全 文 :药用植物狗骨柴的化学成分及生物活性研究进展
赵宁东 , 张博 , 蒋金和 , 陈业高* (云南师范大学化学化工学院 ,云南昆明 650092)
摘要 系统阐述了狗骨柴的化学成分及生物活性研究概况。从狗骨柴中共分离出化学成分 47 个 ,包括二萜、二萜生物碱 、单萜 、甾体 、
木脂素和香豆素等结构类型。一些成分在抑制KB细胞、P388白血病细胞和 P-糖蛋白方面显示了较好的活性。开展狗骨柴的研究 ,对
发现新的药用活性成分有重要意义。
关键词 茜草科;狗骨柴;化学成分;生物活性
中图分类号 R282.71 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)12-05485-03
Advance on the Chemical and Bioactive Studies of Diplospora dubia
ZHAO Ning-dong et al (Department of Chemistry , Yunnan Normal University ,Kunming , Yunnan 650092)
Abstract The study systematically discusses the chemical constituents and bioactivity researches of Diplospora dubia.47 compounds have been isolated
from Diplospora dubia including diterpenoids , diterpenoid alkaloids , monoterpenoids , steroids , lignans and coumarins.Some compounds exhibit cytotoxic-
ity toward KB cells and P388 murine leukemia cells , and inhibitory activity against P-glycoprotein over expressing of adriamycin resistant cell line, K562/
Adr cells.Researches on the plant will have important significance to the finding new medicinal activity compounds.
Key words Rubiaceae;Diplospora dubia;Chemical constituents;Bioactivity
茜草科狗骨柴属(Diplospora =Tricalysia , Canthium)植物
为灌木或小乔木 ,约 20多种 ,分布于亚洲的热带和亚热带地
区。我国有 3 种 ,分别为狗骨柴(D.dubia)、毛狗骨柴(D.
frutiocosa)和云南狗骨柴(D .mollissima),产于长江流域以南
各省区 ,东至台湾[ 1] 。《新华本草纲要》中记载狗骨柴的根有
清热解毒 、消肿散结功能 ,用于瘰疬痈疽 、疮疖肿毒 、黄疸病
等治疗[ 2] 。近年来 ,日本学者对狗骨柴的研究非常活跃 ,发
现其富含抗癌活性二萜化合物 ,其中一些化合物结构新颖 ,且具
有较强的生物活性 ,深入研究有可能发现新的药用先导化合物。
为全面了解狗骨柴的研究现状 ,为进一步研究和开发利用提供依
据 ,笔者对其化学成分和生物活性研究概况进行了综述。
1 化学成分
狗骨柴的化学成分仅日本学者有过研究报道 。截至目
前 ,共分离出化学成分 47个 ,涉及二萜 、二萜生物碱 、单萜 、
甾体 、木脂素和香豆素等结构类型 ,其中对映贝壳杉二萜类
化合物为主要成分。
1.1 二萜类化合物 从狗骨柴叶和枝杆中共分离得到 36个
二萜化合物(图 1 ,化合物1~ 36),主要为对映贝壳杉二萜 ,包
括 16个结构新颖的含有γ-内酯环的重排对映贝壳杉二萜及
其糖苷化合物 tricalysiosides A-G (1 ~ 7)[ 3] 、tricalysiolides A-F
(8~ 13)[ 4-6] 、tricalysiolides G-I (14 ~ 16)[ 5 , 7] ,18个对映贝壳杉
二萜及其糖苷化合物 tricalysiosides H-O(17~ 24)[ 8] 、tricalysio-
sides P-T(25~ 29)[ 9] 、tricalysiolsA ~ B(30 ~ 31)[ 7] 、tricalysiolide
H(32)、tricalysione A(33)、cafestol(34)、tricalysione B(35)[ 7 , 10]
和 1个半日花烷二萜 tricalysioside U(36)[ 9] 。其中 ,化合物 1
~ 16结构独特 ,对映贝壳杉二萜骨架中C-4上偕二甲基中的
一个甲基重排到另一个上 ,形成C-4乙基 ,再进一步形成α,β-
不饱和γ-内酯环 ,与A环稠合 。化合物 15和 32在文献中均
被命名为 tricalysiolide H ,但它们是结构完全不同的化合物。
化合物 12和 13具有C-2(3)不饱和烯键γ-内酯环结构 ,而在
化合物 32中γ-内酯环与重排的贝壳杉烷骨架中的环戊烷形
作者简介 赵宁东(1985-),男 ,云南弥勒人 ,硕士研究生 ,研究方向:天
然产物化学。 *通讯作者 ,教授。
收稿日期 2009-01-22
成螺环结构;化合物 33为C-18 , 19去甲基贝壳杉烷 ,在天然
产物中从未见报道 ,化合物 34的结构中贝壳杉烷骨架C-3和
4位之间碳连有呋喃环。化合物 35结构中的罕见十元环由
贝壳杉烷的C-5和C-10位碳之间开环形成。
1.2 二萜生物碱类化合物 从狗骨柴的树杆中分离得到了
4个具有咖啡醇类碳骨架的重排对映贝壳杉二萜生物碱 tri-
calysiamides A-D(37~ 40 ,图 2)[ 6, 11] 。这类化合物在天然界非
常少见 ,尤其C-3和C-19之间插入一个氮原子的咖啡醇类二
萜生物碱尚系首次报道。
1.3 其他类化合物 从狗骨柴的叶中分离得到了 3个单萜
苷 3R , 7-dimethyloct-1-ene-3 , 6R , 7-triol6-O-β-D-glucopyranoside
(41)、3R , 7-dimethyloct-1-ene-3 , 6R , 7-triol 7-O-β-D-glucopyra-
noside (42)和 sammangaoside B(43)[ 9] 、甾体 stigmast-4-en-6β-ol-
3-one (44)、木脂素(+)-pinoresinol(45)、7-羟基-6-甲氧基香豆
素 scopoletin(46)、丁香醛(47)[ 7](图 3)。
2 生物活性
目前对狗骨柴中分离的单体成分主要进行了抗癌方面
的研究。细胞毒活性测试结果表明 ,化合物 tricalysiolides A-E
(8 ~ 12)、tricalysiolides H (15)、I (16)、stigmast-4-en-6β-ol-3-one
(44)、(+)-pinoresinol(45)、scopoletin(46)和 syringaldehyde (47)
对KB细胞有抑制活性 。其中 ,化合物 44细胞毒活性最强 ,
IC50为(35.0±3.3)μmol/L;二萜化合物中具有长链脂肪酸链
的化合物 16活性最强 ,在 50 μmol/L时对 KB 细胞仍具有
32%的抑制率 ,而化合物 9活性最弱[ 5] 。
P-糖蛋白(P-gp)是一种血浆膜转运蛋白 ,可将临床用抗
癌药与癌细胞分离。其过度表达会引起多药耐药性 ,是化学
防癌中存在的一个问题。抑制 P-糖蛋白活性可保持药物的
疗效 ,有利于临床治疗 。化合物 tricalysiolides D-E (12~ 13)、
stigmast-4-en-6β-ol-3-one (44)和(+)-pinoresinol(45)对阿霉素
耐药细胞K562/Adr 过度表达糖蛋白具有抑制作用 ,对钙黄
绿素-AM 具有明显的积聚 ,其中 tricalysiolide D (12)作用
最强[ 5] 。
对小鼠白血病细胞P-338的细胞毒活性测试表明 ,化合
物 tricalysiolides A-F(8 ~ 13)显示了弱的细胞毒活性 , IC50在
17~ 50 μg/ml[ 4] ;化合物 tricalysiamide A-D(37 ~ 40)、tricalysi-
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2009 , 37(12):5485-5487 责任编辑 罗芸 责任校对 况玲玲
olide H (32)、tricalysione A (33)、cafestol (34)和 tricalysione B(35)也显示了一定的活性[ 6] 。
注:1.R1=R4=H , R2=OH , R3=Glc;2.R1=R2=R4=H , R3=Glc;3.R1 ~ R3=H , R4=Glc;4.R1=R2=R4=H , R3=-Glc(6′)Api;5.R1=R2=R4=H ,
R3=-Glc(6′)Glc;6.R1=R4=H , R2=OAc , R3=Glc;7.R1=R3=H , R2=OAc , R4=Glc;8.R1 ~ R4=H;9.R1=OH , R2 ~ R4=H;10.R1=OMe , R2 ~
R4=H;11.R1=R2=R4=H , R3=Me;14.R1=R3=R4 =H , R2 =OH;15.R1 =OH , R2=R4 =H , R3 =Me;16.R1 =OH , R2=H , R3=Me , R4=CH3
(CH2)14CO;17.R1=OGlc , R2=R5=R7=H , R3=Me ,R4=COOH , R6=OH;18.R1=H , R2=R5=R6=OH , R3=Me , R4=CHO , R7=Glc;19.R1=H , R2
=R6=OH , R3=Me , R4=CHO , R5=OAc , R7=Glc;20.R1=R4=H , R2=R6=OH , R3=CHO , R5=OAc , R7=Glc;21.R1=H , R2=R5=R6=OH , R3=
Me ,R4=CHO , R7=Glc;22.R1=R7=H , R2=R5=R6=OH , R3=Me , R4=CH2OGlc;23.R1=H , R2=R6=OH , R3=Me , R4=CH2OH , R5=OAc , R7=
Glc;24.R1=H , R2=R6=OH , R3=R4=CH2OH , R5=OAc , R7=Glc;25.R1=OGlc , R2=R5 ~ R7=H , R3=Me , R4=COOH;26.R1=OGlc , R2=R7=H ,
R3=Me , R4=COOH , R5=R6=OH;27.R1=H , R2=R6=OH , R3=R4=Me , R5=OAc , R7=Glc;28.R1=R2=H , R3=Me , R4=CH2OH , R5=OAc , R6=
OH , R7=Glc;29.R1=R2=R7=H , R3=Me , R4=CH2OGlc , R5=R6=OH;30.R1=R7=H , R2=R5=R6=OH , R3=Me , R4=CHO;31.R1=H , R2=R5
=R6=OH , R3=Me , R4=CH2OH , R7=CH3CO。
图1 狗骨柴中的二萜类化合物
Fig.1 Diterpenoid compounds in the D.dubia
图 2 狗骨柴中的二萜生物碱类化合物
Fig.2 Diterpeniod alkaloid compounds in the D.dubia
3 结语
二萜化合物是药用植物中抗癌活性成分的重要来
源[ 12] 。狗骨柴的化学成分主要为对映贝壳杉二萜 ,初步的
研究显示其中的一些化合物具有抗癌活性 ,但研究还不充
分。我国狗骨柴属植物资源丰富 ,有 3种还未见研究报道。
因此今后应继续深入研究狗骨柴属植物的化学成分 ,并通过
药理活性筛选 、跟踪 、分离活性成分并研究活性成分的药理
作用 ,以阐明药用植物的作用物质基础和发现新的药用活性
化合物。
5486 安徽农业科学 2009年
图3 狗骨柴中的其他化合物
Fig.3 Other compounds in the D.dubia
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(上接第 5484页)
3 结论与讨论
该研究建立的灰色模式识别模型 ,是以关联度为测度来
综合评价中药材质量的 ,结果客观 、科学。与建立在多元统
计分析基础上的统计模式相比 ,灰色模式识别因所需样本
少 ,且数据不要求服从经典统计分布 ,因而具有计算简便 、适
应面广等特点 ,适宜于对多组分多指标的中药材质量进行综
合评价 ,具有推广应用前景。
表 2 不同产地大青叶4种指标性成分相对于参考序列的关联系数与关联度
Table 2 Correlation coefficient and correlation degree between 4 index constituents in Folium isatidis from various habitats and reference sequence
序号
Sequence
产地
Habitats
关联系数∥% Correlation coeff icient
邻氨基苯甲酸
Anthranilic acid
丁香酸
Syringic acid
腺苷
Adenosine
靛玉红
Indirubin
关联度
Correlation degree
质量等级
Quality grade
1 陕西宝鸡 0.496 3 0.997 0 0.467 3 0.722 0 0.670 7 中
2 安徽宣城 0.360 5 1.000 0 0.333 3 0.675 9 0.592 4 差
3 陕西安定 0.573 4 0.981 2 0.392 4 0.761 0 0.677 0 良
4 安徽亳州 0.598 5 0.991 5 0.732 3 0.777 6 0.775 0 优良
5 安徽阜阳 1.000 0 0.985 6 1.000 0 1.000 0 0.996 4 优
6 山东临沂 0.563 0 0.961 9 0.492 1 0.726 6 0.685 9 良
7 河北安国 0.532 6 0.947 6 0.688 9 0.818 7 0.747 0 优良
8 江苏泰兴 0.449 7 0.921 2 0.440 8 0.712 1 0.630 9 中
9 陕西咸阳 0.771 1 0.946 7 0.525 4 0.820 1 0.765 8 优良
10 甘肃陇南 0.629 2 0.981 2 0.409 7 0.793 5 0.703 4 良
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548737卷12期 赵宁东等 药用植物狗骨柴的化学成分及生物活性研究进展