《Molecules》:Herbal Textual Research, Phytochemistry, Pharmacology and Toxicity of Atractylodis Rhizoma: A Comprehensive Review
Jin Sun,
Juhui Qiao,
Jian Tang,
Nuo Cheng,
Miaomiao Gao,
Jingrong Yang and
Baixin Kou
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这是一篇关于传统中药苍术(Atractylodis Rhizoma, AR)的系统性综述。文章详尽梳理了其历史沿革、传统应用、已鉴定的327种化学成分(包括倍半萜、聚乙炔等),并深入探讨了其抗菌、抗炎、保肝、神经保护等多重药理活性,特别在治疗现代胃肠疾病和流感方面展现出显著潜力。本文旨在将活性成分与主要疗效相关联,并为未来研究指明方向。
1. 引言
苍术(Atractylodis Rhizoma, AR)是中医的一味要药,以其燥湿健脾、祛风散寒、明目的功效备受推崇。其应用历史可追溯至《尔雅》,在《神农本草经》中被列为“上品”。然而,在汉魏及以前的医籍中,苍术(苍术)与白术(白术)并未明确区分,统称为“术”。直至《本草经集注》,两者才开始分用。历史上,众多经典名方如完带汤、苓桂术甘汤、平胃散、胃苓汤等均使用了苍、白术。为防止混淆与误用,进行深入的本草考证至关重要。苍术属植物主要包括茅苍术(A. lancea)和北苍术(A. chinensis),后者分布更广,其功效与茅苍术相当。尽管在苍术的化合物分离、鉴定及潜在药理活性研究方面已取得显著进展,但对其化合物结构组成及潜在作用机制的综合研究仍显不足。在此背景下,本文对苍术进行了全面回顾与分析,旨在为相关研究提供参考与依据。
2. 本草考证
2.1. 起源
通过对古代本草典籍中形态记录的梳理可知,对“术”的认识经历了从笼统到细化的过程。战国时期的《尔雅》奠定了“术”的概念,将其与蓟类植物相关联。关键的转变发生在南北朝时期,《本草经集注》首次出现了“苍术”之名,并描述其“叶细无杷,根小苦而多膏”。“多膏”的特征正对应茅苍术中挥发油含量高的特点。明清时期的本草,如《本草原始》和《本草崇原》,进一步细化了品质标准,强调了“毛苍术”表皮黑、肉黄、有朱砂点的鉴别特征,并记录了江苏、河南、陕西等多个产区。这延续两千年的记载过程,从植物学和文献学角度证实了苍术的主要基原是茅苍术,北苍术是其地理和形态上的变种。
2.2. 传统民族药学、用途及方剂考证
苍术性辛、苦、温,归脾、胃、肝经,功能燥湿健脾,祛风散寒,明目。主要用于湿阻中焦、脘腹胀满、泄泻、水肿、脚气痿躄、风湿痹痛、风寒感冒、夜盲及眼目昏糊等症。经考证,共梳理出197首内服方和3首外用方,其中54首使用了米泔水制苍术以调理脾胃不和。对苍术历史应用的分析跨越六个朝代,涵盖六大疾病类别。宋代是苍术应用的高峰期,方剂数量最多(88首),治疗范围最广,尤其侧重于胃肠道疾病和外感/痛症,眼科方剂也占相当比例。明代方剂数量次之,外感/痛症应用略多于胃肠疾病。清代方剂虽少,但胃肠应用仍占主导。值得注意的是,眼科用途主要集中在宋代。这些发现表明,苍术在历史上一直被应用于胃肠道疾病,进一步验证了其“燥湿健脾”这一传统功效在现代临床实践中持续应用的科学基础和连续性。
2.3. 现代制剂研究
苍术以其独特的燥湿健脾、祛风散寒功效,在历史长河中得到了验证,保留了大量沿用至今的传统复方。随着现代药理学和中药学的进步,这些复方得到了进一步开发与应用。因此,开发出了颗粒剂、胶囊剂、片剂、丸剂等多种剂型,广泛用于治疗湿阻中焦、脾胃不和等症。目前,对《中国药典》收录的54个含苍术成方制剂的统计分析揭示了该药在现代中成药中的总体分布特征:剂型多样,适应症集中,融合了传统与现代制药技术。丸剂是核心载体,支撑了苍术在消化、泌尿、风湿系统的大量应用;而颗粒剂、胶囊、片剂等现代剂型则拓展了给药途径和适应症范围,同时保留了其传统功效。
3. 植物化学
迄今为止,已从苍术中鉴定出327个小分子化合物,涵盖倍半萜、单萜、聚乙炔、三萜、酚酸、黄酮和甾体等多种结构类型。从相对丰度看,苍术的主要活性成分是亲脂性的,积累在挥发油和树脂中,主要包括倍半萜和聚乙炔。在倍萜类中,苍术酮(atractylon)、茅术醇(hinesol)、β-桉叶醇(β-eudesmol)以及苍术内酯I、II、III (atractylenolides I, II, III)是报道最多的优势成分,构成了其胃保护、抗炎等药理作用的核心生物活性基础。定量分析表明,茅术醇和β-桉叶醇是茅苍术的特征性高含量成分,而苍术酮和γ-桉叶醇(γ-eudesmol)在北苍术中含量显著更高。聚乙炔,特别是苍术素(atractylodin)及其衍生物,是另一类具有保肝活性的关键主要生物活性成分,其在茅苍术中的浓度显著高于北苍术。此外,许多饱和及不饱和烃类等痕量成分虽贡献了其复杂的香气特征,但可能不是其经典治疗作用的主要驱动因素。对植物化学数据的批判性评估还需考虑真实植物代谢物与潜在分析副产物的区别。苍术酮与苍术内酯之间的生物合成关系值得注意。苍术酮化学性质不稳定,暴露于空气、光或热时容易发生自氧化。机制研究表明,苍术酮通过水合、开环和羧化等一系列反应氧化转化为苍术内酯I,后者可进一步转化为苍术内酯II和III。因此,虽然这些内酯确实存在于加工过的药材中,但其定量水平可能不能完全代表新鲜根茎的天然代谢谱,且测量到的苍术内酯中有一部分(尤其在干燥或陈化样品中)可能是苍术酮氧化的产物。此外,邻苯二甲酸酯类化合物的存在强烈提示其为污染而非真正的植物化学成分。两种法定物种的比较分析揭示了不同的化学特征,构成了传统医学中区分它们的基础,也使得在现代药理学研究中必须明确物种。最显著的化学分类学差异在于优势倍半萜模式:茅苍术以高浓度的茅术醇、β-桉叶醇和苍术醇(atractylol)为特征,而北苍术则以高含量的苍术酮和γ-桉叶醇为特征。此外,茅苍术的聚乙炔(特别是苍术素和乙酰苍术素醇)积累量显著高于北苍术,使得聚乙炔含量成为区分两者的关键因素,可能导致所报道的生物活性(如保肝作用)存在差异。这些清晰的定性和定量差异强调了在任何实验研究中明确物种的绝对必要性,以确保结果的可重复性和观察到的药理效应的正确归因。
4. 药理学与毒性
现代药理学研究证实了苍术广泛的生物活性,与其传统用途相呼应。
4.1. 抗菌与抗病毒活性
苍术提取物及其活性成分(如苍术素、β-桉叶醇)对多种细菌和真菌表现出抑制作用。特别值得注意的是,其在抗流感病毒方面的潜力,研究表明其可通过调节免疫反应和抑制病毒复制发挥作用。
4.2. 抗炎与免疫调节作用
苍术内酯I、苍术酮等成分被证实具有显著的抗炎效果。其作用机制涉及抑制核因子κB (NF-κB)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等炎症信号通路,降低肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、白细胞介素-6 (IL-6)等促炎因子的表达。
4.3. 胃肠道保护作用
这是苍术“燥湿健脾”功效的现代科学阐释核心。其活性成分能增强胃肠动力,保护胃黏膜,抗溃疡,并通过调节肠道菌群和肠道屏障功能来改善胃肠道紊乱。
4.4. 肝保护与神经保护作用
苍术提取物,特别是其中的聚乙炔类成分,在化学性肝损伤模型中显示出保肝效应。此外,一些倍萜类成分被发现具有神经保护潜力,可能通过抗氧化和抗凋亡途径,为神经退行性疾病的研究提供了线索。
4.5. 其他活性
研究还报道了苍术的抗氧化、抗肿瘤等活性,但这些研究大多处于初级阶段,其明确的活性成分和作用机制有待进一步阐明。
4.6. 毒性
总体而言,苍术在常规剂量下使用是安全的。但大剂量或长期使用可能引起胃肠道不适。现代毒性研究关注其特定成分的潜在毒性,但现有数据仍不完整,需要更系统的安全性评价。
5. 总结与展望
本综述系统梳理了苍术的本草历史、化学成分、药理活性及现代应用。苍术作为一种拥有两千年应用历史的传统草药,其“燥湿健脾、祛风散寒”的核心功效得到了现代科学研究的支持,特别是在治疗胃肠道疾病和流感方面显示出明确潜力。从植物化学角度,已鉴定出327种成分,其中倍萜和聚乙炔是其主要活性物质,且茅苍术与北苍术在化学组成上存在显著差异,这强调了在未来研究和质量标准中明确物种来源的重要性。当前研究主要集中在提取方法和药效学,未来应运用多组学、分子生物学等技术进一步阐明其活性成分及靶点,并解决其生物利用度低的挑战。通过将传统智慧与现代科技相结合,苍术这一古老药材有望在当代医疗保健中发挥更大价值。