球兰属植物的研究进展

作者：魏金婷,曾碧榕,刘文奇

【关键词】 球兰;青草药;医药应用

球兰(hoys)又称腊兰、腊花、瓷花、腊泉花等，为萝摩科球兰属多年生常绿蔓性草本植物。球兰开花时绽放一簇簇伞形的腋生聚伞花序，常常由12～30朵星状小花聚集成球形，故名球兰［1］。球兰极具观赏价值、经济价值和药用价值，球兰性温，味微甘，具有清热化痰、消肿止痛、通经下乳、舒筋活络之功效；主治流行性乙型脑炎、肺炎、支气管炎、睾丸炎、风湿性关节炎、小便不利等疾病；外用治疗痈肿、疔疮［2］。近年来国外对球兰的研究日趋深入，已有其相关化学成分和药理活性方面的报道。球兰的医药功效及其施治在国内也越来越受到注重和应用。

为了更好地利用植物资源，弘扬民间草药，本文综述了最近国内外关于球兰属植物的大部分研究成果，从球兰的植物形态、品种分类、化学成分和结构、在室内环境中的固碳和蒸腾特性、药理活性作用和毒性作用及其临床和民间应用几个方面综合介绍，希望此项工作对进一步研究和开发球兰提供有意义的帮助。

1 球兰属植物的形态和品种

球兰植株多藤本状，肉质茎，附着于它物上生长，每年可生长2～3 m，茎节上有2～5条或更多的短气生根，不入土，不伸长。球兰叶厚多肉，匀称地对生在枝蔓上，也有三叶簇生，呈卵形或卵状长圆形，侧脉不明显，全缘，长3～12 cm，宽2～3 cm，于叶柄顶端向下急弯，叶面浓绿色，叶背浅绿带白色。球兰盛夏开花，花在叶腋中抽生，具有短柄状花梗，长度小于5 cm，质柔韧，有的枝蔓开一两朵，有的开四五朵，花序似彩伞打开。花冠白色或带粉红红晕，直径约2 cm，心部淡红色，副花冠放射呈星状，有香气，花期5～9个月［3］。球兰产于东南亚、澳大利亚，分布于热带和亚热带雨林中，广泛分布于喜马拉雅山中部、印度的尼科巴群岛和安达曼延岸、日本、澳大利亚以及苏门答腊海岸，在我国福建、云南、广西、广东、海南和台湾地区也有分布。在原生环境中，球兰多附生于森林底层的林木树干或石壁上，其性喜高温、高湿和半阴的环境，适宜多光照和稍干的土壤。

已知的球兰属植物有二十几种，包括hoys carnosa、hoys motoskei、hoys species、hoys austrlis、hoys latifolia、hoys crassipes，hoys diversifolia、hoys fraterna、hoys bandaensis、hoys ovalifolia、hoys cinnamomifolia、hoys coronaria、hoys lacunose、hoys macrophylla、hoys obovata、hoys sheperdii、hoys bella、hoys angustifolia、hoys pseudolanceolata、hoys mulriflora、hoys imperialis、hoys crassipes、hoys olngifolia和hoys purpurio等，其中hoys carnosa、hoys species、hoys lacunose、hoys austrlis等品种具有药用活性成分［4］。球兰极具观赏价值，近年来，在澳洲和美洲相继培育出不少的球兰新品种。诸如“三色球兰”，每片叶均有深绿、乳白、浅红3种色调，宛如一块五彩云石的切面；“皱叶球兰”，其叶为圆形，外有皱纹，连续着生在一条藤上，好像一串串铜钱；“镶边球兰”，叶上有乳白色的斑，新叶有时呈粉红色，极为美观；“旋卷球兰”，叶片扭卷绕于茎蔓上，形状十分奇特。这些品种的观赏价值和经济价值均很高。与球兰同属相似植物在我国有20余种，均有观赏价值，产西南部至东南部。我国含有药性的球兰多数为hoys carnosa (linn. f.) r. brown品种，别名有铁加杯、金雪球、牛舌黄、石壁梅、金丝叶、绣球叶、蜡兰、玉绣球、爬岩板、大石仙桃。我国常见栽培或野生的还有：香花球兰hoys lyi，茎被黄毛，叶薄革质，椭圆状披针形或倒披针形，花序花较少，白色，产四川、贵州、云南及广西；毛球兰hoys villosa，叶长圆形，花白色，径达1.2 cm，产云南、贵州、广东及广西；铁草鞋 hoys pottsii，叶具三出脉，每花序具多花，白色，产台湾、云南、广东及广西；荷秋藤hoys lancilimba，叶披针形至长圆状披针形，花大，径2.5～3 cm，产云南、广东及广西；凹叶球兰hoys obovatavar kerrii，叶倒卵形或倒心形，顶端凹缺，广州有栽培；护耳草hoys fungii，枝叶无毛，叶卵形至椭圆形，长8～9 cm，花冠白色，副花冠星状。

2 球兰属植物提取物的化学成分和结构

《全国中草药汇编》中记录民间使用球兰，一般取其茎、叶或全草入药，或绞汁或水煎服，外用时捣烂敷患处，球兰之所以能起到治疗疾病的作用，与球兰中的有效化学成分有很大关系。球兰属植物具有多种化学成分，包括孕(甾)烷、孕(甾)烷糖苷脂类、甾醇、黄烷醇、三萜、倍半萜等。

1995年abe等［5］从球兰(hoya carnosa)茎中发现了孕(甾)烷和孕(甾)烷糖苷化学成分，提取方法是：干燥的球兰茎经甲醇渗滤，甲醇提取液经真空浓缩回收甲醇后用氯仿萃取，氯仿相经硅胶柱层析纯化后确定为孕(甾)烷糖苷，另取一部分氯仿萃取物在温和条件下用0.05 mol/l hcl50%二氧杂环乙烷(dioxane)水解2 h，再用amberlite ira 410阳离子交换树脂脱氧，溶剂经真空浓缩，最后用氯仿萃取。通过硅胶层析法分析得到此氯仿相中成分是孕(甾)烷，水相中成分是糖，氯仿相中的孕(甾)烷流分通过进一步分离得到11种孕(甾)烷。通过数据比对后发现，其中5种是已知结构的化合物，被分别鉴定为(a1)苦绳苷元p(drevogenin p)、(a3)苦绳苷元a(drevogenin a)、(a4)17β牛奶菜宁(17β marsdenin)，(a8)drebyssogenin j和(a9)直立牛奶菜六醇(marsectohexlo)。另外6种是新化合物，通过高分辨质谱hrfabms分析后分别确定为：(a2)11,12二o乙酰苦绳苷元p(11,12dioacetyldrevogenin p)、(a5)11,12二o乙酰基17β牛奶菜宁(11,12diacetate17βmarsdenin)、(a6)8羟基苦绳苷元a(8hydroxydrevogenin a(11oacetyl12oisovaleeroyl17 marsdenin))，(a7)5,6二脱氢非洲白前苷元(11oacetyl12obenzoyl17 marsdenin (5,6didehydrocynafogenin))、(a10)11,12二o乙酰直立牛奶菜六醇(11,12dioacetylmarsectohexol(12oacetyllanceogenin))和(a11)樱花苷元（又称sakuragenin)。这11个孕(甾)烷结构［5］如下：

从水解后的水相中分离得到4个糖分别是cymarose(cym)、oleandrose(ole)、6deoxy3omethylallose(alm)和glucose(glc)，基于它们的旋光值确定这4个糖全都为d构型。另取一部分上述氯仿提取物经硅胶柱、ods柱分离及其高效液相色谱（hplc）精制后，可分离出23个糖苷［6］，其中3个为已知的化合物：dregeoside ap1(6)、dregeoside ao1(7)和condurangoside do1(10)。糖苷的糖部分的连接被difnoe进一步确认，在difnoe谱中观察到，糖1的h1与糖苷配基的3αh相关，糖2的h1与糖1的h-4相关，糖-1的h-3与糖2的h-4相关，糖-4的h-1与糖3的h-4相关，糖-5的h-1与糖-4的h-4相关。所有的糖苷均可看作由4种糖连接而成： cymcymolealm(type s1)， cymcymalm(4←1)glc(type s2)， cymcymolealm(4←1)glc(type s3)， cymcym cymalm alm(4←1)glc (type s4)。糖苷1(hoyacarnoside a)、4(hoyacarnoside d)、6,8(hoyacarnoside f)、12(hoyacarnoside i)、15(hoyacarnoside l)、17(hoyacarnoside m)、19(hoyacarnoside p)、22(hoyacarnoside s)属于类型s1；糖苷2(hoyacarnoside b)、9(hoyacarnoside g)、13(hoyacarnoside j)属于类型s2；糖苷3(hoyacarnoside c)、5(hoyacarnoside e)、7，10，14(hoyacarnoside k)、16(hoyacarnoside n)、18(hoyacarnoside o)、20(hoyacarnoside q)、21(hoyacarnoside r)、23(hoyacarnoside t)属于类型s3；只有糖苷11(hoyacarnoside h)属于类型s4。

球兰茎中主要成分是孕(甾)烷和孕(甾)烷糖苷，而有研究表明球兰叶中的主要成分是植物甾醇和α谷甾醇。植物甾醇是植物中的一种活性成分，结构与动物性甾醇(胆甾醇)相似，主要包括β谷甾醇、豆甾醇、菜籽甾醇和菜油甾醇4种无甲基甾醇。植物甾醇的种类不同主要表现在c4位所连甲基数目不同及c11位上侧链长短、双键数目的多少和位置等的差异。甾醇的双键被饱和后称为甾烷醇，酯化后称为甾醇酯，化学结构的变化并不影响其生理功能。目前国内从球兰的叶中提取活性成分的方法研究及其结构测试的相关报道比较少，球兰的茎、叶、杆、花、乳汁中的化学成分见表1。魏金婷,等.球兰属植物的研究进展 表1 球兰的茎、叶、杆、花和乳汁中的化学成分

3 球兰属植物在室内环境中固碳和蒸腾特性的研究

球兰属于景天酸代谢途径(cam)植物，通过磷酸烯醇式丙酮酸(pep)羧化物在夜间固定co2，具有夜间吸收co2、净化空气的特性；同时球兰也可以调节湿度，由于其蒸腾作用，绿色植物向空气释放水汽，增加了空气湿度，北方冬季里在相对封闭的空间里栽植植物，空气相对湿度可达50%～70%。

球兰的花在夜间散发出香味，是由其内在的周期性生理特征决定的。altenburge等［7］在对球兰花持续光照的条件下描述了其散发香味的2～3个周期。rayder等［8］研究发现球兰植物在良好的供水条件下能发生cam途径光合作用，其特征是在10～12 d的强水压下，昼夜间气体交换和可滴定酸度的改变，植物的代谢途径从cam途径变成空载cam途径。在复灌期后，该植物在1周内又恢复到原本的cam途径，这种改变使得植物可以在极度干旱条件下存活。以球兰为供试植物，通过对不同室内环境光、温、湿的动态研究，获得了室内光分布的动态曲线，选取具有代表性的直射光、明亮光和阴暗等5种不同室内光环境作为实验区，用li6400光合测定仪对球兰的co2净吸收速率和蒸腾速率的昼夜变化进行测定，计算白天和夜间的固碳量和蒸腾释水吸热量，同时测定供试材料的含酸量和气孔导度，结果表明：球兰具有在白天光照强度越强的环境中其夜间固碳量和蒸腾量越高的趋势。

4 球兰的药理学研究

自19世纪60年代，国内外对于球兰属植物的药理学有一定研究，alen等［9］报道，苏门达腊雨林的hoya diversifolia的甲醇提取物对松材线虫具有体内抗癌活性。kyogoku［10］研究了广岛市的人疾病治疗中出现的球兰过敏(海鞘)引发的职业性哮喘,在球兰中发现了两种螨致敏(职业性过敏)的过敏原。jyo等［11］描述了广岛地区牡蛎塘工人的球兰（海鞘）哮喘，对该病的发展和减敏作用具有免疫学的重要意义。

球兰叶片含有的植物甾醇和α谷甾醇具有多方面的生物活性。由于植物甾醇类似于氢化可的松和强的松等较强的抗炎、消炎作用，但均无可的松类的副作用，因而可作为辅助抗炎药物而长期使用。植物甾醇还具有阿司匹林类的退热镇痛作用，对减少男性前列腺肥大和前列腺癌的发生率也有一定的积极意义。由于植物甾醇乳化性能好而且稳定，特别是谷甾醇对皮肤有很高的渗透性，2%和5%的乳剂能降低脂蛋白，增强脂肪酶活性，防御红斑、抑制皮肤炎症，保持皮肤表面的水分，防止皮肤老化等。

5 球兰的毒性作用

研究发现球兰是产毒素量较高的一种植物，如蜜蜂吸食盆中浸过5.4g “prepn 8169”水溶液的球兰花蜜后全部死亡，在对蜜蜂的接触试验中，发现蜜蜂分别接触了systox(i)(0.05%)、“prepn 4404”(ii)(0.05%)和e605(iii)(0.035%)3种水溶液11、13和4.5 h后100%死亡，用这3种溶液对笼中的蜜蜂进行直接喷雾，蜜蜂全部死亡的时间分别为喷雾后3.5、4和1.5 h。20°c条件下，将蜜蜂放置在i、ii、iii的0.05%或0.35%溶解的蒸气中，蜜蜂分别在6、23和6 h后死去［11］。

6 球兰的临床和民间应用

球兰(hoys carnosa)分布于我国南方，其根茎或全草药用。根据地方草药或药物志的记载，球兰的主要功效是清热化痰、消肿止痛，功用主治肺热咳嗽、痈肿、瘰疬、乳妇奶少、关节疼痛、睾丸炎。但各地方功用各异，如《福建民间草药》［12］用于祛风湿、清肝热、消痈肿；《南宁市药物志》［13］用于内服化痰止咳、消食去积，外用消肿止痛、跌打接骨、瘰疬(煨盐)；《贵州民间药物》［14］用于补虚弱、催乳。国内洪敏俐等［15］依据闽南地区民间用药的验方，取新鲜球兰10 kg，洗净，沥干，绞碎，压榨取汁7 500 ml，往上述药汁中加入4 kg白糖及5 g尼泊金乙酯，搅溶，静置过夜，取其上述清液，蒸馏水补充至10 000 ml，分装于100 ml棕色糖浆瓶中，100℃流通蒸汽灭菌30 min，从而制成球兰止咳糖浆，经过临床应用，验证其具有清热解毒、止咳化痰、祛风利湿的功效，可用于治疗急性上呼道感染、急性支气管炎、慢性支气管炎发作等引起的咳嗽咳痰，中医辩证属肺热咳嗽者。

民间临床应用上的具体处理方法有［16］：(1)治疗肺炎：取球兰1两(小儿每岁2～3叶)，捣烂绞汁，调蜜或水煎服，对大叶性肺炎、支气管肺炎有较好效果，以对肺热喘咳效果最佳，寒痰咳喘效果较差。另有以球兰叶3～11片和荸荠3～11个，洗净绞汁或加水煎服，每日2～3次，治疗麻疹后期并发支气管炎，多数服药1～3 d体温趋向正常。(2)治疗乙型脑炎：取鲜球兰叶适量捣烂绞汁，加30%葡萄糖、0.6%氯仿，1～2岁每次10 ml，5～6岁每次20 ml，10岁以上30 ml，每日3～4次。治疗35例，治愈33例，2例无效(属偏湿型)。(3)治疗口腔溃疡和扁桃体炎:取新鲜球兰叶片，研磨取汁，渗水直接服用；或直接摘下生嚼，口含患处敷疗；也可像草药一样煎服。

民间青草药在新药研制和人类卫生保健中占有重要地位，是大自然在漫长进化过程中形成的，凝结了劳动人民的智慧和经验。球兰，这种盛产于我国闽南地区的民间草药，正以独特的性质吸引着科研人员的关注。本文介绍了球兰的植物形态及品种，分析其化学成分和结构，探讨其在室内环境中固碳和蒸腾的外在特性、药理活性作用及其毒性作用，以及临床和民间应用。若将民间药方结合现代仪器分析手段对球兰进行系统地研究，必将会使球兰这种药用植物获得更为宽广的应用前景。

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