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(收稿日期 2009-12-30)
肿柄菊的化学成分及药理作用研究进展
赵贵钧1 , 2 ,郑友兰1 ,陆文铨3 ,郑水庆2 ,孙连娜2 ＊①
(1.吉林农业大学中药材学院 , 吉林 长春　130118;2.第二军医大学药学院 ,上海　200433;
3.第二军医大学附属长征医院 药学部 ,上海　200003)
摘　要:肿柄菊来源于菊科肿柄菊属植物 , 主要化学成分是倍半萜内酯 , 还含有黄酮 、色原烯以及二萜 、蒽醌和神经
酰胺等。肿柄菊的药理作用主要有抗炎 、抗疟 、抗肿瘤 、降血糖以及其他一些活性。对近年来肿柄菊的倍半萜 、色
原烯等化学成分以及抗疟 、抗炎 、降血糖等药理活性做简要综述。
关键词:肿柄菊;倍半萜;色原烯;抗炎;降血糖;抗疟
中图分类号:R282.71　　　文献标识码:A　　　文章编号:1674-5515(2010)02-0102-08
102 现代药物与临床　　Drugs &Clinic　　2010年第 25卷第 2 期
①基金项目　上海市科学技术委员会资助项目(08DZ1971503);国家自然科学基金项目(20872177)
　作者简介　赵贵钧(1984—),男 ,硕士研究生 ,从事天然产物化学研究。 T el:021-81871304 , E-mail:zh ao-guijun@163.com
＊通讯作者　孙连娜 ,副教授 , Tel:021-81871308 , E-m ail:sssnm r@yah oo.com .cn
The study of chemical composition and pharmacological
activities of Tithonia diversi f olia
ZHAO Gui-jun1 , 2 , ZHENG You-lan1 , LU Wen-quan3 , ZHENG Shui-qing2 , SUN Lian-na2
(1.Depa rtment of Pharmacognosy , Jilin Ag ricultural University , Changchun 130118 China;2.Schoo l o f Pharmacy ,
Second M ilitary Medical Univ ersity , Shanghai 200433 , China;3.Depar tment of Pharmacy ,
Chang zheng Hospital , Second M ilitary Medica l Unive rsity , Shanghai 200003 , China)
　　肿柄菊 Ti thonia d iversi f ol ia (Hemsley)A .
G ray 为菊科肿柄菊属植物 , 原产于中美洲及墨西
哥 ,曾作观赏植物或绿肥引种到亚洲 、非洲 、欧洲 、澳
洲等许多国家和地区[ 1] 。我国广东 、云南等地曾作
为观赏植物引入 ,目前在云南 、广东 、广西和福建等
地有大量逃逸种群分布[ 2] 。肿柄菊在墨西哥和中美
洲地区是一种传统植物药 ,常被用来治疗痢疾 、发
热 、疟疾和创伤 。从 20世纪 70年代开始 ,对肿柄菊
属植物的化学成分和药理作用的研究逐渐增多。研
究结果表明 ,肿柄菊主要成分为倍半萜类 ,还含有黄
酮 、色原烯等;肿柄菊具有广泛的药理活性 ,如抗炎 、
抗病毒 、抗疟 、抗肿瘤 、降血糖等活性 。笔者就目前
国内外对肿柄菊的化学成分和药理作用研究做一简
要综述 ,以便对肿柄菊资源进行开发。
1　化学成分
肿柄菊的化学成分报道始于 19世纪 70 年代
末 ,20世纪 90年代以后研究增多。该植物主要成
分为倍半萜类化合物 ,其次为黄酮 、色原烯 、二萜 、蒽
醌 、神经酰胺等 。
1.1　倍半萜
倍半萜是肿柄菊中目前研究最多的一类成分 ,
国内外的一些报道也显示倍半萜一般具有较好的生
物活性。已分得的倍半萜多为吉玛烷 、愈创木烷 、桉
叶烷和杜松烷等类型 ,并且多含有α-亚甲基-γ-丁内
酯结构。α-亚甲基-γ-丁内酯也是此类化合物具有重
要活性的关键片段。
1.1.1　吉玛烷型倍半萜
目前已经从肿柄菊中分得吉玛烷型倍半萜 30
个 ,是从肿柄菊中分得最多的一类倍半萜 ,这些倍半
萜多具有α-亚甲基-γ-丁内酯结构 ,还多具有乙酰基
(Ac)、异丁酰基(iBu)、异戊酰基(MeBu)和当归酰
基(Ang)等取代基。有的吉玛烷的母核十元环上具
有三元环氧的结构 ,还有在十元环的 C3 和 C10中间
具有氧桥的结构。此外 ,由于此类化合物具有多个
不对称碳原子 ,使得结构多种多样 。从肿柄菊中分
得的吉玛烷倍半萜有:ti rotundin(1)[ 3] 、tiro tundin
3-O-methy l ether (2)[ 4] 、 tagi tinin A (3)[ 3] 、 1α-
hydroxyt irotundin 3-O-methyl e ther (4)[ 5] 、 2α-
hydroxyt irotundin(5)[ 6] 、1α-acetyl tagit inin A(6),
1-methoxydiversifolin(7)[ 7] 、1β-me thoxydiversi fo lin
3-O-methy l ether (8)[ 7] 、 1β-hydroxydiversifolin
(9)[ 7] 、 1β-hydro xydiversifolin 3-O-methyl ether
(10)[ 7] 、 1α-hydro xydiversifolin 3-O-methy l ether
(11)[ 5] 、woodhousin(12)[ 3] 、2β-methoxydive rsifo-
lin(13)[ 7] 、tagitinin D(14)[ 3] 、diversifolin(15)[ 8] 、
dive rsifo lin me thyl ethe r (16) [ 8] 、 tagi tinin F
(17)[ 5] 、 tagi tinin F methy lbuty rate (18)[ 9] 、de-
oxyt if rut icin(19)[ 3] 、(1S ＊ , 6S＊ , 7R＊ ,8R＊ , 10R＊)-
1-hydroxy-3-methoxy-3 , 10-epoxy-8-(2-methy lpro-
panoxy)-germacra-3 , 11 (13)-dien-6 , 12-o side
(20)[ 4] 、(6S＊ , 7R＊ , 8R＊ , 10R＊)-1 , 8-dihydro xy-3-
methoxy-3 , 10-epoxy-germacra-3 , 11(13)-dien-6 ,
12-o side(21)[ 10] 、(1S＊ , 6S ＊ , 7R＊ , 8R＊ , 10R＊)-1-
hydroxy-3-me thoxy-3 , 10-epoxy-4 , 5-epoxy-8-(2-
methylpropanoxy)-ge rmacra-3 , 11(13)-dien-6 , 12-
o side(22)[ 9] 、tagitinin C(23)[ 3] 、tagitinin C methy l-
buty ra te(24)[ 9] 、tagi tinin C angeloylide(25)[ 3] 、1β ,
2α-epoxy tagi tinin(26)[ 9] 、tif ruticin(27)[ 3] , tagit inin
E(28)[ 5] 、1-acetyl tagit inin E(29)[ 11] 、deepoxytagiti-
nin E(30)[ 10] 。T agi tinin C是肿柄菊中量较高的一
种倍半萜 ,并且结构中具有交叉共轭体系 ,在紫外
254 nm 下有吸收 ,常被用来作为肿柄菊倍半萜质量
控制的标准化合物[ 12] 。化合物 1 ～ 16结构见图 1 、
表 1。
1.1.2　愈创木烷型倍半萜
　　愈创木烷型的倍半萜是另一类肿柄菊中广泛存
在的倍半萜 ,多具有α-亚甲基-γ-丁内酯环和 iBu取
代基 。分得的愈创木烷倍半萜有 4α, 10α-di-
hydroxy-3-oxo-8β-isobutyry loxyguaia-11 (13)-en-
12 , 6α-olide(31)[ 6] 、2-hydroxy-2-oxo-8β-isobutyry-
lox yguaia-2 , 9 (10), 11 (13)-t rien-12 , 6α-olide
(32)[ 9] 、8β-isobuty ry loxycumambranolide(33)[ 13] 、
103现代药物与临床　　Drugs &Clinic　　2010年第 25卷第 2 期
图 1　肿柄菊中的吉玛烷型倍半萜母核
表 1　肿柄菊中的吉玛烷型倍半萜化合物
编号 　　　　化合物名称 母核 取代基
R1 R2 R3 R4
1 t irotundin A H H H iBu
2 t irotundin 3-O-m ethyl eth er A H H Me iBu
3 tagi tinin A A α-OH H H iBu
4 1α-h ydroxyti rotu ndin 3-O-methyl ether A β-OH H Me iBu
5 2α-h ydroxyti rotu ndin A H α-OH H iBu
6 1α-acety ltagit inin A A α-OMe H H iBu
7 1-methoxydiversifolin B β-OM e H H iBu
8 1β-methoxydiversifolin 3-O-methyl ether B β-OM e H Me iBu
9 1β-hyd roxy diversifolin B β-OH H H iBu
10 1β-hyd roxy diversifolin 3-O-methyl ether B β-OH H Me iBu
11 1α-h ydroxydiversi folin 3-O-methy l ether B α-OH H Me iBu
12 w oodhousin B H β-OAc H iBu
13 22β-methoxydiversifolin B H β-OMe H iBu
14 tagi tinin D B H β-OH H iBu
15 diversifolin B H H H iBu
16 diversifolin m ethyl eth er B H H Me iBu
17 tagi tinin F C H iBu
18 tagi tinin F methy lbutyrate C H MeBu
19 deoxy tif rut icin C H Ang
图 2　肿柄菊中的吉玛烷型倍半萜
104 现代药物与临床　　Drugs &Clinic　　2010年第 25卷第 2 期
图 3　肿柄菊中的愈创木烷型倍半萜
图 4　肿柄菊中的桉叶烷型倍半萜
4β , 10α-dihydroxy-3-oxo-8β-isobutyry loxyguaia-11
(13)-en-6 , 12-olide (34)[ 5] 、 luteo lin (35)[ 5] 和
(36)[ 9] ,其中化合物 34是 2008年分到的 C3-C4 键
开裂的新型愈创木烷倍半萜。
1.1.3　桉叶烷型倍半萜
从肿柄菊中分得的桉叶烷型倍半萜有 4α-hy-
droxy-11(13)-eduesmen-12-oate(37)[ 14] 、titho fo lin-
o lide(38)[ 6] 、3β-aceto xy-8β-i sobuty ry lo xy reyno sin
(39)[ 6] 、diversifo lol(40)[ 14] 、3α-aceto xydiversifolol
(41)[ 4] ,多具有乙酰基取代 , 11 , 12 , 13位的碳原子
发生重排 ,双键发生转移 。
1.1.4　杜松烷型倍半萜
从肿柄菊中分得的杜松烷型倍半萜有 5-ace-
toxy-4 , 5-dihydroxy-4 , 5 , 11 , 13-tet rahydro artemis-
inieacid methy l ester(42)[ 15] 、4 , 5 , 6-t rihydroxy-4 ,
5 , 11 , 13-tet rahydroartem isinic acid(43)[ 15] 、keto al-
de-hydrocarboxy lic acid(44)[ 15] 、me thyl-5-ace tox y-
4 , 5-dihydro-4 , 10-dihydroxy-5-acetox yartem isinate
(45)[ 15] 。
1.1.5　苍耳烷(裂环愈创木烷)型倍半萜
从肿柄菊中分离到的苍耳烷型倍半萜有 2-
deacetyl-11β ,13-dihydroxyxanthinin(46)[ 16]和降二
碳的 diversifolide(47)[ 16]
1.2　色原烯
色原烯类化合物也是菊科植物中常见的化合
物 ,从肿柄菊根中得到的该类化合物有:6-acetyl-7-
105现代药物与临床　　Drugs &Clinic　　2010年第 25卷第 2 期
图 5　肿柄菊中的杜松烷型和苍耳烷型倍半萜
图 6　肿柄菊中的其他化合物
hydro xy-2 ,3-dimethylchromone(48)[ 16] 、2-acetyl-2 ,
2-dimethy lchromene(49)[ 16] 、6-acetyl-7-hydro xy-2 ,
2-dimethy lchromene(50)[ 16] 、6-acetyl-7-methoxy-2 ,
2-dimethy lchromene(51)[ 16] 。
1.3　黄酮及其他化合物
3个黄酮 luteolin(52)[ 5] 、nepe tin (53)[ 5] 和
ispidulin(54)[ 17] ;还有 3 , 5-di-O-caf feoy lquinic acid
(55)[ 18] , 蒽醌 tithoniquinone A(56)[ 19] ,贝壳杉烷
二萜 ent-kaurenoic acid(57)[ 9] ,以及一个神经酰胺
t ithoniamide B (58)[ 19] 。
2　药理作用
2.1　抗炎
106 现代药物与临床　　Drugs &Clinic　　2010年第 25卷第 2 期
倍半萜类成分是肿柄菊的重要活性成分 ,而倍
半萜类普遍具有抗炎活性 ,对于肿柄菊的抗炎活性
的报道较多。肿柄菊地上部分的乙醇提取物具有抗
炎活性[ 20] ,由角叉菜胶引起的 Wistar 大鼠足肿和
电热板潜伏实验证明肿柄菊乙醇提取物具有抗炎和
止痛作用[ 21] 。Delgado 等[ 4]进一步证明肿柄菊中的
倍半萜 tagi tinin A(3)和 tagi tinin C(23)具有对大
鼠角叉菜胶性足肿的抑制作用 。
肿柄菊倍半萜的抗炎作用机制也有报道 。
Rǜngeler 等[ 8] 研究发现肿柄菊中的 3 个倍半萜 di-
ve rsifo lin(15)、 diversifolin methy l ethe r (16)、
tundin(1)对花生四烯酸途径中的环加氧酶-1、磷酸
脂酶 A2无影响 ,对转录因子 NF-κB的激活具有抑制
作用 ,由此可使得细胞活素类和炎症趋化因子类的合
成炎症介质减少 ,这 3种倍半萜可能是通过烷基化调
控NF-κB的DNA上的半胱氨酸起作用的。
Siedle 等[ 22]对肿柄菊中的4种倍半萜的抗炎活
性进行筛选 , 其中化合物 1 、化合物 16 、2β-me-
thoxydiv ersifo lin(13)显示了较好的抑制 NF-κB 因
子的活性 。对吉玛烷型倍半萜抗炎活性的构效关系
研究过程中发现 ,除了α-亚甲基-γ-丁内酯环是此类
化合物的具有重要活性的关键结构片段外 ,十元环
的基本骨架 ,三元环氧官能团等也是吉玛烷倍半萜
活性的重要因素[ 23] 。这些可能与肿柄菊中吉玛烷
型倍半萜抑制 NF-κB因子的活性具有一定的关系 。
2.2　降血糖
降血糖活性作为肿柄菊传统的用途之一 ,近年
来不断有报道。丁香蓼属的一种植物和肿柄菊提取
物混合作为茶或者饮料 ,具有降糖活性[ 24] 。M iura
等[ 25]用肿柄菊的水提物 ,按照 1 500 mg/kg 的剂量
喂饲 2型糖尿病的 KK-Ay 小鼠 ,使得小鼠的血糖
水平从(28.3 ±1.2)mmol/ L 降到(18.9 ±0.8)
mmo l/L (P<0.001),且服用后 7 h 血浆中胰岛素
的水平也下降;空白对照组该指标没有发生变化 。
用 80%的肿柄菊乙醇提取物喂饲 2型糖尿病 KK-
Ay 小鼠(500 mg/kg),每次 ig 后 7 h血糖水平和血
浆中的胰岛素水平都出现下降 , 3周后 ,小鼠血糖水
平降低[ 26] 。以上研究证明了肿柄菊水提取物和
80%乙醇提取物都具有胰岛素增敏剂的作用 。
2.3　抗疟
疟疾是在热带地区非常严重的寄生虫病 ,从中
国传统中药青蒿中提取的青蒿素及其衍生物具有非
常好的抗疟活性 。青蒿素是一种开环杜松烷型倍半
萜 ,在结构上与肿柄菊中的倍半萜有一些相似的地
方 ,也有肿柄菊抗疟活性的相关报道。2002年 Ma-
dureira等[ 27] 筛选出肿柄菊 70%的乙醇提取物具有
抗疟原虫活性 ,Gof fin等[ 28] 确定肿柄菊的主要倍半
萜成分化合物 23 具有抗疟原虫活性。 Elufioye
等[ 2 9] 用肿柄菊地上部分的乙醇提取物 50 ～ 400
mg/(kg ·d)喂饲感染疟疾的瑞士白化变种小鼠 ,结
果显示该提取物对早期感染的治疗效果较好 ,在用
200 mg/(kg ·d)长期服用时 ,有一定的效果 ,但是
由于提取物引起的慢性中毒导致小鼠的存活时间都
不长。Oyew o le 等[ 30] 的研究也证实肿柄菊提取物
对早期感染的疟疾治疗效果较好 ,但长期服用效果
会降低 。
2.4　其他药理作用
肿柄菊还具有抗菌 、抗肿瘤等活性。2006 年
Boubertea 等[ 19]从肿柄菊中提取的蒽醌类成分 t i-
thoniaquinone A 具有显著的抗革兰阳性菌巨大芽
孢杆菌 Bacil lus megaterium de Bary 和黑粉菌Mi-
crobotryum v iolaceum 的活性[ 17] 。
Gu等[ 6] 用肿柄菊醋酸乙酯部位倍半萜防止结
肠癌细胞扩散的实验显示 ,化合物 23 、26 具有显著
的抗癌细胞增殖作用 ,化合物 38 、39和 34具有诱导
H L-60分裂的作用 ,化合物 39在 10μg/mL 具有显
著的抑制小鼠乳房肿瘤细胞群形成的作用 ,抑制率
达 63%。Kuroda等[ 5] 从肿柄菊 80%的乙醇提取物
中分得的多种倍半萜具有抗 HL-60白血病细胞活
性的作用 ,通过对 39种癌症细胞的筛选 ,确定化合
物 10 对癌细胞的增殖具有抑制作用 。此外 , Cos
等[ 3 1] 在对卢旺达多种药用植物的抗 HIV-1病毒活
性筛选后发现肿柄菊水提液的活性最好。
2.5　毒理
Elufioy e等[ 32] 考察肿柄菊的地上部分用于治
疗疟疾的乙醇提取物的毒理作用 ,发现 70%的肿柄
菊乙醇提取物 400 ～ 1 600 mg/kg 喂饲成年 Wistar
大鼠 ,长期服用对肾和肝脏具有明显的毒副作用 ,并
且随着时间和剂量的增加 ,毒副作用增大 ,但对心
脏 、脾和脑没有明显的不利影响 。因此 ,肿柄菊的乙
醇提取物在用于治疗疟疾时应考虑其安全性。
Oyew ole等[ 33] 考察肿柄菊水提液的毒理 ,发现肿柄
菊的水提液在正常剂量条件下对肝脏及血液系统没
有毒害作用 。
3　小结
肿柄菊是一种外来物种 , 20 世纪初引入中国 ,
107现代药物与临床　　Drugs &Clinic　　2010年第 25卷第 2 期
目前在云南 、广东 、广西和福建都有大量逃逸的肿柄
菊种群分布 ,对当地的物种造成了危害。国外对肿
柄菊的化学成分和药理作用都有广泛研究 ,其中在
抗炎 、降血糖和抗疟等方面表现出来较好的活性 。
目前中国大陆地区对肿柄菊的研究报道多集中在生
态学方面 ,而对于化学成分及生物活性研究报道较
少 , 这也限制了对肿柄菊的深度开发与利用 。因
此 ,有必要对国内肿柄菊的化学成分和药理活性进
行深入研究 ,开发出具有较好活性的天然药物 ,从而
利用肿柄菊资源 ,在一定程度上限制肿柄菊的物种
入侵 。
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