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山梅花(學(xué)名:Philadelphus incanus),為虎耳草科山梅花屬下的一個植物種。
虎耳草科(Saxifragaceae)山梅花屬(Philadelphus)植物在全世界約有75種,我國有18種及12個變種或變型,西南、長江流域至東北部均有分布。山梅花屬植物屬落葉灌木,多生在陽坡山地的灌木叢中,通常在5 - 6月開花,花瓣4或5瓣,形狀酷似梅花,故得其名。山梅花屬植物是民間廣為應(yīng)用的一種中草藥。山梅花根皮具有解熱鎮(zhèn)痛作用,用于治療瘧疾、痔瘡、挫傷、腰脅疼痛、胃痛、頭痛等病癥;其莖、葉入藥用于治療膀胱炎、黃疸型肝炎;花的浸劑可作為利尿劑,并可增強神經(jīng)系統(tǒng)功能。
山梅花的化學(xué)成分研究進(jìn)展
山梅花屬植物中已發(fā)現(xiàn)的化學(xué)成分主要有萜類、脂肪酸衍生物、苯型化合物等揮發(fā)性成分以及糖類、黃酮、香豆素、香蘭素、烴類、肽類等。
山梅花屬植物中的部分化學(xué)成分
1、揮發(fā)性成分
山梅花屬植物具有獨特的清香氣味。Andersson S等對西洋山梅花(Philadelphus coronarius)花的芳香性化學(xué)成分進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)P. coronarius花含有脂肪酸衍生物、單萜、苯型化合物及含氮化合物等28種揮發(fā)性化學(xué)成分。脂肪酸衍生物的含量為32.4%,12種脂肪酸衍生物中2-壬酮的含量最高(16.0%);6種單萜類化合物,含量約為47.9%,其中6-乙烯基-四氫-2,2,6-三甲基一2H-吡喃-3 (4H) -酮的含量最高(22.2%),單萜中含有痕量(少于0.05%)沉香醇(linalool)及其呋喃型、吡喃型衍生物;苯型化合物有6種,含量約為4.5%;含4種氮化合物,含量為15.1%。從上述數(shù)據(jù)可以看出,P. coronarius花中單萜類化合物的含量最高,其次為脂肪酸衍生物。此研究還發(fā)現(xiàn)P. coronarius花的芳香性氣味是由脂肪酸衍生物引起的。另據(jù)報道,P. coronarius花的甜香味是由2-氨基苯甲醛引起的。
2、糖
在自然界,糖及其衍生物分布很廣。Southwick EE等研究雜交品種大花山梅花(P. grandiflorus)花蜜的化學(xué)成分,發(fā)現(xiàn)含有果糖、葡萄糖、蔗糖,其中葡萄糖的含量最高,其次是蔗糖,三種糖的比例為1:1.2:1.1。另據(jù)報道,山梅花屬植物的葉中含有以聚合態(tài)存在的己胺糖,含量約為1.9 μg/mg蛋白,己胺糖可能是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的基本成分。Bohm BA等在路易斯山梅花(P. lewisii)的花和葉中也發(fā)現(xiàn)了糖類化合物。
3、黃酮
由于黃酮類化合物具有顯著的藥理活性(如抗腫瘤、抗病毒、降血脂、抗自由基等),因此受到人們的重視。黃酮類化合物在植物體內(nèi)大部分與糖結(jié)合成苷,一部分以游離形式存在。Bohm BA等對P. lewisii花和葉的混合物粉末進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)其主要含有黃酮醇及黃烷酮苷類化合物。黃酮醇以單苷、二苷及三苷形式存在,其中三苷類化合物含量較少。黃烷酮類化合物除了柚皮素單苷(naringenin monoglycoside)外,還有圣草酚7-O-葡糖苷(eriodictyol 7-O-glucoside)。P. coronarius除含有上述黃酮類化合物外,還含有其他黃酮苷類化合物。Grancai D等采用比色法進(jìn)行檢測,P.coronarius枝和葉中黃酮類化合物的含量分別為0.63%和0.01%。山梅花屬植物中的黃酮類化合物見下表。
山梅花屬植物中存在的黃酮類化合物
4、香蘭素
香蘭素(vanillin),又名香草醛,在自然界中廣泛存在,被譽為“食品香料之王”,被廣泛用于食品、日用化工、煙草工業(yè)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等行業(yè),是一類比較重要的化合物。香蘭素按結(jié)構(gòu)可分為甲氧基香蘭素和乙氧基香蘭素。東北山梅花(P.schrenkii)i根中含有甲氧基香蘭素即3-甲氧基-4-羥基苯甲醛。
5、香豆素
香豆素(學(xué)名鄰羥基肉桂酸內(nèi)酯)是一種具有特殊香味的晶體,為重要的香料及化工產(chǎn)品。香豆素類化合物具有香豆素的基本結(jié)構(gòu),有抗菌、驅(qū)蟲、止痛、降壓、平喘、抗氧化、抗艾滋病、抗腫瘤等多種生物活性。除此之外,香豆素類化合物還是很好的熒光材料、激光染料和非線型光學(xué)材料,在分子器件方面具有獨特的性能。
Mucaji P等從P. coronarius葉的氯仿提取物中分離得到傘形酮7-羥基香豆素(umbelliferone)和莨菪亭(scopolin)。P. schrenkii根中含有7-羥基-8-甲氧基香豆素(hydrangetin)。
6、萜類
萜類為異戊二烯首尾相連的聚合體,有些萜類化合物具有生理活性,如具有抗菌作用的穿心蓮內(nèi)酯,驅(qū)蟲作用的山道年等。Mucaji P等從P. coronarius葉的石油醚提取物中分離得到3-β-28-羥基齊墩果烷-11(12),13 (18)-二烯,從氯仿提取物中得到豆甾-3-β-D-葡糖苷。
7、肽類
P. coronarius葉中含有Y-谷氨酰肽類化合物,如γ-L-谷氨?;?L-2-氨基-3-亞甲基戊烯酸和γ-L-谷氨?;?2-氨基-3-亞甲基-4-戊烯酸。
8、微量元素
山梅花屬植物干燥的葉和花中含有氮、磷、鉀、鈣等微量元素。這些元素的含量與植物的生長年限、土壤、營養(yǎng)情況等因素有關(guān)。
9、其他
P. coronarius枝及葉中除含有上述化學(xué)成分外,還含有酚類化合物。Grancai D等對P. coronarius枝及葉進(jìn)行檢測,其酚類化合物的含量分別為3.25%和0.70%。此外,P. coronarius葉中還含有山楂醇、鏈烷烴類化合物二十九烷(C29H60)、2-氨基-3-亞甲基-4-戊烯酸。
山梅花的生物活性研究
1 抗自由基
Klecakova J等對P. coronarius花瓣的生物活性進(jìn)行體外研究顯示,P. coronarius的花瓣具有抗自由基活性。
2抗菌活性
Jantova S等對小葉山梅花(P.microphyllus)和P.coronarius的抗菌活性進(jìn)行研究,結(jié)果表明這兩種植物的枝、葉提取物均具有明顯的抗菌活性,抑菌率約為41.8%。
山梅花屬植物的應(yīng)用
《浙江天目山藥植志》記載山梅花根皮八錢,同狗肉燉熟,調(diào)白糖服,治瘧疾、挫傷、腰脅疼痛、胃痛;山梅花根皮加白糖搗爛,貼敷患處,治頭痛。據(jù)《云南中藥資源名錄》記載,山梅花別名毛葉木通,其莖葉甘、平、淡,具有清熱利濕、消炎等作用,主治膀胱炎、黃疸型肝炎。
山梅花屬植物除具有藥用價值外,還是很好的觀賞植物。山梅花屬植物喜光、耐旱、耐寒,且耐瘠薄,具有生長快、易于種植的特點。該屬植物樹形美觀,花期長,花白色秀麗,芳香沁人,可孤植、叢植于庭園或公園中,又可植于路口、建筑物附近,是理想的庭園綠化和蜜源植物,適于在全國推廣栽培。
山梅花屬植物在我國分布廣泛,種類繁多,其根、莖、葉及花均可入藥,可治療多種疾病,而且原料來源廣泛,廉價易得;作為觀賞植物花香四溢,令人心曠神怡,是值得大力推廣的多用途藥用植物。從國內(nèi)外對該屬植物的研究報道來看,該屬植物化學(xué)成分很有特色,但研究并不充分,特別是有關(guān)藥理作用研究的報道甚少,缺少進(jìn)一步應(yīng)用該屬植物的理論依據(jù)。因此,建議加大對該屬植物化學(xué)成分研究及活性成分篩選的力度,以發(fā)現(xiàn)該屬植物的新用途,使中藥更好地造福人類。
山梅花的藥理活性
1、歐洲山梅花葉、枝水提物的細(xì)胞毒性研究
歐洲山梅花(Philadelphus coronarius L.)是一種高大、長莖、落葉的老式灌木,以在晚春開出芳香的白花而聞名。Philadelphus L.屬的一些成員以其抗菌,抗自由基和免疫調(diào)節(jié)作用而聞名。因此,這些草本植物是分離活性物質(zhì)的理想來源。Valko等研究了繡球科歐洲山梅花(Philadelphus coronarius L.)葉、枝水提物的細(xì)胞毒性作用。A431細(xì)胞(人皮膚癌細(xì)胞系)和人乳腺癌細(xì)胞系(MCF-7)分別用不同劑量的單個提取物(0,1-100微克干物質(zhì)/ml)處理24 h和72 h,無論處理時間如何,兩種植物部位提取物對MCF-7細(xì)胞的毒性均最高。A431細(xì)胞對葉片和枝葉提取物的毒性反應(yīng)不敏感,但存在時間依賴性,慢性治療后毒性有加重的趨勢。枝葉提取物的毒性作用程度無顯著差異。研究結(jié)果為今后從這些提取物中分離活性物質(zhì)的研究提供了基礎(chǔ)。
與A431細(xì)胞相比,MCF-7細(xì)胞更容易受到較低劑量的山梅花樹枝和樹葉提取物的毒性作用。山梅花葉片提取物對MCF-7的急性和慢性處理效果相同,而山梅花樹枝提取物對MCF-7的減弱細(xì)胞反應(yīng)72 h。兩種提取物處理對A431細(xì)胞的毒性作用程度相似,對山梅花葉提取物的慢性暴露敏感性增加。
結(jié)果表明,山梅花枝葉水提物具有劑量依賴性和時間依賴性的細(xì)胞毒作用。這些效應(yīng)的特征取決于植物的部位、暴露時間和被測細(xì)胞系。根據(jù)ED50值,MCF-7細(xì)胞對MTT法測定的毒性作用比A431細(xì)胞更敏感。慢性暴露于樹枝提取物的MCF-7降低了反應(yīng)性,這可能表明存在適應(yīng)機制。與此相反,A431細(xì)胞對山梅花葉片和樹枝提取物的毒性作用越敏感。
我們認(rèn)為山梅花枝葉提取物的不同毒副作用是由于其活性物質(zhì)含量和相對組成不同所致。之前的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)甚至對植物不同部位不同物質(zhì)的含量進(jìn)行了描述,支持了這一假設(shè)。這項工作將通過研究單個活性物質(zhì)對細(xì)胞增殖的影響和細(xì)胞生長抑制的機制繼續(xù)進(jìn)行。
2、凍干山梅花葉、花外用劑型:植物的抗菌、抗氧化和抗炎評價
山梅花是一種多功能植物,它在民間醫(yī)學(xué)中的使用有著悠久的傳統(tǒng);然而,從科學(xué)上講,中草藥的醫(yī)學(xué)利用是一個探索較少的研究領(lǐng)域。我們研究的目的是確定葉和花的生物活性化合物的數(shù)量,并準(zhǔn)備他們的凍干產(chǎn)品,從醫(yī)療軟膏配方,因為山梅花的外部應(yīng)用也沒有被研究。對其進(jìn)行體外釋藥、結(jié)構(gòu)分析和生物相容性實驗,以及微生物學(xué)、抗氧化和抗炎性能的研究。結(jié)果表明,制劑的組成和輔料的選擇對制劑的藥物釋放度、質(zhì)地和生物利用度有較大的影響。在微生物學(xué)試驗中,山梅花葉片對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有明顯的抑制作用,但在HaCaT細(xì)胞上對IL-4的產(chǎn)生沒有明顯的抑制作用。山梅花是一種很有前途的草本植物,其局部外用于抗菌治療可作為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療的有益補充。
由于文獻(xiàn)中對山梅花(Philadelphus coronarius L.)的研究較少,本文對該植物進(jìn)行了特征分析和研究。然而,許多有益的藥物作用,如抗炎和抗菌活性是從在傳統(tǒng)應(yīng)用中注意到的。利用該植物的葉和花為原料,研制了該植物提取物的凍干產(chǎn)品。此外,通過不同的方法評估抗氧化能力,并與草藥組成外用劑型。
本課題的實驗設(shè)計
在天然制劑中,具有良好特征的活性物質(zhì)含量、穩(wěn)定性和易加工性是關(guān)鍵。為此,制備了一種凍干產(chǎn)品。在這種形式下,有效成分是穩(wěn)定的,易于加工。從科學(xué)文獻(xiàn)來看,凍干產(chǎn)品的制備方法是獨特的,因為大多數(shù)研究只研究了山梅花的提取物,其中仍然含有乙醇、甲醇等有機溶劑,可能會影響安全性,導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。
作為研究的一部分,我們測定了山梅花葉和花的抗氧化活性,以及總多酚和總黃酮含量。多酚是重要的代謝物和強抗氧化劑,能夠防止紫外線輻射和減少炎癥。類黃酮作為抗菌劑和抗氧化劑,它們也有抗炎作用。ABTS和Cuprac檢測結(jié)果顯示花具有較好的抗氧化能力;DPPH法與FRAP法無顯著差異。只有ABTS和Cuprac測定結(jié)果在葉片和花中存在顯著差異,其主要原因可能是花中檢測到的活性成分多于葉片。沒食子酸和槲皮素是兩種知名的有效抗氧化化合物;它們能防止氧化應(yīng)激。這兩種化合物只在花中發(fā)現(xiàn),這解釋了花為什么具有更好的抗氧化能力。不同的抗氧化活性測定方法是基于不同的機制,敏感性也不同,這就解釋了不同方法對葉片和花的抗氧化能力測定結(jié)果差異不顯著的原因。這就是為什么建議用不同的方法來測試抗氧化能力。
山梅花的花、葉體外殺傷試驗。與對照相比,花對細(xì)菌和真菌的生長沒有抑制或延緩作用,而葉對白色念珠菌和金黃色葡萄球菌的生長有延緩作用。
根據(jù)科學(xué)文獻(xiàn),山梅花具有抗菌特性。以前也曾用微量稀釋法對革蘭氏陽性菌和陰性菌進(jìn)行過研究。與本研究的其他草本提取物相比,證實該提取物具有較強的抗菌作用。在我們的系列實驗中,研究了凍干花和葉的抗菌性能,并進(jìn)行了抗真菌的研究。首先進(jìn)行微量稀釋。結(jié)果表明,山梅花的花瓣降低了大腸桿菌的活性,而山梅花葉降低了金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的細(xì)胞活性。為了獲得本課題的進(jìn)一步信息,我們繼續(xù)進(jìn)行了體外殺菌的時效試驗,研究了山梅花隨時間推移對微生物生長的影響。金黃色葡萄球菌和白色念珠菌的生長受到山梅花葉片的影響,而花沒有引起任何變化。然而,這些結(jié)果與微量稀釋的結(jié)果不一致,因為很明顯,葉片具有抗菌潛力。時間間隔測試被認(rèn)為是兩種方法中更準(zhǔn)確的,因為它將時間作為實驗中的一個重要因素。
將山梅花葉和花的提取物分別置于先前發(fā)炎的HaCaT細(xì)胞上檢測。結(jié)果表明,盡管繡球花科植物山梅花的抗炎作用在過去已經(jīng)被評估過,但花提取物預(yù)處理并沒有顯著降低IL-4水平。Dilshara等人研究了大葉金絲桃葉提取物是否具有抗炎作用。我們觀察到,提取物可以抑制一些促炎細(xì)胞因子的表達(dá),如NO、PGE2和TNFα。此外,Nakamura等研究發(fā)現(xiàn),大葉金針花可降低IL-6的mRNS表達(dá)。
IL-4 ELISA檢測結(jié)果。數(shù)據(jù)為6孔的平均值±SD。用山梅花的葉(5%)和花(3%和5%)預(yù)處理HaCaT細(xì)胞沒有顯著降低IL-4的產(chǎn)生。數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示;n = 5。組間比較采用普通單因素方差分析。
精心挑選的輔料可能會影響外用制劑的許多特性,通常它們還可以通過增加生物利用度來支持藥物效果。在確定藥膏成分時,選擇輔料,以獲得最佳的有效成分的潛在生物利用度。根據(jù)Csizmazia等人的研究,蔗糖酯(如SP70)能夠增強活性物質(zhì)(如布洛芬)的穿透性和效果。這同樣適用于Tefose 63;在Abd-Elsalam等人的研究中,Tefose 63提高了伏立康唑的生物利用度和效果。我們的體外釋放研究也證實了這一點。CMP 2效果最好,CMP 1、4、5次之。釋放率最低的是CMP 3和6。這些結(jié)果表明,以Tefose 63或SP70作為表面活性劑的處方最終具有更好的釋放特性,這可能導(dǎo)致活性藥物成分更好的生物利用度。
不同o/w軟膏成分的釋放概況。CMP 4的持續(xù)擴散曲線最好,其次是CMP 2和CMP 5, CMP 3和CMP 6的持續(xù)擴散曲線更好。結(jié)果為6個樣本的平均值±SD。
然而,表面活性劑和滲透增強劑的應(yīng)用可能極大地影響不同外用制劑的生物相容性。細(xì)胞相容性是最低要求。必須強制檢查每種情況下制劑的安全性。在我們的實驗中,進(jìn)行了iso標(biāo)準(zhǔn)的MTT測試。結(jié)果表明,山梅花葉、山梅花花及膏體成分安全無毒。在每一種情況下,細(xì)胞活力值都超過70%,符合ISO 10993-5的建議。
在藥品和化妝品的情況下,患者的依從性是一個重要的因素。準(zhǔn)備工作必須盡可能耐心友好,盡量減少或避免不方便。對于軟膏,質(zhì)地可能是研究依從性的一部分,因此進(jìn)行了質(zhì)地分析。為此,我們選擇了o/w型乳狀軟膏作為劑型,因為它的稠度較輕,很受患者的歡迎。質(zhì)地分析顯示CMP 2和CMP 5的粘稠度最高(均含有tedefos 63), CMP 3和CMP 6的粘稠度最低(均含有Sedefos 75),但所有成分都易于涂抹和涂抹。
質(zhì)地分析結(jié)果。不同表面活性劑對不同軟膏的耐藥性能的影響。CMP 2和5的一致性最差,CMP 3和6的一致性最差。數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示;n = 5。采用普通單因素方差分析對制劑進(jìn)行比較。圖中以星號表示顯著差異。*表示p < 0.05有顯著差異。
目前的研究為研究人員提供了山梅花新的和有用的信息,該植物是一種化學(xué)和治療性質(zhì)廣泛但科學(xué)研究較少的植物。在實驗中,利用花和葉研究了一些草藥的假定作用?;瘜W(xué)化合物的鑒定和有效藥物成分的確切數(shù)量的確定增加了目前關(guān)于植物的知識。將凍干后的產(chǎn)品加入到制劑中配制膏劑。這提高了應(yīng)用草藥局部考慮的抗菌潛力山梅花的可能性。
制備的軟膏組合物(a)的體外細(xì)胞毒性;不同濃度山梅花葉和花的體外細(xì)胞毒性(b)。以PBS的百分比計算細(xì)胞活力。所有樣品都是安全的;細(xì)胞存活率均在80%以上。數(shù)據(jù)為6孔的平均值±SD。采用單因素方差分析和t檢驗進(jìn)行統(tǒng)計分析。顯著差異用星號表示。****表示p小于0.0001,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
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