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石斛化学成分、指纹图谱及药理活性研究进展

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徐悦刘宏程李鲜
摘要：石斛主要含石斛多糖、石斛碱等功能成分，具有调节免疫、调节血糖血脂、抗凝血、抗肿瘤等药理活性。本文从化学成分、指纹图谱、药理活性方面综述近年石斛研究进展，为其质量评价及开发利用提供参考。
关键词：石斛;化学成分;指纹图谱;药理活性;综述
中图分类号：R285.5 ???文献标识码：A??? 文章编号：1005-5304（2019）02-0129-04
DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2019.02.030
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

??? Abstract： Dendrobii Caulis mainly contains functional ingredients such as Dendrobium polysaccharide and Dendrobium. It has pharmacological activities such as regulating immunity， regulating blood sugar and blood lipids， anticoagulation and anti-tumor. The research progress of Dendrobii Caulis in recent years was reviewed from the aspects of chemical composition， fingerprint and pharmacological activity， which could provide references for its quality evaluation and development.

??? Keywords： Dendrobii Caulis; chemical composition; fingerprint; pharmacological activity; review
石斛为环草石斛（美花石斛）Dendrobium loddigesii、黄草石斛（束花石斛）D.chrysanthum、铁皮石斛D.officinale、金钗石斛D.nobile、流苏石斛D.fimbriatum、鼓槌石斛D.chrysotoxum等的新鲜或干燥茎。由于其基源植物种子内缺少胚乳，自身无法繁殖，形成野生石斛资源匮乏的局面。石斛人工种植技术的发展较快，但不同品种由于化学成分不同药理活性差异较大，且环境因子、采收期和加工方式均可造成主要化学成分的变化。因此，测定特征化合物对石斛的药理活性评价及质量控制至关重要。本文对近10年石斛主要化学成分、指纹图谱及药理活性研究进行综述，为石斛质量评价、鉴别、开发利用提供参考。
1? 主要化学成分
联苄类和菲类是石斛中存在种类最多的化合物，如毛兰素和石斛酚等[1]。张聪[2]测定云南的12种石斛中毛兰素，其中鼓槌石斛含量最高，金钗石斛和流苏石斛次之。董秋颖[3]对兜唇、叠鞘、束花、细茎、串珠、大苞鞘6个品种石斛的毛兰素进行含量测定发现，串珠石斛含量最高，而兜唇石斛则未检出毛兰素。马国祥等[4]从鼓槌石斛中分离得到5种化合物，分别鉴定为β-谷甾醇、鼓槌菲、毛兰素、毛兰菲和鼓槌联苄，其中毛兰素含量最高。丁晴等[5]发现云南产流苏石斛中鼓槌石斛素含量最高，贵州产流苏石斛中鼓槌联苄含量最高。
黄酮类化合物主要有柚皮素、芹菜素等。周桂芬等[6-7]发现，同一生长年限不同种植基地铁皮石斛中柚皮素含量波动范围较大且同一种植基地铁皮石斛随着生长年限的增加柚皮素的含量先增加后降低，3年生含量最高;并对铁皮石斛叶中黄酮碳苷类成分进行研究，主成分分析结果表明，黄酮二碳糖苷类成分中芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-木糖苷对其质量影响最为显著。吕朝耕等[8]运用超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱（UPLC-MS/MS）测定铁皮石斛样品中10种黄酮类成分，其中柚皮素含量最高。
香豆素类主要有滨蒿内酯等。刘妍妍等[9]研究结果表明，球花石斛和密花石斛含有滨蒿内酯和泽兰内酯，美花石斛中含有少量泽兰内酯，滨蒿内酯和泽兰内酯的含量随球花石斛植株变老有递减的趋势。
生物碱是石斛中最重要的活性成分之一。1964年犬伏康夫等证明了石斛碱为倍半萜类生物碱，并确定了结构。1991年，李满飞等[10]从粉花石斛中分离出2种苯酞吡咯烷类生物碱（石斛宁、石斛宁定）。徐德林等[11]采集云南、浙江、贵州铁皮石斛与金钗石斛进行石斛碱含量测定，发现金钗石斛干茎中的石斛碱含量均高于6 mg/g，而铁皮石斛石斛碱含量仅为金钗石斛的12%～46%;不同产地铁皮石斛的石斛碱含量差异明显，说明石斛碱含量与产地环境因素、物种自身基因型相关，且基因型影响高于环境因素。
糖类是石斛中主要功能成分之一。甘小娜等[12]研究结果显示，铁皮石斛多糖和齿瓣石斛多糖含量一致，而齿瓣石斛甘露糖含量比铁皮石斛高5%。吕朝耕等[8]测定铁皮石斛多糖与甘露糖的成分，结果显示石斛多糖多高于40%，最高可达50.4%，远超过2015年版《中華人民共和国药典》规定的25%。
2? 指纹图谱
指纹图谱具有整体性、宏观性和模糊分析等特点，可通过对天然材料化学背景特性的描述，达到整体质量控制的目的。
石斛是多基源、同部位入药的中药材，为中国药典中基源收载最为复杂的中药之一，需要简便、快速的方法来对石斛进行鉴别，常用的有HPLC指纹图谱法。2008年，殷放宙等[13]建立的HPLC指纹图谱方法可使铁皮石斛中成分得到较好的分离，共标示了15个共有指纹峰，10批样品采自云南思茅石膏井镇，其相似度在0.958～0.987。2009年，欧焕娇等[14]对金钗石斛中黄酮类和酚类成分指纹图谱研究，最终选定了10个共有指纹峰。研究表明，广西铁皮石斛指纹图谱由13个共有峰构成[15]。9个指纹峰的指纹图谱可有效区别金钗、鼓槌、叠鞘、细茎和反瓣石斛[16]。可通过铁皮石斛有16个共有峰、杯鞘石斛有13个共有峰、齿瓣石斛有20个共有峰，对这3种石斛加以鉴别[17]。对同一GAP种植基地的鼓槌石斛指纹图谱研究发现其色谱峰个数、保留时间基本相同，表明该GAP种植基地生产的石斛药材质量基本稳定[18]。对来自云南、安徽、浙江、广东等地的铁皮石斛，选定了26个共有峰构成指纹图谱，结果表明不同产地的铁皮石斛的化学成分种类无差别，含量有差别[19]。魏刚等[20]对铁皮石斛种源鉴别研究，能有效鉴别“丹霞铁皮种”“浙江本地种”“铁皮兰种”等不同产地的铁皮石斛。
除HPLC外，张朝凤等[21]对束花石斛、铁皮石斛和金钗石斛的特征提取物及其主要成分利用FT-1HNMR技术测定得1HNMR特征图谱。黄小燕[22]采用气相色谱法（GC）建立赤水产金钗石斛生物碱组分指纹图谱后发现，不同产地金钗石斛指纹图谱差异较显著，具有各自的指纹特征。魏鹏[23]构建了铁皮石斛多维指纹图谱，包括用毛细管电泳指纹图谱从10种产地铁皮石斛中得到15个特征指纹峰，相关序列扩增多态性分子指纹图谱对7个产地铁皮石斛的遗传距离和系统聚类分析，采用荧光辅助糖电泳技术构建了铁皮石斛多糖的酶解指纹图谱。王聪[24]以10个种类石斛为研究对象，采用裂解气相色谱法建立的指纹图谱相似性、重现性好，基于裂解指纹谱图上51个相关峰的强度，主成分分析能区分不同种类的石斛样品。10个不同产地铁皮石斛基于裂解指纹谱图上31个相关峰的强度，系统聚类分析可清晰地区别相似度更高的不同产地的铁皮石斛样品。李莹等[25]对金钗等7种石斛药材粉末的红外指纹图谱进行研究发现差异显著，与金钗石斛相似度最高的为鼓槌石斛，相似度为58.8%。马旖旎[26]以铁皮石斛为研究对象，采用HPLC指纹图谱和气相色谱/质谱（GC-MS）对不同产地、不同部位、不同生长时期的铁皮石斛有效成分进行了综合系统的评价，同时建立了铁皮石斛的标准指纹图谱。
3? 药理活性
石斛药用始载于《神农本草经》，被列为上品，“味甘，平，无毒。主伤中，除痹，下气，补五脏虚劳，羸瘦，强阴，久服厚肠胃，轻身，延年益寿”。《本草衍义》增加石斛功效“真石斛，治胃中虚热有功”。《本草纲目》中记载可治“发热自汗，痛疽排脓内塞”。
近年来，国内外科学研究发现，石斛主要有抗氧化、增强免疫、抗疲劳、促消化、促进唾液分泌、降血糖、降血压、抗肝损伤、抗肿瘤等方面药理活性[27]，另外，石斛本身具有的抗氧化功能是其延缓衰老、改善肝功能和防治白内障等药理活性的基础。
3.1? 抗氧化
金钗石斛叶中总黄酮具有较好的抗氧化、抑制Aβ42蛋白聚集及螯合金属离子的能力，具一定的体外抗阿尔茨海默病活性[28]。铁皮石斛花总黄酮对羟自由基、DPPH和ABTS自由基有较强清除作用，且清除羟自由基活性与总黄酮含量呈正相关[29]。霍山石斛多酚体外抗氧化活性试验中表明，具有较强的抗氧化活性，DPPH和ABTS自由基清除能力与多酚浓度呈明显量效关系[30]。铁皮石斛多糖可明显纠正肾阴虚大鼠免疫紊乱状态并提高大鼠抗氧化能力，具有一定改善大鼠肾阴虚证的药理活性，疗效优于六味地黄丸[31]。
3.2? 防治白内障
易燕群[32]从石斛中筛选出对糖尿病性白内障具防治作用的成分石斛酚和丁香酸，并将二者制成石斛滴眼液，研究表明，石斛酚和丁香酸对醛糖还原酶和诱导型一氧化氮合酶具有良好的抑制作用，具有抗高渗、抗氧化的作用，联用具有良好的协同作用。Wu等[33]研究发現，鼓槌石斛的石斛酚具有抑制醛糖还原酶的作用，为治疗糖尿病性白内障提供了新切入点。
3.3? 降血糖
石斛养阴清热润燥，自古以来就是治疗消渴（糖尿病）的专药。石斛还能和其他中药有效成分按照合适的比例组成复方发挥降血糖作用，石斛及其复方制剂的降血糖作用在模型动物和临床治疗研究中均有体现。石斛水提物对链脲霉素诱导的糖尿病小鼠有显著降血糖功效，与盐酸二甲基双胍效果相近[34]。
3.4? 调血脂
季爱兵等[35]研究铁皮石斛水提物能有效降低高脂血症小鼠血清中TC、LDL-C，提高小鼠血清中HDL-C。陈晶[36]研究金钗石斛总生物碱可降低APOE-/-小鼠血脂水平，对其血管具有保护作用，其机制可能与抑制炎症因子环氧化酶-2、IL-1β、IL-6、TNF-α的产生，并降低其蛋白水平达到控制炎症目的，从而控制及稳定血管斑块的形成。
3.5? 抗凝、抗血栓
李婵娟[37]研究结果显示，除报春石斛和翅梗石斛外，鼓槌石斛、长距石斛、球花石斛、玫瑰石斛、叠鞘石斛、黑毛石斛、流苏石斛、金钗石斛均有较好的抗凝、抗血栓作用。林萍等[38]比较束花石斛、金钗石斛、球花石斛和鼓槌石斛的乙醇提取物对小鼠全血凝血时间的影响。结果表明，束花石斛对凝血时间的延长作用最为显著。
3.6? 抗肿瘤
葛晓军等[39]研究发现，金钗石斛多糖对白血病细胞有杀伤作用。安欣等[40]通过MTT实验发现，金钗石斛生物碱可明显抑制乳腺癌细胞生长。Charoenrungruang等[41]研究表明，石斛酚能抑制非小细胞肺癌H460细胞的迁移行为。朱启彧[42]研究表明，石斛活性化合物毛兰素能显著抑制膀胱癌EJ等细胞的增殖，对结肠癌细胞Caco-2的增殖具有一定抑制作用且通过线粒体途径诱导Caco-2細胞凋亡。孙婧[43]发现，铁皮石斛提取物及其活性成分毛兰素能够抑制Luminal A型乳腺癌细胞增殖，促使其停滞在G2/M期。石斛提取物有望成为新一代天然抗肿瘤药物。
3.7? 其他
姜琳珊等[44]研究发现，金钗石斛总碱对小鼠空间学习记忆能力具有改善作用;此外，对金钗石斛多糖的研究中也发现相同活性。金钗石斛多糖还具有抗疲劳作用[45]及降血压作用[46]。
4? 结语
近年来，专家学者对中药材石斛进行了大量的研究，发现其所含化学成分多，药理活性广泛，尤其是抗氧化、抗肿瘤、降血糖和增强机体免疫作用，受到广泛关注，但对化学成分与药理活性之间的关系有待深入研究。另外，由于品种众多，栽培环境、生长采收、加工贮藏等都会对导致其主要成分的差异，因此，不同中药材石斛质量控制的特征化合物与加工方式之间关系有待下一步继续研究。在指纹图谱分析方面，目前主要集中在HPLC指纹图谱相似度法，其得到的特征峰所对应的化学成分大多不明，而选择液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）和GC-MS能获得更多指纹图谱化合物信息，以及色谱、质谱、核磁共振、分子生物学等多指标综合评价系统，是未来研究指纹图谱的重要趋势。
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