酮醇和甘松根酮均表現(xiàn)出一定的抗抑郁活性[43];納多西烷型倍半萜可抑制核因子-κB和絲裂原活化蛋白激酶介導的炎癥通路[96];甘松新酮具有抗心律失常、保護心肌細胞作用[21,97-98]。以上成分可作為甘松Q-marker的備選。
余海清等[35]對15批不同產(chǎn)地甘松藥材進行氣相-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析,共鑒定出97個化學成分,包括共有成分5個,即纈草酮、白菖烯、馬兜鈴烯、α-姜黃烯、β-馬欖烯,占揮發(fā)油總量的13.42%~50.80%;含量較高的成分主要有纈草酮(3.95%~44.61%)、白菖烯(2.57%~16.35%)、廣藿香醇(0.43%~14.26%)。金乾等[99]采用氣相色譜-質(zhì)譜法識別不同產(chǎn)地甘松,得到6個共有成分:B-綠葉烯、B-欖香烯、(1aR)-1aβ,2,3,3a,4,5,6,7bβ-八氫-1,1,3aβ,7-四甲基-1H-環(huán)丙烷[a]萘、馬兜鈴烯、α-綠葉烯、A-布藜烯。武姣姣[30]從9批不同產(chǎn)地甘松的揮發(fā)油中得到6個共有成分:1,1,3a,7-四甲基-1,2,3,5,6,7,8,8a-八氫甘菊環(huán)烴、馬兜鈴烯、1,1,7,7a-四甲基-1a,2,3,5,6,7,7a,7b-八氫甘菊環(huán)烴、β-紫羅酮、α-古蕓烯、喇叭茶醇,占揮發(fā)油總含量的23.18%~45.98%。這些成分可作為甘松Q-marker 篩選的參考依據(jù)。
化學成分的可測性是Q-marker篩選的重要依據(jù)之一。目前,對甘松成分分析手段以HPLC和GC-MS為主,但存在一定差異,且甘松所含萜類及揮發(fā)油類成分體系復雜,迄今研究得到的成分及其含量存在一定差異;2020年版《中國藥典》對甘松新酮測定方法規(guī)定為HPLC;另外,有研究采用HPLC技術(shù)建立可靠的含量測定方法,對甘松所含黃酮類成分蒙花苷、苯丙素類成分綠原酸進行了測定[100-102]。因此,萜類、揮發(fā)油類成分及甘松新酮、蒙花苷、綠原酸可作為甘松Q-marker篩選的參考依據(jù)。
鄧雅文等[103]借助網(wǎng)絡(luò)藥理學方法預測并篩選甘松干預心律失常的重要成分共9個:青木香酮、甘松二酯、馬兜鈴烯、甘松奧醇、山芹醇、1,2,9,10-四去氫馬兜鈴烷、甘松新酮、白菖烯、白芷素。楊帥等[104]分析甘松-余甘子治療幽門螺桿菌相關(guān)胃炎的作用機制,認為甘松中金合歡素為核心活性成分。郭經(jīng)奇等[105]探究人參-甘松藥對治療陣發(fā)性房顫有效成分的靶基因及作用機制,篩選出甘松的潛在成分6個;在甘松與延胡索組方對房顫的研究中,篩選出5個成分[106]。這些成分可作為甘松的Q-marker篩選的參考依據(jù)。
甘松化學成分復雜多樣,以《中國藥典》規(guī)定的指標成分和目前研究結(jié)果作為甘松的Q-marker值得商榷。甘松活性成分的藥效及作用機制研究僅在心腦血管疾病方面較廣泛,但不夠深入;且作為傳統(tǒng)中藥,其入血成分及次生代謝產(chǎn)物是發(fā)揮藥效的主要物質(zhì)基礎(chǔ),但目前甘松的相關(guān)研究還有很大空間,后續(xù)藥效學和藥動學研究結(jié)果可為甘松Q-marker的選擇提供理論支撐。
筆者在總結(jié)甘松化學成分和藥理作用基礎(chǔ)上,從甘松成分特有性、傳統(tǒng)功效、藥性、現(xiàn)代藥效、不同產(chǎn)地成分、化學成分可測性、網(wǎng)絡(luò)藥理學7個方面對甘松Q-marker進行預測分析,為甘松Q-marker選擇和建立更完整的質(zhì)量評價體系提供依據(jù),為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。