虎杖的化学成分及药理作用研究进展

摘要: 对近10年来中外期刊有关虎杖Polygonum cuspidatum的研究成果进行了检索,对从虎杖中分离并鉴定的化学成分及药理活性研究进展进行总结。虎杖中主要含有蒽醌类、二苯乙烯类、黄酮类、香豆素类以及一些脂肪酸类化合物,具有多种药理作用,包括抗炎、抗病毒、抗菌、调血脂、抗血栓、改变血流变、扩张血管、保护心肌、抗氧化、抗肿瘤,改善阿尔茨海默病及预防艾滋病等。多年来对虎杖的研究成果证明了其应用前景和开发价值,为更好地利用该资源提供依据。

Research progress on chemical constituents in roots and rhizomes of Polygonum cuspidatum and their pharmacological activities

Abstract: In recent 10 years, the lectures for studies on the roots and rhizomes of Polygonum cuspidatum in both Chinese and foreign periodicals have been retrieved, the chemical constituents isolated and identified from the roots and rhizomes of P. cuspidatum and their pharmacological progress have been analyzed and summarized. There are main anthraquinones, stilbene, flavonoids, coumarins, and some fatty compounds in the roots and rhizomes of P. cuspidatum, which have a variety of pharmacological effects, including anti-inflammation, antivirus, antibiosis, regulation of blood lipid, antithrombosis, change of blood rheology, dilation of blood vessels, protection of myocardium, anti-oxidation, anticancer, improvement of Alzheimer's disease, prevention of AIDS, and so on. The studies on the roots and rhizomes of P. cuspidatum over the years have proven its value and development prospects, and provide the information for the further development and utilization of the roots and rhizomes of P. cuspidatum.

Key words:roots and rhizomes of Polygonum cuspidatum    anthraquinones    stilbene    flavonoids    coumarins    anti-inflammation    antivirus    antibiosis    blood lipid regulation    antithrombosis    change of blood rheology    dilation of blood vessels    myocardial protection    anti-oxidation    anticancer    Alzheimer's disease    AIDS    

虎杖Polygonum cuspidatum Sieb. et Zucc. 为蓼科（Polygonaceae）蓼属Polgohum L.多年生灌木状草本植物，以干燥根茎和根入药。其味微苦、性微寒，归肝、胆、肺经，具有利胆退黄、清热解毒、散瘀止痛、止咳化痰之功效。现代研究显示，虎杖中主要含有蒽醌类、黄酮类、茋类、酚类以及一些单糖类的化合物，有多种药理作用，包括抗炎、抗病毒、抗菌、调血脂、抗血栓、改变血流变、扩张血管、保护心肌、抗氧化、抗肿瘤，改善阿尔茨海默病及预防艾滋病等[1, 2]。本文对从虎杖中分离得到的化合物及药理作用进行综述。

1 化学成分

虎杖中主要含有蒽醌类、二苯乙烯类、黄酮类、香豆素类以及一些脂肪酸类化合物。

1.1 蒽醌类化合物

Kiyohsi等[3]从虎杖根中分离得到大黄素、大黄酸、大黄酚、大黄素甲醚、大黄素-8-甲醚。孙印石等[4]从虎杖花甲醇提取液中分离得到芦荟大黄素、蒽醌苷B。张新凤等[5]从虎杖花中分离了大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷和大黄素甲醚-8-O-β-D-葡萄糖苷。Yoshiuiki等[6]自虎杖根中分离出迷人醇（afnacniol）、6-羟基芦荟大黄素、6-羟基芦荟大黄素-8-甲醚、决明松-8-O-D-葡萄糖苷，虎杖叶中含有一种萘骈二蒽酮类衍生物金丝桃苷[1]。华燕等[7]从虎杖根茎中分离得到大黄素-6-甲醚、2-甲氧基-6-乙酰基-7-甲基胡桃醌。梁永峰等[8]从虎杖根及根茎中分离得到2-乙氧基-8-乙酰基-1,4-奈醌。

1.2 二苯乙烯类化合物

梁永峰[8]从虎杖中分离得到白藜芦醇（reseveratrol）和白藜芦醇-3-O-葡萄糖苷。在虎杖的水提取物中，Gamini等[9]分离得到了白藜芦醇-4′-O-葡萄糖苷以及光学异构化后所得三者的顺式异构体。另外，孙印石等[4]从虎杖花甲醇提取液中分离得到4-羟基苯乙酮。

1.3 黄酮类化合物

孙印石等[4]从虎杖花甲醇提取物中分离得到16个多酚类似物，其中7个为黄酮类化合物，分别为β-谷甾醇、胡萝卜苷、芹菜素、橙皮素、芦丁、槲皮素、染料木素。金雪梅等[10]从虎杖根中分离得到槲皮素-3-O-鼠李糖苷、槲皮素-3-O-阿拉伯糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-半乳糖苷。

1.4 香豆素类化合物

Yoshiyuki等从虎杖根中分离得到7-羟基-4-甲氧基-5-甲基香豆素[11]。

1.5 其他化合物

虎杖中还含有相对分子质量为6 000的多糖，由D-半乳糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖、D-葡虎杖中还含有相对分子质量为6 000的多糖，由D萄糖及D-甘露糖构成，组成比例为28:4:4:1:1。Yoshiuiki等[6]从虎杖中分离得到原儿茶酸、没食子酸、2,5-二甲基-7-羟基色酮，5-羟甲基-7-羟基-2-甲基色原酮、5,7-二羟基-1（3H）-异苯并呋喃酮和饱和脂肪酸，如软脂酸、硬脂酸、花生油酸等。虎杖中还存在一些微量元素，如铜、铁、锰、锌、钾等。

2 药理作用

虎杖及其有效成分具有多种药理作用，包括抗炎、抗病毒、抗菌、调血脂、抗血栓、改变血流变、扩张血管、保护心肌、抗氧化、抗肿瘤、改善阿尔茨海默病症状及预防艾滋病等。

2.1 抗炎

张海防等[12]通过多种炎症模型进行实验，证明虎杖的醋酸乙酯提取物具有抗炎作用，作用机制可能是抑制炎症介质前列腺素E2（PGE2）的合成、抑制细胞免疫及与垂体-肾上腺皮质系统有关。研究还发现，采用新鲜虎杖外洗可以治疗关节疼痛，效果比较显著。烧伤、烫伤、感染、放射性皮炎等可以通过应用虎杖与其他药物合用来治疗。肖婷等[13]选择2013年4月－2014年6月收治的颈动脉粥样硬化患者68例，随机分为治疗组和对照组，各34例，治疗组患者给予虎杖提取物和山楂提取物胶囊口服治疗，对照组患者给予洛伐他汀口服治疗。观察两组患者治疗前后颈动脉内膜中层厚度（IMT）、斑块积分及血清炎症因子（hs-CRP、s ICAM-1、s VCAM-1）水平的变化。研究结果表明，虎杖与山楂提取物配伍具有较好的抗动脉粥样硬化、稳定斑块、抗炎作用。

2.2 抗病毒

大黄素等蒽醌类化合物具有一定的抗病毒作用，对乙型肝炎抗原阳性能够产生一定的抑制作用，多被用于治疗急性黄疸性肝炎和慢性肝炎。王志洁等[14]的研究表明，虎杖大黄素可以对1-型单纯疱疹病毒（HSV-1）HS-1株直接杀灭、增殖抑制、感染阻断，这些作用比对照药阿昔洛韦药效更强。Susan等[15]报道了2型和3型小儿麻痹病素能够被大黄酚显著地抑制，其半数抑制浓度（IC50）分别为210、20 ng/L。Raymond等[16]研究表明，蒽醌类化合物具有抗人类免疫缺陷病毒（HIV）的作用，其中虎杖中的大黄素抗HIV-1活性的IC50为36.3 μmol/L。Sydisk-is等[17]报道虎杖中的大黄素对HSV-1、带状疤疹病毒（V2V）、2-型单纯疱疹病毒（HSV-2）、伪狂犬病流感及副流感病毒、痘苗病毒等均有一定的抑制作用。

2.3 抗菌

王万骞等[18]采用索氏提取法和超声提取法，以水和乙醇为提取溶剂分别萃取虎杖等7种中药的有效组分，采用平板稀释法对12种菌株开展药物敏感实验，测定提取物对12种致病菌的最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC），结果虎杖等7种中药提取物单用对病原菌均有不同程度的抑制作用，不同乙醇体积分数，提取中药与溶剂的比例对抑菌效果影响显著。朱廷儒等[19]研究表明，金黄色葡萄球菌和肝炎双球菌能够被大黄素、大黄素-8-葡萄糖苷等抑制，大黄素等醌类化合物具有抗菌活性。研究发现，临床常用100株厌氧菌可以被大黄素很强地抑制，8 μg/L大黄素能够抑制76%～99%的厌氧菌，其MIC值与头孢甲噻吩相近。

2.4 对血液系统作用 2.4.1 调节血脂

李波等[20]研究表明，复方虎杖提取物具有一定的降血脂作用，4、8、12 g/kg的虎杖提取物均可以改善高脂饲料致高脂血症模型大鼠的血清血脂水平，其中高、中剂量组效果优于低剂量组。孔晓龙等[21]研究表明，虎杖降脂颗粒对高脂乳剂诱导的高脂血症模型大鼠具有明显的治疗作用，该作用可能与其提高机体的抗氧化能力、抵抗自由基介导的脂质过氧化作用，调节肝脏脂代谢关键酶脂蛋白酯酶（LPL）和肝酯酶（HL）的活性以及改善血液流变学有关。

2.4.2 抗血栓形成和防止脑出血

王瑜等[22]研究表明，虎杖苷可以通过改善微循环，从而产生抗血栓形成的作用。王君[23]通过观察虎杖苷对大鼠神经功能的作用及其作用机制，认为虎杖苷具有一定的干预凝血酶致神经细胞损伤的作用，具有抗实验性脑出血的作用。能够通过抗氧化、改善脑水肿、抗细胞凋亡以及保护神经细胞来拮抗脑出血后的脑组织损伤。

2.4.3 改变血液流变学特性

楼锦英等[24]通过对高脂饲料导致高脂血症模型大鼠给予复方虎杖提取物，证明4、8、12 g/kg的复方虎杖提取物可以改善高脂饲料致高脂血症模型大鼠的血液黏滞性。王辉等[25]用链脲佐菌素诱发SD大鼠糖尿病肾病（DN）模型，研究虎杖与黄芪、益母草配伍对DN模型大鼠糖代谢、脂代谢及血液流变学指标的影响。成模大鼠随机分为模型组、开博通组、虎杖-益母草配伍组、虎杖-黄芪配伍组，空白组10只，模型组15只，其余3组每组13只。虎杖与益母草配伍、虎杖与黄芪配伍合煎液ig剂量为3 g/kg，开博通组ig剂量为6.25 mg/kg，模型组和空白组ig同体积10 mL/kg的生理盐水，每天给药1次，连续给药8周，以血糖、三酰甘油（TG）、胆固醇（Chol）、高密度脂蛋白-胆固醇（HDL-L）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、血流变学等为观察指标。结果表明虎杖配伍黄芪、益母草对糖尿病肾病糖、脂代谢及血流变具有调节作用，产生降低全血与血浆黏度，改善微循环的作用。

2.4.4 抗血小板聚集

陈鹏等[26]研究表明，虎杖苷明显抑制凝血酶引起的血小板与中性粒细胞间的粘附作用和肉豆蔻佛波醇激活的中性粒细胞悬液引起的血小板聚集作用；虎杖苷对电刺激大鼠颈动脉及结扎大鼠下腔静脉引起的血栓形成具有明显的对抗作用。王跃忠等[27]的研究还证明虎杖苷可以抑制血小板聚集，抑制血小板血栓烷A2生成的作用。

2.5 对心血管系统作用 2.5.1 扩张血管

吴阳等[28]以累计浓度法观察虎杖苷对苯肾上腺素预收缩血管的舒张效应，并观察不同信号通路阻断剂对虎杖苷效应的影响。虎杖苷呈浓度相关地舒张内皮完整的血管，去除内皮后该效应几乎被取消；过氧化物酶体增殖物激活受体β（PPARβ）阻断剂GSK0660、NF-κB阻断剂PDTC及一氧化氮合酶抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲酯基精氨酸（L-NAME）均明显抑制虎杖苷舒张血管效应（P＜0.05）；但环氧合酶-2（COX-2）抑制剂美洛昔康对虎杖苷的作用无明显影响。结果表明，虎杖苷具有直接舒张血管作用，该作用依赖于内皮功能的完整性，其机制可能与PPARβ、NF-κB信号通路及NO释放有关，而与前列环素的作用无关。

2.5.2 心肌保护

程建忠等[29]研究表明，虎杖苷具有降低总胆固醇（TC）、TG、β-脂蛋白及升高α-脂蛋白的作用，可以改善心肌缺血大鼠心脏功能；病理组织学显示，虎杖苷可减轻高脂血症大鼠心肌纤维结构的异常改变。虎杖苷对缺血受损心肌具有保护作用，其作用与降低大鼠胆固醇含量，改善高脂血症脂代谢紊乱有关。

2.5.3 抗休克、改善微循环

王兴民[30]研究表明，虎杖苷能够显著延长重症休克大鼠存活时间。使用线粒体保护剂可以减轻重症休克的损伤，在3种检测的药物中，虎杖苷的保护效应最为明显。

2.6 抗肿瘤

张玉松[31]研究表明，虎杖苷具有广谱的抑制肿瘤细胞增殖的作用，且虎杖苷对正常细胞的毒性较小。虎杖苷还可以抑制裸鼠移植瘤的生长，所以可以推测对动物毒副作用较小。通过导致细胞周期S期阻滞及诱导凋亡，虎杖苷发挥其抗肿瘤作用。在不显著影响细胞生长浓度的下，在体外虎杖苷可抑制肺癌和乳腺癌细胞的迁移、贴壁能力和侵袭能力，其抑制乳腺癌转移能力的机制可能与下调N-钙黏着蛋白（cadherin）蛋白的表达，上调E-链蛋白（catenin）、E-钙黏着蛋白蛋白有关。虎杖苷对脂多糖（LPS）诱导巨噬细胞后晚期炎症因子HMGB1及多种早期炎症因子的产生没有显著的影响。管秋香[32]通过MTT法测定了虎杖中白藜芦醇丙烯酰胺类衍生物对人乳腺癌MCF-7细胞株、肺腺癌A549细胞株和小鼠黑色素瘤B16-F10细胞株的抗增殖活性，结果显示这类化合物对这3种肿瘤细胞均表现出良好的抗增殖活性。另外，测定了白藜芦醇甲酰胺类衍生物对人肝癌Smmc7721细胞株和胃癌SGC7901细胞株的抗增殖活性，结果显示这类化合物对这两种肿瘤细胞均表现出良好的抗增殖活性，并强于阳性对照5-氟尿嘧啶。

2.7 抗氧化

武容等[33]通过剪取新生SD大鼠左心室，采用差速贴壁法分离并培养心肌细胞和成纤维细胞，将培养成功的成纤维细胞和心肌细胞均分为5组，即正常对照组、虎杖苷对照组（10～4 mol/L）、模型组[10～6 mol/L异丙肾上腺素（ISO）]、虎杖苷低浓度组（10～5 mol/L＋ISO 10～6 mol/L）和虎杖苷高浓度组（10～4 mol/L＋ISO 10～6 mol/L），进行相应干预。孵育2 d后，采用考马斯亮兰法测定心肌细胞蛋白质含量，并测定其超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性；测定成纤维细胞增殖及其培养液中SOD和GSH-Px及一氧化氮（NO）浓度。结果表明与正常对照组比较，模型组可诱导心肌细胞蛋白含量增多，明显降低SOD及GSH-Px活力（P＜0.05）；与模型组比较，虎杖苷高低浓度组心肌细胞蛋白含量均明显降低，且SOD及GSH-Px活力明显升高（P＜0.05）；虎杖苷高浓度对GSH-Px活性的升高明显较低浓度强，差异有统计学意义（P＜0.05）。与正常对照组比较，模型组可诱导成纤维细胞增殖，明显降低SOD及GSH-Px活力和NO含量（P＜0.05）；与模型组比较，虎杖苷高浓度组能抑制成纤维细胞的增殖，显著升高NO含量和SOD及GSH-Px活力（P＜0.05）。说明虎杖苷对ISO诱导的乳鼠心肌细胞肥大和成纤维细胞增殖有一定对抗作用，其作用机制与其抗氧化作用以及影响NO生成有关。

2.8 改善阿尔茨海默病症状

朱伟等[34]采用侧脑室注射β-淀粉样蛋白片段1-42（Aβ1-42）建立阿尔茨海默病小鼠模型，通过Morris水迷宫实验检测小鼠学习记忆能力，使用试剂盒检测小鼠脑组织总抗氧化能力、乙酰胆碱酯酶活性、丙二醛和NO含量。结果表明，虎杖醇提物、水提物均不同程度地改善模型小鼠的学习记忆能力，提高总抗氧化能力，以醇提物效果更好；醇提物还能抑制乙酰胆碱酯酶活性，降低丙二醛和NO含量。结果表明虎杖提取物能改善Aβ致阿尔茨海默病小鼠模型的学习记忆能力，其作用机制可能与抗氧化、减少炎症介质的产生和调节胆碱能系统等多方面综合作用有关。

2.9 抗艾滋病

蒋岩等[35]以脾指数、病毒抗原阳性细胞、血清IgG和脾细胞对刀豆蛋白Ａ的刺激应答为指标，用LPBMC57BL/6鼠艾滋病模型验证了虎杖水提液具有抗病毒、抗癌作用。

2.10 其他作用

罗中华等[36]在对虎杖的研究中，发现虎杖还有免疫功能调节作用。莫国玉等[37]用急性肺损伤动物模型证实虎杖对肺损伤有保护作用。与虎杖配伍的中药能改善小鼠受损伤的免疫功能[38]。虎杖与其他中药合用治疗肝损害的试验研究表明，这些含虎杖的复方制剂均能不同程度地降低肝损害时丙氨酸氨基转移酶（ALT）水平，对肝细胞有保护作用[39]。

3 结语

虎杖中主要含有蒽醌类、二苯乙烯类、黄酮类、香豆素类以及一些脂肪酸类化合物；虎杖具有多种药理作用，包括抗炎、抗病毒、抗菌、调血脂、抗血栓、改变血流变、扩张血管、保护心肌、抗氧化、抗肿瘤，改善阿尔茨海默病及预防艾滋病等作用。现有研究表明，虎杖含有多种活性成分，具有广泛药理活性，而且其植物资源量大，是一味极具开发价值和应用前景的中药材。以后应多开展动物在体药理实验，并深入探讨其作用机制，进而为推动临床研究与应用奠定基础。

相关知识

镇痛分娩临床应用的研究进展
有机无机养分配施研究进展
研究进展
丰富环境改善睡眠与认知障碍的作用及研究进展
AI赋能新药研发，美迪西荣获“2024年度生物科技十大创新企业”金手杖奖
陈莉明教授：抗肥胖药物研究进展、挑战及展望
人体成分分析在慢性病健康管理应用的研究进展
医学地理和环境健康研究的主要领域与进展
分娩镇痛期间饮食管理的研究进展
促进脂肪代谢的中药及制法

网址: 虎杖的化学成分及药理作用研究进展 https://www.trfsz.com/newsview378226.html