全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 19 期 2014 年 10 月
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白及属植物化学成分与药理作用研究进展
汤逸飞,阮川芬,应 晨,章华伟*
浙江工业大学药学院,浙江 杭州 310014
摘 要:白及属植物化学成分具有多种类型,包括联苄类、二氢菲类、菲类、联菲类、醌类衍生物等,具有止血、抗肿瘤、
抗菌、抗炎、促进创伤愈合、促进细胞生长等药理作用。综述了国内外关于白及属药用植物的研究报道,分析了白及属植物
化学成分的结构特点和药理作用,为该属植物的开发利用提供参考。
关键词:白及属;联苄类;二氢菲类;抗肿瘤;止血
中图分类号:R932 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2014)19 - 2864 - 09
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.19.025
Research progress on chemical constituents and medical functions in plants of
Bletilla Rchb. f.
TANG Yi-fei, RUAN Chuan-fen, YING Chen, ZHANG Hua-wei
School of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China
Abstract: Phytochemical investigation indicates that plants of Bletilla Rchb. f. have many components with different chemical
structures, including bibenzyl, dihydrophenanthrene, stilbene, biphenanthrene, and quinone. These compounds were found to have
potent bioactivities, such as hemostasis, antitumor, sterilization and anti-inflammation, healing, and growth promotion of cells. This
review focuses on the chemical structures of constituents and medical functions of genus, Bletilla Rchb. f. It would provide a good
reference to further utilize this medicinal plant.
Key words: Bletilla Rchb. f.; bibenzyls; dihydrophenanthrenes; antitumor; hemostasis
白及属Bletilla Rchb. f. 植物系兰科(Orchidaceae)
多年生宿根草本植物[1],分布在中国、朝鲜半岛、日本
等东亚国家。我国该属植物广布于长江流域各省,资源
丰富[2]。白及是我国传统常用中药,药用历史悠久,最
早收载于《神农本草经》。《中国药典》2010 年版收载
的正品白及为兰科植物白及 Bletilla striata (Thunb.)
Reichb. f. 的干燥块茎。河南、西藏、云南等地所产同
属多种植物也作为白及的习用药材。为了合理开发和利
用白及属药用植物,本文综合国内外相关文献,对白及
属植物化学成分和药理作用等方面进行了系统性综述。
1 化学成分
关于白及化学成分的研究可以追溯到 19 世纪
末,长期以来人们主要集中于正品白及的研究,对
同属其他药用植物如台湾白及 B. formosana
(Hayata) Schltr.、黄花白及 B. ochracea Schltr. 等的
研究近年来才有报道。化学成分是药材发挥活性的
物质基础,大量研究表明,白及属植物化学成分具
有多种类型,包括联苄类、二氢菲类、菲类、联菲
类、醌类衍生物等,共有 80 余种。
1.1 联苄类
联苄化合物由于苯环间连接方式(C-C 或 C-O)
和连接位置的不同,结构类型多样。联苄化合物具
有多种生物活性,如植物生长调节活性、抗菌活性、
抗病毒活性、抗氧化活性及细胞毒活性等[3]。白及
属植物含有丰富的联苄化合物,目前已从该属植物
中发现了 20 种联苄类化合物(图 1 和表 1)。
1.2 二氢菲类
从生源途径上看,二氢菲应该是菲类物质的还
原产物,但菲类物质降解途径多样,所以二氢菲具
有多种化学结构类型。目前,已从白及属药用植物
中分离到 17 种二氢菲类化合物(图 2 和表 2)。
1.3 菲类
同二氢菲类化合物结构相似,白及属药用植物
中也具有多种菲类化合物,共有 18 种(图 3 和表 3)。
收稿日期:2014-05-15
基金项目:浙江省科技计划项目(2012C32010)
作者简介:汤逸飞(1989—),硕士在读,研究方向为天然药物化学。E-mail: yifeizjjx@qq.com
*通信作者 章华伟,浙江工业大学副教授,硕士生导师。Tel: (0571)88320903 E-mail: hwzhang@zjut.edu.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 19 期 2014 年 10 月
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R8
R6
R2
R3
R4
R1
R7
R5
R6
R4
R1
R2
R3
R5
R7
R8
OH
H3CO
HO
OH
OH G=
OH
I II III
图 1 白及属植物中的联苄类化合物母核
Fig. 1 Skeletons of bibenzyl compounds in plants from Bletilla Rchb. f.
表 1 白及属植物中的联苄类化合物
Table 1 Bibenzyl compounds in plants from Bletilla Rchb. f.
取代基 编号 化合物 类型
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8
植物
来源
文献
1 3, 5-dimethoxy bibenzyl I H H H H H OCH3 H OCH3 a 4
2 3, 3′-dihydroxy-4-(p-hydroxybenzyl)-5-
methoxybibenzyl
I H OH G OCH3 H H H OH c 5-6
3 batatasin III I H OH H H H OCH3 H OH a 7-8
4 5, 4′-dimethoxybibenzyl-3, 3′-diol I H OH H OCH3 H OH OCH3 H a 8
5 bulbocol I H OH H OCH3 G OCH3 H H a 8
6 3, 3′, 5-trimethoxy bibenzyl I H OCH3 H H H OCH3 H OCH3 a 4
7 3′-O-methylbatatasin III I H OCH3 H H H OCH3 H OH a 7-8
8 gymconopin D I H OCH3 H OH G OCH3 H H a 8
9 3, 3′-dihydroxy-2-(p-hydroxybenzyl)-5-
ethoxybibenzyl
I G OH H OCH3 H OH H H c 5-6
10 3′, 5-dihydroxy-2-(p-hydroxybenzyl)-3-
methoxybibenzyl
I G OCH3 H OH H OH H H c 5-6
11 bletillin B II H H H OCH3 H OCH3 OCH3 OCH3 c 6
12 2′, 6′-bis(4-hydroxybenzyl)-5-
methoxybibenzyl-3, 3′-diol
II OH H OCH3 OH H H OH OH a 8
13 3, 3′-dihydroxy-2′, 6′-bis phydroxybenzyl)-
5-methoxy bibenzyl
II OH H OCH3 OH H H OH OH a、b、c 4,6,9-12
14 3, 3′-dihydroxy-5-methoxy-2, 5′, 6-tris
(phydroxybenzyl) bibenzyl
II OH H G OH H OCH3 OH OH a 9-11
15 blestritin C II OH G H OH H OCH3 OH OH a 13
16 2, 6-bis(phydroxybenzyl)-3′, 5-dimethoxy-3-
hydroxy bibenzyl
II OCH3 H H OH H OCH3 OH OH a、c 6,9
17 blestritin A II OCH3 H H OH G OCH3 OH OH a 13
18 blestritin B II OCH3 OH H OH H OCH3 OH OH a 13
19 2, 6-bis 4-hydroxybenzyl)-5, 3′-
dimethoxybibenzyl-3-ol
II OCH3 H H OH H OCH3 OH OH a 8
20 bulbocodin D III a 8
a-B. striata b-B. formosana c-B. ochracea
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R3 R5
R1R2
R4
R6R7
H3CO O
OHH3CO
H3CO
H3COOC
R1
OH
OCH3
O
H3COOC
OCH3
HO
IV V VI
HO OH
OCH3 OHHO
HO
J= O
VII
图 2 白及属植物中的二氢菲类化合物母核
Fig. 2 Skeletons of dihydrophenanthridinyl compounds in plants from Bletilla Rchb. f.
表 2 白及属植物中的二氢菲类化合物
Table 2 Dihydrophenanthridinyl compounds in plants from Bletilla Rchb. f.
取代基
编号 化合物 类型
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7
植物
来源
文献
21 2, 7-bis (allyloxy)-5-methoxy-3-methyl-
9, 10-dihydrophenanthrene
IV H CH3 J H J H OCH3 b 14
22 4, 7-dihydroxy-1-p-hydroxybenzyl-2-
methoxy-9, 10-dihydrophenanthrene
IV OH H OCH3 G OH H H a、b、c 6,9,15
23 4, 7-dihydroxy-2-methoxy-9, 10-
dihydrophenanthrene
IV OH H OCH3 H OH H H a 9-11
24 2, 4, 7-trimethoxy-9, 10-dihy-drophenanthrene IV OCH3 H OCH3 H OCH3 H H a 4
25 coelonin IV OCH3 H OH H OH H H b 16
26 1, 6-bis-(p-hydroxybenzyl)-4-methoxy-9, 10-
dihydrophenanthrene-2, 7-diol
IV OCH3 H OH G OH G H b 12
27 4-methoxy-9, 10-dihydrophenanthrene-1, 2, 7-triol IV OCH3 H OH OH OH H H b 12
28 1-(4-hydroxybenzyl)-4-methoxy-9, 10-
dihydrophenanthrene-2, 7-diol
IV OCH3 H OH G OH H H b 12
29 1-(4-hydroxybenzyl)-4, 7- dimethoxy-9, 10-
dihydrophenan-threne-2-ol
IV OCH3 H OH G OCH3 H H b 12
30 1, 6-di(4-hydroxyl-benzyl)-4-methoxy-9, 10-
dihydrophenanthrene-2, 7-diol
IV OCH3 H OH G OH G H b 12
31 2, 7-dihydroxy-1, 3-bis (p-hydroxybenzyl)-4-
methoxy-9, 10-dihydrophenanthrene
IV OCH3 G OH G OH H H a 17
32 3-(p-hydroxybenzyl)-4-methoxy-9, 10-
dihydrophenanthrene-2, 7-diol
IV OCH3 G OH H OH H H a 18
33 2, 7-dihydroxy-1-(4′-hydroxybenzyl)-9, 10-
dihydrophenanthrene-4-O-glucoside
IV O-glc OH H G OH H H a, c 6,19
34 bletlos A V OCH3 a 20
35 bletlos B V H a 20
36 bletlos C VI a 20
37 1, 3, 6-tri (4-hydroxylbenzyl)-4-methoxy-
dihydrophenanthrene-2, 7-diol
VII b 12
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R1R2
R3
R4 R5
R6
R7R8
O
O OCH3
OH
HO
F= OH
VIII IX
图 3 白及属植物中的菲类化合物母核
Fig. 3 Skeletons of stilbene compounds in plants from Bletilla Rchb. f.
表 3 白及属植物中的菲类化合物
Table 3 Stilbene compounds from Bletilla Rchb. f.
取代基 编号 化合物 类型
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8
植物 文献
38 3, 7-dihydroxy-2, 4-dimethoxy-
phenanthrene-3-O-glucoside
VIII O-glc H O-glc H H H H H a 19
39 2, 7-dihydroxy-4-methoxy-
phenanthrene-2-O-glucoside
VIII O-glc H H H H H H H a 19
40 2, 7-dihydroxy-4-methoxy-
phenanthrene-2, 7-O-diglucoside
VIII O-glc-glc H H H H H H H a 19
41 4-methoxyphenanthrene-2, 7-diol VIII OCH3 H OH H H OH H H a 8
42 3, 4-dimethoxy-phenanthrene-2, 7-diol VIII OCH3 OCH3 OH H H OH H H a 8
43 2, 4-dimethoxyphenanthrene-3, 7-diol VIII OCH3 OH OCH3 H H OH H H a 8
44 2, 4, 7-trimethoxy-phenanthrene VIII OCH3 H OCH3 H H OCH3 H H a 4
45 1, 8-bi-(hydroxybenzyl)-4-
methoxyphenanthrene-2, 7-diol
VIII OCH3 H OH F F OH H H a、b 21
46 1-p-hydroxybenzyl-4-methoxy-
phenanthrene-2, 7-diol
VIII OCH3 H OH G H OH H H a 18,20
47 1-(p-hydroxybenzyl)-4, 8-dimethoxy-
phenanthrene-2, 7-diol
VIII OCH3 H OH G OCH3 OH H H a 17
48 nudol VIII OCH3 OCH3 H H OH H H OCH3 c 6,22
49 2, 3, 4, 7-tetramethoxyphenanthrene VIII OCH3 OCH3 OCH3 H H OCH3 H H a 4
50 1, 3-di(4-hydroxybenzyl)-4-methoxy-
9, 10-dihydrophenanthrene-2, 7-diol
VIII OCH3 G OH G H OH H H b 12
51 1-(4-hydroxybenzyl)-4-methoxyphen-
anthrene-2, 7-diol
VIII OCH3 H OH G H OH H H b 12
52 1-(4-hydroxybenzyl)-4, 8-di-methoxy-
phenanthrene-2, 7-diol
VIII OCH3 H OH G OCH3 OH H H b 12
53 blestrianol D VIII OCH3 H OH G G OH H H a 21
54 1, 5, 7-trimethoxyphenanthrene-2, 6-
diol
VIII H H OH OCH3 H OCH3 OH H c 6
55 blespirol IX a 23
1.4 联菲类
因具有轴不对称性和不对称诱导作用,联菲类
化合物在红外 1 620~1 480 cm−1 和 900~650 cm−1
处具有显著的特征吸收规律。Yamaki 等[7,16]从白及
块茎的醋酸乙酯提取物中共发现了 10 种联菲类成
分(图 4 和表 4)。Yamaki 等[18]研究发现,从白及
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OH
H3CO
OH R1
R3
R2
O
OH
H3CO
OH OH
R2
R1
O
OH
OH OH
OCH3
OH
H3CO
X XI XII
OH
OH OH
OCH3
OH
H3CO
OH
OH OH
OCH3
OH
H3CO
OH
OH
OH
H3CO
OH
H3CO
XIII XIV XV
OH
OH
OH
OH
H3CO
H3CO OH
OH
OH
OH
OH
H3CO
H3CO OH
XVI XVII
图 4 白及属植物中的联菲类化合物母核
Fig. 4 Skeletons of biphenanthrenes in plants from Bletilla Rchb. f.
表 4 白及属植物中的联菲类化合物
Table 4 Biphenanthrenes in plants from Bletilla Rchb. f.
取代基 编号 化合物 类型
R1 R2 R3
植物来源 文献
56 blestrin A X OH H OCH3 a 15
57 blestrin B X OCH3 OH H a 15
58 blestrin C XI H OCH3 a 15
59 blestrin D XI OCH3 H a 15
60 blestriarene A XII a、c 6-7
61 blestriarene B XIII a、b、c 6-7,12
62 blestriarene C XIV a、c 6-7
63 blestrianol A XV a 21
64 blestrianol B XVI a 21
65 blestrianol C XVII a 21
中分得的联菲类物质具有抑制微管蛋白聚合作用,
能逆转乳腺癌耐药蛋白介导的多药耐药性。
1.5 醌类
目前只有从白及和台湾白及中分离得到醌类
物质的报道,共有 7 种,包括 1 种蒽醌和 6 种萘
醌(图 5 和表 5)。
O
O
H3CO OCH3
OH OH
R4
O
OOH
R2
OH
R1
R5
R3
XVIII XIX
图 5 白及属植物中醌类化合物母核
Fig. 5 Skeletons of quinone in plants from Bletilla Rchb. f.
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表 5 白及属植物中醌类化合物
Table 5 Quinone compounds in plants from Bletilla Rchb. f.
取代基 编号 化合物 类型
R1 R2 R3 R4 R5
植物 文献
66 1, 8-dihydroxy-3-methoxy-6-methylanthracene-9, 10-dione XVIII a 24
67 8-C-p-hydoxybenzylkaempferol XIX G H OH OH H b 12
68 apigenin XIX H OH H H H b 12
69 kaempferol XIX H OH H OH H b 12,25
70 isorhamnetin XIX H OH H OH OCH3 b 12
71 6-methoxy-kaempferol XIX H OH OCH3 OH H b 12,26
72 kaempferol-7-O-glucoside XIX H O-glc H OH H b 12,27
1.6 其他
除上述主要化学成分外,白及属植物中还含有
其他活性物质,根据化学结构可分为以下 4 类:(1)
简单芳香类化学成分 p-hydroxybenzoic acid、
p-hydroxybenzaldehyde[10],3-phenylacrylic acid、
protocatechuic acid[10,28] , 3, 4-dihydroxybenzalde-
hyde[8] , protocatechuic acid 、 p-(hydroxymethyl)
phenyl-β-D-glucoside[29] , benzyl alcohol 、 trans-
coumaric acid methyl ester[15] , 4-hydroxybenzyl
alcohol、gastrodin[14],bletillin A[30]。(2)甾类化合
物 β-sitosterol palmitate、stigamasterol palmitate、
24-methylenecycloartanol palmitate、cyclobalanone、
cycloneolitsol、cyclomargenone、cyclomargenol[31]。
(3)糖苷类:Saito 等[32]从白及紫红色花中分离到多
种糖苷类物质,包括 3-O-[6-O-(maionyl)-β-D-
glucopyranosid]-3′-O-[6-O-(trans-4-O-(6-O-(trans-4-O-
(β-D-glucopyranosyl)-p-coumaryl)-β-D-glucopyranosyl)-
p-coumaryl-β-D-glucopyranoside]-7-O-[6-O-(trans-p-
coumaryl)-β-D-glucopyranoside] 及其 demalonyl 衍
生物、3-O-[6-O-(maionyl)-β-D-glucopyranosid]-3′-O-
[6-O-(trans-4-O-(6-O-(trans-4-O-(β-D-glucopyranosyl)-
caffeyl)-β-D-glucopyranosyl)-caffeyl)-β-D-glucopyrano-
side]-7-O-[6-O-(trans-caffeyl)-β-D-glucopyranoside]及
其 demalonyl 衍生物,Tatsuzawa 等[28]从白及花中分
离到不同的糖苷类化合物 3-O-(β-glucopyranoside)-
7-O-[6-O-(4-O-(6-O-(4-O-(β-glucopyranosyl)-trans-
caffeoyl)-β-glucopyranosyl)-trans-caffeoyl)-β-glucopy-
ranoside]。Feng 等 [8]在白及块茎中分离到 β-D-
glucopyranoside、dactylorhin E、gymnoside I 和
gymnoside II。此外,陈盈君等[16]从小白及假球茎中
同样分离到 β-D-glucopyranoside,还有 formoside 和
gymnoside IX。(4)白及胶:该类物质主要成分是
甘露聚糖,由 4 分子甘露糖和 1 分子葡萄糖组成,
具有收敛止血、消肿生肌的作用[33-34]。
2 药理作用及应用
我国白及用药历史悠久,中医对白及有“收敛
止血,消肿生肌”之说。现代医学证明,白及有止
血、抗肿瘤、抗菌、抗炎、促进创伤愈合、促进细
胞生长等作用。
2.1 止血作用
白及多糖在动脉、尾部、消化道等多个出血部
位,都可以起到良好的止血作用。张鹏威等[35]采用
小鼠断尾止血、家兔股动脉止血实验证明中、高剂
量白及多糖组均能显著缩短小鼠断尾出血时间;以
白及多糖为主要成分的药物已经在临床上得以应
用,在胃、食道等消化道出血中有较好的治疗效
果[36]。吴久健等[37]依次用石油醚、醋酸乙酯、正丁
醇对白及醇浸膏进行萃取,通过测定小鼠凝血时间
和出血时间,证明白及中止血成分主要存在于水和
正丁醇部分,也间接证明白及多糖在止血中起到重
要作用。
2.2 抗肿瘤作用
白及提取物中的黏液质(多糖[34,38]、萜类[39-40]
等)是一种广谱抗肿瘤成分,可通过与硫酸乙酰肝
素蛋白多糖(HSPG)竞争性结合,起到抑制、拮
抗或干扰 HSPG 的作用,阻断血管生长因子与其受
体结合,从而发挥抗血管内皮细胞增殖的作用,并
且抑制强度与白及的剂量呈正比[41]。此外,白及黏
液质本身具有黏合和抑制纤溶作用,在血液中缓慢
膨胀,并均匀地分布于被栓塞的血管内,可达到完
全栓塞之效果造成肿瘤部位缺血、缺氧而最终导致
肿瘤坏死和缩小[2];在小鼠肝癌、子宫癌、肉瘤等
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一些恶性肿瘤局部治疗发挥良好的作用。
2.3 抗菌作用
Takagi 等[10]采用微量肉汤稀释法,发现来源于白
及块茎中的联苄和双氢菲类化合物对枯草芽孢杆菌
(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus
aureus)、加德纳诺卡氏菌(Nocardia gardneri)、白色
念珠菌(Candida albicans ATCC10257)、须癣毛癣菌
(Trichophyton mentagrophytes QM248)均有一定的抑
制作用。白及提取物对金黄色葡萄球菌所引起的特应
性皮炎有一定的疗效,可成为候选局部眼用抗菌药物
或牙膏[42-43]。
2.4 抗炎镇痛作用
王红英[44]采用二甲苯诱导小鼠耳廓肿胀法、小
鼠毛细血管通透性进行抗炎实验,通过小鼠醋酸扭
体法、热板法进行镇痛实验,证明白及甘露聚糖具
有良好抗炎和一定镇痛作用。卢冬杰[45]和刘莹等[46]
发现白及多糖提取物具有治疗胃溃疡的功效,可通
过调节 JAK/STAT 信号通路的多克隆抗体 JAK2 表
达水平,抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介
素-6(IL-6)和 IL-8 的释放[47-48]。
2.5 促进创伤愈合作用
早期发现白及能很好地促进角质形成细胞游
走,这种促游走作用可能对皮肤创伤早期愈合有重
要影响。王蒨等[49]将白及胶(含丹皮酚、多糖等[50])
局部涂抹于损伤的浆膜表面,可以有效地减轻腹腔
粘连的形成,因此推测白及可能对损伤局部成纤维
细胞有一定的抑制作用。张爱军等[51]采用复方白及
修复方(白及、当归、降香等)能促进外科伤口的
愈合,减少瘢痕形成。目前有研究者将白及多糖乙
酰化,可增加其水溶性,更有利于白及成分功效的
发挥[52]。
2.6 代血浆
以白及为原料所制成的血浆代用品定名为白及
代血浆,具有低分子、稳定血压、无明显副作用、
无热源反应的性质。白及黏液质制成的白及代血浆
已广泛用于临床出血性疾病、外伤性出血、外科手
术及妇科手术的止血治疗[53]。
3 展望
我国具有丰富的白及资源,是我国重要的传统药
材,其药用历史悠久[54],现还用于加工代血浆、血管
栓塞剂等[55-56],具有较高的药用价值和商用价值。20
世纪八九十年代,日本专家对白及属植物化学成分研
究较多,并已取得了一些成果,但没有阐明单体化合
物的药理作用特点。因此,在中药现代化大背景下,
白及研究亟需深入探索其药效学机制,一方面体现在
中药的配伍禁忌,如“十八反”中白及与生川乌配伍
毒性相加,与制川乌配伍毒性为拮抗;另一方面,其
他兰科植物品种(水白及、土白及等)混掺其中,使
得药效迥异,应对《中国药典》2010 年版规定的白及
质量进行深入研究,建立完整的、系统的质量评价体
系,为临床应用提供更好的指导。
参考文献
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