全 文 :收稿日期:2009-12-26; 修订日期:2010-04-11
基金项目:国家自然科学基金(No. 20876179)
作者简介:黎 霜(1968-) ,女(壮族) ,广西桂林人,现任桂林食品药品检
验所副主任药师,在读博士研究生,硕士学位,主要从事天然产物的研究
与开发工作.
* 通讯作者简介:黄可龙(1955-) ,男(汉族) ,湖南邵东人,现任中南大学
化学化工学院教授,博士研究生导师,主要从事天然产物的活性成分筛选
及纳米药物载体的研究工作.
深绿卷柏的研究进展
黎 霜1,2,黄可龙1*
(1.中南大学化学化工学院,湖南 长沙 410083; 2.桂林食品药品检验所,广西 桂林 541002)
摘要:深绿卷柏是为数不多的药用卷柏属植物之一,具有良好的药用效果,特别是抗癌作用。研究表明,深绿卷柏含双
黄酮、生物碱、木脂素、甾醇、有机酸等化合物。文章就国内外对深绿卷柏的化学成分及其抗肿瘤活性研究进行综述,为
开发利用有药用价值的天然产物提供科学依据。
关键词:深绿卷柏; 化学成分; 抗癌作用
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2010. 10. 100
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2010)10-2637-03
Study Advances on Selaginella doederleinii
LI Shuang1,2,HUANG Ke-long1*
(1. College of Chemistry and Chemical Engineering,Central South University,Changsha,Hunan 410083,Chi-
na;2. Guilin Institute for Food and Drug Control,Guilin,Guangxi 541002,China)
Abstract:Selaginella doederleinii is one of the species of plants for medicinal use of Selaginella,which has been used as the
traditional medicine,especially as anticancer medicine. The chemical constituents and anticancer activities of Selaginella doeder-
leinii were summarized in this review. It supplied the scientific basis for the research and development of the medicinal values of
Selaginella doederleinii.
Key words:Selaginella doederleinii; Chemical constituents; Anticancer activities
深绿卷柏(Selaginella doederleinii)为蕨类植物门卷柏科属植
物,又名石上柏、大叶菜、水柏枝等,主产于贵州、云南及广西、福
建、浙江、台湾等地,其性味甘、微苦、涩、性凉,有清热解毒,祛风
除湿、活血化淤之功效,常用于治疗咽喉肿痛,肺热咳嗽,乳腺炎,
湿热黄疸,风湿痹痛,外伤出血等[1,2]。药理研究表明,深绿卷柏
有较好的抗癌作用,能增强机体代谢和网状内皮系统功能,具有
“扶正祛邪”的双重作用。临床上用于治疗绒毛膜上皮癌、肺癌、
鼻咽癌、宫颈癌及多种感染性炎症[3 ~ 6]。深绿卷柏作为为数不多
的药用卷柏属植物之一,因其具有良好的药用效果,特别是抗癌
作用,越来越受到人们的重视。本文就国内外深绿卷柏的化学成
分及其抗肿瘤活性研究进展进行综述,为开发利用有药用价值
的天然产物提供科学依据。
1 生药学研究
深绿卷柏为卷柏属卷柏科植物,该科植物为中小型多年生草
本,生长于海拔 200 ~ 1 000 m的林下湿地、溪边或者石上。以酸
性土地的林下湿地为佳。对卷柏科植物在叶形态学方面研究表
明,卷柏科植物表现出较高的一致性[2,7]。①叶多为二形,罕为
一形,无叶柄,叶二形者侧叶多大于中叶,外展或斜上,中叶贴
生于腹面茎上,交互覆瓦状排成 4 列,叶一形者则在茎上作螺旋
状排列。②侧叶与中叶上表皮细胞形态相似,近等径方形或长
方形,垂周壁平直、弓形或波状;侧叶与中叶下表皮细胞形态也
相似,长方形或长条形,垂周壁波状。③气孔类型为无规则型
或放射型,气孔多分布于中叶上表皮和侧叶下表皮中脉处。研
究发现,叶外形、叶表皮细胞形态及气孔分布特征等为中国卷柏
科植物种间分类提供了重要的参考依据。研究的有关种类可以
依据下面这些特征进行分类:①叶为一形叶或二形;②叶在枝
上着生为螺旋状或成对交互排列;③叶表皮细胞垂周壁为平直、
弓形、深波状或浅波状;④叶上、下表皮细胞同形或异形;⑤气孔
为无规则型或放射型;⑥气孔在中叶和侧叶的上、下表皮上的分
布等特征。
深绿卷柏与其它卷柏科植物相比,具有一定植物形态特
点[2,8]:植株高 15 ~ 35 cm,主茎禾秆色,有棱,常于分枝处生支撑
根;侧枝密,多回分枝。营养叶上面深绿色,下面灰绿色,叶二形,
背腹各二列,腹叶(中叶)矩圆形,龙骨状,具短刺头,边缘有细
齿,背叶(侧叶)卵状矩圆形,钝头,上缘有微齿,下缘全缘,向枝
的两侧斜展,连枝宽 5 ~ 7 mm。孢子囊穗四棱形,生于枝顶;孢子
叶卵状三角形,渐尖头,边缘有细齿,四列,交互覆瓦状排列;孢子
囊卵圆形。孢子二形。
2 深绿卷柏的化学成分
从查阅的文献来看,对深绿卷柏的研究呈增长趋势。自
1981 年巫忠德等[9]从深绿卷柏中分离得到莽草酸以来,人们已
经从深绿卷柏中提取分离得到包括双黄酮、生物碱、木脂素、甾
醇、有机酸等化合物。主要化学成分见表 1。
表 1 深绿卷柏的主要化学成分
化学成分 分子式 结构 文献
芹菜素(apigenin) C15H10O5 Ⅰ 10
异回芹素(isopimpinellin) C13H10O5 Ⅱ 10
穗花杉双黄酮(amentoflavone) C30H18O10 Ⅲ 11
橡胶树双黄酮(heveaflavone) C33H24O10 Ⅳ 11
7,4,7″,4'''-四 - O -甲基阿曼托黄素
(7,4',7'',4'''- tetra - O - methylamentoflavone) C34H26O10 Ⅴ 11
7,7''-二 - O -甲基阿曼托黄素(7,7''- di - O -
methylamentoflavone) C32H22O10 Ⅵ 12
4'- O -甲基罗伯斯特双黄酮
(robustaflavone4'- O - methyl ether) C31H20O10 Ⅶ 13
2,2'',3,3''- tetrahydrorobustaflavone
7,4',7''- trimethyl ether C33H28O10 Ⅷ 14
大麦芽碱(hordenine) C10H15NO Ⅸ 15
大麦芽碱 - O - α - L -吡喃鼠李糖苷
(Hordenine - O - α - L - rhamnopyranoside) C16H25NO5 Ⅹ 16
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2010 VOL . 21 NO. 10 时珍国医国药 2010 年第 21 卷第 10 期
续表 1
化学成分 分子式 结构 文献
N -甲基酪胺 - O - α - L -吡喃鼠李糖苷
(N - methyltyramine - O - α - L - rhamnopyranoside) C15H23NO5 Ⅺ 16
Hordenine - O -[(6“ - O - trans - cinnamoyl)-4
- O - β - D - glucopyranosyl - α - L - rhamnopyranoside C31H41NO11 Ⅻ 16
(E)- hordenine -[6 - O -(4 - hydroxycinnamoyl)- β
- D - glucopyranosyl]-(1 - 3)- α - L - rhamnopyranosideC31H41NO12 ⅩⅢ 17
(-)-里立脂素 A[(-)- lirioresinol A] C22H26O8 ⅩⅣ 11
(-)-里立脂素 B[(-)- lirioresinol B] C22H26O8 ⅩⅤ 11
(+)- 尧花醇 [(+)- wikstromol] C20H22O7 ⅩⅥ 11
(-)- 去甲络石昔 [(-)- notracheloside] C26H32O12 ⅩⅦ 11
(+)- 罗汉松脂素 [(+)- matairesinol] C20H22O6 ⅩⅧ 11
3 - hydroxy - 1 -(3 - methoxy - 4
- hydroxyphenyl)propan - 1 - one C10H12O4 ⅩⅨ 11
3 - hydroxy - 1 -(3,5 - dimethoxy - 4
- hydroxyphenyl)propan - 1 - one C11H14O5 ⅩⅩ 11
大叶菜酸(doederleinic acid) C7H8O4 ⅩⅩⅠ 10
莽草酸(shikimic) C7H10O5 ⅩⅩⅡ 9
图 1 深绿卷柏的化学成分结构
2. 1 黄酮类化合物 目前,中外学者已经从深绿卷柏中分离得到
8 个黄酮类化合物[10 ~ 14]。主要为双黄酮类化合物,名称和结构
见表 1 和图 1(化合物Ⅲ ~Ⅷ等)。此类化合物是卷柏属植物中
分离得到最多的化学成分,也是该属植物具有药理作用的物质基
础。有研究表明,穗花杉双黄酮可通过抑制肿瘤细胞 mRNA 的
表达来抑制肿瘤细胞在肺部的转移[18]。少量为黄酮单体化合
物,名称和结构见表 1 和图 1(化合物Ⅰ ~Ⅱ)。单体化合物主要
是骨架类型为 2 -苯基色原酮(2 - phenylchromone)的苯基衍生
物,通过 C6 - C3 - C6 相连,具有环 A - C4 - 2 -环 B结构
[10]。从
生物合成的角度看,二聚体则是以芹菜素或其衍生物为母核通过
C3' - C8”,或者 C3' - C6”键聚合成的双黄酮
[11 ~ 14]。
双黄酮类化合物因其独特的化学结构,多种多样的生物活
性,越来越受到中外学者的重视。双黄酮类化合物在深绿卷柏中
含量丰富,特别是在茎叶分布较多,有很大的开发应用前景。
2. 2 生物碱类化合物 生物碱是生物体内一类含氮有机化合物,
多数生物碱有比较复杂的环状结构,通常氮原子结合在环内。林
瑞超等人自 1987 年起,从深绿卷柏中陆续分离得到 5 个大麦芽
碱类生物碱,为无色,非晶质固体,氮原子不在环内,而在侧链上,
具有芳香族氨基醇的结构,是一种分子结构较为简单的生物碱,
分子内含有不对称的碳原子,因而具有光学活性[16,17]。大麦芽碱
类生物碱在植物中发现的不多,目前只在大麦、细雀梅藤、仙人掌
及含羞草等少数植物中有发现[19 ~ 22]。这类生物碱也是少数几个
从植物中发现的氮原子在环外的生物碱之一。体外活性研究表
明,大麦芽碱类生物碱可以促进血液循环,有引起幻觉,抗肿瘤活
性的作用,其中对 S - 180 细胞的抑制率达到 50. 5% [22]。具体
结构见表 1 和图 1(化合物 Ⅸ ~ⅩⅢ )。
2. 3 木脂素类化合物 木脂素(lignan)又称木脂体,是一类由二
分子苯丙素衍生物(C6 - C3)聚合而成、在植物中广泛分布的小
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时珍国医国药 2010 年第 21 卷第 10 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2010 VOL. 21 NO. 10
分子量次生代谢产物,也是自然界广泛存在的一类植物雌激素,
多以二聚体的形式存在。木脂素化合物因常有一个或者多个手
性碳原子,而具有光学活性。它的生理活性常与手性碳的构型有
关。已经从深绿卷柏中分离得到 7 个木脂素类化合物[11]。具体
结构见表 1 和图 1(化合物 ⅩⅣ ~ⅩⅩ )。
2. 4 有机酸类化合物 从深绿卷柏中还分离得到了一些酸类成
分,分别是大叶菜酸、莽草酸和硬脂酸,从结构上看,大叶菜酸是
莽草酸的 3,4 位上羟基发生聚合后的产物。结构见图 1(化合物
ⅩⅪ ~ ⅩⅫ ) ,此外,还分离得到一些甾醇类成分等[10]。
3 抗肿瘤作用
抗肿瘤作用是深绿卷柏的重要药理活性。Kosuge等[23]用深
绿卷柏的乙醇提取物在对小鼠艾氏腹水瘤的体内、体外试验均表
明有抑制作用,其体外试验的抑制率达 75%以上。Lee 等[14]用
深绿卷柏甲醇提取物对结肠癌细胞,细支气管肺泡癌细胞以及
慢性髓细胞性白血病的体外试验中,展示了较强的抑制作用,
IC50值分别为 19. 1,23. 5,28 mmol /L,远高于作为阳性参照的玫
瑰树碱。临床上,一方面,以深绿卷柏为臣药的加味百合固金汤
方在配合化疗中对肺癌患者肿瘤瘤体有缩小和稳定作用,并且能
显著改善临床症候,提高患者的生存质量和免疫功能,保护外周
血象,降低化疗的毒性作用。深绿卷柏加减方对鼻咽癌,绒毛膜
癌有良好的治疗效果[3,5,6]。另一方面,有报道[24],过量服用深
绿卷柏的水提取物,引发了严重的全血细胞减少症状,在停药后,
症状消失。在机制研究方面,黄才等[25]报道,深绿卷柏的乙醇提
取物对蛋白激酶 C有强烈的抑制作用,蛋白激酶 C 在细胞跨膜
信号传递中起着重要作用,它与细胞增殖有关。许多蛋白激酶 C
抑制剂对细胞增殖有抑制作用,而一些抗癌药本身就是蛋白激酶
C的抑制剂[26]。提示,蛋白激酶 C 抑制剂可能是开发和研制抗
癌药物的有效途径。此外,有实验表明[27],深绿卷柏提取物可以
阻断由正丁酸巴豆油激活的产病毒细胞株 B95 - 8 细胞和 Raji
细胞 Epstein - Barr病毒早期抗原(EBV - EA)的表达,其作用机
理可能是深绿卷柏通过阻断促癌物(Cocareingen) ,如正丁酸巴豆
油联合对 Epstein - Barr病毒的激活,而降低其抗原(VCA)及 Ep-
stein - Barr病毒在细胞内的表达。
4 结语
深绿卷柏作为为数不多的药用卷柏属植物之一,具有良好的
药用效果,特别是显著抗癌作用,有必要对其活性成分进行较为
深入的研究,确定抗肿瘤活性的物质基础,为开发利用深绿卷柏
提供科学依据。
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