石斛属植物有效成分及药理作用研究_郁美娟

综 述 石斛属植物有效成分及药理作用研究 郁美娟 孟庆华 黄德音 赵亚平 上海交通大学化学化工学院 上海 200240 收稿日期 2002 12 03 作者简介 郁美娟 1980 女 江苏省启东市人 硕士 电话 021 54742161 联系人 孟庆华 1971 男 江苏省姜堰市人 博士 副教授 从事有机分析及天然药物的研究 电话 021 54742802 E mail qhmeng sj tu edu cn 关键词 兰科 石斛 化学成分 药理作用 摘要 目的 对石斛属植物的有效化学成分 药理作用等方面的研究进展作综述 石斛属植物主要含多糖 生物碱 微量 元素和氨基酸等 石斛在治疗胃肠道疾病 抗衰老 抗肿瘤 降低血糖和治疗白内障等方面均有良好疗效 结论 通过对 石斛有效化学成分和药理作用的回顾 为开发利用有药用价值的天然产物提供了科学依据 中图分类号 R284 1 文献标识码 B 文章编号 1001 1528 2003 11 0918 04 中药石斛为兰科 Orchidaceae 植物石斛属 Dendrobium 多种药用植物的总称 因其生于石上 故名石斛 资料早有考 证 始载于 神农本草经 其有养胃生津 滋阴清热 明目的 功能 用于阴伤津亏 口干烦渴 食少干呕 病后虚热 目暗不 明等症状 1 几十年来 中外学者对石斛属植物的化学成分 和药理作用进行了大量的研究 结果发现石斛属植物中化学 成分类型多样 药理研究证明石斛具有抗衰老 抗肿瘤 降低 血糖的作用 在治疗胃肠道疾病和治疗白内障方面也有很好 疗效 本文就近年来国内外对石斛属植物的化学成分和药 理作用研究情况作一次较全面回顾 旨在使该种传统中药的 独特药用价值被更多地了解 并得到更好的开发利用 1 化学成分 1 1 多糖 多糖类成分是石斛中具有免疫增强作用和抗肿瘤作用 的活性成分 常以多糖的含量高低来判断某一石斛类药材质 量的好坏 2 1 1 1 多糖的含量 1990 年 李满飞等 2 对国内常入药的 25 种石斛属植物 36个样品的多糖含量进行了测定 产于广西的加工品一级 枫斗中多糖含量高达 45 89 比其原植物铁皮石斛 D candidum 中多糖含量 18 20 高了一倍多 而产于贵州的细 叶石斛 D hancockii 中多糖含量仅为 6 20 此外 还发现 凡达到传统标准 质重 嚼之粘牙 味甘 无渣者为优 的样品 中多糖含量均高于 30 1996年 于力文等 3 对安徽霍山县 3 种石斛即霍山石 斛 D huoshanense 铜皮石斛 D moniliforme 和铁皮石斛 D candidum 的叶 根及不同生长年龄茎中重要营养成分进 行了测定分析 发现可溶性多糖在 3种石斛中的分布规律均 为叶 根 茎 霍山石斛 1 2 3 年生茎中可溶性多糖含量均 高于铜皮石斛和铁皮石斛相应年龄茎中的含量 石斛不同的加工处理工艺对多糖的含量会有影响 有人 探索了加工处理工艺对细茎石斛 D moniliforme L Sw 质量 的影响 发现采用自然晒干处理的细茎石斛 较杀青烘干处 理的石斛相比 多糖损耗率为 6 10 所以从有效成分多糖 的保持考虑 采后加工处理以高温杀青低温烘干为宜 4 植物生长调节剂也会对石斛的药用化学成分产生影响 用 6 BA GA3 两种植物生长调节剂浸根处理金钗石斛 D nobile Lindl 在一定浓度下可使石斛可溶性总糖含量增 加 5 1 1 2 多糖的结构 1988 年 王世 林等 6 从铁 皮石斛 黑节 草 D can didum 中分离纯化得到 3 种多糖 确定它们为一类 O 乙酰 葡萄甘露聚糖 由几个 1 3 甘露型吡喃糖基和一个 1 4 D 吡喃糖基重复构成主链 支链可能由 1 4 D 葡萄糖基和其它戊糖基组成 并连接在主链葡萄糖基的 2 3 或 6 位上 1993 年 赵永灵等 7 从兜唇石斛 D aphyllum 的茎中分 离得到 3 种多糖 AP 1 AP 2 AP 3 重均分子 量分别 为 86300 61500 43100 是 1 4 连接的 含O 乙酰基的吡喃 型的直链 D 葡萄甘露聚糖 1997 年 黄民权等 8 对钩状石斛 D aduncum 束花石 斛 D chrysanthum Wall ex Lindl 美花石斛 D loddigesii Rolfe 铁皮石斛 D candidum 紫斑金钗 D parishii 和流苏 石斛 D fimbriatum Hook 6 种石斛进行了水溶性多糖的单 糖组分分析 发现 6 种多糖的单糖组分之间存在着共性 即 均含有 D 木糖和 D 葡萄糖 但是也存在着显著性差异 表现 在是否含有 L 阿拉伯糖 D 果糖和 D 甘露糖方面 1 2 生物碱 生物碱类成分是石斛属植物中最早分离并进行结构确 认的化合物 1932 年 日人铃木秀干 9 首先提取分离出石斛 碱 Dendrobine 后陆续从石斛中提取分离出 10 多种生物 碱 918 2003 年 11 月 第 25 卷 第 11期 中 成 药 Chinese Traditional Patent Medicine Nov 2003 Vol 25 No 11 1 2 1 生物碱的含量 生物碱的含量一般都较低 陈克恢 12 于 1935 年对商品 金钗石斛 D nobile Lindl 进行测定 总生物碱含量 0 52 金蓉鸾 13 等也于 1981年对 11 种石斛进行总生物碱含量的 测定 金钗石斛中总生物碱含量较其它品种为高 也有含量 测定表明 绝大多数有效成分在茎上段含量最高 在茎中部 氮有机含量最小 茎的下部有效成分的含量有高有低 与中 上部呈相似分布 1994 年 丁亚平等 14 测定了安徽霍山 3 种石斛 霍山石 斛 铜皮石斛 铁皮石斛 的总生物碱 并对其分布规律进行 研究 发现霍山石斛 铜皮石斛 铁皮石斛茎部总生物碱含量 分别为 0 0291 0 0280 和0 0240 从各部位来看 3 种 石斛的生物碱含量都呈现叶 成熟期 茎 根的规律 所 以 不能轻易否定石斛叶和根的药用价值 临床上 我们可以 考虑根 叶的综合利用和开发 1 2 2 生物碱的结构 1986 年 王宪楷等 10 发表文章对石斛生物碱方面的研 究工作进行总结 对 20 种石斛属植物的化学成分作了综述 发现仅5 种含有石斛碱类成分 其中仅 2种含有石斛碱 有 8 种含有其它类型的且彼此无共同基核的生物碱 另外几种植 物中虽有生物碱反应 但是未分离获得生物碱 石斛碱类生 物碱结构中有一个内酯环 如下 生物碱名称 R1R2R3R4 石斛碱HHHH 石斛氨碱HHOHH 10 羟基 石斛碱HOHHH dendrine OH CH2 CH3 HHH 3 羟基 2 氧 石斛碱 OHHOH 生物碱名称R1R2 dendroxineHH 6 hydroxy dendroxineOHH 8 hydroxy dendroxineHOH 不同石斛属植物中含有的生物碱成分有着很大不同 金 钗石斛 D nobile Lindl 含石斛碱 dendrobine 石斛氨碱 dendramine 6 羟基石斛碱 6 hydroxydendrobine 石斛次 碱 nobiline 石斛醚碱 dendroxine 6 羟基石斛醚碱 4 羟基 石斛醚碱 石斛酯碱 dendrine N 甲基石斛季铵碱碘化物 N 异戊烯基石斛季铵碱溴化物 N 氧石斛碱 N 异戊烯基石 斛季铵醚碱氯化物 N 异戊烯基 6 羟基石斛季铵醚碱氯化 物 nobilomethylene denbinobin 束 花石斛 D chrysanthum Wall ex Lindl 含古豆碱 hygrine 顺反 束花石斛碱 cis trans dendrochrysine 玫 瑰 石 斛 D crepidatumLindl ex Paxt 含drepidine crepidamine dendrocrepine isocrepi damine isodendrocrepine 棒节石斛 D findlayanum 含 石斛 碱 石斛次碱 10 羟基 石斛碱 美花石斛 D loddigesii Rolfe 含石斛宁定 shihunidine 石斛宁 shihunine 罗河石斛 D lohohense T Tang et F T Wang 含石斛宁 shihunine 紫瓣 石斛 D parishii 含 dendroparine 报春石斛 D primulinum 含 古豆 碱 hygrine dendroprimine 大 苞 鞘 石 斛 D war dianumWarner 含 dendrowardine 1 3 微量元素 在人们对中草药药理活性物质的探索中发现 微量元素 和药性有着密切的关系 1995 年 吴庆生等 15 对安徽霍山产的 3种石斛品种 霍 山石斛 铜皮石斛 铁皮石斛 进行了微量元素的测定 结果 表明 3 种石斛的 Ca Mg K 含量都较高 P 含量都较低 3 种 石斛中几乎含有所有的人体必需元素 其中 Zn Cu Fe Mn Sr 有较高的含量 这与药物的功效有着一定的联系 另外 对于石斛的根 茎 叶三个部位来说 所含的微量元素及其含 量有差别 几乎各种元素的含量在茎中最低 Fe Al V Cr Zn Ni P 在根中较高 B Ca Mg K Mn Sr Ba 在叶中最高 1 4 氨基酸 游离的氨基酸也是石斛中的主要有效成分之一 吴庆 生 丁亚平等 16 曾对安徽霍山产的 3 种石斛品种 霍山石 斛 铜皮石斛 铁皮石斛 中的游离氨基酸进行定量分析 发 现 3 种石斛中都含有人体必需的 7 种氨基酸 霍山石斛根中 胱氨酸和铁皮石斛根中酪氨酸的含量均高于其它部位 霍山 石斛三年生茎中精氨酸含量高达 201mg 100g 1 不同生长 期以及不同部位中 游离氨基酸总量是不同的 一年生茎中 游离氨基酸的含量最高 1 5 其它成分 迄今为止 石斛属植物中还分离得到了 Stilbenoids 类 芴酮类 谷甾醇等化合物 列表如下 表 1 2 药理作用 2 1 对胃肠道的作用 传统医学认为 石斛具有益胃生津的作用 神农本草 经 22 马继兴 神农本草经辑注 转记 记载 久服厚 肠胃 轻 身 延年 长肌肉 逐 皮肤邪热 痹 气 定志除 惊 本草衍义 23 中记载 治胃中虚热 现代药理研究也证明 石斛对于消化系统疾病有治疗作 用 以往研究表明 不同品种的石斛对动物胃肠道有不同的 功能 徐国钧等 24 观察了浸膏对豚鼠离体肠管活动的影响 结果表明 金钗石斛 细叶石斛 重唇石斛对肠管有兴奋作 用 使收缩幅度增加 罗河石斛对肠管活动的影响不明显 铁 皮石斛 流苏石斛 细茎石斛 黑毛石斛 迭鞘石斛先使肠管 抑制 几分钟后恢复到给药前水平 钩状石斛使肠管的收缩 幅度稍降低 束花石斛使肠管自发活动的紧张性明显降低 节律消失 肠管处于完全麻痹状态 并可拮抗乙酰胆碱 金钗 919 2003 年 11 月 第 25 卷 第 11期 中 成 药 Chinese Traditional Patent Medicine Nov 2003 Vol 25 No 11 石斛 重唇石斛对肠管的兴奋作用 浸膏灌胃对小鼠胃肠推 进运动的观察表明 束花石斛可明显抑制胃肠推进运动 金 钗石斛对胃肠推进运动无明显影响 表 1 我国石斛属植物所含其它化学成分 石斛品种酮类 酯类 Stilbenoids 类 酚 醇 苷等 钩状石斛 10 24 D aduncum钩状石斛素 aduncin 短棒石斛 37 D capillipes滨蒿内酯 6 7 dimethoxycoumarine scoparone 鼓槌石斛 17 18 31 D chrysotoxum 1 2 5 三羟基 7 甲氧基芴酮 dendroflorin 鼓槌酮 chrysotoxone 2 5 二羟基 4 甲氧基芴酮 dengib sin 毛兰素 erianin 鼓槌联苄 chrosotobibenzy 鼓槌菲 chrysotoxene 毛兰菲 confusarin 2 7 二羟 基 3 4 二甲氧基 9 10 二氢菲 erianthridin 谷甾醇 胡萝卜苷 迭 鞘 石 斛 10 21 D aurantiacum Rchb f var dennean um kerr Z H Tsi 2 4 二羟基 3 6 二甲基苯甲酸甲酯 2 4 dihydroxy 3 6 dimethylmethyl benzoate 反式对羟基肉桂酸 三十烷酯 defuscin 3 甲氧基 4 羟基反式肉桂酸二十八烷酯 n octacosylferulate 2 5 二甲基 4 甲氧 基菲 moscatin 4 4 二甲基 3 3 5 三甲氧基二苄 moscatilin 谷甾醇 香豆素 胡萝卜素 密花石斛 10 D densiflomm Densifloroside 滨蒿内酯 流苏石斛 19 20 D fimbriatum 肉桂酸酯 对羟基顺式肉桂酸直链烷基酯 9 个系列化合物 对羟基反式肉桂酸直链烷基酯 9 个系列化 合物的混合物 美花石斛 10 37 D loddigesii Rolfe 石斛酚 dendrophenol 金钗石斛 10 11 37 D nobile Lindl 谷甾醇 挥发油 50 多个成分 主要成分为泪柏醇 石斛醌 dendionobin 球花石斛 37 D thyrsinorum泽兰内酯 ayapin 6 7 二甲基香豆素 用浸膏灌胃对家兔进行观察 铁皮石斛能对抗阿托品对 唾液分泌的抑制作用 与西洋参有协同作用 合用后还能促 进正常家兔的唾液分泌 25 石斛对人的胃酸分泌也有明显的促进作用 石斛能使血 中胃泌素浓度升高 推测这是由于石斛可以直接刺激 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 26 2 2 抗衰老和增强机体免疫力 家兔实 验表 明 27 石 斛能 显著 提高 超氧 化歧 化酶 SOD 水平 从而起到降低乳过氧物酶 LPO 的作用 从脑 单胺类神经介质水平的调节角度来看 作为类似单胺氧化酶 的抑制剂能起到抗衰老作用 小鼠实验 28 证实 铁皮石斛多糖能够强有力地抵消实 验条件下免疫抑制剂环磷酰胺的加入所引起的外周白细胞 数的剧烈下降 消除其破坏性的副作用 还能促进免疫系统 淋巴细胞产生移动抑制因子 有效地抵消环磷酰胺的加入所 引起的提升移动抑制指数的副作用 是一种很有价值的中药 类免疫增强剂 金钗石斛水煎剂对孤儿病毒 ECHO11 所致的细胞病变 有延缓作用 对小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能有明显的促进 作用 29 2 3 抗肿瘤作用 抗肿瘤作用的主要物质基础是菲类和联苄类物质 韩 国学者 30 曾报道金钗石斛的乙酸乙酯提取物对肿瘤细胞株 A 549 人体肺癌细胞 SK OV 3 人体卵巢腺癌细胞 和 HL 60 人体早幼粒细胞白血病 有显著的细胞毒性作用 鼓槌石斛的乙醇提取物及从中分得的 3 个单体毛兰素 eri anin 毛兰菲 confusarin 鼓槌菲 chrysotoxene 均有不同程 度抗肿瘤活性 31 2 4 治疗白内障作用 用金钗石斛水煎剂给大鼠灌胃 其晶状体中醛糖还原酶 没有明显升高 几乎与正常晶状体水平相近 多元醇脱氢酶 己糖激酶及 6 磷酸葡萄糖脱氢酶的活性与正常晶状体的相 比均无明显降低 且均显著高于白内障晶状体的 过氧化氢 酶的活性降低较少 几乎接近正常晶状体水平 32 石斛对 大鼠半乳糖性白内障不仅有延缓作用 也有一定的治疗作 用 其保持透明晶状体的百分率为 36 8 33 2 5 降血糖作用 石斛合剂对肾上腺素和四氧嘧啶诱发的高血糖模型动 物实验研究结果显示 石斛合剂具有显著降低两种造模动物 的血糖水平 并使血糖降至正常水平 在肾上腺素诱发的高 血糖症小鼠模型中 该合剂降血糖作用与西药优降糖比较无 显著性差异 在四氧嘧啶诱发的高血糖症小鼠中 该合剂降 血糖作用显著优于优降糖 且无优降糖导致低血糖的副作 用 34 2 6 其它作用 铁皮石斛能改善甲亢型小鼠的虚弱症状 35 铁皮石斛 与金钗石斛药液对大鼠肾脏微粒体 Na K ATP 酶活性有 抑制作用 35 大鼠试验表明 石斛具有明显的拮抗苯肾上 腺素的收缩肠系膜血管作用 与异丙肾上腺素一样可以扩张 肠系膜血管 能使高浓度苯肾上腺素 5 HT 的收缩血管作用 被明显减弱 36 3 展望 近年来 石斛产业基地在全国各地相继出现 浙江天皇 药业有限公司陈立钻先生的课题 铁皮石斛试管苗工业化生 产及大面积农田栽培技术 于 1999 年通过了国家药监局委 托国家濒危动植物管理中心组织的专家鉴定 鉴定结果认为 该成果为国内首创 达到同类研究的国际先进水平 该公 司研制成功的 铁皮枫斗晶 也以其显著的滋阴生津 抗疲 劳 增强机体免疫力 抗肿瘤 调节内分泌等功效在市场上大 受欢迎 上海昂立天然药物工程技术有限公司进行了铁皮 石斛工厂化繁育体系研究 使铁皮石斛组培苗在上海首次大 920 2003 年 11 月 第 25 卷 第 11期 中 成 药 Chinese Traditional Patent Medicine Nov 2003 Vol 25 No 11 批量移栽获得成功 该公司也将继续开展铁皮石斛的人工种 植与药材特征 化学成分与药效等方面的研究 杭州胡庆余 堂药业有限公司 哈药集团世一堂制药厂 西安正大制药有 限公司等一批制药厂也开发生产了以石斛 人参 山药为主 要成分的石斛夜光丸 石斛产业基地建设是和国家中药发 展的思路一致的 科技成果走出实验室 融入到企业行为和 商业中 定会为我国传统中药业的发展和人类的健康作出应 有的贡献 参考文献 1 中华人民共和国卫生部药典委员会 中华人民共和国药典 S 北京 化学工业出版社 2000 75 2 李满飞 徐国钧 中药石斛类多糖的含量测定 J 中草药 1990 10 21 10 12 3 于力文 蔡永萍 张鹤英 等 安徽霍山 3 种石斛营养成分分析 及其分布规律 J 安徽农业科学 1996 24 4 369 370 4 陈云龙 张 铭 华允芬 等 石斛不同部位有效成分及分布规 律研究 J 中国中药杂志 2001 26 10 709 5 陈仕江 张 明 李泉森 等 植物生长调节剂对金钗石斛药用 化学成分的影响 J 中草药 2001 32 10 884 886 6 王世林 郑光植 何静波等 黑节草多糖的研究 J 云南植物 研究 1988 10 4 389 395 7 赵永灵 兜唇石斛多糖的研究 J 云南植物研究 1994 16 4 392 8 黄民权 阮金月 6 种石斛属植物水溶性多糖的单糖组分分析 J 中国中药杂志 1997 22 2 74 9 铃木秀干 中药金石斛生物碱的研究 石斛碱的研究 J 药 学杂志 1932 52 12 1049 1060 10 王宪楷 赵同芳 石斛属植物的化学成分与中药石斛 J 药学 通报 1986 21 11 666 11 吉占和 中国石斛的初步研究 J 植物分类学报 1980 18 4 427 12 CHEN K 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