中国古代防风类药材的研究

中国古代防风类药材的研究

防风是伞科植物的防风。它是一棵没有花的植物的干燥之根。味辛甘,性温,能解表祛风,胜湿,止痉。用于感冒头痛,风湿痹痛,风疹瘙痒,破伤风。药理实验研究表明,具有解热、镇痛、镇静、抗炎、抗过敏、抗惊厥、抑菌和增强机体非特异性免疫功能的作用。防风主产于东北地区和华北地区,为我国常用中药材。迄今为止,已从生药防风中分离出来的各种化学成分达100种以上,主要报道了挥发油、色原酮类、有机酸、香豆素类、聚炔类、多糖类、谷甾醇、胡萝卜甙、甘露醇、蔗糖、木腊酸以及微量元素等几类化合物,现分类综述如下。1防风压药研究防风最早收载于《神农本草经》,列为草部上品。李时珍解释其名称由来:“防者,御也。其攻疗风最要,故名。”历代本草对防风产地作了较为详细的记载,综合各家的观点,包括陕西,黑龙江,山东,河南,江苏,浙江及湖北北部为主要产地,但根据现在的调查,现今防风产地主要是黑龙江,内蒙古,吉林,辽宁等省,其中黑龙江产量最大,一般也认为质量最佳;其中黑龙江省以杜尔伯特蒙古族自治县为中心的西部草原地区是我国最大的防风产区,中药界认为其品质优良,特称“小蒿子防风”,在产量和质量方面均居于全国首位。古今防风的产区变化很大,主要是防风的产地由南向北移,由关内移到了关外的东北和内蒙地区。1.1硬苗防风的种类王建华等通过调查我国23个省市防风使用情况,查明目前这些地区大多使用伞形科植物防风[Saposhnikoviadivaricata(Turcz.)Schisck]未抽花茎植株的干燥根。但其中云南、四川、河南,青海等地尚将伞形科另外l0种植物的根作防风使用。他据产地和使用习惯,将防风类药材分为5类。北防风类:包括正品防风及河北怀安县产的硬苗防风,后者为绒果芹Friocyclaalbescens(Franch.)Wolff,其根常充防风销售湖南等省。水防风类:河南水防风为该省防风习用品,为宽萼岩风LibanotislaticalyclnaShanetSheh.;山西运城产水防风,其原植物亦为上种,而陕西产“水防风”为华山前胡PeuoedahumledebourielloidesK.T.FU.。云防风类:云南使用竹叶防风与松叶防风,前者为竹叶邪蒿SeselimaireiWolff,后者为松叶防风S.yunnanenseFranch.。川防风类:四川东部地区使用的川防风,习称竹节防风,P.dielsianumFeddeexWolff;而四川万县地区尚有—种同样称作“竹节防风的药材,原植物为华中前胡,P.medicumDunn。西北防风类:青海与甘肃、宁夏的某些地区以葛缕子CarumcarviL.的根作防风用,当地称小防风或马英子。此外,尚有杏叶防风PimpinellacandolleamaWightetArn.及田葛缕子C.buriaticumDunn.的根常混杂于当地产防风药材中。1.2防风剂的制备资料显示,防风的化学成分研究始于1965年,日本学者从防风甲醇提取物中分离出香柑内酯、亥茅酚和5-O-甲基维斯阿米醇,迄今为止,有关防风化学成分研究渐次增多,主要报道了挥发油、色原酮类、有机酸、香豆素类、聚炔类、多糖类、谷甾醇、胡萝卜甙、甘露醇、蔗糖、木腊酸以及微量元素等几类化合物,具体成化学分见附录A。现综述如下。1.2.1样品中的化合物迄今为止,由防风根中共分得9种色原酮化合物它们分别为:①吡喃色原酮:亥茅酚,乙酰亥茅酚,当归酰亥茅酚、防风色原酮、亥茅酚苷;③映喃色原酮:5-O-甲基维斯阿米醇、升麻素、升麻苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷;金光诛等将正品防风根及根茎的甲醇提取物,依次用石油醚,乙酸乙酯、正丁醇萃取,从中分离鉴定了11种成分。王建华等利用反相高效澈相色谱法测定5个产地防风乙醇提取物中4种色原酮的含量,发现4种色原酮含量有一定规律,即升麻苷>5一氧甲基维斯阿米醇苷>升麻素>亥茅酚苷。1.2.2挥发油成分及含量1987年王建华等运用气相色谱一质谱联机的方法与气相色谱一红外光谱联用法由正品防风中分离得到人参醇、辛醛等20种成分,1990年高风兰等采用毛细气相色谱一质谱联用技术测定防风挥发抽,初步鉴定了防风挥发油中14种成分。此后又报道由防风果实挥发油中应用GC-MS法分析鉴定出66种化学成分。吉力等从防风挥发油中鉴定了38个成分,唐欣时等从宽萼岩风的挥发油中鉴定了60个成分。吉力等运用GC-MS法鉴定了防风、水防风、云防风、川防风挥发油的化学成分,用GC法测定各化合物在挥发油中的相对百分含量,共鉴定了58个化合物:其中正品防风中14个,水防风中16个,云防风中31个和川防风中10个成分是首次在其挥发油中报道.结果表明,3个不同产地正品防风挥发油的成分及含量很相似,挥发油的主要成分均为人参醇,含量占总挥发油的57.35%～67.78%。习惯用品防风中,云南产松叶防风挥发油的成分及含量与正品较接近;而河南产水防风和四川产川防风则与正品相差较大。哈永年等测定了黑龙江省泰康县和林甸县的野生和种植防风的挥发油的含量;发现栽培8年以上的防风中挥发油含量与野生防风中挥发油含量相接近,栽培7年以下的则低于野生挥发油含量50%。防风超临界萃取物与挥发油中的组分差异颇大,但均含有高浓度的人参醇,防风超临界萃取物中的主要成分为人参醇,百分含量达51.97%。1.2.3脂内酯、花椒毒素、紫花前胡苷素及紫花前胡苷元素类由防风中得到的香豆素类成分包括:香柑内酯(bergapten)、欧前胡素(imperatorin)、补骨脂内酯(psoralen)、珊瑚菜素(phellopterin)、花椒毒素(xanthotoxin)、石防风素(deltoin)、东莨菪素(scopo1etin)、川白芷内酯(anomalin)、异紫花前胡内酯(marmesin)、紫花前胡苷元(nodakenetin)、异紫花前胡苷(marmeinen)。1.2.4u3000酸糖组成及摩尔比Shimizu从防风中分离到三种均一多糖SaPonikovanA,B,C。其分子量分别为54000,280000,132000。所含单糖为,A:D–半乳糖,L—阿拉伯糖,D—半乳糖醛酸,其摩尔比为6∶15∶10;B:D—半乳糖醛酸,L—阿拉伯糖,D—甘露糖,acetylandmethoxylgroups,其摩尔比为7∶3∶4∶17;C:D—半乳糖醛酸,L—鼠李糖,L—阿拉伯糖,D—半乳糖,其摩尔比为27∶7∶8∶8。李江等从防风水提液中得到了2种酸性杂多糖,XC–1,XC–2,其平均分子量为13100和73500。通过TLC和GC确定了糖的组成和摩尔比XC—1的组成成分及摩尔比为:鼠李糖—阿拉伯糖—木糖—岩藻糖—甘露糖—葡萄糖—半乳糖—半乳糖醛酸=10.0∶7.26:0.25∶2.13:0.52∶3.23∶7.20∶2.97;XC—2的组成成分及摩尔比为鼠李糖—阿拉伯糖—甘露糖—葡萄糖—半乳糖—半乳糖醛酸=1.05∶7.01:0.16∶0.79∶10.0∶4.69.应用IR和13cNMR谱对多糖进行了初步结构研究。娄志红采用苯酚—硫酸法对野生防风与栽培防风的多糖含量进行比较,结果测得栽培防风的多糖含量是野生防风的2倍以上。1.2.5防风根脂肪酸的组成1987年丁安荣等由正品防风中分得木蜡酸等5个化合物。郭德安等又从防风根中分得香草酸。王建华等首次应用GC–MS分析法对防风根脂肪酸的组成进行了研究,从中鉴定出19中脂肪酸。肖永庆等从防风乙醇提取物中分离到了烯二酸(2-butanediacid)、4-羟基-3-甲氧基苯甲酸(4—hydroxyl-3-methoxybenzoicacid)。1.2.6等离子分析微量元素与某些疾病及中药功效有密切关系。如锌可控制各种代谢过程,缺锌会导致生长和生殖机能障碍,锌在骨骼钙化中起着不可替代的作用,三价铬直接参与糖脂代谢,加速脂肪氧化,缺铬将会导致糖尿病及动脉粥样硬化,镍能促进红细胞再生,缺镍则会使人体造血功能受到严重影响。王建华运用等离子发射光谱分析法(ICP-AES)和等离子质谱法(ICP-MS)测定了我国8个不同地区防风中45种无机元素的含量。测定结果表明,中药防风中微量元素锌、锶、铬、镍的含量明显高于近80种常用中药中相同元素的平均值。1.2.7炔-17碳的表征1987年,日本学者首次从防风根中分离出3种聚乙炔类化合物:(9z)-1,9二烯-4,6-二炔-十七碳二醇-3,8(falcarindio1)、(8z)-1,8二烯-4,6-二炔-十七碳二醇-3,10和(9z)-1,9二烯-4,6-二炔-十七碳醇-3(panaxyno1)。防风中还含有蔗糖,D—甘露糖,β—谷甾醇及其苷,汉黄苹素、腺苷、undudatoside等。2给药剂研究2.1对人工热性体的热痛行为测定金殿有将家兔用三联疫苗(百日咳、白喉、破伤风疫苗)制成致热模型,腹腔注射防风水益剂2g·kg-1,以安替比啉和生理盐水作对照,其在1-2h内解热作用明显。薛宝云等采用酵母致热法研究了防风两种色原酮苷类成分的解热作用,证实升麻苷和5-O-甲基维斯阿米醇苷可降低大鼠体温,均有明显的解热作用。防风煎剂与浸剂对人工发热家免出现明显的解热作用,腹腔注射比口服作用强。口服防风水煎液40g/kg,可降低由醋酸致小鼠扭体反应次数,升高用热板法测定的痛阈。防风醇提物对致热大鼠在给药5h后出现明显的降温作用,可维持4h之久。松叶防风、川防风的解热作用与防风相当,水防风与竹叶防风作用次之,青海小防风解热效果最差。药理实验证明;引种防风与东北防风作用相似,其中以节竹防风(无性繁殖)解热作用强。2.2小鼠疼痛部位的检测用醋酸扭体法、热板法、鼠尾温浴法分别对小鼠进行镇痛实验,多篇文献报道防风对化学刺激及热刺激引起的疼痛均有明显镇痛作用,且起效较快。王建华进一步对防风镇痛机理进行研究,表明其镇痛部位主要在中枢。薛宝云等研究表明应用小鼠扭体法和小鼠甩尾法,防风色原酮甙类成分升麻甙和5-O-甲基维斯阿米醇甙对腹膜化学刺激引起的疼痛及温度刺激引起的小鼠疼痛均有明显的抑制作用。防风甲醇提取物中色酮类如divaricatol(8)ledebouriello(6)和亥茅酚hamaudol(7),5mg/kg甘油酯类也能显著抑制小鼠扭体。2-氧-葡糖基亥茅酚(1)在小鼠尾压实验和炎症实验中有提高痛阈作用。电刺激鼠尾法表明,小鼠灌服50%防风乙醇浸出液,可明显提高痛阈。2.3酒服防保持保健唐荣江等对电巴豆油引起的耳炎口服防风水煎剂可降低其肿胀程度。酒服防风水煎剂与乙醇浸液10g.kg-1,对大鼠蛋清性脚肿有一定抑制作用。薛宝云等用二甲苯致炎法研究防风两种色原甙的抗炎作用,结果均可减轻二甲苯引起的耳肿胀。2.4型溶血性霉菌的抑制作用唐荣江等采用平板法进行体外抑菌实验,结果证实防风对金黄色葡萄球菌、二型溶血性链球菌、肺炎双球菌及二种霉菌等有抑制作用。王凯娟等经定量抑菌试验和有机物影响实验检测防风、白芷等中草药制剂的抑菌作用,结果对所试细菌、真菌和芽胞平均抑菌率达到99.99%以上,有良好的抑菌作用。2.5对m的激活作用李莉等研究了防风多糖抗肿瘤的作用,结果表明防风糖体内应用能明显抑制S180移植瘤生长(抑瘤率为52.92%)。并且证明防风多糖能提高S180瘤细胞免疫小鼠腹腔MΦ的吞噬活性,S180瘤细胞免疫小鼠腹腔MΦ由与S180瘤细胞混合接种的实验结果显示:单用瘤免小鼠腹腔MФ由与S180瘤细胞混合接种的抑制率为67.5%,而应用了防风多糖的瘤免疫小鼠腹腔MΦ由与S180瘤细胞混合接种的抑瘤率则提高为98.6%,进一步证明防风多糖体内能激活MΦ由的抗肿瘤免疫功能。当用硅胶阻断MΦ由机能后,防风多糖的抗肿瘤作用大大下降,抑瘤率由52.92%降到11.82%,表明防风多糖的抗肿瘤活性依赖MΦ的。以上结果表明防风多糖促进抗肿瘤免疫的作用与促进MΦ的抗肿瘤作用有密切关系,当然也不排除防风多糖促进其他的抗肿瘤免疫机制。张丽等研究了防风多糖JB0-6的抗肿瘤作用,实验结果表明:防风多糖对体外培养的S180肿瘤细胞没有细胞毒作用,不能直接杀伤肿瘤细胞;但体内实验结果表明:JBO-6能明显抑制S180肿瘤细胞的生长,且量效关系明显。由防风中分离出的三种多糖SapnikovianA、B、C及防风多糖JBO-6均具有抗肿瘤免疫促进作用。2.6防情感提液和il-2联用对小鼠免疫调节的影响周勇从防风中分离出的多糖能显著提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬百分率,增加小鼠免疫器官脾脏的重量.具有免疫增强活性。李江等从防风水提液中得到2种酸性杂多糖XC-1,XC-2.药理实验证明XC-2具有显著增强机体免疫功能的作用。防风水提液能显著提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬百分率,并能显著提高吞噬细胞吞噬百分率和吞噬指数,能使其恢复并超过对照组水平。增加小鼠免疫器官脾脏的重量,并能对抗氢化可的松对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的抑制作用,使其明显恢复并超过正常水平。防风多糖能提高NK细胞的杀伤活性,与IL-2联用时NK活性更高,说明防风多糖促进了IL-2对NK细胞的激活,有助于提高NK活性;防风多糖在一定范围内可显著增加IL-2诱导的LAK细胞杀伤活性,并且防风多糖单独应用即可增强脾淋巴细胞的杀伤活性,推测其作用机制与促进IL-2的活性、诱导淋巴细胞高表达IL-2有关。2.7丁醇萃取物的影响朱惠京等研究了防风正丁醇萃取物对大鼠血液流变学的影响。结果表明,防风正丁醇萃取物可能主要通过影响红细胞和纤维蛋白原的含量及功能来发挥活血化淤作用。吴帧久等研究表明,防风正丁醇萃取物能明显延长小鼠的凝血时间和出血时间,提示防风可抑制凝血因子、血小板和毛细血管的功能,具有明显的抗凝功能。2.8氯苯d2cb唐容江对防风进行药理试验表明,防风具明显抑制2,4—二硝基氯苯(DNCB)所致迟发型超敏反应的作用,并能明显降低致敏豚鼠离体气管及回肠平滑肌过敏性收缩。但桂镜生等报道,在试验中,末见防风对致敏豚鼠离体气管平滑肌过敏性收缩有明显抑制作用。2.9对香豆素和抗炎的作用防风中所含三种聚乙炔类化合物对人体血小板中花生四烯酸的代谢有影响,能抑制HHT和凝血恶烷B2的形成。防风中分离出的色原酮类化合物中,3’-O-当归酰亥茅酚及5-O-甲基维斯阿米醇具有降压作用;防风中分离出的香豆素类化合物中,花椒毒素、东莨菪素、欧前胡素、香柑内酯等具有抗炎、抗菌、止痛和祛痰等活性;而补骨脂素、东莨菪素尚具有抗肿瘤活性。防风的水煎液及其复方有一定的抑制流感病毒A3的作用。王风仁等在小鼠皮下注射戊四唑或土的宁致惊厥,试验中防风不能降低惊威的发生率,仅能使惊厥发生潜伏期延长、生存时间延长,而对电惊厥则无对抗作用。对戊巴比妥阈下睡眠剂量的影响和对小鼠自发话动影响实验表明,防风水煎剂有明显的镇静作用。3rapd研究随机扩增的多态性(DNAfrandomamplifiedPolymorphieDNA,RAPD)是由美国杜邦公司的1990年Willams首先推出的一种分子遗传标记技术。该技术具备简单快速,不需预先知道目的基因的碱基顺序,仅需微量DNA即可产生丰富的DNA多态性的优点,已被广泛应用于居群间遗传变异物种识别链锁图构造等研究中,用于药材人参,蒲公