Herba Cistanche (Rou Cong Rong): Ein Überblick über seine Phytochemie und Pharmakologie-Ⅰ

1. Einleitung

HerbaCistancheumfasst 22 Arten auf der ganzen Welt und kommt hauptsächlich in trockenen Gebieten und sogar Wüsten in Eurasien und Nordafrika vor, beispielsweise in China, Japan, Iran, Indien und der Mongolei.1)Von all diesen Pflanzen kommen in China laut dem Taxonomischen Index der höheren Pflanzen Chinas vier Hauptarten und eine Variantenart vor; Alle diese Arten werden auf Chinesisch Rou Cong Rong genannt.2)Zu diesen Arten gehörenCistanche DeserticolaYC Ma,C. tubulosa (Schenk) R. Wight, C. sinensis G. Beck, C. salsa (CA Mey.) G. Beck und C. salsavar.albifloraP.F.TuetZ.C.Lou.3) Die getrockneten saftigen Stängel der Gattung Cistanche Hoffmg. Et Link gehört zur Familie der Orobanchaceae.4) Von diesen vier Cistanche-Pflanzen wurden im Chinesischen Arzneibuch (Ausgabe 2015) nur C. deserticola und C. tubulosa als Heilpflanzen authentifiziert, obwohl C. salsa und C. sinensis häufig verwendet werden in den Regionen Ningxia und Xinjiang aufgrund ihrer bemerkenswerten medizinischen Wirkung und des Quellenmangels an C. deserticola und C. tubulosa. Im japanischen Arzneibuch sind die getrockneten Stängel von C. salsa, C. deserticola und C. tubulosa als Rohdroge „Nikujuyou“ zugelassen.5) Außerdem gibt es drei Arten, darunter C. tubulosa, die hauptsächlich in der Zentralregion verbreitet ist Sahara (Tassili N'Ajjer); C. tinctoria, das lokal zur Behandlung von Diabetes, Durchfall und Bauchschmerzen in der Sahara-Mittelmeerregion bekannt ist, C. violacea, eine holoparasitische Pflanze auf Chenopodiaceae und Limoniastrum in Nordafrika, sind die in der algerischen Sahara vertretenen Cistanche .6) Cistanche wurde erstmals in Shen Nongs Herbal Classic erwähnt und hat in China eine sehr lange medizinische Geschichte.7) C. tubulosa (Kanka-nikujuyou auf Japanisch) wird traditionell zur Förderung der Blutzirkulation eingesetzt.8) In Korea Cistanche hat auch eine lange medizinische Geschichte und C. berichtete über dysfunktionale Krankheiten in einem koreanischen Medizinbuch namens DonguiBogam.9) Derzeit wird es im Allgemeinen zur Behandlung chronischer Nierenerkrankungen, weiblicher Unfruchtbarkeit, krankhafter Leukorrhoe, starker Metrorrhagie und Verstopfung bei älteren Menschen eingesetzt. 10) Es wird seit der Antike auch als pflanzliches Arzneimittel zur Behandlung von Nierenversagen eingesetzt.11) Unter den Stärkungsmitteln in der Traditionellen Chinesischen Medizin (TCM) gilt dieses Arzneimittel weithin als überlegen und wurde als „Ginseng der Wüste“ geehrt ." Neben den bemerkenswerten Anwendungen in China wird Herba Cistanche auch in Japan und Südostasien als gesundes Nahrungsergänzungsmittel verwendet und Wissenschaftler in vielen Ländern wie Japan, Korea, Deutschland, Russland, Australien, Griechenland, Algerien und Italien haben viele moderne wissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen Forschungen zu dieser Pflanze seit den 1980er Jahren.12) Chemische Untersuchungen haben gezeigt, dass Phenylethanoidglykoside (PhGs), Iridoide, Lignane und Polysaccharide die Hauptbestandteile dieser Arten sind13,14) undHerba Cistanche-ExtrakteForscher auf der ganzen Welt haben nachweislich eine Reihe pharmakologisch aktiver Funktionen, darunter die Verbesserung chronischer Nierenerkrankungen und Verstopfung bei älteren Menschen, die Verbesserung der Lern- oder Gedächtnisfähigkeiten, die Behandlung der Alzheimer-Krankheit (AD) und die Verbesserung der Immunität.1,15– 18)

Dieses Papier aktualisiert hauptsächlich die verfügbaren Informationen über die phytochemischen Bestandteile, pharmakologischen Aktivitäten und Sicherheit von Cistanches Herba, um nützliche Informationen für die Entwicklung pflanzlicher Arzneimittel und chinesischer Arzneimittelpräparate aus dieser Heilpflanze bereitzustellen.

NATÜRLICHES CISTANCHE TUBULOSA TRADITIONELLE CHINESISCHE MEDIZIN PHGS75 % ECH 30 % ACT 12 %

2. Phytochemie

Als orientalisches medizinisches Tonikum in Japan wurde berichtet, dass C. salsa Bestandteile wie Monoterpenglucosid und Iridoid enthältGlucosid, Phenylpropanoidglycosid und LignanglycosidAnfang 1983–1986 von Kobayashi, möglicherweise der früheste moderne Forschungsbericht über die chemischen Bestandteile von Cistanche. Bisher wurden 213 Verbindungen, darunter PhGs, Benzylglycoside, phenylacylierte Oligozucker, Iridoide, Monoterpenoide, Lignane, Sterole, Alkaloide, Polysaccharide und andere Verbindungen, aus Cistanche-Pflanzen gewonnen. Unter ihnen machen PhGs im Vergleich zu den anderen Arten von Verbindungen den größten Anteil aus. Chemische Strukturen, über die zuvor aus Cistanche-Pflanzen berichtet wurde, sind in den Abbildungen 1–9 dargestellt.

2.1. PhGs

Man geht davon aus, dass PhGs die wichtigsten aktiven Bestandteile der Cistanche-Arten sind. Sie sind eine Art Phenolverbindung, die durch eine -Glucopyranosid-Struktur gekennzeichnet ist, die eine Hydroxyphenylethyl-Einheit als Aglykon trägt. Diese Art von Verbindung umfasst üblicherweise mehrere Acylgruppen, wie z. B. Zimtsäure, p-Cumarsäure, Kaffeesäure, Ferulasäure, und ist Ferulasäure sowie verschiedene Zucker, wie z. B. Rhamnose und Xylose, die über Ester an den Glucoserest gebunden sind bzw. glykosidische Bindungen. In den letzten Jahrzehnten wurden in Cistanche-Pflanzen 85 PhGs gemeldet, darunter 6 Monosaccharid-Glykoside, 52 Disaccharid-Glykoside und 27 Trisaccharid-Glykoside (Tabelle 1). Die Strukturen der PhG-Verbindungen sind in Abb. 1 dargestellt. Im Allgemeinen enthalten Monosaccharid-Glykoside nur ein Glucosyl, das an der C-8-Position des Phenylethanols gebunden ist. Die Disaccharid-Glykoside enthalten im Allgemeinen eine Rha (1→3)-Glc-Bindung. In den Trisaccharid-Glykosiden gibt es eine weitere Glucose oder Rhamnose an der C-6-Position der inneren Glucose.

2.2. Benzylglycoside

Lei et al. erhielten 2007 erstmals vier Benzylglycoside aus C. salsa.47) Dann wurden 2013 weitere drei Benzylglycoside aus C. deserticola isoliert und identifiziert. 44) Die Strukturen der Benzylglycoside ähneln denen der PhGs. Das Glucosyl bindet häufig direkt an das Benzylalkohol-Aglycon, und eine Cumaroyl- oder Caffeoylgruppe befindet sich normalerweise an der Glucosyl-C-4- oder C-6-Position (Abb. 2; Tabelle 2).

2.3. Phenylacylierte Oligozucker

Bisher wurden neun phenylacylierte Oligozucker aus der Gattung Cistanche gewonnen (Abb. 3; Tabelle 3). In diesen phenylacylierten Oligozuckern besteht die Zuckereinheit aus Glucose und Rhamnose, die durch eine Rha (1→3) Glc-Bindung verbunden sind, und an der Glucosyl-C-4-Position ist im Allgemeinen eine Cumaroyl- oder Caffeoylgruppe gebunden. Gelegentlich ist eine zusätzliche Glucosyleinheit an die Glucosyl-C-6-Position gebunden.

NATÜRLICHES CISTANCHE TUBULOSA ZUR VERBESSERUNG DER SEXUELLEN FUNKTION PHGS75 % ECH 30 % ACT 12 %

2.4. Iridoide

Iridoide sind eine Art Monoterpenoid, das aus einem 10-Kohlenstoffgerüst aus Isopren-Baueinheiten mit einem Cyclopentanopyran-Ringsystem aufgebaut ist. Während der Strukturidentifizierungs- und Aufklärungsstudien von Iridoidbestandteilen der Cistanche-Arten wurden 4 Iridoidaglykone und 23 Iridoidglykoside isoliert (Tabelle 4; Abb. 4). Ihre Strukturmerkmale lassen sich wie folgt zusammenfassen. Ein Glucosyl ist im Allgemeinen an der C-1-Position des Aglycons gebunden, ein Carboxyl ist normalerweise an der C-4-Position des Aglycons gebunden und H-5 und H-9 sind -orientiert. Die Hydrierung tritt versehentlich an C-3 und C-4 auf, während die Hydroxylierung häufig an C-6, C-7, C-8 und C-10 auftritt. . Manchmal kann es zu einer Dehydratisierung zwischen dem C-10-Hydroxyl und dem an C-1 oder C-3 kommen, um eine Epoxid-Substruktur zu bilden.

2.5. Monoterpenoide

Bisher wurden 14 Monoterpenoide aus Cistanche-Pflanzen isoliert, darunter 4 Monoterpene und 10 zu Monoterpenglykosiden (Tabelle 5; Abb. 5). Ihre strukturellen Eigenschaften lassen sich wie folgt zusammenfassen: Ein Methyl ist im Allgemeinen an der Position C-2 oder C-6 des Aglykons gebunden, und zwischen C-2 und C-3 liegt eine Doppelbindung vor. . Auch die Positionen zwischen C-6 und C-7 oder zwischen C-7 und C-8 weisen häufig eine Doppelbindung auf. Hydroxyl- oder Carboxylgruppen sind oft an der C-1-Position verknüpft und eine Hydroxylgruppe ist in Monoterpenen normalerweise an C-8 gebunden. Monoterpenglycoside sind alle Monoglycoside, die nur ein Glucosyl enthalten, das an der C-1- oder C-8-Position des Aglycons gebunden ist.

2.6. Lignane

Bisher wurden 2 Lignan-Aglykone und 15 Lignan-Glykoside aus Cistanche-Pflanzen gereinigt (Tabelle 6; Abb. 6).

2.7. Sterole

Sterole sind in Cistanche-Pflanzen relativ selten und in dieser Gattung wurden nur fünf solcher Verbindungen beschrieben (Tabelle 7). Die Strukturen der Sterolverbindungen sind in Abb.7 dargestellt.

2.8. Alkaloide

Cistanche-Pflanzen enthalten auch Alkaloide, und etwa 19 Verbindungen wurden gefunden und aufgeklärt (Abb. 8; Tabelle 8).

NATÜRLICHES CISTANCHE-TUBULOSA-KRAUT-CISTANCHE PHGS75 % ECH 30 % WIRKUNG 12 %

2.9. Andere Arten von Verbindungen

Einige andere Verbindungen, wie phenolische Glykoside, Flavonoide und langkettige Fettsäurederivate, wurden aus Cistanche-Pflanzen isoliert (Tabelle 9; Abb. 9). Über einen beträchtlichen Anteil an Polysacchariden wurde auch bei Cistanche-Arten berichtet.75) Eine große Anzahl von Studien hat gezeigt, dass Polysaccharide als aktive Bestandteile zur Stärkung der Körperimmunität angesehen werden und Anti-Aging- und Antikrebsaktivitäten in Herba Cistanche zeigen. 76–78)

3. Pharmakologie

Cistanches Herbahat als eine Art TCM breite medizinische Anwendungen. Viele Forscher haben seine pharmakologischen Wirkungen in traditionellen Aufzeichnungen untersucht und sein therapeutisches Potenzial mit modernen Methoden validiert. Studien zur biologischen Aktivität haben gezeigt, dass Cistanches Herba ein breites Spektrum an pharmakologischen Aktivitäten aufweist, wie z. B. Antioxidationsmittel, antisenile Demenz,Anti-Parkinson-Krankheit, Immunregulation, Anti-Aging-, Hepatoprotektions- und Anti-Myokardischämie-Wirkungen, die hauptsächlich auf seine bioaktiven Komponenten, einschließlich PhGs, Polysaccharide usw., zurückzuführen sind. Als Hauptwirkstoffe in Cistanche-Pflanzen wurden die Komponenten 2 und 11 als Referenzsubstanzen für die Qualitätskontrolle ausgewählt

Chinesisches Arzneibuch. Es ist festgelegt, dass der Gesamtgehalt dieser beiden Verbindungen nicht weniger als 0,30 und 1,5 % in betragen sollteC. deserticola und C. tubulosa, was auf die unterschiedlichen pharmakologischen Reaktionen basierend auf PhGs hinweisen kann.86) Dennoch reicht es nicht aus, die Qualität von Cistanche-Kräutern nur auf der Grundlage dieser beiden PhG-Verbindungen zu bewerten, da diese nicht die wirksamen PhGs-Inhaltsstoffe darstellen könnten. Bisher wurden Dutzende bioaktiver PhGs als Referenzsubstanzen für die Qualitätsbewertung von Cistanche-Kräutern und sogar der entsprechenden Formulierungen verwendet.87) Eine Methode der RPLChydrophilen Interaktionschromatographie (HILIC)-MS/MS für die 23 Analyten, darunter drei organische Säuren, vier Nukleoside, zwei Zucker, eine Aminosäure, ein Benzylglucosid, zwei Lignane, sieben PhGs und drei Iridoide, wurde von Yan et al. in C. tubulosa durchgeführt. im Jahr 2017, und die Ergebnisse zeigten, dass diese 23 Komponenten große Gehaltsbereiche und erhebliche Unterschiede zwischen 20 Chargen von C. tubulosa aufwiesen, wobei die Verbindungen 2, 11 und 202 reichlich vorhanden waren, während Ferulasäure in diesen 20 Chargen Spurenverteilungen aufwies .88) Im Jahr 2018 haben Dong et al. führten einen Vergleich der sieben PhGs einschließlich der Verbindungen 1, 2, 3, 5, 11, 12 und 67 zwischen C. deserticola und C. tubulosa anhand nur eines Markers durch, wobei eine neu berechnete Methode des relativen Korrekturfaktors verwendet wurde. Die Analyseergebnisse zeigten, dass die chemische Zusammensetzung und der Gehalt dieser 7 PhGs recht unterschiedlich waren.89) Im Jahr 2019 analysierten Zhang et al.90) die Veränderungen des Gesamt-PhGs, der Gesamtpolysaccharide und des Gehalts an vier PhGs im Rohprodukt von C . Deserticola und sein verarbeitetes Produkt mithilfe der UV-Spektrophotometrie-Methode, der Phenol-Schwefelsäure-Methode bzw. der HPLC-Methode. Die Ergebnisse zeigten, dass der verarbeitete C. deserticola höhere Mengen an Gesamtpolysacchariden, Gesamt-PhGs und Verbindungen 12 und 14 aufweist als roher C. deserticola, während der Gehalt an Verbindungen 1 und 2 nach der Verarbeitung abnahm. Darüber hinaus gibt es auch viele andere Untersuchungen zur quantitativen Analyse von Cistanche Herba aufgrund ihrer offensichtlichen und bemerkenswerten pharmakologischen Aktivität.91–97) Es sollte bestätigt werden, dass die damit verbundene quantitative Forschung zu den Wirkstoffen von Cistanche eine solide Grundlage dafür gelegt hat verwandte Forschung zu pharmakologischen Aktivitäten.

3.1. Antioxidation

Die Antioxidationsaktivität wirkt gegen freie Radikale. Antioxidantien können die Schädigung der Blutgefäßwand durch freie Sauerstoffradikale reduzieren und spielen somit eine antibakterielle Skleroserolle. Shi et al.98) fanden erstmals heraus, dass Extrakte aus Cistanche-Arten eine unterdrückende Wirkung auf die Lipidperoxidation und eine immunologische Verstärkungswirkung hatten. Die PhGs von Cistanches Herba könnten den Lipidhydroperoxidspiegel beim Menschen senken, was als wirksam für die antioxidative Aktivität angesehen wurde.99,100) Die phenolische Hydroxylgruppe in PhGs ist für die antioxidative Aktivität notwendig. Eine Studie ergab, dass aufgrund derphenolisches HydroxyAufgrund ihrer Struktur können sich PhGs mit freien Radikalen verbinden und antioxidative Abwehrsysteme aktivieren. Durch die Erhöhung der Anzahl phenolischer Hydroxylgruppen wird die antioxidative Aktivität erhöht.34) In einer anderen Studie zeigten Cistanche-Glykoside hemmende Wirkungen auf LipideHydroperoxid- und Thromboxanproduktion im Kaninchenblut, was zeigt, dass diese Glykoside schützende Wirkungen gegen hämorrhagischen Schock und Reperfusionsschäden haben.101) Wu et al.102) fanden heraus, dass PhGs aus C. salsa sehr hohe antioxidative Aktivitäten besaßen. Andere Studien ergaben, dass PhGs aus C. deserticola die Superoxiddismutase-Aktivitäten dramatisch erhöhten, was zu einem Rückgang der Malondialdehydspiegel in Herzen, Lebern und Gehirnen von Mäusen führte; Daher glaubten die Autoren, dass PhGs die Skelettmuskulatur vor oxidativen Schäden schützen könnten, indem sie die übermäßige Ansammlung freier Radikale verhindern.103) Die Forscher konzentrierten ihre Aufmerksamkeit auf natürliche Antioxidantien zur Bekämpfung der diabetischen Nephropathie, und Studienergebnisse deuten darauf hin, dass PhGs aus C. deserticola dies könnten hemmen reaktive freie Sauerstoffradikale in vitro und reparieren Schäden durch freie Radikale im Zusammenhang mit diabetischer Nephropathie.104) Liang et al.105) wiesen 2015 darauf hin, dass aus Herba Cistanche extrahierte PhGs schützende Wirkungen auf menschliche Spermien-DNA mit oxidativen Schäden hatten. Verbindung 18, die aus Cistanche-Pflanzen gewonnen wurde, könnte das Phäochromozytom verstärken Die Lebensfähigkeit von Zellen (PC12-Zellen) gegen H2O2-induzierte Zytotoxizität und verringerte gleichzeitig die Apoptoserate.106) Wang und Zhao107) stellten die antioxidative Aktivität von C. deserticola-Polysacchariden in vitro fest und fanden heraus, dass Polysaccharide freie Radikale abfangen können einschließlich des Hydroxylradikals, des Superoxidanionradikals, des Singulettsauerstoffs und des Diphenylacylradikals. Im Jahr 2016 wurde eine effiziente Ultraschall-Cellulase-unterstützte Extraktion von C. tubulosa-Polysacchariden etabliert, und ihre Polysaccharide zeigten eine beträchtliche antioxidative Aktivität.108) Eine andere Studie wies darauf hin, dass Polysaccharide aus C. tubulosa auch große antioxidative Aktivitäten aufwiesen, wenn sie auf Diphenylacyl und untersucht wurden Hydroxylradikale sowie die Fängerfähigkeit von Kupferionen in vitro. 109) Zusammenfassend sind PhGs und Polysaccharide in Cistanche-Pflanzen die wichtigsten Antioxidantien.

3.2. Anti-Alzheimer-Krankheit

AD ist eine der schädlichsten neurologischen Erkrankungen älterer Menschen und steht im Mittelpunkt zahlreicher Forschungen. Als TCM haben Studien gezeigt, dass Wasser- und Alkoholextrakte von Cistanches Herba gute Anti-Alzheimer-Wirkungen haben. Die Verbraucherpreisindex-Datenbank Chinas gab bekannt, dass Glykoside in Cistanche- und Cistanche Yizhi-Kapseln für die Behandlung von AD zugelassen sind.110) Der Nervenwachstumsfaktor (NGF) kann die Gedächtnisfunktion verbessern, und koreanische Wissenschaftler111) fanden heraus, dass Cistanches Herba die NGF-Sekretion stimulieren kann. Verbesserung des kognitiven Verhaltens im Zusammenhang mit Gedächtnisfähigkeiten. Eine intrazisternale Infusion des Amyloidpeptids 1–42 (A 1–42) bei Ratten lagerte sich hauptsächlich im frontalen Kortex und im Hippocampus ab, was zu Gedächtnisdefiziten bei Verhaltensaufgaben und einer AD-ähnlichen Pathologie führte. Die Extrakte aus C. tubulosa reduzieren nachweislich die durch A 1–42 verursachte kognitive Beeinträchtigung, indem sie die cholinerge neuronale Funktion umkehren und die Amyloidablagerung blockieren.112) Die Neurotoxizität des Amyloidpeptids 25–35 (A 25–35) kann zu einer Schädigung des cholinergen Systems führen. Dies ist ein wichtiger Faktor für kognitive Dysfunktionen. ANZEIGE. Luo113) erläuterte die Wirkung und den Mechanismus von Cistanche-Glykosiden in einem Rattenmodell der durch A 25–35 induzierten AD und schlug vor, dass PhGs die Acetylcholinesterase-Aktivitäten und den Ca2+-Gehalt im Hippocampus bei AD-Modellratten verringern könnten, was den Normalzustand fördern würde Acetylcholinspiegel und verbessern die Lern- und Gedächtnisfähigkeiten von AD-Ratten.114) Darüber hinausC. tubulosa-Extrakt, das PhGs enthält, ähnlich den Verbindungen 2 und 11, könnte die durch A 1–42 verursachte kognitive Dysfunktion verbessern, indem es die Amyloidablagerung blockiert und die cholinerge und hippocampale dopaminerge neuronale Funktion umkehrt.115) Li et al.116) bewerteten die neuroprotektiven Wirkungen von Cistanches Herba an AD-Patienten und stellte fest, dass die Spiegel an Gesamt-Tau-Protein, Tumornekrosefaktor und Interleukin-1 in der Cistanches Herba-Kapselgruppe verringert waren, was bewies, dass diese Pflanze potenziell neuroprotektive Wirkungen bei AD hat. PhGs haben eine schützende Wirkung auf kognitive Dysfunktionen, indem sie die synaptische Plastizität in einem AD-Rattenmodell verbessern. Jia et al.117) zeigten, dass dieser AD-Schutzmechanismus die durch die Verabreichung von A 1–42 vermittelte Zytotoxizität hemmen und oxidativen Stress reduzieren kann. Ein weiteres Experiment ergab auch, dass PhGs Neuronen schützen, indem sie die Expression der Proteine ​​A 1–42 und A 1–40 im Hippocampus der Maus verringern. Alle diese Ergebnisse liefern theoretische Unterstützung für die weitere Entwicklung neuer Medikamente gegen AD.118)

NATÜRLICHES CISTANCHE TUBULOSA GEGEN DIE ALZHEMIMER-KRANKHEIT PHGS75 % ECH 30 % ACT 12 %