牡丹皮的現(xiàn)代藥學(xué)研究進(jìn)展

翟春梅，孟祥瑛，付敬菊，秦蓁，孟永海

(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

牡丹皮始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品，自漢代始?xì)v代本草中皆有廣泛的應(yīng)用和記載。明代李時(shí)珍《本草綱目》中對(duì)牡丹皮進(jìn)行了細(xì)致的描述：“滋陰降火，解斑毒，利咽喉，通小便血滯?！薄?015版《中國(guó)藥典》記載其功能主治為清熱涼血、活血化瘀,用于熱入營(yíng)血，溫毒發(fā)斑，吐血衄血，夜熱早涼，無(wú)汗骨蒸，經(jīng)閉痛經(jīng)，跌撲傷痛，癰腫瘡毒?，F(xiàn)代研究始見(jiàn)于1887年，直到上世紀(jì)50年代，牡丹皮在化學(xué)成分和藥理學(xué)研究方面取得了較大進(jìn)展，隨著研究的深入，從牡丹皮中分離得到大量的化學(xué)成分并進(jìn)行了較為系統(tǒng)的藥效、代謝及毒理等方面的現(xiàn)代研究，這些研究成果為其臨床用藥安全和工業(yè)化發(fā)展提供了有力的支持[1]。

1 牡丹皮的化學(xué)成分研究

牡丹皮的化學(xué)成分較為復(fù)雜，主要含有酚及苷類(lèi)成分、單萜及其苷類(lèi)成分、三萜類(lèi)成分、甾醇類(lèi)成分、有機(jī)酸、黃酮類(lèi)成分、香豆素類(lèi)成分等類(lèi)型，此外還含有大量的多糖及揮發(fā)油。以丹皮酚、芍藥苷、沒(méi)食子酸、氧化芍藥苷、兒茶素、牡丹皮苷C、苯甲?；趸炙庈盏瘸煞趾枯^高，為其主要活性成分。常見(jiàn)牡丹皮成分化學(xué)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 常見(jiàn)牡丹皮有效成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)

1.1 酚及酚苷類(lèi)

以丹皮酚為母核所衍生的一系列酚及酚苷類(lèi)衍生物是牡丹皮中含量較高的一類(lèi)化合物。從牡丹皮中分離到的多種酚及苷類(lèi)化合物，如丹皮酚(paeonol)、丹皮酚原苷(paeonolide)、丹皮酚苷(paeonoside)、丹皮酚新苷(apiopaeonoside)、suffruticosides A-E[2]、3-hydroxy-4-methoxy-acetophenone、resacetophenones、mudanoside A,B、2,3-dihydroxy-4-methoxy-acetophenone[3]等。葡萄糖、芹糖和阿拉伯糖為其苷類(lèi)化合物常見(jiàn)的3種單糖，特殊化合物其糖上還連接了沒(méi)食子?；?。此外，mudanoside B等成分結(jié)構(gòu)中沒(méi)食子酸直接與糖鏈接成苷。

1.2 單萜及其苷類(lèi)

單萜及其苷類(lèi)化合物是牡丹皮中另一主要化學(xué)成分類(lèi)型，主要含有芍藥苷(paeoiflorin)、芍藥苷元(paeoniflorigenone)[4]、氧化芍藥苷(oxypaeoniflorin)、苯甲酰氧化芍藥苷(benzoyloxypaeoniflorin)、苯甲酰芍藥苷(benzoylpaeoniflorin)、沒(méi)食子酰芍藥苷(galloyl-paeoniflorin)[2]、沒(méi)食子酰氧化芍藥苷(galloyl-oxypaeoniflorin)[4]、mudanpioside A-I[3]、paeonisuffrone、牡丹縮酮(paeonisuffral)、3-O-methylpaeonisuffral[5]。芍藥苷元等系列化合物常與與葡萄糖縮合而成的單萜苷類(lèi)，苯甲酰基和沒(méi)食子?；部膳c葡萄糖連接而形成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的單萜苷類(lèi)化合物。此類(lèi)結(jié)構(gòu)通常性質(zhì)不穩(wěn)定，容易轉(zhuǎn)換為其互變異構(gòu)體結(jié)構(gòu)而同時(shí)存在，如paeonisuffral則以互變異構(gòu)體(3∶1)形式共存。

1.3 三萜、甾醇及其苷類(lèi)

三萜、甾醇類(lèi)也是牡丹皮中所含的成分類(lèi)型，目前分離得到的化合物總量較少，如齊墩果酸、胡蘿卜苷、β-谷甾醇、mudanpinoic acid A、betulic acid、betulin、3β, 23-dihydroxy-30-norolean-12, 20(29)-dien-28-oic acid等[1]。

1.4 其他成分

牡丹皮中含有大量揮發(fā)油、多糖類(lèi)成分，以及鈣、鐵、鋅、錳、銅、磷、鉀等微量元素和大量氨基酸。槲皮素、6-羥基香豆素、沒(méi)食子酸、苯甲酸、對(duì)羥基苯甲酸、兒茶素、鄰苯二甲酸二乙酯、反式咖啡酸硬脂酸酯及腺苷等其他類(lèi)成分也在牡丹皮中被發(fā)現(xiàn)。

2 牡丹皮中常用提取及分析方法

化學(xué)成分的提取方法的選擇與應(yīng)用要根據(jù)化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及理化性質(zhì)特征。牡丹皮中含有大量的丹皮酚等酚類(lèi)、單萜等復(fù)雜化學(xué)成分，可采用最常用的溶劑提取法獲取總提取物。且丹皮酚等活性成分具有揮發(fā)性的特點(diǎn)，也可以采用水蒸氣蒸餾、超臨界流體萃取、超聲波輔助等方法來(lái)提高提取率和純度。

牡丹皮中代表性成分，丹皮酚(paeonol)為白色或略黃色晶體，化學(xué)式為C9H10O3，具有辛辣氣味，易溶于醇，能溶于丙酮、三氯甲烷等有機(jī)溶劑，微溶于冷水，可溶于熱水，具有揮發(fā)性可隨水蒸氣蒸餾，是一種活性很強(qiáng)、應(yīng)用較廣的現(xiàn)代藥學(xué)常用、重要化學(xué)物質(zhì)。

近年來(lái)對(duì)于丹皮酚等牡丹皮中的化學(xué)成分的分析研究非常多，主要采用高效液相色譜法、氣質(zhì)聯(lián)用法、液質(zhì)聯(lián)用法、熒光分析法、紫外分析法、薄層掃描法等多種先進(jìn)的分析技術(shù)手段，對(duì)牡丹皮藥材及制劑的質(zhì)量控制、物質(zhì)基礎(chǔ)的研究等方面取得了顯著的提升。

2.1 常用分析方法

2.1.1 醇提法

在40 ℃溫度下，以無(wú)水乙醇為溶劑回流提取或滲漉提取，此方法工藝簡(jiǎn)單。但由于丹皮酚揮發(fā)性較強(qiáng)，所以導(dǎo)致后期純化過(guò)程丹皮酚損失較大[6]。

2.1.2 煎煮法

10倍量沸水煎煮2次，測(cè)定丹皮酚含量，總提取物中丹皮酚收率為7.56%，提取率可達(dá)1.15%，轉(zhuǎn)移率可達(dá)41.1%[6]。

2.1.3 水蒸氣蒸餾法

丹皮酚水蒸氣蒸餾后，可在冷藏狀態(tài)下大量析出，干燥處理后即得，具有便于儲(chǔ)存且轉(zhuǎn)移率較高等優(yōu)點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，加鹽蒸餾可促進(jìn)使丹皮酚提取，可優(yōu)化加水量、鹽用量等影響因素使之收率顯著增加。關(guān)晶等[7]利用正交試驗(yàn)法優(yōu)化了水蒸氣蒸餾法提取牡丹皮中丹皮酚的工藝條件。該工藝簡(jiǎn)便、丹皮酚收率高、省時(shí)，可為工業(yè)生產(chǎn)中提取牡丹皮中丹皮酚提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

2.1.4 CO2超臨界流體萃取法

耿巖玲等[8]選擇萃取溫度、萃取壓力、物料粒度為因素，利用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出牡丹皮中提取丹皮酚超臨界CO2萃取的最佳工藝條件，提取率達(dá)90%以上。將萃取后的總丹皮酚再應(yīng)用高速逆流色譜發(fā)進(jìn)行分離純化，以石油醚-乙酸乙酯-甲醇-水兩相溶劑系統(tǒng)，可得180 mg純度為99.0%的丹皮酚。許江麗等[9]優(yōu)選超臨界CO2萃取眩暈定方中5味藥材的工藝條件。以萃取率、丹參酮ⅡA、阿魏酸、丹皮酚含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，高效液相色譜法定量,采用正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)法,探討超臨界CO2萃取眩暈定方中5味藥材的萃取溫度(A)、萃取壓力(B)、夾帶劑(C)、萃取時(shí)間(D)等最佳工藝參數(shù)，該提取工藝有效成分損失少,生產(chǎn)周期短,工藝穩(wěn)定可行,適合工業(yè)生產(chǎn)。

2.1.5 超聲輔波合微波輔助水蒸氣蒸餾法

微波輔助和超聲波輔助下的水蒸氣蒸餾法的收率均較高，產(chǎn)品的純度也好，方法簡(jiǎn)單可行，然而由于需要專(zhuān)用設(shè)備，使這兩種方法的成本雖高于傳統(tǒng)法，但難以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)等問(wèn)題[10]。

2.2 常用分析檢測(cè)方法

2.2.1 高效液相色譜法

采用HPLC檢測(cè)牡丹皮藥材中丹皮酚的含量，平均回收率99.87%，RSD為1.46%，常用甲醇-磷酸水溶液為常用分離溶劑。李燕等[11]建立一種利用高效液相色譜法同時(shí)檢測(cè)女金膠囊、調(diào)經(jīng)丸、舒爾經(jīng)顆粒、活血止痛膏4種中成藥中橙皮苷和丹皮酚含量的方法，該方法具有前處理簡(jiǎn)單、檢出限低、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，可用于女金膠囊等4種中成藥中橙皮苷和丹皮酚的含量的測(cè)定。

2.2.2 氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)法

易承學(xué)等[12]建立了氣相色譜-質(zhì)譜法分析丹皮酚含量的方法，并將其應(yīng)用于丹皮酚平衡溶解度的測(cè)定,為設(shè)計(jì)新型給藥系統(tǒng)提供參考。

2.2.3 熒光分析法

劉俊發(fā)[13]考察了丹皮酚與鋁離子的熒光增強(qiáng)反應(yīng)，建立并測(cè)定了中藥牡丹皮和幾種中成藥中丹皮酚的熒光分析方法，確定了最佳實(shí)驗(yàn)條件，并用高效液相色譜(HPLC)法驗(yàn)證了此方法的可靠性。

2.2.4 紫外分析(UV)法

郭小紅等[14]建立了以紫外分光光度測(cè)定六味地黃丸中丹皮酚的含量簡(jiǎn)便、易行測(cè)定方法。

2.2.5 薄層掃描(TLCS)法

章睿等[15]分別用乙醚及乙醇提取樣品中的有效成分，并以不同的展開(kāi)系統(tǒng)進(jìn)行薄層色譜分離分析，建立薄層指紋圖譜，實(shí)現(xiàn)了對(duì)牡丹皮中多個(gè)化學(xué)成分色譜峰的分離，依此建立的特征峰峰高柱狀圖可直觀反映牡丹皮藥材內(nèi)在質(zhì)量。該方法可快速有效地區(qū)別不同產(chǎn)地的牡丹皮，并評(píng)價(jià)其質(zhì)量。

2.2.6 超高效液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜(UPLC-Q-TOF-MS)法

胡云飛等[16]用超高效液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜(UPLC-Q-TOF-MS)對(duì)不同產(chǎn)地牡丹皮藥材化學(xué)成分進(jìn)行鑒定與比較分析。運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與驗(yàn)證，并對(duì)差異化合物進(jìn)行鑒定，該研究為了解牡丹皮的化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)與質(zhì)量評(píng)價(jià)提供理論基礎(chǔ)，為牡丹皮藥材規(guī)格等級(jí)的制定提供依據(jù)。

3 中藥牡丹皮的主要藥理作用

牡丹皮及所含牡丹酚類(lèi)化學(xué)成分具有較強(qiáng)的抑菌抗炎、抗腫瘤、抗心律失常、降糖、激活機(jī)體免疫系統(tǒng)及保護(hù)心血管等多種作用。

3.1 抗菌消炎作用

牡丹皮(丹皮酚)抗菌消炎活性是牡丹皮發(fā)現(xiàn)最早的現(xiàn)代藥理作用，也是代應(yīng)用較為廣泛的作用之一。牡丹皮水提物可對(duì)大腸桿菌、溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌、傷寒桿菌等20余種致病菌產(chǎn)生較強(qiáng)的殺菌抑菌作用[17]。丹皮酚可顯著抑制毛細(xì)血管通透性，抑制大鼠白細(xì)胞炎性趨向性和前列腺素E2合成，改善角叉菜膠誘導(dǎo)模型大鼠足部炎性病變[18]。抑菌試驗(yàn)研究表明,丹皮酚雖不能直接殺死病毒和真菌，但可明顯抑制茄病鐮刀菌、禾谷絲核菌和煙草花葉病毒的增殖與復(fù)制[19]。

3.2 抗腫瘤

丹皮酚對(duì)食道癌、肝癌、結(jié)腸癌、胃癌、胰腺癌和直腸癌等消化系統(tǒng)腫瘤抑制作用較為明顯，近年來(lái)對(duì)乳腺癌和宮頸癌先關(guān)報(bào)道也頗為常見(jiàn)。丹皮酚具有顯著抑制腫瘤細(xì)胞的增殖分化作用，抗腫瘤機(jī)制主要是通過(guò)增強(qiáng)機(jī)體抗腫瘤因子的生成實(shí)現(xiàn)的。丹皮酚可抑制人SGC-790和鼠MFC腫瘤細(xì)胞的Bcl-2基因表達(dá)，促進(jìn)Bax基因表達(dá)[20]。在研究丹皮酚對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞 HT-29的抗腫瘤作用時(shí)還發(fā)現(xiàn),丹皮酚抗腫瘤作用機(jī)制與其抑制環(huán)氧化酶-2(COX-2)基因表達(dá)有關(guān)[21]。丹皮酚具有抑制小鼠肝癌細(xì)胞(Hepa)增殖作用，研究發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中凋亡壞死因子(IL-2、TNF-α和Bax)等蛋白含量及相關(guān)基因表達(dá)明顯升高，而凋亡抑制因子Bcl-2基因表達(dá)則顯著下調(diào)[22]。丹皮酚主要是通過(guò) Caspase 和 NF-κB 途徑發(fā)揮抗腫瘤作用[23]。丹皮酚可通過(guò)啟動(dòng)磷脂酰肌醇激酶3 (PI3K)而降低腫瘤細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)活性，從而抑制腫瘤細(xì)胞增殖分化[24]。丹皮酚能有效調(diào)節(jié)肝星狀細(xì)胞癌NF-κB作用，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，促進(jìn)其抗腫瘤作用發(fā)揮[25]。丹皮酚能通過(guò)增強(qiáng)Runt轉(zhuǎn)錄蛋白3表達(dá)而抑制腫瘤[26]。

3.3 對(duì)心腦血管系統(tǒng)的作用

丹皮酚具有明顯的保護(hù)血管作用，其作用主要與其降血脂，抑制動(dòng)脈粥樣硬化密切相關(guān)。丹皮酚能明顯升高高脂血癥大鼠血清NO水平，顯著降低血漿ET含量，可使血漿PGI2水平明顯上升[27]。丹皮酚對(duì)ox-LDL誘導(dǎo)的大鼠MC與RAECs黏附功能有抑制效應(yīng)，對(duì)ox-LDL介導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞炎癥環(huán)節(jié)的影響是其抗AS的作用機(jī)制之一[28]。

丹皮酚可明顯抑制高脂大鼠血清、主動(dòng)脈及肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，可顯著減少高脂大鼠血漿LDL的氧化修飾，對(duì)健康人血清LDL的體外氧化反應(yīng)有極顯著抑制效應(yīng)[29]。丹皮酚能明顯抑制平滑肌細(xì)胞增殖，也是其抗粥樣硬化的作用機(jī)制[30]。丹皮酚對(duì)神經(jīng)元具有明顯的保護(hù)作用，丹皮酚對(duì)大鼠再灌注后腦組織的梗死面積和病理改變顯著減輕，能抑制腦組織中炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)及黏附因子表達(dá)[31]。丹皮酚具有明顯的抗心肌缺血作用，通過(guò)穩(wěn)定細(xì)胞膜，抑制缺血心肌的膜損傷，增加自由基清除，降低脂質(zhì)過(guò)氧化等發(fā)揮作用，可促進(jìn)缺血心肌細(xì)胞代謝率降低，防止心肌細(xì)胞膜受損，從而預(yù)防心肌壞死[32]。

3.4 對(duì)糖尿病的治療

丹皮酚具有顯著的糖尿病治療作用。牡丹皮水提物可使Ⅱ型糖尿病模型大鼠血糖產(chǎn)生顯著性的下降作用，可有效降低模型動(dòng)物血膽固醇、甘油三酯和超氧化物歧化酶，并證實(shí)了其對(duì)Ⅱ型糖尿病的血脂代謝和氧化應(yīng)激敏感性的改善作用，可明顯降低胰島素抵抗癥狀、增加葡萄糖耐受量[33]。丹皮酚可顯著抑制烯醇式丙酮酸磷酸羧激酶(PEPCK)基因轉(zhuǎn)錄，從而減弱糖異生活動(dòng)[34]。丹皮酚明顯抑制刷狀緣細(xì)胞葡萄糖的攝入能力，促進(jìn)Hs68和3T3-L1等細(xì)胞對(duì)糖原的合成，顯示出丹皮酚對(duì)糖代謝的調(diào)節(jié)作用[35]。牡丹皮提取物能夠明顯增強(qiáng)hep G2細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取能力和促進(jìn)糖原的合成，并通過(guò)啟動(dòng)胞內(nèi)的腺苷酸活化激酶的作用機(jī)制[36]。丹皮酚可能具有促進(jìn)胰島β細(xì)胞增殖分化及促進(jìn)葡萄糖代謝作用，從而改善和治療糖尿病[37]。

3.5 抗心律失常

通過(guò)對(duì)家兔的抗心律失常研究發(fā)現(xiàn),丹皮酚具有明顯的抑制心肌細(xì)胞的外向鉀離子通道(Ito)作用。運(yùn)用電生理技術(shù)方法研究表明，降低鈣離子通道(ICa)膜電位的興奮性、減緩搏動(dòng)頻率、丹皮酚的鈣離子通道阻滯劑作用是丹皮酚抗心律失常作用的一個(gè)作用機(jī)制[38]。

3.6 對(duì)免疫系統(tǒng)的影響

丹皮酚具有明顯的增強(qiáng)機(jī)體的細(xì)胞和體液免疫功能的作用。丹皮酚能使霧化吸入刺激模型大鼠全身的細(xì)胞免疫和體液免疫明顯增強(qiáng)，對(duì)環(huán)磷酰胺和氫化可的松導(dǎo)致的小鼠胸腺損傷顯著減輕。丹皮酚可明顯促進(jìn)模型小鼠免疫系統(tǒng)，可顯著提高其脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)等指標(biāo)，促進(jìn)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)模型大鼠中性白細(xì)胞的吞噬能力從而增強(qiáng)大鼠免疫功能[39]。

3.7 抗胃潰瘍

張溪桐等[40]考察了丹皮酚對(duì)乙醇所致小鼠胃潰瘍有保護(hù)作用，發(fā)現(xiàn)其可顯著減輕乙醇引起的胃黏膜損傷,對(duì)實(shí)驗(yàn)性胃潰瘍具有保護(hù)作用并且具有較好的體外抗HP的活性。周源等[41]考察了丹皮酚對(duì)水應(yīng)激所致小鼠胃潰瘍有保護(hù)作用，丹皮酚的抗?jié)儚?qiáng)度與奧美拉唑相似，可顯著減輕水應(yīng)激引起的胃黏膜損傷。

3.8 其他

除以上生物學(xué)作用之外，牡丹皮還具有護(hù)肝保肝、抗驚厥、抗氧化等多方面的作用。丹皮總苷呈劑量依賴性對(duì)抗小鼠最大電驚厥及戊四唑、士的寧、氨基脲所致小鼠化學(xué)性驚厥，并可增強(qiáng)苯巴比妥抗驚厥作用[42]。

丹皮總苷能有效促進(jìn)肝臟糖原合成和提高血清蛋白含量的作用，明顯降低肝勻漿脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛的含量及提高血清和肝臟谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活力，且可縮短四氯化碳中毒小鼠注射戊巴比妥鈉后的睡眠時(shí)間，提示其能通過(guò)影響肝臟代謝機(jī)能，增強(qiáng)抗氧化作用，加強(qiáng)解毒能力機(jī)制發(fā)揮抗損傷作用等[43]。

4 結(jié)語(yǔ)

《本草經(jīng)疏》中論：“牡丹皮，其味苦而微辛，其氣寒而無(wú)毒，辛以散結(jié)聚，苦寒除血熱，入血分，涼血熱之要藥也”。牡丹皮臨床應(yīng)用歷史悠久明確，常與梔子、赤芍、丹參、紫草、防風(fēng)等中藥配伍，而起清熱涼血、活血化瘀之功效，如犀角地黃湯(《備急千金要方》)大黃牡丹皮湯(《金匱要略》)將軍散(《本草匯言》)桂枝茯苓丸(《金匱要略》)等。牡丹皮的化學(xué)、藥理、機(jī)理、制劑等基礎(chǔ)和應(yīng)用研究已經(jīng)取得了巨大的成果，隨著現(xiàn)代藥學(xué)基礎(chǔ)與制藥工業(yè)的不斷進(jìn)步，牡丹皮將更廣泛應(yīng)用于臨床。但針對(duì)牡丹皮藥理方面的研究缺乏分子水平的進(jìn)一步探討，并明確其作用機(jī)制。