桑枝的化学成分、药理活性研究进展及质量标志物预测分析.pdf

h t t p:/X B Y Z.c b p t.c n k i.n e t综述桑枝的化学成分、药理活性研究进展及质量标志物预测分析郭明鑫1,吴 霞2,沈 颖1,胡志强1*1.江苏大学附属宜兴医院,宜兴 2 1 4 2 0 0;2.广东药科大学新药研发中心,广州 5 1 0 0 0 6摘要:目的 总结桑枝的化学成分和药理活性研究进展,对桑枝质量标志物(q v a l i t y m a r k e r s,Q-m a r k e r)进行预测分析,为桑枝的质量评价研究提供科学依据。方法 通过查阅近年来国内外公开发表的文献,在对桑枝化学成分、药理作用综述的基础上,结合Q-m a r k e r的概念,从药性功效、植物亲缘性和化学成分特有性、新的药效用途、成分可测性及含量变化等方面对桑枝Q-m a r k e r进行预测分析。结果 通过现有文献可知,黄酮类成分和生物碱是桑枝主要的特征性化学成分,同样也是桑枝相关药效的物质基础。黄酮类成分,如桑皮苷A、桑色素、桑辛素和氧化白藜芦醇,生物碱类成分,如1-脱氧野尻霉素,均可以作为桑枝的Q-m a r k e r。结论 基于化学成分和药理活性对桑枝的Q-m a r k e r进行预测分析,为桑枝的合理应用提供参考,为建立科学统一的桑枝质量控制标准和方法提供科学依据。关键词:桑枝;化学成分;药理作用;质量标志物D O I:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 4-2 4 0 7.2 0 2 3.0 5.0 4 0中图分类号:R 2 8 2 文献标志码:A 文章编号:1 0 0 4-2 4 0 7(2 0 2 3)0 5-0 2 2 4-0 6A d v a n c e s i n c h e m i c a l c o n s t i t u e n t s a n d p h a r m a c o l o g i c a l a c t i v i t i e s o f M o r i r a m u l u s a n d p r e d i c t i v e a n a l y s i s o f q u a l i t y m a r k e r sGUO M i n g x i n1,WU X i a2,S HE N Y i n g1,HU Z h i q i a n g1*1.T h e A f f i l i a t e d Y i x i n g P e o p l e s H o s p i t a l o f J i a n g s u U n i v e r s i t y,Y i x i n g 2 1 4 2 0 0,C h i n a;2.N e w D r u g R e s e a r c h a n d D e v e l o p m e n t C e n t e r o f G u a n g d o n g P h a r m a c e u t i c a l U n i v e r s i t y,G u a n g z h o u 5 1 0 0 0 6,C h i n aA b s t r a c t:OO bb jj ee cc tt ii vv ee T o s u mm a r i z e t h e r e s e a r c h p r o g r e s s o f c h e m i c a l c o n s t i t u e n t s a n d p h a r m a c o l o g i c a l a c t i v i t i e s o f M o r i r a m u l u s,p r e d i c t a n d a n a l y z e t h e q u a l i t y m a r k e r s(Q-m a r k e r)o f m u l b e r r y b r a n c h e s,a n d p r o v i d e s c i e n t i f i c b a s i s f o r t h e Q-m a r k e r o f M o r i r a m u l u s.MM ee tt hh oo dd ss B a s e d o n t h e l i t e r a t u r e p u b l i s h e d i n r e c e n t y e a r s,t h e c h e m i c a l c o m p o n e n t s a n d p h a r m a c o l o g i c a l e f f e c t s w e r e r e-v i e w e d.C o m b i n e d w i t h t h e c o n c e p t o f Q-m a r k e r,t h e Q-m a r k e r o f M o r i r a m u l u s w e r e p r e d i c t e d a n d a n a l y z e d f r o m s e v e r a l a s-p e c t s,s u c h a s m e d i c i n a l e f f i c a c y,p l a n t a f f i n i t y a n d c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s p e c i f i c i t y,p h a r m a c o d y n a m i c s,c o m p o n e n t m e a s u r a b i l i t y a n d c o n t e n t c h a n g e.RR ee ss uu ll tt ss A c c o r d i n g t o t h e e x i s t i n g l i t e r a t u r e,f l a v o n o i d s a n d a l k a l o i d s a r e t h e m a i n c h a r a c t e r i s t i c c h e m i c a l c o m-p o n e n t s o f M o r i r a m u l u s,a n d a r e a l s o t h e m a t e r i a l b a s i s o f r e l a t e d p h a r m a c o d y n a m i c s o f M o r i r a m u l u s.F l a v o n o i d s,s u c h a s m u l b e r r o s i d e A,m o r i n,m o r u s i n a n d o x y r e s v e r a t r o l,a n d a l k a l o i d s,s u c h a s 1-d e o x y n o j i r i m y c i n,c a n b e u s e d a s Q-m a r k e r o f M o r i r a m u l u s.CC oo nn cc ll uu ss ii oo nn B a s e d o n t h e c h e m i c a l c o m p o s i t i o n a n d p h a r m a c o l o g i c a l a c t i v i t y,t h e Q-m a r k e r o f M o r i r a m u l u s w e r e p r e d i c-t e d a n d a n a l y z e d,w h i c h c o u l d p r o v i d e r e f e r e n c e f o r t h e r a t i o n a l a p p l i c a t i o n o f M o r i r a m u l u s a n d p r o v i d e s c i e n t i f i c b a s i s f o r e s t a-b l i s h i n g s c i e n t i f i c a n d u n i f i e d q u a l i t y c o n t r o l s t a n d a r d s a n d m e t h o d s o f M o r i r a m u l u s.K e y w o r d s:M o r i r a m u l u s;c h e m i c a l c o n s t i t u e n t s;p h a r m a c o l o g i c a l a c t i o n;q u a l i t y m a r k e r s基金项目:广东省自然科学基金项目(编号:2 0 1 8 A 0 3 0 3 1 3 9 0 7)作者简介:郭明鑫,男,硕士,药师*通信作者:胡志强,男,副主任药师 自古以来,我国是蚕桑大国,桑属植物资源丰富,主要分布于广西、贵州、河南等地,具有很高的经济价值,其中桑叶、桑枝、桑根皮及桑葚均可入药。桑枝为桑科植物桑(M o r u s a l b a L.)的干燥嫩枝,表面呈灰黄色或黄褐色,春末夏初为最佳采收期,其去叶、切片、晒干即可药用1。关于桑枝的药用价值始载于 神农本草经,将其列为中品,本草撮要 记载:“桑枝,功专祛风湿拘挛”,本草图经 和 本草纲要 中亦有相关记载,其微苦,性平,归肝经,具有行水祛风、利关节等功效,临床常用于风湿痹病、四肢酸痛麻木、脚气浮肿和风寒湿痹的治疗2。相关研究报道,桑枝中主要含有黄酮类、芪类、D i e l s-A l d e r型加合物、多羟基生物碱和多糖等。此外,还含有多种维生素、香豆素类、多种氨基酸及挥发油等3。桑枝具有降血糖、降血脂、提高免疫力、抗衰老、抗炎及肾保护作用等药理活性4。我国桑树资源丰富,主要以养蚕、药用为主,但蚕桑业利用率低,导致资源浪费。目前,对于桑科植物的根皮及果实化学成分及药理作用的研究较多且全面,但关于桑枝的化学成分、药理活性及质量标准研究的相关报道较少。中药材的“多基源、一味药”的问题引起广大学者的关注。目前考察到有1 5个 桑种、5个 变种,这使 得评 价 桑枝 质量 的因 素 更 加 复杂5。同样,在2 0 2 0年版 中华人民共和国药典(以下简称 中国药典)中仅记载桑枝的性状描述和显微鉴别,没有相关422西北药学杂志 2 0 2 3年9月 第3 8卷 第5期h t t p:/X B Y Z.c b p t.c n k i.n e t化学成分的质量控制内容,因此对桑枝质量控制的研究尚不完善。基于此,笔者在对其化学成分、药理作用归纳总结的基础上,结合药性功效、植物亲缘性和化学成分特有性、新的药效用途、可测成分及化学成分含量变化等方面对桑枝质量标志物(q u a l i t y m a r k e r s,Q-m a r k e r)进行预测分析,为桑枝质量评价研究提供科学依据。1 桑枝的化学成分1.1 黄酮类化合物桑枝中含有丰富的黄酮类化合物,目前已分离、鉴定化合物9 8个。主要包括黄酮及黄酮醇类化合物,如环桑素,桑皮酮A、桑皮酮B、桑皮酮C、桑皮酮S、桑皮酮T6,桑色素,桑色烯及整合素7等;二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物,如桑皮酮D、桑皮酮F7,桑根酮 F、桑根酮H、桑根酮I8,桑根酮醇C、桑根酮醇D、桑根酮醇E9及黑桑素A至黑桑素G7等;查耳酮类化合物,如桑酮醇D6、异补骨脂查尔酮1 0及2,4,2,4 四羟基查耳酮等6;酮类化合物,如m o r u s i g n i n A、m o r u s i g n i n B、m o r u s i g n i n I、m o r u s i g n i n K8。此外,还含有黄烷苷,如7羟基8羟乙基4 甲氧基黄酮2 OD葡萄糖苷6;其他类成分,如8羟乙基7,2,4 三羟基黄酮、7甲氧基8羟乙基2,4 二羟基黄酮8等。桑枝中黄酮类化合物具有几类相同的母核,在侧链基团表现出一定的差异。结构的主要特点为:(1)在5,7,4 位多含有羟基,如n o r a r t o c a r p e t i n、桑根酮H;(2)结构中含有一个或多个异戊烯基,如桑根酮醇 F、m o r a c h a l c o n e B;(3)部分异戊烯基与其邻位羟基氧形成六元氧杂环,如桑黄酮 A、桑辛素及环桑 色 烯;(4)结 构 多 含 有 香 叶 基 团,如 桑 黄 酮 G、n o t a b i l i s i m s A。1.2 芪类化合物相关研究发现,桑枝中含有大量芪类化合物,主要分为芳基苯骈呋喃类,如桑辛素A至桑辛素Z6,桑呋喃素A9,m u l b e r r o f u r a n B、m u l b e r r o f u r a n D、m u l b e r r o f u r a n L、m u l b e r-r o f u r a n V及m u l b e r r o f u r a n W至m u l b e r r o f u r a n Z,桑皮苷 C、桑皮苷 F及W i t t i f u r a n A至W i t t i f u r a n U7;芳基苯骈呋喃类化合物多以2苯基苯骈呋喃为母体,在其5,7,4,6 位多存在酚羟基及异戊烯基,如桑辛素C、桑辛素S8,还存在一些由异戊烯基与邻位的羟基环合而成的六元或七元杂环,如桑辛素U9等。二苯乙烯类化合物,如白藜芦醇、氧化白藜芦醇及桑皮苷A1 0-1 1;芪类聚合物,如a n d a l a s i n B、m a c r o u r i n B及白桑八醇6。1.3 D i e l s-A l d e r型加合物在自然界中已经发现了众多环系复杂、类型多样的天然D i e l s-A l d e r型加合物,如由木贼镰刀菌产生的伊快霉素、放线菌的代谢产物多杀菌、真菌来源的洛伐他汀及天然倍半萜类与聚酮的各种加合物等1 2;研究发现,由异戊烯基与查尔酮的、双键发生4+2 环加成反应生成的加合物是桑枝中的特征化学成分之一1 0。主要由查尔酮与含有异戊烯基的黄酮类化合物环合而成,如桑黄酮N9、桑根酮G、桑根酮I、a u-s t r i l i s i n e及m o n g o l i c i n D等6;查尔酮分子间的环合产物,如桑黄酮Q8;查耳酮与异戊二烯基二氢黄酮(醇)的加合物,如桑根酮 E7、c a t h a y a n o n A、c a t h a y a n o n B及桑根酮醇J等3;查耳酮与去氢异戊二烯2芳基苯骈呋喃类型加合物,如桑呋喃、m u l b e r r o f u r a n C1 0;查耳酮与二苯乙烯类型加合物,如桑黄酮 P7;另外,还存在一些其他类型环加合而产生的加合物,如a l b a n o l B6、桑根酮B8及m o n g o l i c i n E9。1.4 生物碱类化合物桑枝中含有多羟基生物碱及其苷类化合物,按照结构类型分为3类:多羟基哌啶类,如1-脱氧野尻霉素(1-d e o x y n o j i r i m y c i n,1-D N J)、荞麦碱 8;随着研究的不断深入,分离得到了1-D N J与不同葡 萄 糖 形 成 的 糖 苷 类 化 合 物,如4-O-D-g l u c o p y r a n s y l-l-d e o x y n o j i r i r n y c i n s、2-O-D-g l u c o p y r a n s y l-l-d e o x y n o j i r i m y c i n s、3-O-D-g l u c o p y r a n s y l-1-d e o x y n o j i r i m y c i n s1 0,1 3。多 羟 基 吡咯类,如1,4-二脱氧-1,4-亚氨基-D-阿拉伯糖醇7;多羟基去甲托品烷类,如c a l y s t e g i n B 2、2,3-二羟基去甲莨菪烷及2,3-二羟基去甲莨菪烷7,1 4等。1.5 其他化合物桑枝中的多糖是由葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖及木糖等按照一定顺序以-糖苷键连接的吡喃醛糖1 5。通过傅立叶 变 换 红 外 光 谱(F o u r i e r t r a n s f o r m i n f r a r e d,F T-I R)技术发现不同种属桑枝多糖功能基团无明显差异,冷冻干燥后的桑枝多糖表面呈疏松多孔海绵状1 6。桑枝中还有香豆素类化合物,如伞形花内酯1 7、七叶苷元7。萜类化合物主要有叶绿醇、叶黄素、桦木酸及牛膝甾酮等1 0。此外,还含有木脂素、甾体类、-蒎烯、月桂烯1 8、硒元素以及1 8种常见的氨基酸等化学成分1 9。2 桑枝的药理活性2.1 降血脂活性桑枝提取物能显著降低急性高血脂症小鼠血清中的三酰甘油(t r i g l y c e r i d e,T G)、总胆固醇(t o t a l c h o l e s t e r o l,T C)、低密度脂蛋白(l o w d e n s i t y l i p o p r o t e i n,L D L)水平及小鼠血清的动脉硬化指数值,也能明显降低L D L/HD L比值2 0。研究认为,桑枝的醇提取物对小鼠高脂血症模型具有降脂作用,可能通过上调7-羟化酶、卵磷脂胆固醇酰基转移酶,下调胆固醇酰基转移酶2和3-羟基-3 -甲基戊二酰辅酶A还原酶等相关通路的表达发挥作用2 1。此外,桑枝乙醇提取物还可降低肥胖模型小鼠的血脂水平,减少肝脏的脂质积累,使参与脂肪生成基因表达的水平降低2 1。喻艳2 2用高通量筛选法测定4个萃取部分对脂肪酶的抑制率和半抑制浓度,结果表明,乙酸乙酯萃取部位对脂肪酶的抑制作用最强,表明对脂肪酶有抑制活性的成分可能属于黄酮和多酚类化合物。通过对乙酸乙酯萃取部位分离鉴定发现主要是芦丁、槲皮素、桑色素、氧化白藜芦醇等黄酮类化合物;槲皮素5-OH和槲皮素7-OH中的O原子或H原子与脂肪酶的4个氨基酸残基结合形成氢键,使脂肪酶的活性残基被占用,抑制其活性。2.2 降血糖活性研究人员用不同溶剂提取的桑枝提取物对糖尿病动物模型进行了研究,结果表明,其能有效抑制小肠-葡萄糖苷酶的活性,降低糖尿病小鼠的餐后血糖,药效学研究表明桑枝中的黄酮类成分是降糖的有效成分2 3。不同品种桑枝的提取物,522西北药学杂志 2 0 2 3年9月 第3 8卷 第5期h t t p:/X B Y Z.c b p t.c n k i.n e t如二倍体和四倍体白桑和鲁桑,均可降低糖尿病小鼠的空腹血糖,且各组间无明显差异2 4。桑枝多糖能通过调节肠道菌群结构,减少志贺氏菌、大肠杆菌、变形杆菌及克雷伯菌的数量,增加双歧杆菌、肠球菌、乳杆菌及链球菌等的数量,从而达到降低血糖的作用2 5。桑枝低聚糖能通过改善胰岛素抵抗、改善氧化应激水平、调节肠道菌群等途径降低糖尿病小鼠血糖,缓解糖尿病小鼠消瘦的状况,修复结肠与肾脏损伤,从而起到降血糖的作用2 6。已有研究表明,桑枝中生物碱类成分1-D N J是良好的-葡萄糖苷酶抑制剂。在催化口袋内,1-D N J与-葡萄糖苷酶相比与麦芽糖等双糖具有更高的亲和力,1-D N J与-葡萄糖苷酶以氢键结合,抑制双糖水解和血糖升高2 7。已有研究报道,与1-D N J相关的衍生物,如N-羟基-1-脱氧野尻霉素、N-甲基-1-脱氧野尻霉素对血糖具有抑制作用2 8。桑枝中的生物碱还可调节肠道微生物,促进肠 胰轴中胰高血糖素样肽的分泌,间接调节胰岛素的分泌2 9。研究发现,桑枝水提取物中的生物碱与黄酮对-葡萄糖苷酶的抑制活性表现出协同作用,即随着生物碱及黄酮成分的增加对酶的抑制作用大大提高1 5。2.3 抗炎及抗病原微生物活性桑枝提取物对经典的动物炎症模型,如小鼠耳肿胀、角叉菜胶足跖肿胀、腹腔通透性及肉芽组织增生均表现出显著的抑制作用。桑枝水提取物可能通过调控低氧诱导因子-1/血管内皮生长因子/基质金属蛋白酶(h y p o x i a i n d u c i b l e f a c t o r-1/v a s c u l a r e n d o t h e l i a l g r o w t h f a c t o r/m a t r i x m e t a l l o p r o t e i-n a s e s,H I F-1/V E G F/MMP s)信号通路,抑制血管新生、血管翳形成及细胞外基质的降解,从而发挥对佐剂性关节炎大鼠骨破坏的保护作用。桑枝中的D i e l s-A l d e r型加合物,如桑根酮C、桑根酮D、桑皮酮G,可通过抑制选择性磷酸二酯酶4抑制剂(s e l e c t i v e p h o s p h o d i e s t e r a s e 4 i n h i b i t o r s,P D E 4)的活性来抑制炎症细胞3 0。另外,桑皮酮G可杀死远缘链球菌、血链球菌以及引起牙周炎的牙龈卟啉单胞菌等致病菌7。桑黄酮C和m u l b e r r o f u r a n G对肾小球肾炎模型小鼠具有治疗意义,对金黄色葡萄球菌具有很强的抑制作用3 1。采用桑枝总黄酮干预-干扰素(-i n t e r f e r o n,I F N-)和脂多糖协同诱导的R AW 2 6 4.7细胞炎症模型,结果发现,桑枝总黄酮呈剂量依赖性降低细胞上清液中一氧化氮(n i t r i c o x i d e,NO)含量并且无细胞毒性,通过丝裂原活化蛋白激酶(m i t o g e n-a c t i v a t e d p r o t e i n k i n a s e,MA P K)信号转导通路抑制诱导型一氧化氮合酶(n d u c i b l e n i t r i c o x i d e s y n t h a s e,i NO S)基因和蛋白的表达从而降低NO的含量,提高细胞总抗氧化能力,同时下调环氧合酶2(c y c l o o x y g e n a s e-2,C O X-2)、白细胞介素-1(i n t e r l e u k i n-1,I L-1)、白细胞介素-6(i n t e r l e u k i n-6,I L-6)等炎症介质而发挥抗炎作用3 2。桑枝多糖预防性给药能改善小鼠肾缺血再灌注损伤,其机制可能与通过抑制T o l l样受体p 3 8丝裂原活化蛋白激酶(t o l l-l i k e r e c e p t o r-p 3 8 m i t o g e n a c t i v a t e d p r o t e i n k i n a s e,T L R 4/p 3 8MA P K)通路而减轻炎症反应有关3 3。桑枝多糖能显著降低链脲佐菌素诱导的糖尿病模型小鼠的血糖和血清糖化蛋白、T C、尿素氮、肌酐和2 4 h尿蛋白。此外,糖尿病模型小鼠肾组织中白细胞介素-1(i n t e r l e u k i n-1,I L-1)和白细胞介素-1 R(i n t e r l e u k i n 1 R,I L-1 R)的蛋白水平明显降低,核因子-B(n u c l e a r f a c t o r k a p p a-B,N F-B)的内源性表达下降,对减轻肾内炎症有一定的意义3 4-3 5。桑枝中芪类物质,如氧化的白藜芦醇能进入白色假丝酵母菌(C.a l b i c a n s)、大肠杆菌(E.c o l i)、金黄色葡萄球菌(S.a u r e u s)菌株体内,通过改变菌株的细胞形态、破坏细胞壁、抑制生物膜的形成,影响菌株的生长与繁殖,进而发挥抑菌作用3 6。2.4 免疫调节活性桑枝中的多糖类成分具有调节免疫的作用,桑枝多糖可显著提高免疫低下小鼠的吞噬指数,增强网状内皮细胞的吞噬功能和小鼠迟发型变态反应能力,增强T细胞活性3 7。桑枝提取物对体外B-1 6黑色素瘤细胞的酪氨酸酶和黑色素合成有抑 制 作 用,在 体 内 其 对 豚 鼠 黑 色 素 生 成 具 有 抑 制 作用3 8。桑枝乙醇提取物对迟发型超敏反应小鼠的耳肿胀具有显著抑制作用,对小鼠血清溶血素水平有显著的增强作用3 9。桑枝水提取物能显著促进免疫器官的发育并提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬率和吞噬指数4 0。桑枝多糖可增强正常小鼠因2,4二硝基氟苯引起的小鼠迟发性变态反应,增强免疫器官的发育和脾脏淋巴细胞的增殖能力,对免疫抑制试验小鼠的免疫功能也有一定的增强作用4 1。2.5 其他药理活性桑枝多酚(包括桑皮苷A、桑黄素、芦丁、花青素及氧化白藜芦醇3 6,4 2)具有较强的抗氧化活性。桑枝提取物能显著降低由衣霉素诱导的N I T-1胰腺细胞凋亡,增加葡萄糖刺激后胰岛素分泌;改善糖尿病小鼠胰腺细胞的丢失,通过改善线粒体功能,抑制胰腺细胞的凋亡,有效地改善胰岛素抵抗4 3。桑枝乙醇提取物能降低由高脂饮食诱导的肥胖小鼠的体质量、肝脏质量和附睾脂肪组织质量,可显著降低肥胖小鼠的血脂水平2 2。桑枝总黄酮干预肝损伤模型小鼠时,能使小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶含量明显减少,白蛋白和总抗氧化力水平显著增高,对肝损伤中肝细胞脂肪变性、肿胀坏死以及炎性细胞浸润等均具有不同程度的缓解作用。进一步研究发现,桑枝总黄酮抑制肝纤维化的机制可能与抑制肝星状细胞增殖及抑制转化生长因子-1(t r a n s f o r m i n g g r o w t h f a c t o r-1,T G F-1)信号途径有关4 4。桑枝乙 醇提 取 物能 有效 恢 复由 氧酸 盐诱 导 的 肾 脏mUR A T 1、mG L UT 9 5和mOA T 1的表达变化,通过降低血清尿酸水平及增加尿酸排泄量等改善肾功能4 5。桑枝多糖对糖尿病小鼠肾脏损伤有一定的保护作用,其机制可能是通过增加肾皮质沉默信息调节因子1(s i l e n t i n f o r m a t i o n r e g u l a t o r 1,S I R T 1)、叉 头 转 录 因 子(f o r k h e a d t r a n s c r i p t i o n f a c t o r,F O X O 1)的蛋白表达,增强组织的抗氧化能力4 6。从桑枝中分离得到的桑辛素M、桑辛素C对A 5 4 9和MC F 7细胞株均有明显杀伤力4 7。桑枝多糖对S G C-7 9 0 1细胞凋亡有促进作用,并在S期诱导细胞周期停滞4 8。此外,桑枝能增加脑缺血再灌注小鼠超氧化物岐化酶的活性,改善脑血流,减轻对血脑屏障的损伤,对脑缺血再灌注损伤具有抑制作用4 5。622西北药学杂志 2 0 2 3年9月 第3 8卷 第5期h t t p:/X B Y Z.c b p t.c n k i.n e t3 桑枝Q-m a r k e r的预测分析根据2 0 2 0年版 中国药典 记载,桑枝在春末夏初采收,去叶,晒干。不同产地、不同采收季节的桑枝其化学成分类型大体相似,但含量存在差异。中国药典 在鉴别项下仅记载性状描述和显微鉴别项目,无相关化学成分的质量控制内容,难以体现桑枝的整体价值。随着中药Q-m a r k e r概念的提出,归纳总结存在于药材中固有的、与中药的功能属性密切相关的化学物质,作为反映中药有效性的标志性物质进行质量控制。因此,对桑枝的Q-m a r k e r进行预测分析,可进一步建立科学的桑枝质量控制方法。3.1 基于植物亲缘学及化学成分特有性的Q-m a r k e r预测分析 桑属是温带、暖温带植物,在北半球的亚热带地区到南半球的热带地区都有间歇性地分布。在中国西南地区,如云南、贵州、川藏地区,有丰富的桑属物种。由于桑属植物地理分布广、生态环境复杂,可以异花授粉、无性繁殖,形成许多过渡类型。在不同的生态条件下,经过长期的自然选择和人工培育,形成了许多种、变种和亚种。全世界桑属植物约有3 0种和1 0变种,我国是世界上桑种最多的国家,考察到共有1 5个桑种、5个变种。药用桑枝可能来源于华桑、黑桑、鸡桑及变种的鬼桑、垂枝桑等多种桑树4 9。D i e l s-A l d e r加合物 是另 一种 多酚,桑属植物中大部分含有类黄酮基团,类黄酮单元中的C-2和C-3可被苯基类植物及其类似物取代。由黄酮异戊二烯基与查尔酮的,双键发生4+2 环加成的D i e l s-A l d e r型加合物是桑属植物特有的化学标志物。3.2 基于传统性味功效的Q-m a r k e r预测分析中药的性、味、归经是中药的基本属性,也是临症治法、遣药组方的指导依据,也应作为Q-m a r k e r确定的依据之一。桑枝微苦,平,归肝经,祛风湿,利关节。现代研究表明,生物碱、苷类及苦味质是中药苦味的主要来源5 0。在 中国药典 中记载的2 0 6种苦味药物中,苦寒药中含生物碱的药物最多,占以生物碱为主成分药物总数的7 5%5 1。根据以上分析,应将生物碱成分作为桑枝Q-m a r k e r选择的重要参考依据。中药功效是对其有效性的概括,也是临床用药的依据。古代的诸多本草著作中记载:“桑枝,功专祛风湿拘挛”“桑枝疗遍体风痒干燥,兼疗口干”,可治疗寒湿痹、四肢拘挛、脚气浮肿之病症3。桑枝中黄酮类成分具有明显的抗炎、镇痛作用,与其传统功效中“祛风湿拘挛”一致,认为是其主要的药效物质基础,可考虑作为Q-m a r k e r。3.3 基于新的药效用途的Q-m a r k e r 预测分析历代医药典籍记载桑枝常用于治疗风湿痹痛、四肢酸痛麻木等疾病。根据传统中医药理论,结合现代药理研究技术和方法,确定了桑枝中降血糖的有效成分。中国原创降糖天然药物桑枝总生物碱片于2 0 2 0年3月获批上市,是我国十余年来获批的首个创新中药,也是糖尿病治疗领域唯一的活性成分天然药物5 2。桑枝中的1-D N J经提取、分离、纯化后可作为-葡萄糖苷酶抑制剂治疗糖尿病,具有成分明确、机制清楚、靶点清晰的优势5 3。1-D N J可抑制白色前脂肪细胞分化过程中的脂肪生成,并通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(a d e n o-s i n e m o n o p h o s p h a t e a c t i v a t e d p r o t e i n k i n a s e,AMP K)促进白色前脂肪细胞向米色脂肪细胞的转换,为1-D N J治疗肥胖相关疾病提供了新的机制5 4。现代研究发现,桑枝有降血脂的新药效,可显著降低模型大鼠血清中T G、T C、L D L水平。桑枝醇提取物乙酸乙酯部位对脂肪酶的抑制作用最强,分离鉴定发现主要是芦丁、槲皮素、桑色素、氧化白藜芦醇等黄酮类化合物2 2。以上成分在现代药理研究中发现了新的药效、用途,可作为桑枝Q-m a r k e r的选择。3.4 基于化学成分的可测性Q-m a r k e r 预测分析 采用高效液相色谱法(h i g h p e r f o r m a n c e l i q u i d c h r o m a-t o g r a p h y,HP L C)测定桑枝中黄酮类成分的含量,结果发现,桑枝中桑皮苷A及桑黄素的含量较高,可作为黄酮类成分的指标成分进行质量分析5 5。用H P L C融合化学计量学方法建立桑枝药材的特征指纹图谱,1 2批桑枝指纹图谱有1 8个共有峰、4个特征峰,样品之间化学成分含量及相似度相差很大,其中以桑皮苷A、桑皮苷F、反式氧化白藜芦醇、反式白藜芦醇、桑辛素M在桑枝提取液中为含量较高的组分5 6-5 7。由此可知,桑皮苷A、桑辛素、桑黄素及氧化白藜芦醇可考虑作为桑枝的质量控制成分。桑枝中多含有水溶性多羟基生物碱,常见的提取方法有溶剂法、离子交换树脂法、酶解法、超声波提取法、微波提取法以及超临界流体萃取等5 8。基于生物碱解离常数(p K a)与氨基酸等电点(p I)的差异,优化树脂的p H值,减少氨基酸吸附提高阳离子树脂吸附选择性,提高生物碱分离纯化效果5 9。孙莲等6 0建立了HP L C法测定不同产地桑枝中1-D N J的含量,结果显示,不同产地桑枝中1-D N J的含量不同且方法简单易行,可用于桑枝的质量控制与评价。由于生物碱本身不具有紫外吸收特性,采用液相串联质谱法测定D N J的含量,该法无需衍生,操作方便,测定结果准确6 1。利用化学合成法将1-D N J转 化 成 沸 点 较 低 的 酯 类 物 质,用 气 相 法 快 速 检测6 2。由此可知,1-D N J可以作为桑枝的质量控制成分。3.5 基于化学成分含量变化的Q-m a r k e r 预测分析 黄酮类物质是桑枝中含量丰富且发挥功效的主要活性成分。然而,在中药质量控制研究中,常需要考察产地、采收季节、部位和炮制方式等因素对含量测定的影响。桑枝中黄酮类成分的分布有以下特点:不同桑树品种的桑枝中总黄酮含量差异明显;夏伐后半年生枝条与冬伐后1年生枝条,桑枝中总黄酮含量都有随桑树枝条生长而降低的现象;月龄相同,下半年桑枝中总黄酮的含量高于上半年;生长2年、1年的桑枝总 黄 酮 的 含 量 相 近,而 生 长 半 年 以 内 桑 枝 总 黄 酮 含 量较低6 3。桑枝中多含有水溶性多羟基生物碱,研究发现,无论是夏伐后半年生枝条还是冬伐后1年生枝条,桑枝中总生物碱含量都是随着桑树枝条的生长而增加6 4。1-D N J是桑枝中一种降血糖功效较好的天然活性物质,因其药理活性好、含量高而被广泛深入研究。桑枝中的1-D N J含量因品种、成熟程度、生长季节的不同有很大差异,如老枝条中的1-D N J含量高于嫩枝,桑枝皮层含量高于桑枝木质层含量,冬季含量高于夏季含量6 5。722西北药学杂志 2 0 2 3年9月 第3 8卷 第5期h t t p:/X B Y Z.c b p t.c n k i.n e t综上所述,桑枝中的黄酮类、生物碱类成分与其药效密切相关,是其主要药效物质基础,可作为Q-m a r k e r,可进一步深入研究桑枝中含有黄酮类化学物质组分,基于不同产地的成分含量差异,建立专属的测定方法,保证质量评价和质量控制的科学性。4 结论桑枝资源丰富、药用历史悠久、临床疗效确切且无毒性。通过现有文献可知,黄酮类成分和生物碱是桑枝主要的特征性化学成分,同样也是桑枝相关药效的物质基础。质量控制方面主要采用单指标成分、多指标成分的质量控制以及指纹图谱等方法,这些质量控制手段为桑枝的临床安全使用提供了有效支持。其中,黄酮类成分,如桑皮苷A、桑色素、桑辛素;芪类化合物,如氧化白藜芦醇;生物碱类成分,如1-D N J,均可作为桑枝的Q-m a r k e r。随着桑枝的使用范围越来越广泛,还需注意以下问题:我国桑树资源丰富、种类繁多且分布广泛,不同地区环境的差异使得桑枝中特征性物质的含量差异明显;当桑枝被剪下后,植物体为了抵御外界刺激,其利用自身体内糖苷合成大量次生代谢产物,这为质量分析增加了难度。鉴于以上考虑,用某单一成分无法衡量桑枝质量的优劣。因此,应采用新型质量评价模式与传统方法相结合,如D NA指纹和D NA序列分析技术、一测多评技术、基于支持向量机(s u p p o r t v e c t o r m a-c h i n e,S VM)的“内外结合”中药质量控制模式等技术手段为桑枝质量控制提供技术支撑。总之,该综述从化学成分、药理活性及Q-m a r k e r预测分析方面为桑枝的质量控制提供科学依据。参考文献:1 国家药典委员会.中华人民共和国药典:一部S.北京:中国医药科技出版社,2 0 2 0.2 钟雪敏,黄晓君,陈凌云,等.鲁桑枝中黄酮类成分研究J.中草药,2 0 1 9,5 0(8):1 8 9 8-1 9 0 1.3 艾文,何厚洪,杜昕.桑枝化学成分的研究J.中成药,2 0 1 7,3 9(9):1 8 6 1-1 8