从化学的角度来剖析下三叶青成分类型

三叶青具有很高的药用价值,自古就受到人们的广泛重视,全草均可入药,以地下块根的药用效果最好，三叶青的化学成分复杂、生物活性广泛、药理作用独特,具有很高的应用价值。自20世纪80年代首次从三叶青中分离出黄酮类、没食子酸和花青素类化学成分后,陆续有大量的研究报道了从三叶青的根、茎、叶部位分离并鉴定得到多种化合物,包括黄酮及其苷类、糖类、酚及其苷类、有机酸类、氨基酸和蛋白质类及无机元素等成分。

一、黄酮及其苷类

黄酮及其苷类黄酮及其苷类是学者们一致认可的三叶青主要活性成分之一,基于目前的研究,在三叶青的根、茎、叶中均含有黄酮类药理活性成分。总黄酮含量由于产地和种属的差异在6~26g/kg。现已从三叶青中分离鉴定出23种黄酮及其苷类成分,包括:原花青素B1和B2、儿茶素、芦丁、槲皮素、槲皮苷、异槲皮苷、紫云英苷、山柰酚等。还包括多种糖苷如5,7,4’-三羟基黄酮-6-α-L-吡喃鼠李糖-(1-4)-a-L-吡喃阿拉伯糖苷、5,7,4-三羟基黄酮-8-α-L-吡喃鼠李糖-(1-4)-α-L-吡喃阿拉伯糖苷、5,7,4’-三羟基黄酮-6,8-2-C-B-D-吡喃葡萄糖式等。编者研究团队采用UPIC-TOF-MS技术在不同产地的三叶青地上部分的70%甲醇提取物中共鉴定到22个黄酮类化合物。通过碎片分析推测其中黄酮苷类化合物主要是单糖苷和双糖苷近期研究证实,三叶青总黄酮不仅可用于消炎镇痛,保肝抗炎,而且对多种肿瘤均有显著的抑制作用。药理学研究揭示,三叶青总黄酮主要通过抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡、调节机体免疫功能和协同化疗药物等途径发挥抗肿瘤作用。研究观察三叶青总黄酮对肝癌细胞和白血病细胞的作用时,发现其具有明显的诱导凋亡作用,且呈剂量依赖性。用三叶青的总黄酮干预正常的ICR小鼠,发现小鼠血清內炎症因子上调、体内淋巴细胞迁移速率增加等免疫调节作用。

二、糖类

糖类糖类是继黄酮类化合物之后,三叶青中提取得到的又一类重要活性成分。三叶青中的糖类主要包含单糖、低聚糖和多糖。其中多糖具有复杂的多方面生物活性,在抗肿瘤、免疫调节和抗衰老等方面已显示出了诱人的前景。饶君凤等3从三叶青中测定多糖含量高达8.69%,其中块根中多糖主要包括岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,六种单糖组分,叶中则还含有果糖。采用三叶青的多糖组分干预CCL造模的肝损伤小鼠,发现其能提高肝脏的解毒能力,对肝脏产生一定的保护作用。

三、酚及其苷类

植物酚类是一类广泛存在于植物体内的具有多元酚结构的次生代谢物,包括相对分子质量在500~3000的单宁或鞣质和小分子天然酚类。三叶青中含有多种酚类化合物20。范世明等2采用UPC法在三叶青叶中同时测定了绿原酸类包括(新绿原酸、隐绿原酸)、异荭草苷、荭草苷、牡荆素鼠李糖苷、牡荆苷等8种酚类成分的含量及指纹图谱。其中绿原酸是植物有氧呼吸过程中产生的一种重要的苯丙素类化合物,具有抗菌、抗病毒的生物活性。本书编者团队还在三叶青的地上部分中鉴定到6个酚酸类化合物,包括柠檬酸、葡萄糖没食子鞣苷、原儿茶酸葡萄糖苷、绿原酸、表没食子儿茶素和咖啡酸。

四、有机酸类

三叶青中含有原儿茶酸,原儿茶酸葡萄糖苷、香草酸-1-0-呋喃芹糖基葡萄糖酯、咖啡酸,咖啡奎宁酸、香豆酸酰奎宁酸或异构体、阿魏酸酰奎宁酸或异构体、三十二酸、水杨酸、丁二酸等有机酸类。霍昕等四2从三叶青块根的乙醚提取物质中发现了多种脂肪酸,包括亚油酸、棕榈酸、油酸及硬脂酸成分。而基于UPLC-m-TOF/MS技术,曾美玲等2在负离子模式下观测到一些饱和度较高的化学成分,经质谱软件计算发现该化合物含有硫元素的化合物,检索数据库后,初步推测此类物质为烷基磺酸类。扩展了三叶青化学成分类别,但其具体的药理活性有待进一步的研究。

五、氨基酸和蛋白质类

茚三酮和双缩脲实验均显示,三叶青中含有氨基酸和蛋白质成分。其中三叶青中蛋白质的研究主要集中在扩展蛋白方面。扩展蛋白是一类普遍存在于植物细胞壁的糖蛋白,也是一类调节细胞壁柔韧性的细胞壁活性蛋白,与植物的抗逆性密切相关。另一方面,现代药理学研究发现,氨基酸是作为发挥抗肿瘤、抗病毒等作用的基础物质之一。付金娥等2通过正交实验优化了微波消解提取三叶青中总游离氨基酸的工艺条件,采用紫外分光光度法测得总游离氨基酸的平均含量为0.678%。与多糖组分相似,三叶青总氨基酸对小鼠的急性肝损伤具有改善作用,其保肝机制可能与其抗氧化作用相关

六、无机元素类

微量元素是中药材中的重要成分,与中药的药性、药效及毒副作用均有着密切的联系。采用电感耦合等离子体质谱法在不同产地三叶青中共鉴定得到多种微量元素,常见的铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)含量分别介于323~346mg/kg、36~38mg/kg、23~25mg/kg、3.8~4.lmg/kg,还包括对人体有益的微量锂(Ii)、钒(V)、钴(Co)、硒(Se)等元素,特别是被称为“抗癌之王”的硒。编者研究团队采用电感耦合等离子体质谱法在16个不同产地的三叶青中共鉴定到了27种矿物质元素,并确定了第一主成分中的Ca、Cu、N、Ba、A、K为三叶青的特征元素。同时,聚类分析研究显示不同产地的三叶青中矿质元素呈现一定的选择性积累和地域差异。叶青中还含有多种重金属元素。范世明等建立了砷(As)、汞(Hg)铜(Cu)、镉(Cd)和铅(Pb)的含量测定方法,用于不同产地的三叶青药材的规范化种植和安全性评价。对不同产地的三叶青无机元素的分析检测结果显示,浙江和广西产地的三叶青药材中常见有害重金属含量相近,符合《药用植物及制剂进出口行业绿色标准》的要求。

七、其他类

三叶青中存在多种挥发性成分,包括芳樟醇、棕榈酸和反式石竹烯等。目前在三叶青藤中分离得到的挥发油中含有较多的萜类成分,且大多具有不饱和双键,但这些化合物是否具有生物活性,还有待进一步的研究。编者团队还在叶青的地上部分中鉴别到鸟嘌呤及乙酰基吲哚等化合物。三叶青药理活性成分尤其是黄酮类和多糖类的活性机制研究相较于其他成分相对成熟,可以较明确地阐述三叶青的药理学作用。相比作用机制的研究,其活性成分含量积累和化学结构变化的研究还处于初级阶段。三叶青的化学活性成分含量与种植环境、栽培手段、植物基因等多方面因素相关。王维华等发现,不同产地三叶青的根中,总黄酮、总皂苷、总酚及山柰酚相互之间具有显著的正向相关关系,即根中总黄酮含量较高时,其他三种成分的含量也较高的规律,其中黄酮类、总酚类和总皂苷类是三叶青的第一主成分,多糖是第二主成分。我国在三叶青药理作用研究上取得了很大的进展,揭示了三叶青对机体内环境的作用机理、对免疫功能的调节作用,促进蛋白质和核酸合成及抗肿瘤作用等。同时,从三叶青生物学活性的现代水平上,分别研究阐明了三叶青各种有效成分的药用机制。虽然对三叶青的研究还处于初级阶段但经过逐步的探索研究和临床应用的积累,三叶青的化学成分及其功效会越来越清晰。同时需要深入地研究三叶青的化学活性成分的含量及构成的变化,使之与药理活性相联系进而使得三叶青的栽培、加工和品质评价更加科学。