免费文献传递   相关文献

粘毛鼠尾草化学成分与生物活性研究进展



全 文 :收稿日期:2014-01-02
基金项目:甘肃省自然科学基金(1308RJZA138);西北民族大学引进人才科研项目(Xbmuyjrc201114)
作者简介:刘勇(1974-),男,博士,副教授,主要从事中药化学成分与生物活性研究;Tel:0931-2938150,E-mail:yliu668@ 126. com。
粘毛鼠尾草化学成分与生物活性研究进展
刘 勇1,李 冲2,宋 雷1,师彦平3
(1. 西北民族大学医学院,甘肃 兰州 730030;2. 兰州大学药学院,甘肃 兰州 730000;3. 中国科学院兰州
化学物理研究所甘肃省天然药物重点实验室,甘肃 兰州 730000)
摘要 藏药粘毛鼠尾草资源丰富,在藏民族地区广泛应用,具有清肝、明目、止痛之功效。粘毛鼠尾草主要含
倍半萜和三萜类成分,还含有黄酮类成分,但生物活性研究较少。该文综述近年粘毛鼠尾草化学成分与生物活性
的研究进展,为进一步开发利用提供参考,并对未来研究发展进行探讨展望。
关键词 粘毛鼠尾草;化学成分;倍半萜;三萜
中图分类号:R284 /R285 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2014)04-0706-04
粘毛鼠尾草 Salvia roborowskii Maxim. 系唇形科
一年生或二年生草本,又名野芝麻、黄花鼠尾草,生
长于海拔 2 500 ~ 3 700 m 的山坡草地、沟边阴处、
山脚山腰,分布于西藏、青海、甘肃西南部、四川西部
等地,植物资源非常丰富〔1-3〕,目前已有人工引种栽
培。粘毛鼠尾草味微苦、微甘,性凉,具有清肝、明
目、止痛之功效〔4〕。粘毛鼠尾草藏药名吉子嘎保,
在藏民族地区广泛应用,《青藏药鉴》记载全草治肝
炎、牙痛,《藏本草》记载全草治肝炎、肺炎、肺结核、
咯血、风火牙痛〔5〕。《藏药志》记载其味辛,性寒,可
治疗黄疸性发烧、肝热、热性病头痛、眼翳、支气管
炎、淋巴结炎、口腔溃疡、感冒咳嗽等〔6〕。同属植物
中同为藏药的甘西鼠尾草 Salvia przewalskii Maxim.
的化学成分研究比较深入,主要有萜类(包括单萜、
倍半萜、二萜、二倍半萜、三萜)、酚酸类、木脂素、黄
酮、挥发油等〔7〕。药理研究表明,甘西鼠尾草具有
抗炎、抗 HIV、抗氧化及抑制超氧自由基的活性,对
血栓形成及微循环、心肌缺血及心肌缺血再灌注损
伤、腹泻等方面也有一定的活性〔8〕。然而作为其替
代药材的粘毛鼠尾草化学成分研究报道很少,尤其
药理活性研究方面目前还没有开展。鉴于粘毛鼠尾
草独特的临床效果、丰富的药用资源,现将其作一综
述,为该药材的进一步研究开发提供科学依据。
1 化学成分
粘毛鼠尾草化学成分有二萜类、倍半萜类、三萜
类、黄酮类、甾类、酚酸、挥发油、脂肪酸等,其中倍半
萜和三萜类是主要成分。
1. 1 倍半萜类 粘毛鼠尾草中主要含有吉玛烷型
倍半萜和愈创木烷型倍半萜,以吉玛烷型倍半萜为
主。Li等〔9,10〕从该植物乙醇提取物中分得 4 个新的
吉玛烷型倍半萜,分别为 3β,6β,8α-三乙酰氧基-4β,
5α-环氧吉玛-1-烯[3β,6β,8α-triacetyl-4β,5α- epoxy-
1-oxogermacr-10(14)-ene](1)、3β,6β,8α-三乙酰氧
基-1-羰基-4β,5α-环氧吉玛-10-烯[3β,6β,8α-tri-
acetyl-4β,5α-epoxygermacr-1(10)-ene](2)、3β,6β,
8α-三乙酰氧基-1α,10β,4β,5α-二环氧吉玛烷(3β,
6β,8α-triacetoxy- 4β,5α ∶ 1α,10β-diepoxy germac-
rane)(3)、6β-acetoxyglechoma-furan(4)和一个已知
的吉玛烷型倍半萜 6-乙酰氧基-8β-羟基-1β,10α,
4α,5β-二环氧吉玛-8α,12-内酯(5)。
笔者〔11〕从中分得 1 个新的吉玛烷型倍半萜 8β-
acetoxy-3β,4α ∶ 9β,10α-biepoxygermacr-7(11)-ene-
12,6α-olide(6)和一个新的愈创木烷型倍半萜 3β,
6α,8α-triacetoxy-4α-hydroxyguai-10 (14)-ene (7)。
粘毛鼠尾草中新的倍半萜结构式见图 1。
陈娟等〔12〕采用高效液相色谱法对粘毛鼠尾草
石油醚提取物中一种新吉玛烷型倍半萜 3β,6β,8α-
triacetyl-4β,5α-epoxygermacr-1(10)-ene 进行了含量
测定,测得粘毛鼠尾草全草石油醚提取物中该吉玛
烷倍半萜的含量高达 20. 9 mg /g。
1. 2 二萜类 粘毛鼠尾草中的二萜类主要以丹参
酮类为主,根中含有丹参酮Ⅰ(tanshinoneⅠ)、丹参
酮ⅡA(tanshinoneⅡA)、隐丹参酮、亚甲基丹参醌
(methylenetanshinquinone)等丹参酮类化合物〔4〕。
粘毛鼠尾草根中二萜类成分 HPLC 含量测定表明,
隐丹参酮、丹参酮ⅡA 的含量较高,其中互助县南门
峡采收的粘毛鼠尾草根中丹参酮类成分含量最高
0. 88 mg /g〔13〕。
Zhou等〔14〕采用 UHPLC 和 QTOF-MS /MS 方法,
分析了粘毛鼠尾草、甘西鼠尾草等 25 种鼠尾草属植
物中的 12 种二萜类成分,其中粘毛鼠尾草中只分析
出 Przewalskin、Crypototanshinone和弥罗松酚 3 个成
·607· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 37 卷第 4 期 2014 年 4 月
图 1 粘毛鼠尾草中倍半萜化合物 1 ~7
分,弥罗松酚含量为 0. 29 mg /g,其余 2 种成分含量低
于定量限。
1. 3 三萜类 粘毛鼠尾草中三萜包含乌苏烷型、齐
墩果烷型、羽扇烷型等,以羽扇烷型三萜、乌苏烷型三
萜为主。Wang 等〔15〕从粘毛鼠尾草全草中分离到 2
个新的乌苏烷三萜化合物和 17 个已知三萜化合物。
Li等〔16〕从粘毛鼠尾草全草乙醇提取物中分离到一个
新的羽扇烷型三萜 3β,11α-二羟基-30-降羽扇豆-20-
酮(3β,11α-dihydroxy-30-norlupan-20-one)和 1β、11α-
二羟基羽扇豆醇、11α-羟基羽扇豆醇等 6 个已知羽扇
烷型三萜及齐墩果酸、白桦酸。笔者〔17,18〕从其全草
中分离得到了羽扇豆醇、1β-羟基羽扇豆醇、11β-羟基
羽扇豆醇、3β-乙酰基-11β-羟基羽扇豆醇、乌苏酸。乌
苏烷型三萜见表 1,齐墩果烷型三萜见表 2,羽扇烷型
三萜见表 3。
Jiang等〔19〕采用毛细管电泳分离测定了粘毛鼠
尾草中羽扇豆醇、1β-羟基羽扇豆醇、lup-3β,1α-diol、
lup-1β,3β,11α-triol、30-norlupan-3β,11α-diol-20-one 5
个三萜成分的含量,分别为 13. 6、14、7、12、0. 9 mg /g,
该分离分析方法为粘毛鼠尾草质量标准的建立提供
了依据。
表 1 粘毛鼠尾草中乌苏烷型三萜化合物
母核 化合物 R1 R2 R3 R4 R5
乌苏酸 H OH H CH3 CH3
2α-羟基-3β-甲氧基-乌苏-12-烯-28-酸 α-OH β-OCH3 H CH3 CH3
3α-羟基-2α-甲氧基-乌苏-12-烯-28-酸 α-OH α-OCH3 H CH3 CH3
2α-羟基-3β-甲氧基-乌苏酸甲酯 α-OH β-OCH3 CH3 CH3 CH3
3α-羟基-2α-甲氧基-乌苏酸甲酯 α-OCH3 α-OH CH3 CH3 CH3
3α-羟基-2β-甲氧基-乌苏酸甲酯 β-OCH3 α-OH CH3 CH3 CH3
3β-羟基-2α-甲氧基-乌苏-12-烯-28-酸 α-OCH3 β-OH H CH3 CH3
2α,3α-二羟基-乌苏酸甲酯 α-OH α-OH CH3 CH3 CH3
2α,3β-二羟基-乌苏酸甲酯 α-OH β-OH CH3 CH3 CH3
2α,3β,23-三羟基-乌苏-12-烯-28-酸 α-OH β-OH H OH CH3
2α,3β,24-三羟基-乌苏-12-烯-28-酸 α-OH β-OH H CH3 OH
2α,3α,19-三羟基-乌苏-12-烯-28-酸 α-OH α-OH H CH3 CH3
2α,3β,19-三羟基-乌苏-12-烯-28-酸 α-OH β-OH H CH3 CH3
3-氧代-乌苏-12-烯-28-酸 H = O H CH3 CH3
表 2 粘毛鼠尾草中齐墩果烷型三萜化合物
母核 化合物 R1 R2 R3 R4
齐墩果酸 H OH CH3 CH3
2α,3α-二羟基-齐墩果-12-烯-28-酸 2α-OH 3α-OH CH3 CH3
2α,3β-二羟基-齐墩果-12-烯-28-酸 2α-OH 3β-OH CH3 CH3
2α,3β,23-三羟基-齐墩果-12-烯-28-酸 2α-OH 3β-OH OH CH3
2α,3β,24-三羟基-齐墩果-12-烯-28-酸 2α-OH 3β-OH CH3 OH
·707·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 37 卷第 4 期 2014 年 4 月
表 3 粘毛鼠尾草中羽扇烷型三萜化合物
母核 化合物 R1 R2 R3 R4 R5 R6
羽扇豆醇 H H H H CH3 CH2
1β-羟基羽扇豆醇 OH H H H CH3 CH2
11α-羟基羽扇豆醇 H OH H H CH3 CH2
白桦酸 H H H H COOH CH2
1β,11α-二羟基羽扇豆醇 OH OH H H CH3 CH2
11α,23-二羟基羽扇豆醇 H OH H OH CH3 CH2
16β,28-二羟基羽扇豆醇 H H OH H CH3 CH2
3β-羟基-30-降羽扇豆-20-酮 H H H H CH3 O
3β,11α-二羟基-30-降羽扇豆醇-20-酮 H OH H H CH3 O
1. 4 甾体 粘毛鼠尾草中 β-谷甾醇、胡萝卜苷、豆
甾-5,22-二烯-3β-醇、β-sitosteryl-β-D-glucopyranoside
等甾体化合物也被分离得到〔15,16〕。
1. 5 黄酮类 笔者等〔17〕利用硅胶柱层析从粘毛鼠
尾草乙醇提取物中分离得到 2 个黄酮类化合物槲皮
苷和芦丁。星玉秀〔13〕采用 UPLC 法对粘毛鼠尾草
中总黄酮类成分分析,结果显示粘毛鼠尾草中的总
黄酮在地上部分含量较高,含量最高达到 11. 16%,
同时对粘毛鼠尾草药材提取液通过 UPLC-MS /MS
技术,共鉴定出 4 种黄酮类成分,即芦丁、杨梅苷、槲
皮苷和山柰酚。
1. 6 酚酸类 从该植物全草中分离得到迷迭香
酸、迷迭香酸甲酯、乙基迷迭香酸等酚酸类化合
物〔15〕。迟晓峰等〔20〕利用 HPLC 测定了青海不同地
区的粘毛鼠尾草中迷迭香酸的含量,基本在 0. 3%
~0. 5%之间,其中青海湟中拉脊山产粘毛鼠尾草中
迷迭香酸含量最高,达到 0. 552%,且主要分布在根
部。
李旻辉等〔21〕利用 HPLC 法考察了 48 种鼠尾草
属植物中 9 种酚酸类化合物的含量,即丹参素(dan-
shensu)、原儿茶酸(protocatechuic acid)、原儿茶醛
(protocatechuic aldehyde)、绿原酸(chlorogenic acid)、
咖啡酸(caffeic acid)、迷迭香酸(rosmarinic acid)、紫
草酸(lithospermic acid)、丹参酚酸 B(salvianolic acid
B)、丹参酚酸A(salvianolic acid A),粘毛鼠尾草中只
分析出了丹参素、咖啡酸和迷迭香酸,迷迭香酸的含
量为 6. 20%,其余 2种成分含量低于定量限。
1. 7 苯丙素及其苷类、有机酸酯 从该植物全草
中分离得到 2 个苯丙素及其苷类化合物 methyl 3,4-
trihydroxy benzenepropanoate、eugenyl-β-D-glucoside,
同时还得到一个有机酸酯 2-hydroxyethyl linole-
nate〔15〕。
1. 8 挥发油类 星玉秀〔13〕采用 GC-MS 法测定了
粘毛鼠尾草中挥发油类成分,共鉴定出 57 个脂溶性
化合物,主要为醇类、烯类和酮类,含量较高的为苍
耳素(10. 57%)、2,6,6-三甲基-1-环己烯基乙醛
(8. 32%)、香芹酮(3. 50%)、松油醇(2. 15%)、合金
欢醇(1. 09%)、柠檬烯、罗勒烯(1. 7%)、榄香烯
(0. 85%)、石竹烯(0. 84%)、香树烯(0. 7%)等。
孙誉育等〔22〕采用气相色谱法测定了粘毛鼠尾
草种子的含油量、油脂理化性质以及脂肪酸含量。
结果表明,粘毛鼠尾草种子含油量为 43. 36%;脂肪
酸成分以油酸和亚油酸为主,含量分别为 49. 95%
和 37. 52%。
1. 9 矿物质元素 粘毛鼠尾草矿物质元素分析结
果表明,20 种矿物质元素平均含量呈现出 K > Ca >
Mg > Fe > Al > Na > S > P > Ba > Ti > Mn > Zn > Sr >
Cu > Ni = Cr > Pb > V > Li = La > Co > Be的含量分布
特征。聚类分析将 20 个样品聚为较为明显的 3 个
组,其元素含量不存在明显的地域差异〔13〕。
2 生物活性研究
张海涛等〔23〕对 22 种鼠尾草属植物进行了体外
抗氧化活性研究,结果发现粘毛鼠尾草具有较强的
抗氧化活性,在测试样品浓度为 0. 1 g /mL 时,
DPPH·的清除率超过 90%。粘毛鼠尾草的药理活
性研究目前尚未见文献报道。
3 结语
目前粘毛鼠尾草的化学成分研究还不够全面,
主要集中在小极性的萜类、甾类等化学成分,在糖及
其苷类等大极性的化学成分研究笔者尚未见文献报
道,需要进一步研究。在生物活性、药理活性方面几
乎没有开展研究,尤其在抗肿瘤、抗病毒、心血管等
方面还是空白,亟待进一步研究。
粘毛鼠尾草成分主要为萜类化合物(倍半萜、
二萜、三萜),萜类化合物具有广泛的生物活性,主
要为细胞毒性〔24〕、抗肿瘤〔25-27〕、抗氧化功能,此外还
具有抗寄生虫、抗菌、抗艾滋病毒活性〔28-30〕,因此从
其中寻找出具有良好前景的生物活性成分或先导化
合物是可行的。粘毛鼠尾草作为藏族民间药物,在
藏民族地区广泛应用,在治疗肝炎、热性病头痛、风
·807· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 37 卷第 4 期 2014 年 4 月
火牙疼等方面具有独特的疗效。然而有关该民间药
物的现代药理学、细胞生物学等研究还没有开展,因
此迫切需要在藏族民间传统用药经验的基础上,在
抗肝炎、抗病毒等方面进行深入的研究开发,研究其
物质基础、作用机制,从中发现活性成分或先导化合
物,开发出具有独特疗效的民族新药,对民族药物的
开发以及该植物资源利用具有重要的学术意义和经
济价值,对带动西藏、青海、甘肃等少数民族地区的
经济发展具有重要的战略意义。
参 考 文 献
[1]吴征镒,李锡文 . 中国植物志[M].第 66 卷 . 北京:科
学出版社,1977:138-140.
[2]李晖,蒋思萍,兰英儒 . 西藏林芝地区的鼠尾草植物资
源[J].西藏科技,2003,10(4):60-61.
[3]吴征镒 . 西藏植物志[M].第 4 卷 . 北京:科学出版社,
1985:179-180.
[4] 国家中医药管理局《中华本草》编委会 . 中华本草
[M].第七册 . 上海:上海科学技术出版社,1999:190.
[5]贾敏如,李星炜 . 中国民族药志要[M].北京:中国医药
科技出版社,2005:263-264.
[6]中国科学院西北高原生物研究所 . 藏药志[M].西宁:
青海人民出版社,1991:94-95.
[7]杨阳,张凤,蔡飞,等 . 甘西鼠尾草化学成分及药理作用
研究进展[J].中药材,2008,31(5):787-789.
[8]闫彩珍,李惠兰,张荣平,等 . 滇丹参、甘西鼠尾、褐毛甘
西鼠尾对离体豚鼠心脏的影响[J]. 昆明医学院学报,
2002,23(1):14-17.
[9] Li Y,Lou N,Wu YQ,et al. Sesquiterpene esters from Salvia
roborowskii[J]. Chin Chem Lett,2003,14(11) :1156-
1158.
[10] Li Y,Wu YQ,Du X,et al. Germacrane sesquiterpene es-
ters from Salvia roborowskii[J]. Planta Med,2003,69
(8) :782-784.
[11] Liu Y,Li C,Shi JG,et al. Two new Sesquiterpenes from
Salvia roborowskii Maxim.[J]. Helv Chim Acta,2009,92
(2) :335-338.
[12]陈娟,李亚,师彦平 . 高效液相色谱法测定粘毛鼠尾草
石油醚提取物中一种新吉玛烷型倍半萜[J]. 分析测
试学报,2005,24(5):98-100.
[13]星玉秀 . 青海粘毛鼠尾草的化学成分分析及生态学研
究[D].西宁:中国科学院西北高原生物研究所,2012.
[14] Zhou Y,Xu G,Choi FF,et al. Qualitative and quantitative
analysis of diterpenoids in Salvia species by liquid chro-
matography coupled with electrospray ionization quadru-
pole time-of-flight tandem mass spectrometry[J]. J Chro-
matogr A,2009,1216(24):4847-4858.
[15] Wang SF,Li S,Li ZG,et al. Triterpenoids and other com-
pounds from Salvia roborowskii Maxim.[J]. Pharmazie,
2001,56(5) :420-422.
[16] Li Y,Wu YQ,Shi YP. Lupane triterpenoids from Salvia
roborowskii[J]. Pharmazie,2003,58(12) :937-938.
[17]刘勇,李冲,张承忠 . 粘毛鼠尾草化学成分研究[J].
中药材,2002,25(11):792-793.
[18]李冲,刘勇,高燕,等 . 粘毛鼠尾草化学成分研究[J].
中药材,2005,28(2):101-102.
[19] Jiang TF,Lv ZH,Wang YH,et al. On-line concentration
by field-enhanced sample injection with reverse migrating
micelles in micellar electrokinetic capillary chromatogra-
phy for the analysis of triterpenoids from traditional Chi-
nese medicine[J]. J Anal Chem,2010,65(9) :945-950.
[20]迟晓峰,星玉秀,董琦 . 等 . 不同地区粘毛鼠尾草中迷
迭香酸的含量分布[D].西北地区第六届色谱学术报
告会甘肃省第十一届色谱年会论文集[C].兰州:甘肃
省化学会,2010:120-122.
[21]李旻辉,陈建民,彭勇,等 . 中国鼠尾草属酚酸类活性
成分的分布规律研究[J].世界科学技术-中医药现代
化,2008,10(5):46-52.
[22]孙誉育,干友民,纪磊,等 . 粘毛鼠尾草种子油脂理化
性质和脂肪酸成分[J]. 草业科学,2013,30(2):298-
300.
[23]张海涛,娜日苏,熊凤梅,等 . 22 种唇形科植物的抗氧
化活性研究[J].包头医学院学报,2010,26(3):18-20.
[24]张正付,陈鸿珊,李卓荣 . 鼠尾草属植物化学成分及活
性研究新进展[J]. 中国新药杂志,2007,16(9):665-
672.
[25] Barrero AF,Herrador MM,Quilez JF,et al. Bioactive sesquit-
erpenes from Santolina rosmarinifolia subsp. canescens. A
conformational analysis of the germacrane ring[J]. Phyto-
chemistry,1999,51(4):529-541.
[26] Chen WL,Tang WD,Zhang RJ,et al. Cytotoxic germac-
rane-type sesquiterpenes,pimarane-type diterpenes,and a
naphthalene derivative from Wollastonia biflora[J]. J Nat
Prod,2007,70(4) :567-570.
[27] Appendino G,Aviello G,Ballero M,et al. Cytotoxic ger-
macrane sesquiterpenes from the aerial parts of Santolina
insularis[J]. J Nat Prod,2005,68(6) :853-857.
[28] Lin HC,Chang WL. Diterpenoids from Salvia miltiorrhiza
[J]. Phytochemistry,2000,53(8) :951-953.
[29] Xu G,Peng LY,Lu L,et al. Two new abietane diterpe-
noids from Salvia yunnanensis[J]. Planta Med,2006,72
(1) :84-86.
[30] Valli G,Giardina EG. Effects and drug interactions of
herbal therapies with cardiovascular effects[J]. J Am
Coll Cardiol,2002,39 (7) :1083-1095.
·907·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 37 卷第 4 期 2014 年 4 月