丹参化学成分及其药理作用研究进展

摘  要:丹参Salvia miltiorrhiza是一味临床常用的具有活血化瘀功效的中药。丹参有着广泛的药理作用,临床主要用于月经不调、心悸失眠及各种心血管疾病,尤其是心绞痛和心肌梗死等疾病的治疗。丹参化学成分是其发挥药理作用的重要物质基础,综述了丹参化学成分及其药理作用的国内外研究进展,分析丹参研究现状及研究方向,为其进一步开发利用提供一定的参考。

丹参Salviae MiltiorrhizaeRadix et Rhizoma为祖国传统中药材,始载于《神农本草经》,列为上品,后世《吴普本草》《日华子本草》等均有记载。《中国药典》2015年版中,药材丹参为唇形科(Labiatae)鼠尾草属Salvia Linn. 丹参Salvia miltiorrhizaBge. 的干燥根及根茎[1]。其味苦、性微寒,归心、肝二经,主产于河北、山西、陕西、山东、河南、江苏、浙江、安徽等地[2],具有活血祛瘀、通经止痛、清心除烦、凉血消痈的功效[1]。丹参主治胸痹心痛、脘腹胁痛、心烦不眠、月经不调、疮疡肿痛等,是临床上常用的活血化瘀类药物。由于丹参对血液以及心血管系统的作用非常显著,近年来,医药学界对丹参的研究越来越广泛,其改善微循环、抗凝血、抗血栓、降压等作用也已得到临床证实,具有广阔的开发前景。丹参的主要成分为水溶性的酚酸类以及脂溶性的丹参酮类化合物。本文对丹参化学成分及药理作用研究成果进行了综述对其研究现状与研究方向进行了分析为其进一步研究与开发提供一定参考。

1  化学成分

丹参中含多种化学成分,主要分为2大类:一类是以丹参酮型二萜为主的二萜类脂溶性成分,另一类是以酚酸为主的水溶性成分。此外,还有含氮类化合物、内酯类化合物,以及多糖、黄酮、甾体、三萜等成分。

1.1  萜类化合物

1.1.1  二萜类化合物  丹参中二萜类成分的研究始于20世纪30年代。1934年,日本学者中尾万三从丹参中提取得到3种化合物,分别为丹参酮Itanshinone I)、丹参酮IItanshinone II)、丹参酮IIItanshinone III[3]。从此开启了丹参化学成分研究的大门。1941年,泷浦洁[4]发现丹参酮II实际是丹参酮IIAtanshinoneIIA)以及丹参酮IIBtanshinone IIB)的混合物,丹参酮III是丹参酮IIA、丹参酮IIB和隐丹参酮(cryptotanshinone)的混合物。迄今,从丹参中分离得到此类化合物达70多种,化合物名称见表1

1.1.2  其他萜类成分  除了常见的二萜类成分,丹参中还有其他萜类成分,见表2

1.2  酚酸类成分

丹参中含有的酚酸类成分多是由苯丙素类结构缩合而成,具有良好的抗氧化活性。1979年,姚俊严等[38]从丹参中分离得到原儿茶醛(protocatechualdehyde),具有增加冠脉血流量的作用。次年,张德成等[39]从丹参中分离得到D-(+)-β- (3,4-二羟基苯基)乳酸,命名为丹参素(tanshinol),又名丹参酸甲,具有耐缺氧等显著药理活性。由于酚酸类成分的良好药理活性,国内外学者相继开始研究丹参的水溶性成分。1981年,陈政雄等[40]首先从丹参中分离得到丹参酸乙(丹酚酸B)和丹参酸丙。随后,Li[41]研究了丹参中水溶性成分,分离鉴定了一系列丹酚酸类化合物salvianolicacids ABCDEFG,并提出了这些化合物可能的生源途径。目前,从丹参中分离得到的酚酸类化合物达20多种(表3)。

1.3  含氮类化合物

2005年,Don[50]从丹参药材中分离得到5个新的含氮类化合物,其中neosalvianensalviadionesalvianan具有一定的细胞毒活性。2001年,Choi[51]从丹参中发现了一个具有清除自由基作用的大环酰胺类化合物。丹参中含氮类化合物见表4

1.4  内酯类化合物

孔德云等[12]1983年首次从丹参中分离得到具有螺环缩酮内酯类晶体丹参螺旋缩酮内酯(danshenspiroketallactone)。随后,Luo[52]发现此晶体中还存在1个差向异构体。岑颖洲[53]从丹参中分离得到了另一对螺环结构的立体异构体混合物。

1986年,Lou[36]发现了1个二萜内酯,命名为丹参内酯(tanshinlactone)。Don[26]发现了具有内酯结构的化合物salviamone。丹参中的内酯类化合物见表5

1.5  其他类化合物

丹参中尚含有多糖类、黄酮类、甾体类、菲醌类等成分。Liu[55]利用阴离子交换色谱法和凝胶过滤色谱法从丹参中提取分离到多糖组分SMP-W1,总糖和糖醛酸质量分数分别为96.9%0.12%,主要由甘露糖、鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖组成,物质的量比为2.142.351.270.991.11Wang[56]采用DEAE-52纤维素色谱法和SephadexTMG-100葡聚糖凝胶色谱法从丹参中分离得到多糖SMPA,平均相对分子质量为4.3×104,总糖和糖醛酸质量分数分别为91.67%13.14%GC分析表明,SMPA由半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、甘露糖和葡萄糖醛酸组成,物质的量比为2.141.421.162.151。其他类化合物见表6

2  药理作用

2.1  对心血管系统作用

2.1.1  心肌保护作用  细胞实验证明,以丹参酮IIA为主的丹参提取物具有一定的雌激素样作用,其可通过雌激素受体介导激活蛋白激酶BAkt)并抑制Leu27IGF-II诱导的心肌细胞中胰岛素样生长因子IIIGF-II)受体信号激活的细胞凋亡作用,表明该提取物可作为潜在的雌激素受体调节剂(SERM)用于预防心肌细胞凋亡和心血管疾病的治疗,而不会增加患乳腺癌的风险[57]。此外,动物实验发现,丹酚酸A可以通过激活细胞外信号调节激酶1/2ERK1/2)和抑制Jun激酶(JNK)在心肌缺血再灌注(IR)期间发挥抗细胞凋亡作用,初步阐释了其心肌保护作用机制[58]

2.1.2  抗凝血及抗血小板聚集  我国学者[59]20世纪80年代研究了7种同属不同种的丹参注射液,发现均具有抗凝血作用;并发现复方丹参注射液中,起抗凝作用的为丹参;从丹参中提取的丹参素、丹参酮和原儿茶醛均有抗凝血作用,以丹参酮作用最强。Maione[60]通过体内外实验研究了丹参酮IIA对血小板功能及其与各种血小板活化途径的相互作用的影响,结果表明其主要通过ERK-2信号通路抑制血小板活化,以浓度依赖方式(0.550 μmol/L)选择性抑制可逆二磷酸腺苷(ADP3 μmol/L)诱导的大鼠血小板聚集,对ADP10 μmol/L)和胶原蛋白(10 μg/mL)诱导的不可逆刺激的活性较低。该研究表明,丹参酮IIA是潜在的改善血液微循环预防脑血管疾病的有效药物。此外,该团队[61]还通过药理学和计算机综合研究方式阐释了丹参另一种成分隐丹参酮也能够以浓度依赖方式抑制大鼠血小板聚集,并且其还具有G-蛋白(Gi)偶联的血小板ADP受体(P2Y12)拮抗作用。

2.1.3  抗动脉粥样硬化(AS 低密度脂蛋白的氧化修饰是AS发生的一个重要原因。研究表明[62],丹参中水溶性成分丹酚酸A可有效地抑制Cu2+诱导的人血清低密度脂蛋白的氧化。Meng[63]研究发现丹参多酚酸盐可以通过抑制炎症过程 [如调控调节性T细胞(Tregs)和细胞因子水平] 来缓解高脂肪饮食加维生素D3注射诱导的AS。此外,体内外实验研究了丹酚酸AAS的作用机制,结果表明丹酚酸AAS中的保护作用机制与抑制氧化应激和炎症反应以及改善内皮功能障碍密切相关[64]

2.1.4  调血脂 高脂血症是AS和相关心血管疾病的一个危险因素。动物实验研究表明[65],丹参提取物制剂丹红注射液具有明显的调血脂作用,已广泛应用于心血管疾病的治疗。Lim[66]通过高脂饮食建立高脂血症小鼠模型,研究丹参甲醇提取物(SRme)的调血脂机制,发现SRme主要通过抑制血清三酰甘油水平升高,改善高脂饮食喂养小鼠的高脂血症,该研究还初步推测了几种治疗高脂血症的分子靶标蛋白,如Mcm蛋白。此外,Jia[67]通过体内实验评估了丹参酮IIA对高脂血症大鼠肝脏脂质代谢的调节和潜在的分子机制,发现丹参酮IIA可减轻高脂血症大鼠肝脏中的脂质沉积,并能够调节microR-33a和甾醇调控元件结合蛋白-2/ Kexin样前转化酶枯草杆菌蛋白酶9SREBP-2/ Pcsk9)信号通路蛋白的表达

2.1.5  降血压 Wang[68]通过单次sc野百合碱(MCT60 mg/kg)建立大鼠肺动脉高压(PH)模型,然后将低、高剂量(4.614 g/kg)的丹参水提物(AESM)口服给予PH大鼠21 d,结果表明AESM可以改善大鼠MCT诱导的PH进展。另外研究发现,丹酚酸A可以通过激活II型骨形态发生蛋白受体(BMPRII-Smad途径并抑制细胞凋亡来改善MCT诱导的PH大鼠的肺动脉重塑,表明丹酚酸A可能对PH高风险患者具有治疗潜力[69]Zhang[70]还发现丹参素可通过抑制缺氧诱导的肺动脉平滑肌细胞增殖来改善大鼠缺氧性肺动脉高压,其抑制作用与转化生长因子TGF-βSmad3通路有关。因此,丹参素是缺氧性肺动脉高压的潜在治疗药物。

2.1.6  改善脑损伤  脑动脉血栓的形成是缺血性脑损伤的主要发病原因。Guo[71]通过大脑中动脉梗死诱发脑缺血大鼠模型,评估丹参素钠(SDSS)对IR损伤的神经保护作用,发现SDSS对脑IR损伤具有明显的神经保护作用,该作用机制可能与SDSS激活磷脂酰肌醇-3-羟激酶(PI3K/Akt信号通路抑制细胞凋亡有关。此外,Zhang[72]发现丹酚酸A可以通过抗炎作用和对基质金属蛋白酶-9MMP-9)的抑制作用来保护血脑屏障,从而实现对大鼠脑IR损伤的保护作用。

2.2  抗炎

丹参及其提取物均被证实有非常好的抗炎效果[54,73-77]Xu[73]研究发现丹参可以通过抑制核转录因子-κBNF-κB)信号通路来减轻兔骨关节炎的损伤。Liu[74]从丹参中提取出9种已知的酚酸类成分,并对其抗炎活性及其机制进行研究,发现9种酚酸类化合物均呈现出较强抗炎活性,抗炎机制与Toll样受体4TLR4/NF-κB信号通路有关。该研究表明酚酸可能是丹参用于治疗与炎症相关的血管疾病的有效成分。此外,Gao[75]利用大孔吸附树脂和动态轴向压缩(DAC)系统的半制备HPLC同时分离和纯化二氢丹参酮、丹参酮I、隐丹参酮和丹参酮IIA等多种脂溶性成分,再采用不同浓度醇溶液(045%90%)对95%乙醇丹参提取物进行分级洗脱,并对以上成分和提取物进行体内外抗炎活性评价,发现90%乙醇部位(TTS,总丹参酮质量分数97%)体外抗炎活性最好,动物实验结果显示TTS可显著抑制二甲苯诱导的耳水肿并减轻脂多糖(LPS)诱导的小鼠脓毒性死亡和急性肾损伤。

2.3  抗肿瘤

文献报道[78]显示,丹参多糖能够诱导LoVo细胞凋亡,阻止细胞周期进入S期,并提高细胞内活性氧压力,可作为天然抗癌剂应用于抗肿瘤临床研究。体外实验研究发现,隐丹参酮可以激活Caspase级联反应诱导卵巢癌A2780细胞凋亡,显著抑制MMP-2MMP-9的表达,影响A2780细胞的迁移和侵袭,还能以剂量依赖方式增强A2780细胞对顺铂的敏感性[79]。此外,Cao[80]研究发现二氢丹参酮可通过调节Caspase和细胞色素C诱导细胞凋亡,抑制胶质瘤细胞的增殖。该研究表明,二氢丹参酮可作为胶质瘤患者的潜在治疗药物。研究人员还发现,丹参可以延长前列腺癌患者生存率,其成分二氢丹参酮I可以通过抑制单核细胞趋化因子-2/信号传导及转录激活蛋白(CCL2/STAT3)轴来中断前列腺癌细胞和巨噬细胞之间的串扰,从而抑制前列腺癌细胞的迁移[81]

2.4  抗氧化

酚羟基具有易氧化的特性,可以结合过氧化物,从而起到抗氧化作用。而丹参中的有效成分多具有酚羟基,故丹参有很好地抗氧化活性。Zhang[49]从丹参中提取出15种化合物,并对其抗氧化活性进行评价,发现丹酚酸A和丹酚酸B抗氧化能力最强,还有一些化合物在低浓度下对H2O2诱导的H9c2心肌细胞凋亡具有显著的保护作用。此外,研究[78]发现,丹参中多糖成分也表现出良好的抗氧化活性,与维生素CVC)对比研究显示丹参多糖能够清除90%以上的自由基,可用于预防自由基和细胞内活性氧(ROS)引起的细胞损伤。

2.5  免疫调节

免疫系统是生物体防御机制,可以有效防止病原微生物的入侵,与生物体健康密切相关。研究发现丹参多糖具有显著的免疫调节活性[55-56]Liu[55]从丹参中提取出多糖SMP-W1并在体内外研究了其抗癌和免疫调节活性,发现SMP-W1能够显著抑制肿瘤生长,增加大鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,促进肿瘤坏死因子TNF-α)的分泌,可以开发为具有免疫调节活性的抗肿瘤剂。此外,Wang[56]从丹参中提取的多糖组分SMPA能够显著刺激脾细胞增殖,促进抗炎细胞因子白细胞介素(IL-2IL-4IL-10)的产生,抑制促炎细胞因子(IL-6TNF)的分泌,增强自然杀伤(NK)细胞和细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的杀伤活性,并增加胃癌大鼠巨噬细胞的吞噬功能,是一种有效的免疫调节剂。

2.6  抗纤维化

Tang[82]研究发现丹参酮IIA可以改善博莱霉素诱导的肺纤维化并抑制TGF-β依赖性上皮细胞向间充质细胞的转变。丹酚酸A可以通过诱导成纤维细胞周期阻滞和促进细胞凋亡预防肺纤维化[83]。此外,丹酚酸B通过调节NF-κB/NF-κB抑制剂αIκBα)信号通路抑制CCl4诱导的肝纤维化[84]

2.7  肾保护作用

研究[85-86]表明,丹参水提物和醇提物均显示出良好的肾保护作用。Jiang[87]首次通过实验证明丹参酮IIA可改善叶酸诱导的肾损伤小鼠的肾功能。此外,丹参还可以通过调节代谢谱和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH/ROS/ERKTGF-β/Smad信号通路对腺嘌呤诱导的慢性肾功能衰竭起到保护作用[88]。丹酚酸A通过抑制IκBIκB激酶(IKK)和NF-κB的磷酸化,减轻BALB/c小鼠降植烷诱导的系统性红斑狼疮肾损伤[89]

2.8  对糖尿病保护作用

Kim[90]发现丹参中多种丹参酮类化合物可以抑制胰岛素抵抗相关信号通路负调节因子蛋白酪氨酸磷酸酶1BPTP1B)活性,是潜在的抗糖尿病候选药物。此外,Huang[91]研究证明丹酚酸B可以明显改善糖尿病大鼠的高血糖症、高脂血症和胰岛素抵抗,其作用机制可能与胰岛素增敏、糖原合成及抗氧化活性等有关。

2.9  其他作用

丹参还具有镇痛、抗HIV、抗溃疡作用[92-94]Cao[92]发现丹参酮IIA可以减少蜂毒、福尔马林和乙酸给药所产生的伤害性反应,有效抑制大鼠内脏和躯体性炎症疼痛。此外,丹参酮IIA还可通过氧化还原调节的蛋白激酶(AMPK/烟酰胺磷酸核糖转移酶(Nampt)途径抑制Tat诱导的人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)反式激活[93]Wang[94]发现丹参可加强胃黏膜屏障,促进沿溃疡边缘的胃黏膜细胞增殖,有效促进溃疡愈合和预防复发。

3  结语

丹参具有广泛而复杂的药理活性,其中的活性成分高达上百种,丹参酮类脂溶性成分主要的药理活性为抗凝血及抗血小板聚集、调血脂、抗炎、抗肿瘤;酚酸类水溶性成分主要的药理活性为抗氧化、抗动脉粥样硬化、降血压;另外丹参多糖还具有明显的抗肿瘤和免疫调节作用。尽管丹参药理活性众多,但是其部分活性物质作用机制尚未被充分研究,可以借助分子生物学、网络药理学等现代手段对丹参中活性成分及其作用机制进行研究,为其临床应用提供理论支持。

参考文献(略) 
来  源:万新焕,王瑜亮,周长征,郭  浩,马  山,王立柱. 丹参化学成分及其药理作用研究进展 [J]. 中草药, 2020, 51(3):788-798.
文献解读

文献解读:单细胞测序验证肾透明细胞癌转移相关基因可作为预后标志物

2020-4-14 21:09:41

文献解读

文献解读:自噬怎么研究

2020-4-15 15:42:22

声明 本网站部分文章源于互联网,出于传递更多信息和学习之目的转载,并不保证内容正确或赞同其观点。
如转载稿涉及失效、版权等问题,请立即联系管理员;我们会予以修改、删除相关文章,请留言反馈
Notice: When your legal rights are being violated, please send an email to: [email protected]
0 条回复 A文章作者 M管理员
    暂无讨论,说说你的看法吧
个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
搜索