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山梅花(学名:Philadelphus incanus),为虎耳草科山梅花属下的一个植物种。
虎耳草科(Saxifragaceae)山梅花属(Philadelphus)植物在全世界约有75种,我国有18种及12个变种或变型,西南、长江流域至东北部均有分布。山梅花属植物属落叶灌木,多生在阳坡山地的灌木丛中,通常在5 - 6月开花,花瓣4或5瓣,形状酷似梅花,故得其名。山梅花属植物是民间广为应用的一种中草药。山梅花根皮具有解热镇痛作用,用于治疗疟疾、痔疮、挫伤、腰胁疼痛、胃痛、头痛等病症;其茎、叶入药用于治疗膀胱炎、黄疸型肝炎;花的浸剂可作为利尿剂,并可增强神经系统功能。
山梅花的化学成分研究进展
山梅花属植物中已发现的化学成分主要有萜类、脂肪酸衍生物、苯型化合物等挥发性成分以及糖类、黄酮、香豆素、香兰素、烃类、肽类等。
山梅花属植物中的部分化学成分
1、挥发性成分
山梅花属植物具有独特的清香气味。Andersson S等对西洋山梅花(Philadelphus coronarius)花的芳香性化学成分进行研究,发现P. coronarius花含有脂肪酸衍生物、单萜、苯型化合物及含氮化合物等28种挥发性化学成分。脂肪酸衍生物的含量为32.4%,12种脂肪酸衍生物中2-壬酮的含量最高(16.0%);6种单萜类化合物,含量约为47.9%,其中6-乙烯基-四氢-2,2,6-三甲基一2H-吡喃-3 (4H) -酮的含量最高(22.2%),单萜中含有痕量(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种,含量约为4.5%;含4种氮化合物,含量为15.1%。从上述数据可以看出,P. coronarius花中单萜类化合物的含量最高,其次为脂肪酸衍生物。此研究还发现P. coronarius花的芳香性气味是由脂肪酸衍生物引起的。另据报道,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广。Southwick EE等研究杂交品种大花山梅花(P. grandiflorus)花蜜的化学成分,发现含有果糖、葡萄糖、蔗糖,其中葡萄糖的含量最高,其次是蔗糖,三种糖的比例为1:1.2:1.1。另据报道,山梅花属植物的叶中含有以聚合态存在的己胺糖,含量约为1.9 μg/mg蛋白,己胺糖可能是细胞膜结构的基本成分。Bohm BA等在路易斯山梅花(P. lewisii)的花和叶中也发现了糖类化合物。
3、黄酮
由于黄酮类化合物具有显著的药理活性(如抗肿瘤、抗病毒、降血脂、抗自由基等),因此受到人们的重视。黄酮类化合物在植物体内大部分与糖结合成苷,一部分以游离形式存在。Bohm BA等对P. lewisii花和叶的混合物粉末进行研究,发现其主要含有黄酮醇及黄烷酮苷类化合物。黄酮醇以单苷、二苷及三苷形式存在,其中三苷类化合物含量较少。黄烷酮类化合物除了柚皮素单苷(naringenin monoglycoside)外,还有圣草酚7-O-葡糖苷(eriodictyol 7-O-glucoside)。P. coronarius除含有上述黄酮类化合物外,还含有其他黄酮苷类化合物。Grancai D等采用比色法进行检测,P.coronarius枝和叶中黄酮类化合物的含量分别为0.63%和0.01%。山梅花属植物中的黄酮类化合物见下表。
山梅花属植物中存在的黄酮类化合物
4、香兰素
香兰素(vanillin),又名香草醛,在自然界中广泛存在,被誉为“食品香料之王”,被广泛用于食品、日用化工、烟草工业、医药、农业等行业,是一类比较重要的化合物。香兰素按结构可分为甲氧基香兰素和乙氧基香兰素。东北山梅花(P.schrenkii)i根中含有甲氧基香兰素即3-甲氧基-4-羟基苯甲醛。
5、香豆素
香豆素(学名邻羟基肉桂酸内酯)是一种具有特殊香味的晶体,为重要的香料及化工产品。香豆素类化合物具有香豆素的基本结构,有抗菌、驱虫、止痛、降压、平喘、抗氧化、抗艾滋病、抗肿瘤等多种生物活性。除此之外,香豆素类化合物还是很好的荧光材料、激光染料和非线型光学材料,在分子器件方面具有独特的性能。
Mucaji P等从P. coronarius叶的氯仿提取物中分离得到伞形酮7-羟基香豆素(umbelliferone)和莨菪亭(scopolin)。P. schrenkii根中含有7-羟基-8-甲氧基香豆素(hydrangetin)。
6、萜类
萜类为异戊二烯首尾相连的聚合体,有些萜类化合物具有生理活性,如具有抗菌作用的穿心莲内酯,驱虫作用的山道年等。Mucaji P等从P. coronarius叶的石油醚提取物中分离得到3-β-28-羟基齐墩果烷-11(12),13 (18)-二烯,从氯仿提取物中得到豆甾-3-β-D-葡糖苷。
7、肽类
P. coronarius叶中含有Y-谷氨酰肽类化合物,如γ-L-谷氨酰基-L-2-氨基-3-亚甲基戊烯酸和γ-L-谷氨酰基-2-氨基-3-亚甲基-4-戊烯酸。
8、微量元素
山梅花属植物干燥的叶和花中含有氮、磷、钾、钙等微量元素。这些元素的含量与植物的生长年限、土壤、营养情况等因素有关。
9、其他
P. coronarius枝及叶中除含有上述化学成分外,还含有酚类化合物。Grancai D等对P. coronarius枝及叶进行检测,其酚类化合物的含量分别为3.25%和0.70%。此外,P. coronarius叶中还含有山楂醇、链烷烃类化合物二十九烷(C29H60)、2-氨基-3-亚甲基-4-戊烯酸。
山梅花的生物活性研究
1 抗自由基
Klecakova J等对P. coronarius花瓣的生物活性进行体外研究显示,P. coronarius的花瓣具有抗自由基活性。
2抗菌活性
Jantova S等对小叶山梅花(P.microphyllus)和P.coronarius的抗菌活性进行研究,结果表明这两种植物的枝、叶提取物均具有明显的抗菌活性,抑菌率约为41.8%。
山梅花属植物的应用
《浙江天目山药植志》记载山梅花根皮八钱,同狗肉炖熟,调白糖服,治疟疾、挫伤、腰胁疼痛、胃痛;山梅花根皮加白糖捣烂,贴敷患处,治头痛。据《云南中药资源名录》记载,山梅花别名毛叶木通,其茎叶甘、平、淡,具有清热利湿、消炎等作用,主治膀胱炎、黄疸型肝炎。
山梅花属植物除具有药用价值外,还是很好的观赏植物。山梅花属植物喜光、耐旱、耐寒,且耐瘠薄,具有生长快、易于种植的特点。该属植物树形美观,花期长,花白色秀丽,芳香沁人,可孤植、丛植于庭园或公园中,又可植于路口、建筑物附近,是理想的庭园绿化和蜜源植物,适于在全国推广栽培。
山梅花属植物在我国分布广泛,种类繁多,其根、茎、叶及花均可入药,可治疗多种疾病,而且原料来源广泛,廉价易得;作为观赏植物花香四溢,令人心旷神怡,是值得大力推广的多用途药用植物。从国内外对该属植物的研究报道来看,该属植物化学成分很有特色,但研究并不充分,特别是有关药理作用研究的报道甚少,缺少进一步应用该属植物的理论依据。因此,建议加大对该属植物化学成分研究及活性成分筛选的力度,以发现该属植物的新用途,使中药更好地造福人类。
山梅花的药理活性
1、欧洲山梅花叶、枝水提物的细胞毒性研究
欧洲山梅花(Philadelphus coronarius L.)是一种高大、长茎、落叶的老式灌木,以在晚春开出芳香的白花而闻名。Philadelphus L.属的一些成员以其抗菌,抗自由基和免疫调节作用而闻名。因此,这些草本植物是分离活性物质的理想来源。Valko等研究了绣球科欧洲山梅花(Philadelphus coronarius L.)叶、枝水提物的细胞毒性作用。A431细胞(人皮肤癌细胞系)和人乳腺癌细胞系(MCF-7)分别用不同剂量的单个提取物(0,1-100微克干物质/ml)处理24 h和72 h,无论处理时间如何,两种植物部位提取物对MCF-7细胞的毒性均最高。A431细胞对叶片和枝叶提取物的毒性反应不敏感,但存在时间依赖性,慢性治疗后毒性有加重的趋势。枝叶提取物的毒性作用程度无显著差异。研究结果为今后从这些提取物中分离活性物质的研究提供了基础。
与A431细胞相比,MCF-7细胞更容易受到较低剂量的山梅花树枝和树叶提取物的毒性作用。山梅花叶片提取物对MCF-7的急性和慢性处理效果相同,而山梅花树枝提取物对MCF-7的减弱细胞反应72 h。两种提取物处理对A431细胞的毒性作用程度相似,对山梅花叶提取物的慢性暴露敏感性增加。
结果表明,山梅花枝叶水提物具有剂量依赖性和时间依赖性的细胞毒作用。这些效应的特征取决于植物的部位、暴露时间和被测细胞系。根据ED50值,MCF-7细胞对MTT法测定的毒性作用比A431细胞更敏感。慢性暴露于树枝提取物的MCF-7降低了反应性,这可能表明存在适应机制。与此相反,A431细胞对山梅花叶片和树枝提取物的毒性作用越敏感。
我们认为山梅花枝叶提取物的不同毒副作用是由于其活性物质含量和相对组成不同所致。之前的文献数据甚至对植物不同部位不同物质的含量进行了描述,支持了这一假设。这项工作将通过研究单个活性物质对细胞增殖的影响和细胞生长抑制的机制继续进行。
2、冻干山梅花叶、花外用剂型:植物的抗菌、抗氧化和抗炎评价
山梅花是一种多功能植物,它在民间医学中的使用有着悠久的传统;然而,从科学上讲,中草药的医学利用是一个探索较少的研究领域。我们研究的目的是确定叶和花的生物活性化合物的数量,并准备他们的冻干产品,从医疗软膏配方,因为山梅花的外部应用也没有被研究。对其进行体外释药、结构分析和生物相容性实验,以及微生物学、抗氧化和抗炎性能的研究。结果表明,制剂的组成和辅料的选择对制剂的药物释放度、质地和生物利用度有较大的影响。在微生物学试验中,山梅花叶片对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用,但在HaCaT细胞上对IL-4的产生没有明显的抑制作用。山梅花是一种很有前途的草本植物,其局部外用于抗菌治疗可作为现代医学治疗的有益补充。
由于文献中对山梅花(Philadelphus coronarius L.)的研究较少,本文对该植物进行了特征分析和研究。然而,许多有益的药物作用,如抗炎和抗菌活性是从在传统应用中注意到的。利用该植物的叶和花为原料,研制了该植物提取物的冻干产品。此外,通过不同的方法评估抗氧化能力,并与草药组成外用剂型。
本课题的实验设计
在天然制剂中,具有良好特征的活性物质含量、稳定性和易加工性是关键。为此,制备了一种冻干产品。在这种形式下,有效成分是稳定的,易于加工。从科学文献来看,冻干产品的制备方法是独特的,因为大多数研究只研究了山梅花的提取物,其中仍然含有乙醇、甲醇等有机溶剂,可能会影响安全性,导致错误的结论。
作为研究的一部分,我们测定了山梅花叶和花的抗氧化活性,以及总多酚和总黄酮含量。多酚是重要的代谢物和强抗氧化剂,能够防止紫外线辐射和减少炎症。类黄酮作为抗菌剂和抗氧化剂,它们也有抗炎作用。ABTS和Cuprac检测结果显示花具有较好的抗氧化能力;DPPH法与FRAP法无显著差异。只有ABTS和Cuprac测定结果在叶片和花中存在显著差异,其主要原因可能是花中检测到的活性成分多于叶片。没食子酸和槲皮素是两种知名的有效抗氧化化合物;它们能防止氧化应激。这两种化合物只在花中发现,这解释了花为什么具有更好的抗氧化能力。不同的抗氧化活性测定方法是基于不同的机制,敏感性也不同,这就解释了不同方法对叶片和花的抗氧化能力测定结果差异不显著的原因。这就是为什么建议用不同的方法来测试抗氧化能力。
山梅花的花、叶体外杀伤试验。与对照相比,花对细菌和真菌的生长没有抑制或延缓作用,而叶对白色念珠菌和金黄色葡萄球菌的生长有延缓作用。
根据科学文献,山梅花具有抗菌特性。以前也曾用微量稀释法对革兰氏阳性菌和阴性菌进行过研究。与本研究的其他草本提取物相比,证实该提取物具有较强的抗菌作用。在我们的系列实验中,研究了冻干花和叶的抗菌性能,并进行了抗真菌的研究。首先进行微量稀释。结果表明,山梅花的花瓣降低了大肠杆菌的活性,而山梅花叶降低了金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的细胞活性。为了获得本课题的进一步信息,我们继续进行了体外杀菌的时效试验,研究了山梅花随时间推移对微生物生长的影响。金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的生长受到山梅花叶片的影响,而花没有引起任何变化。然而,这些结果与微量稀释的结果不一致,因为很明显,叶片具有抗菌潜力。时间间隔测试被认为是两种方法中更准确的,因为它将时间作为实验中的一个重要因素。
将山梅花叶和花的提取物分别置于先前发炎的HaCaT细胞上检测。结果表明,尽管绣球花科植物山梅花的抗炎作用在过去已经被评估过,但花提取物预处理并没有显著降低IL-4水平。Dilshara等人研究了大叶金丝桃叶提取物是否具有抗炎作用。我们观察到,提取物可以抑制一些促炎细胞因子的表达,如NO、PGE2和TNFα。此外,Nakamura等研究发现,大叶金针花可降低IL-6的mRNS表达。
IL-4 ELISA检测结果。数据为6孔的平均值±SD。用山梅花的叶(5%)和花(3%和5%)预处理HaCaT细胞没有显著降低IL-4的产生。数据用平均值±标准差表示;n = 5。组间比较采用普通单因素方差分析。
精心挑选的辅料可能会影响外用制剂的许多特性,通常它们还可以通过增加生物利用度来支持药物效果。在确定药膏成分时,选择辅料,以获得最佳的有效成分的潜在生物利用度。根据Csizmazia等人的研究,蔗糖酯(如SP70)能够增强活性物质(如布洛芬)的穿透性和效果。这同样适用于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。我们的体外释放研究也证实了这一点。CMP 2效果最好,CMP 1、4、5次之。释放率最低的是CMP 3和6。这些结果表明,以Tefose 63或SP70作为表面活性剂的处方最终具有更好的释放特性,这可能导致活性药物成分更好的生物利用度。
不同o/w软膏成分的释放概况。CMP 4的持续扩散曲线最好,其次是CMP 2和CMP 5, CMP 3和CMP 6的持续扩散曲线更好。结果为6个样本的平均值±SD。
然而,表面活性剂和渗透增强剂的应用可能极大地影响不同外用制剂的生物相容性。细胞相容性是最低要求。必须强制检查每种情况下制剂的安全性。在我们的实验中,进行了iso标准的MTT测试。结果表明,山梅花叶、山梅花花及膏体成分安全无毒。在每一种情况下,细胞活力值都超过70%,符合ISO 10993-5的建议。
在药品和化妆品的情况下,患者的依从性是一个重要的因素。准备工作必须尽可能耐心友好,尽量减少或避免不方便。对于软膏,质地可能是研究依从性的一部分,因此进行了质地分析。为此,我们选择了o/w型乳状软膏作为剂型,因为它的稠度较轻,很受患者的欢迎。质地分析显示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。
质地分析结果。不同表面活性剂对不同软膏的耐药性能的影响。CMP 2和5的一致性最差,CMP 3和6的一致性最差。数据用平均值±标准差表示;n = 5。采用普通单因素方差分析对制剂进行比较。图中以星号表示显著差异。*表示p < 0.05有显著差异。
目前的研究为研究人员提供了山梅花新的和有用的信息,该植物是一种化学和治疗性质广泛但科学研究较少的植物。在实验中,利用花和叶研究了一些草药的假定作用。化学化合物的鉴定和有效药物成分的确切数量的确定增加了目前关于植物的知识。将冻干后的产品加入到制剂中配制膏剂。这提高了应用草药局部考虑的抗菌潜力山梅花的可能性。
制备的软膏组合物(a)的体外细胞毒性;不同浓度山梅花叶和花的体外细胞毒性(b)。以PBS的百分比计算细胞活力。所有样品都是安全的;细胞存活率均在80%以上。数据为6孔的平均值±SD。采用单因素方差分析和t检验进行统计分析。显著差异用星号表示。****表示p小于0.0001,差异有统计学意义。
参考文献
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