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接骨木的化学成分及生物活性研究进展



全 文 :2014 年 10 月 第 16 卷 第 10 期 中国现代中药 Modern Chinese Medicine Oct. 2014 Vol. 16 No. 10
△[基金项目] 辽宁省科技厅博士启动基金(20121097) ;教育部留学回国人员科研启动基金(教外司留 [2013] 693 号) ;辽
宁省高等学校重大科技平台项目(辽教发 [2011] 191 号)
*[通信作者] 丁燕,讲师,主要研究方向:天然产物研究与开发;E-mail:dingyan_ 515@ hotmail. com
接骨木的化学成分及生物活性研究进展

张开梅1,丁燕1,2* ,寇自农3,董磊1,郭盈莹1,朱靖博1,2*
(1. 大连工业大学 食品学院,辽宁 大连 116034;
2. 大连工业大学 植物资源化学与应用研究所,辽宁 大连 116034;
3. 大连工业大学 实验仪器分析中心,辽宁 大连 116034)
[摘要] 近年来国内外对接骨木 Sambucus williamsii Hance的研究日趋深入,已开展了大量工作。笔者通过查阅
近年来有关资料,对国内外研究发现的接骨木中酚酸类、黄酮类、三萜类等化学成分的结构进行总结,并对其促进
骨折愈合、抗骨质疏松、抗菌、抗炎等主要生物活性进行综述,为进一步开发和研究接骨木提供依据。
[关键词] 接骨木;化学成分;生物活性
Researching Progress in Chemical Constituents and Biological Activity of Sambucus williamsii Hance
ZHANG Kaimei1,DING Yan1,2* ,KOU Zinong3,DONG Lei1,GUO Yingying1,ZHU Jingbo1,2
(1. School of Food Science and Technology,Dalian Polytechnic University,Dalian 116034,China;
2. Institute of Chemistry and Applications of Plant Resources,Dalian Polytechnic University,Dalian 116034,China;
3. Instrumental Analysis Center,Dalian Polytechnic University,Dalian 116034,China)
[Abstract] Recently,Sambucus williamsii Hance,which belongs to branch Caprifoliaceae and
genus Sambucus,has become a hot research spot by many researchers in abroad. This paper summarized the
structures of the chemical constituents of this plant, including phenolic acids, flavonoids, triterpenoids
etc. Moreover,the bioactivities of this plant have been reviewed, including fracture healing, anti-
osteoporosis,antibacterial,anti-inflammatory and so on. This article aims to supply enough information for
the development and research of S. williamsii Hance in the future.
[Key words] Sambucus williamsii Hance;Chemical constituents;Biological activity
doi:10. 13313 / j. issn. 1673-4890. 2014. 10. 020
接骨木 Sambucus williamsii Hance 为忍冬科
Caprifoliaceae接骨木属 Sambucus Linn. 植物,又名续
骨木、大接骨丹、公道老等[1],主要分布于吉林、
辽宁、河北、山西、陕西、甘肃、江苏、安徽、湖
北、湖南等地[2]。近年来国内外对接骨木的研究日
趋深入,大量研究发现,接骨木中的化学成分主要
包括酚酸类、黄酮类、三萜类、环烯醚萜类、木脂
素类、甾醇类等。进一步的活性研究证明该植物具
有促进骨折愈合、抗骨质疏松、抗菌、抗炎、抗癌、
降血脂、提高记忆力等生物活性。笔者重点对接骨
木中化学物质的结构和其所具有的生物活性进行归
纳,为进一步开发利用该植物提供依据。
1 化学成分
1. 1 酚酸类
酚酸类化合物有抗氧化、抗肿瘤等多种生物活
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性作用。近年来,对酚酸类化合物研究日益深入,
大量研究发现接骨木茎枝中含有酚酸类化合物。杨
序娟等[3-4]从接骨木茎枝的 60%乙醇提取物中分离
得到 10 个酚酸类化合物:vanillin(1) ,acetovanilone
(2) ,coniferyl aldhyde(3) ,syringaldehyde(4) ,4-
hydroxybenzoic acid(5) ,4-hydroxycinnamic acid(6) ,
protocatechuic acid(7) ,vanillic acid(8) ,ferulic acid
(9) ,indole-3-carboxylic acid(10)。化学结构见图 1。
图 1 接骨木中酚酸类成分化学结构
1. 2 黄酮类
黄酮类化合物具有抗氧化、抗病毒、改善记忆
等多种生物活性作用。黄酮类化合物作为一类具有
多种生物活性的天然物质,是近年来国内外研究的
一个热点。研究表明,接骨木中含有黄酮及黄酮苷
类成分,Wu 等[5]从接骨木果实中分离到 apigenin
(11) ,kaempferol (12) ,quercetin (13) ,luteolin
(14) ,anthocyanins(15)等;杨序娟等[4]从接骨木茎
枝的 60%乙醇提取物中分离到 puerarin(16)。化学
结构见图 2。
图 2 接骨木中黄酮类成分化学结构
1. 3 三萜类
三萜类化合物具有抗癌、解热、镇痛等多种生
物活性作用。近年来,由于生物活性的多样性和重
要性,三萜类化合物备受关注。研究表明,接骨木
茎枝中含有三萜类化合物。郭学敏等[6]从接骨木茎
枝的乙醇提取物中分离到 3 个三萜类化合物:ursolic
acid(17) ,α-amyrin(18) ,lupeol palmitate(19)。杨
序娟等[4,7]从接骨木茎枝的 60%乙醇提取物中分离
到 ursolic acid(17) ,α-amyrin(18) ,betulin(20) ,
betulinic acid(21) ,oleanolic acid(22) ,diospyrolide
(23)6 个化合物。化学结构见图 3。
图 3 接骨木中三萜类成分化学结构
1. 4 环烯醚萜类
环烯醚萜类化合物具有抗肿瘤、抗炎、增强免
疫等多种生物活性作用。近年来环烯醚萜类化合物
受到极大关注,对其研究的发展极为迅速。韩美
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华[8]从接骨木根皮的 90%乙醇提取物中分离到 3 种
环烯 醚 萜 苷 类 化 合 物 α-morroniside (24) ,β-
morroniside(25) ,caryoptoside(37)。韩华[9]从接骨
木根皮的 95% 乙醇提取物中分离到 β-morroniside
(25) ,7α-O-ethylorroniside(26) ,7β-O-ethylorroniside
(27) ,caryoptoside(28) ,7-dehydrologanin(29) ,7-
formyloysecologanin(30) ,ligstroside(31) ,并分离出
5 种环稀醚萜类化合物:7β-O-ethylepimorroniside
(32) ,7β-O-ethylmorroniside-(6-O-7″)-β-morroniside
(33) ,α-D-glucopyranosyl (1 → 2)-D-fructofuranosyl
(4→6)-β-morroniside(34) ,α-D-apiofuranosyl(1″→
6)-7-deoxyloganin(35) ,α-D-apiofuranosyl(1″→6)
loganin(36)。化学结构见图 4。
图 4 接骨木中环烯醚萜类成分化学结构
1. 5 木脂素类
木脂素类化合物具有抗骨质疏松、抗氧化等多
种生物活性作用。近年来,由于生物活性的多样性
和重要性,木脂素类化合物备受关注,对其研究发
展迅速。韩华[9]从接骨木根皮的 95%乙醇提取物中
分离鉴定了(+)pinoresinol-4″-O-β-D-glucopyranoside
(54) ,(+)pinoresinol-8-O-β-D-glucopyranoside(55) ,
(7S,8R)-4,9,9-trihydroxy-3-3-dimethoxy-7,8di-
hydrobenzo furan-1-propanolneolignan (56 ) ,(7S,
8R)-4,9-dihydroxy-3,3-dimethoxy-7,8dihydroben-
zofuran-1-propanolnelignan-9-O-β-D-glucopyranoside
(57) ,4, 7, 9, 9-tehrahydroxy-3-methoxy-8-O-4
isolignan-3-O-β-D-glucopyranoside (thero ) (58 ) ,
arctiin(59) ,(7S,8S)-4,9-dihydroxy-3-methoxy-4:
7,5:8-benzodioxanelignan-9-O-β-D-glucopyranoside
(60) ,(7S,8R)-4,9-dihydroxy-3,3-dimethoxy-7,
8dihydrobenzofuran-1-propylneolignan-9-O-α-D-apiofu-
ranosyl(1→6)-β-D-glucopyranoside(61) ,4,7,9,
3-tetrahydroxy-3-methoxy-8-O-4 isolignan-9-O-β-D-gl-
ucopyranoside(thero) (62)。杨序娟[4]从接骨木茎枝
的 60%乙醇提取物中分离到 19 种木脂素类化合物:
(- )-syringaresinol (38) ,(- )-pinoresinol (39) ,
(-)-(erythro)-1,2-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-
1,3-propanediol(43) ,(-)-erythro-1-(4-hydroxy-3-
methoxyphenyl )-2-[4-(3-hydroxypropanyl )-2-meth-
oxyphenoxy] -1, 3-propanediol (44 ) ,(- )-guai-
acylglycerol-β-O-4-coniferyl ether(45) ,(-)-threo-1-
( 4-hydroxy-3-methoxyphenyl )-2-[ 4-( 3-hydroxy-
propanyl)-2-methoxyphenoxy] -1. 3-propanediol(46) ,
(-)-lariciresinol(47) ,dihydrodehydodiconifyl alcohol
(48) ,syringaresinol-4-O-β-D-glucopyranoside(49) ,
boehmenan(50) ,hedyotisol(51) ,(-)-olivil(52) ,
(+)-cedrusin(53) ,erythro-1-(4-hydroxy-3-methoxy-
phenyl )-2-[4-(4-hydroxy-3-methoxycinnamoyloxy )-
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propanyl-2-hydroxyphenoxy] -1,3-propanediol (63) ,
threo-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl-2-[4-(4-hydroxy-
3-methoxycinnamoyloxy)-propanyl-2-hydroxyphenoxy] -
1,3-propanediol(64) ,(-)-2- {4-[2,3-dihydro-
3-hydroxymethyl-7-hydroxy-5-( 4-hydroxy-3-methoxyc-
innamoyloxypropanyl )-2-benzofuranyl ] -2, 6-dime-
thoxyphenoxy}-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,3-
propanediol(65) ,6-(4-hydroxy-3-methoxycinnamoylo-
xy)propanyl-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-hydro-
xymethyl-1,4-benzodioxan(66) ,(- )-erythro-1-(4-
hydroxy-3-methoxyphenyl )-2- {4-[3-(4-hydroxy-3-
methoxycinnamoyloxy)propanyl] -2-hydroxyphenoxy}-
3-(4-hydroxy-3-methoxycinnamoyloxy)-1-propanol(67) ,
(-)-threo-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2- {4-[3-
(4-hydroxy-3-methoxycinnamoyloxy)propanyl] -2-hyd-
roxyphenoxy}-3-(4-hydroxy-3-methoxycinnamoylo-xy)-
1-propanol(68)。欧阳富[10]从接骨木茎枝的 60%乙
醇提取物中分离出 7 个木脂素类化合物: (+ )-
isolariciresinol(40) ,(+ )-lyoniresinol(41) ,5-me-
thoxy-(+)-isolariciresinol(42) ,erythro-guaiacylglyce-
rol-β-O -4-sinapylether(69) ,1-(4-hydroxy-3-metho-
xyphenyl)-2-[4″-(3-hydroxypropyl)-2″, 6″-dimetho-
xyphenoxy] propane-1,3-diol(70),burselignan(71),
(+)-cycloolivil(72)。Choi 等[11]从接骨木树皮的
甲醇提取物中分离得到(- )-olivil-9-O-β-D-gluco-
pyranoside(73)。Hwang 等[12]从接骨木茎枝的甲醇
提取物中分离得到 lariciresinol(74)。化学结构见
图 5。
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图 5 接骨木中木脂素类成分化学结构
1. 6 甾醇类
甾醇类化合物具有抗肿瘤和免疫调节等多种生
物活性作用。研究表明,接骨木的根皮中含有该类
物质。韩美华[8]从接骨木根皮的 90%乙醇提取物中
分离到 β-sitosterol(75) ,daucosterine(76)。杨序
娟[4]从接骨木茎枝的 60%乙醇提取物中分离得到
stigmasterol(77) ,sitosterol-3-O-β-D-glucoside(78)。
化学结构见图 6。
1. 7 其他成分
接骨木除含有酚酸类、黄酮类、三萜类、环烯醚
萜类、木脂素类及甾醇类等活性物质外,还含有丰富
的矿质元素、维生素和多种营养成分,至少含有 17
种氨基酸,7 种为人体必需的氨基酸;总糖含量、天
冬氨酸含量、维生素 B2 含量、钙含量较高
[13]。
2 生物活性
2. 1 抗骨质疏松及促进骨折愈合
Xiao 等[14]以去卵巢的大鼠和小鼠为研究对象,
研究接骨木的抗骨质疏松作用。研究结果表明,接
骨木 60%乙醇粗提物三氯甲烷萃取层对骨密度的修
复有显著作用,并且有助于股骨和胫骨的骨增长和
骨含量的增加,增加去卵巢小鼠的胫骨骨干的生物
力学强度,是促进成骨 UMR 106 细胞增殖及分化的
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图 6 接骨木中甾醇类成分化学结构式
最有效成分。此外,木质素可能是 SWC 中的生物活
性成分。Xie 等[15]在 3 个月内用 30 mg·kg -1或 600
mg·kg -1的接骨木茎枝 60%乙醇提取物灌胃给予 4
个月大的切除卵巢的小鼠,结果表明接骨木提取物
能减少卵巢切除后的小鼠的尿钙排泄量和骨更新率,
血钙水平增加显著,认为接骨木提取物可以考虑作
为绝经后骨质疏松治疗的药物。Zhang 等[16]研究的
结果表明,接骨木茎枝的 60%乙醇提取物可以通过
抑制骨吸收的过程并刺激骨形成的过程来提高骨的
性能。韩华等[17]对接骨木根皮促进骨折愈合的初步
药理机制进行研究,观察接骨木对骨折区骨密度
(BMD)、骨矿含量(BMC)及骨痂面积(Area)及血清
钙、磷的影响,研究结果表明,接骨木根皮中的环
烯醚萜和木脂素类成分通过促进胶原合成和无机盐
的沉积,提高骨痂质量,达到促进骨折愈合的作用。
2. 2 抗炎、镇痛
选用热板法,对小鼠灌胃接骨木煎剂 20 g·kg -1,
结果服药后的小鼠呈安静状态,表明对小鼠有镇痛
作用,其作用强度优于安乃近,次于吗啡。接骨木
茎枝的水提取物对醋酸引发的小鼠扭体反应及小鼠
腹腔毛细血管通透性增高都有显著的抑制作用,提
示接骨木茎枝有明显的镇痛抗炎作用[18-19]。
2. 3 抗病菌、病毒
Hwang等[12,20]通过荧光实验的方法研究接骨木
的抗真菌活性及其作用机制,研究结果表明,从接
骨木茎枝甲醇提取物中分离得到的落叶松脂醇通过
干扰真菌的细胞膜体现其抗真菌活性作用,可能作
为一种新型的治疗人类真菌感染疾病的抗真菌剂。
Choi等[11]研究接骨木对白色念珠菌的抗真菌作用机
制,结果表明从接骨木树皮甲醇提取物乙酸乙酯相
中分离得到的(- )-olivil 9-O-β-D-吡喃葡萄糖苷
(OLI9G)能显著改变真菌细胞膜电位,通过对细胞
膜的破坏体现抗真菌作用。
2. 4 抗癌及毒性
以质量分数为 2 000 mg·kg -1的接骨木果油给小
鼠灌胃,结果表明可抑制小鼠 H22肝癌实体瘤的生长
及荷瘤小鼠 S180实体瘤,其抑制效果次于环磷酰胺,
但对 H22腹水型肝癌小鼠的生命延长率明显优于环磷
酰胺,提示接骨木果油具有一定的抗癌作用[21-22]。
接骨木也有一定的毒副作用。对接骨木茎叶杀鼠活
性的研究中发现,饲料中接骨木含量为 20%时,对
小鼠的毒杀率为 80%;在含量为 15%时,毒杀率为
30%;在含量为 10%时,毒杀率为 10%[23]。
2. 5 免疫调节
范妮娜等[24]研究发现,与对照组相比,用质量
分数为 12. 5 mg·kg -1的接骨木果实油给小鼠灌胃,
不仅能刺激正常小鼠体内的淋巴细胞转化,而且对
被环磷酰胺抑制的淋巴细胞转化率也有较强的恢复
作用,研究结果证明接骨木果实油具有活化淋巴细
胞、提高机体免疫功能的作用。
2. 6 其他生物活性
除抗骨质疏松、促进骨折愈合、抗氧化及免疫
活性等主要生物活性外,接骨木还具有其他多种生
物活性。沈刚哲等[25]用接骨木油按 10,20,40
mL·kg -1对小鼠腹腔给药,进行常压耐缺氧实验,
其结果表明,实验组的小鼠平均存活时间与空白对
照组之间差别显著,并存在明显的剂量依赖关系,
同时,接骨木果油能提高学习记忆力,对小鼠由实
验试剂所导致的记忆获得性障碍、巩固障碍及再记
忆障碍均有明显的改善作用,改善效果较脑复康相
似或更佳。刘铮等[26]用接骨木果油 20 mL·kg -1,灌
胃鸡、鼠 2 周,发现高脂血症模型小鼠和鸡的血清
总胆固醇、低密度脂蛋白及动脉硬化指数明显降低,
甘油三酯含量降低,高密度脂蛋白及高密度脂蛋白 /
总胆同醇的比值增加,表明接骨木油具有降低血脂、
抗动脉硬化的作用。Mlinaric 等[27]研究表明,接骨
木提取物对 HIV-1 逆转录酶有抑制作用,其 IC50为
0. 017 g·L -1,说明接骨木有抗艾滋病的作用。
3 小结
接骨木所含的化学成分复杂,具有多种生物活
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性。近年来,国内外学者分别从不同角度对其化学
成分、药理作用、生物活性及临床方面作了较为深
入的研究,为其临床疗效提供了依据,其中在治疗
骨质疏松及促进骨折愈合方面效果显著。目前对接
骨木所含化学成分与生物活性之间联系的研究尚浅,
缺乏系统性的研究。随着科研水平的提高,建议对
接骨木植物化学成分和生物活性进行更深入的系统
研究,该植物今后可能被应用于抗骨质疏松、促进
骨折愈合、抗炎、抗病毒、抗氧化、提高免疫活性
等新型药物的开发。
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( 收稿日期 2014-11-01)
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