Herba Cistanche (Rou Cong Rong): pregled njene fitokemije in farmakologije-Ⅰ

1. Uvod

HerbaCistančeobsega 22 vrst po vsem svetu in je razširjen predvsem v sušnih območjih in celo puščavah po Evraziji in severni Afriki, na primer na Kitajskem, Japonskem, v Iranu, Indiji in Mongoliji.1)Med vsemi temi rastlinami najdemo na Kitajskem štiri glavne vrste in variantno vrsto glede na taksonomski indeks kitajskih višjih rastlin; vse te vrste se v kitajščini imenujejo Rou Cong Rong.2)Te vrste vključujejoCistanche deserticolaYC Ma,C. tubulosa (Schenk) R. Wight, C. sinensis G. Beck, C. salsa (CA Mey.) G. Beck in C. salsavar.albifloraP.F.TuetZ.C.Lou.3) Posušena sočna stebla rod Cistanche Hoffmg. Et Link spada v družino Orobanchaceae.4) Med temi štirimi rastlinami Cistanche sta bili samo C. deserticola in C. tubulosa potrjeni kot uradni rastlini v Kitajski farmakopeji (izdaja 2015), čeprav se pogosto uporabljata C. salsa in C. sinensis v regijah Ningxia in Xinjiang zaradi njihovih izjemnih zdravilnih učinkov in pomanjkanja vira C. deserticola in C. tubulosa. Kar zadeva Japonsko farmakopejo, so posušena stebla C. salsa, C. deserticola in C. tubulosa odobrena kot surovo zdravilo "Nikujuyou."5) Poleg tega so tri vrste, vključno s C. tubulosa, ki je razširjena predvsem v osrednji Sahara (Tassili N'Ajjer); C. tinctoria, ki je lokalno znana kot zdravilo za zdravljenje sladkorne bolezni, driske in bolečin v trebuhu v saharsko-sredozemski regiji, C. violacea, ki je holoparazitska rastlina na Chenopodiaceae in Limoniastrum v severni Afriki, sta predstavljena Cistanche v alžirski Sahari .6) Cistanche je bil prvič omenjen v Herbal Classic Shen Nonga in ima zelo dolgo medicinsko zgodovino na Kitajskem.7) C. tubulosa (Kanka-nikujuyou v japonščini) se tradicionalno uporablja za spodbujanje krvnega obtoka.8) V Koreji Cistanche ima tudi dolgo medicinsko zgodovino in C. je poročal o disfunkcionalnih boleznih v korejski medicinski knjigi, imenovani DonguiBogam.9) Trenutno se na splošno uporablja za zdravljenje kronične ledvične bolezni, ženske neplodnosti, morbidne levkoreje, obilne metroragije in zaprtja pri starejših. 10) Že od antičnih časov so ga uporabljali tudi kot zeliščno zdravilo za zdravljenje pomanjkanja ledvic. 11) Med toniki v tradicionalni kitajski medicini (TCM) je to zdravilo splošno sprejeto kot vrhunsko in je bilo počaščeno kot "puščavski ginseng". ." Poleg izjemne uporabe na Kitajskem se Herba Cistanche uporablja tudi kot zdravo prehransko dopolnilo na Japonskem in v jugovzhodni Aziji, znanstveniki v mnogih državah, kot so Japonska, Koreja, Nemčija, Rusija, Avstralija, Grčija, Alžirija in Italija, pa so naredili veliko sodobnih znanstvenih raziskav. raziskave o tej rastlini od leta 1980.12) Kemijske raziskave so pokazale, da so feniletanoidni glikozidi (PhG), iridoidi, lignani in polisaharidi glavne sestavine teh vrst,13,14) inIzvlečki Herba CistancheRaziskovalci po vsem svetu so dokazali vrsto farmakološko aktivnih funkcij, ki vključujejo izboljšanje kronične ledvične bolezni in zaprtja pri starejših, povečanje sposobnosti učenja ali pomnjenja, zdravljenje Alzheimerjeve bolezni (AD) in izboljšanje imunosti.1,15– 18)

Ta članek v glavnem posodablja razpoložljive informacije o fitokemičnih sestavinah, farmakološkem delovanju in varnosti Cistanches Herba, da bi zagotovil uporabne informacije za razvoj rastlinskih zdravil in pripravkov kitajske medicine iz te zdravilne rastline.

NARAVNA CISTANCHE TUBULOSA TRADICIONALNA KITAJSKA MEDICINA PHGS75% ECH 30% ACT 12%

2. Fitokemija

Poročali so, da ima C. salsa kot orientalski medicinski tonik na Japonskem sestavine, kot so monoterpenski glukozid, iridoidglukozid, fenilpropanoidni glikozid in lignan glikozidzgodaj v letih 1983–1986 Kobayashi, kar je morda najzgodnejše sodobno raziskovalno poročilo o kemičnih sestavinah Cistanche. Do sedaj je bilo iz rastlin Cistanche pridobljenih 213 spojin, vključno s PhG, benzil glikozidi, fenilaciliranimi oligosugarji, iridoidi, monoterpenoidi, lignani, steroli, alkaloidi, polisaharidi in drugimi spojinami. Med njimi predstavljajo PhG največji delež glede na druge vrste spojin. Kemijske strukture, o katerih so že poročali pri rastlinah Cistanche, so prikazane na slikah 1–9.

2.1. PhGs

PhG so veljali za glavne aktivne sestavine v vrsti Cistanche. So vrsta fenolne spojine, za katero je značilna -glukopiranozidna struktura, ki nosi hidroksi feniletilni del kot aglikon. Ta vrsta spojine običajno vključuje več acilnih skupin, kot so cimetova kislina, p-kumarinska kislina, kofeinska kislina, ferulinska kislina in je ferulinska kislina, ter različne sladkorje, kot sta ramnoza in ksiloza, ki so vezani na glukozni ostanek preko estra ali glikozidne vezi. V zadnjih nekaj desetletjih so v rastlinah Cistanche poročali o 85 PhG, vključno s 6 monosaharidnimi glikozidi, 52 disaharidnimi glikozidi in 27 trisaharidnimi glikozidi (tabela 1). Strukture spojin PhG so predstavljene na sliki 1. Na splošno monosaharidni glikozidi vsebujejo le glukozil, vezan na položaju C-8 feniletanola. Disaharidni glikozidi na splošno vsebujejo Rha (1→3) Glc vez. V trisaharidnih glikozidih je druga glukoza ali ramnoza na položaju C-6 notranje glukoze.

2.2. Benzil glikozidi

Lei et al. so leta 2007 prvič pridobili štiri benzil glikozide iz C. salsa.47) Nato so leta 2013 iz C. deserticola izolirali in identificirali še tri benzil glikozide. 44) Strukture benzil glikozidov so podobne strukturam PhG. Glukozil se pogosto poveže neposredno z aglikonom benzilnega alkohola in kumaroilno ali kafeoilno skupino, ki se običajno nahaja na položaju glukozilC-4ali C-6 (slika 2; tabela 2).

2.3. Fenilacilirani oligosladkorji

Do danes je bilo pridobljenih devet fenilaciliranih oligosladkorjev iz rodu Cistanche (slika 3; tabela 3). V teh fenilaciliranih oligosladkorjih je sladkorni del sestavljen iz glukoze in ramnoze, povezanih z vezjo Rha (1→3) Glc, in na splošno obstaja kumaroilna ali kafeoilna skupina, povezana na položaju glukozila C-4. Občasno je na položaju glukozila C-6 vezan dodaten glukozilni del.

NARAVNA CISTANCHE TUBULOSA ZA IZBOLJŠANJE SPOLNE FUNKCIJE PHGS75% ECH 30% ACT 12%

2.4. Iridoidi

Iridoidi so vrsta monoterpenoidov, zgrajenih iz 10-ogljikovega skeleta izoprenskih gradbenih enot s ciklopentanopiranskim obročnim sistemom. Med študijami identifikacije in razjasnitve strukture iridoidnih sestavin iz vrste Cistanche so bili izolirani 4 iridoidni aglikoni in 23 iridoidnih glikozidov (tabela 4; slika 4). Njihove strukturne značilnosti je mogoče povzeti na naslednji način. Glukozil je običajno vezan na položaju aglikona C-1, karboksil je običajno vezan na položaju aglikona C-4, H-5 in H-9 pa sta -orientirana. Hidrogenacija se po nesreči pojavi pri C-3 in C-4, medtem ko se hidroksilacija pogosto pojavi pri C-6, C-7, C-8 in C-10 . Včasih lahko pride do dehidracije med C-10 hidroksilom in tistim pri C-1 ali C-3, da nastane epoksidna podstruktura.

2.5. Monoterpenoidi

Doslej je bilo iz rastlin Cistanche izoliranih 14 monoterpenoidov, med katerimi so 4 monoterpeni in 10 monoterpenskih glikozidov (tabela 5; slika 5). Njihove strukturne značilnosti je mogoče povzeti takole: metil je na splošno vezan na aglikonskem položaju C-2 ali C-6 in dvojna vez se pojavi med C-2 in C-3 . Tudi položaji med C-6 in C-7 ali med C-7 in C-8 imajo pogosto dvojno vez. Hidroksilne ali karboksilne skupine so v monoterpenih pogosto povezane na položaju C-1, hidroksil pa je običajno vezan na C-8. Monoterpenski glikozidi so vsi monoglikozidi, ki vsebujejo samo glukozil, vezan na aglikonski C-1 ali C-8 poziciji.

2.6. Lignani

Do sedaj sta obstajala 2 lignan aglikona in 15 lignanglikozidov, prečiščenih iz rastlin Cistanche (tabela 6; slika 6).

2.7. steroli

Steroli so relativno redki v rastlinah Cistanche in v tem rodu so poročali le o petih takih spojinah (tabela 7). Strukture sterolnih spojin so predstavljene na sliki 7.

2.8. Alkaloidi

Rastline cistanche vsebujejo tudi alkaloide in približno 19 spojin je bilo najdenih in razjasnjenih (slika 8; tabela 8).

NARAVNA CISTANCHE TUBULOSA HERB CISTANCHE PHGS75% ECH 30% ACT 12%

2.9. Druge vrste spojin

Nekatere druge spojine, kot so fenolni glikozidi, flavonoidi in dolgoverižni derivati ​​maščobnih kislin, so bile izolirane iz rastlin Cistanche (tabela 9; slika 9). O znatnem deležu polisaharidov so poročali tudi pri vrstah Cistanche.75) Veliko število študij je pokazalo, da se polisaharidi štejejo za aktivne sestavine za krepitev telesne imunosti in kažejo delovanje proti staranju in proti raku pri Herba Cistanche. 76–78)

3. Farmakologija

Cistanches Herbaima široko medicinsko uporabo kot neke vrste TKM. Številni raziskovalci so raziskovali njegovo farmakološko delovanje v tradicionalnih zapisih in potrdili njegov terapevtski potencial v sodobnih metodah. Študije biološke aktivnosti so pokazale, da Cistanches Herba izkazuje širok spekter farmakoloških aktivnosti, kot so antioksidacija, proti senilni demenci,anti-parkinsonova bolezen, imunoregulacija, učinke proti staranju, zaščito jeter in učinke proti miokardni ishemiji, ki jih je mogoče pripisati predvsem njegovim bioaktivnim sestavinam, vključno s PhG, polisaharidi itd. Kot glavni aktivni sestavini rastlin Cistanche sta bili komponenti 2 in 11 izbrani kot referenčni snovi za nadzor kakovosti v

Kitajska farmakopeja. Predpisano je, da skupna vsebnost teh dveh spojin ne sme biti manjša od 0,30 in 1,5 % vC. deserticola in C. tubulosa, kar lahko kaže na različne farmakološke reakcije na podlagi PhG.86) Kljub temu ni dovolj oceniti kakovosti zelišč Cistanche samo na podlagi teh dveh spojin PhG, ker ne moreta predstavljati učinkovitih sestavin PhG. Do sedaj je bilo na desetine bioaktivnih PhG uporabljenih kot referenčne snovi za oceno kakovosti zelišč Cistanche, celo njihovih ustreznih formulacij.87) Metoda RPLC hidrofilne interakcijske kromatografije (HILIC)-MS/MS za 23 analitov, vključno s tremi organskimi kislinami, štirimi nukleozidov, dveh sladkorjev, ene aminokisline, enega benzil glukozida, dveh lignanov, sedmih PhG in treh iridoidov, so v C. tubulosa opravili Yan et al. leta 2017 in rezultati so pokazali, da je teh 23 komponent pokazalo širok razpon vsebnosti in znatne razlike med 20 serijami C. tubulosa, od katerih so bile vsebnosti spojin 2, 11 in 202 v izobilju, medtem ko je ferulna kislina pokazala porazdelitev v sledovih v teh 20 serijah .88) Leta 2018 so Dong et al. izvedli primerjavo sedmih PhG, vključno s spojinami 1, 2, 3, 5, 11, 12 in 67 med C. deserticola in C. tubulosa samo z enim markerjem z uporabo na novo izračunane metode relativnega korekcijskega faktorja. Rezultati analize so pokazali, da so bile kemične sestave in vsebnost teh 7 PhG precej različne.89) Leta 2019 so Zhang et al.90) analizirali spremembe skupnih PhG, skupnih polisaharidov in vsebnosti štirih PhG v surovem produktu C deserticola in njen predelan izdelek z uporabo metode UV spektrofotometrije, metode fenola in žveplove kisline oziroma metode HPLC. Rezultati so pokazali, da ima predelana C. deserticola višje količine skupnih polisaharidov, skupnih PhG in spojin 12 in 14 kot surova C. deserticola, medtem ko se je vsebnost spojin 1 in 2 po predelavi zmanjšala. Poleg tega obstajajo tudi številne druge raziskave o kvantitativni analizi Cistanche Herba zaradi njihove očitne in izjemne farmakološke aktivnosti.91–97) Treba je potrditi, da so povezane kvantitativne raziskave učinkovin Cistanche postavile trdne temelje za njegovo povezane raziskave o farmakoloških dejavnostih.

3.1. Antioksidacija

Antioksidativno delovanje je proti prostim radikalom. Antioksidantna zdravila lahko zmanjšajo poškodbe prostih kisikovih radikalov na steni krvnih žil in tako igrajo vlogo antibakterijske skleroze. Shi et al.98) so najprej ugotovili, da imajo izvlečki iz vrste Cistanche učinek zaviranja peroksidacije lipidov in učinek izboljšanja imunosti. PhG iz Cistanches Herba bi lahko znižali ravni lipidnega hidroperoksida pri ljudeh, ki je veljal za učinkovitega za antioksidativno delovanje.99,100) Fenolna hidroksilna skupina v PhG je potrebna za antioksidativno delovanje. Študija je pokazala, da zaradifenolni hidroksiPhG se lahko povežejo s prostimi radikali in aktivirajo antioksidativne obrambne sisteme, s povečanjem števila fenolnih hidroksilnih skupin pa se poveča antioksidativna aktivnost.34) V drugi študiji so glikozidi Cistanche pokazali zaviralne učinke na lipideproizvodnjo hidroperoksida in tromboksana v kunčji krvi, kar je razkrilo, da imajo ti glikozidi zaščitne učinke pred hemoragičnim šokom in reperfuzijsko poškodbo.101) Wu et al.102) so ugotovili, da imajo PhG iz C. salsa zelo visoko antioksidativno aktivnost. Druge študije so pokazale, da so PhG iz C. deserticola močno povečali aktivnosti superoksid dismutaze, kar je zmanjšalo raven malondialdehida v mišjih srcih, jetrih in možganih; zato so avtorji verjeli, da lahko PhG zaščitijo skeletne mišice pred oksidativnimi poškodbami z odpravo čezmernega kopičenja prostih radikalov.103) Raziskovalci so se osredotočili na naravne antioksidante v boju proti diabetični nefropatiji, rezultati študije pa so pokazali, da lahko PhG iz C. deserticola zavirajo reaktivne kisikove proste radikale in vitro in popravljajo poškodbe prostih radikalov, povezane z diabetično nefropatijo.104) Liang et al.105) so poudarili, da imajo PhG, ekstrahirani iz Herba Cistanche, zaščitne učinke na DNK človeške sperme z oksidativnimi poškodbami leta 2015. Spojina 18, pridobljena iz rastlin Cistanche, lahko poveča feokromocitom sposobnost preživetja celic (PC12) proti H2O2-inducirani citotoksičnosti in hkrati zmanjša stopnjo apoptoze.106) Wang in Zhao107) sta in vitro ugotovila antioksidativno aktivnost polisaharidov C. deserticola in ugotovila, da lahko polisaharidi lovijo proste radikale vključno s hidroksilnim radikalom, superoksidnim anionskim radikalom, singletnim kisikom in difenil acilom. Leta 2016 je bila vzpostavljena učinkovita ekstrakcija polisaharidov C. tubulosa s pomočjo ultrazvoka in njeni polisaharidi so pokazali znatno antioksidativno aktivnost.108) Druga študija je poudarila, da so imeli polisaharidi iz C. tubulosa tudi veliko antioksidativno aktivnost, ko so jih ocenili za difenil acil in hidroksilne radikale kot tudi lovilno sposobnost bakrovih ionov in vitro. 109) Če povzamemo, so PhG in polisaharidi v rastlinah Cistanche glavni antioksidanti.

3.2. Anti-Alzheimerjeva bolezen

AD je ena najbolj škodljivih nevroloških bolezni, s katerimi se srečujejo starejši posamezniki, in je v središču številnih raziskav. Kot TCM so študije dokazale, da imajo vodni in alkoholni izvlečki Cistanches Herba dobre učinke proti Alzheimerjevi bolezni. Podatkovna baza indeksa cen življenjskih potrebščin na Kitajskem je objavila, da so glikozidi v kapsulah Cistanche in Cistanche Yizhi odobreni za zdravljenje AD.110) Faktor rasti živcev (NGF) lahko izboljša delovanje spomina, korejski znanstveniki111) pa so ugotovili, da lahko Cistanches Herba stimulira izločanje NGF, izboljšanje kognitivnih vedenj, povezanih s spominskimi sposobnostmi. Intracisternalna infuzija amiloidnega peptida 1–42 (A 1–42) pri podganah je bila primarno odložena v čelni korteks in hipokampus, kar je povzročilo pomanjkanje spomina pri vedenjskih nalogah in povzročilo patologijo, podobno AD. Dokazano je, da izvlečki iz C. tubulosa zmanjšujejo kognitivne okvare, ki jih povzroča A 1–42, tako da obrnejo delovanje holinergičnih nevronov in blokirajo odlaganje amiloida.112) Nevrotoksičnost amiloidnega peptida 25–35 (A 25–35) lahko povzroči poškodbe holinergičnega sistema, ki je pomemben dejavnik kognitivne disfunkcije. AD. Luo113) je razložil učinke in mehanizem glikozidov Cistanche v podganem modelu AD, induciranega z A 25–35, in predlagal, da bi PhG lahko zmanjšali aktivnosti acetilholinesteraze in vsebnost Ca2+ v hipokampusu pri podganah v modelu AD, kar bi spodbudilo normalne ravni acetilholina in izboljšajo učne in spominske sposobnosti podgan z AD.114) Poleg tegaizvleček C. tubulosa, ki vsebuje PhG, podobno kot spojini 2 in 11, bi lahko izboljšal kognitivno disfunkcijo, ki jo povzroča A 1–42, z blokiranjem odlaganja amiloida in obračanjem holinergične in hipokampalne dopaminergične nevronske funkcije.115) Li et al.116) so ocenili nevroprotektivne učinke Cistanches Herba pri bolnikih z AD in ugotovila, da so se ravni celotnega proteina tau, faktorja tumorske nekroze- in interlevkina-1 znižale v skupini kapsul Cistanches Herba, kar je dokazalo, da ima ta rastlina potencialne nevroprotektivne učinke za AD. PhG imajo zaščitne učinke na kognitivno disfunkcijo z izboljšanjem sinaptične plastičnosti v modelu AD podgan. Jia et al.117) so razkrili, da lahko ta zaščitni mehanizem AD zavira citotoksičnost, ki jo posreduje dajanje A 1–42, in zmanjša oksidativni stres. Drugi poskus je tudi ugotovil, da PhG ščitijo nevrone z znižanjem izražanja proteinov A 1–42 in A 1–40 v hipokampusu miši. Vsi ti rezultati zagotavljajo teoretično podporo za nadaljnji razvoj novih zdravil proti AD.118)

NARAVNA CISTANCHE TUBULOSA ZA PROTI ALZHEMIMERJEVI BOLEZNI PHGS75% ECH 30% ACT 12%