全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 8 期 2012 年 8 月
·1626·
·综 述·
鬼臼类植物化学成分和生物活性研究进展
孙彦君 1, 2,李占林 2,陈 虹 3,周 巍 2,华会明 2*
1. 河南中医学院药学院,河南 郑州 450008
2. 沈阳药科大学 基于靶点的药物设计与研究教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110016
3. 武警医学院 生药教研室,天津 300162
摘 要:鬼臼类植物隶属于小檗科桃儿七属、山荷叶属、八角莲属及足叶草属 4 个属,在我国已有悠久的药用历史。鬼臼类
植物主要活性成分为木脂素类和黄酮类,具有抗肿瘤、抗病毒、抗辐射、抗氧化等生物活性。就鬼臼类植物的化学成分及其
生物活性的研究概况进行综述,为鬼臼类植物的研究和开发提供参考。
关键词:鬼臼类植物;木脂素类;黄酮类;抗肿瘤;抗病毒;抗辐射
中图分类号:R282.71 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2012)08 - 1626 - 09
Advances in studies on chemical constituents of podophyllum taxa
and their bioactivities
SUN Yan-jun1, 2, LI Zhan-lin2, CHEN Hong3, ZHOU Wei2, HUA Hui-ming2
1. School of Pharmacy, Henan College of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou 450008, China
2. Key Laboratory of Structure-Based Drug Design and Discovery, Ministry of Education, Shenyang Pharmaceutical University,
Shenyang 110016, China
3. Pharmacognosy Division, Medical College of Chinese People’s Armed Police Force, Tianjin 300162, China
Key words: podophyllum taxa; lignans; flavonoids; antitumor; antivirus; radioprotection
鬼臼类植物隶属于小檗科,包括八角莲属
Dysosma Woodson、足叶草(鬼臼)属 Podophyllum
L.、桃儿七属 Sinopodophyllum Ying 和山荷叶属
Diphylleia Michx.,其中八角莲属和桃儿七属分别是
Woodson(1928)和应俊生(1979)从足叶草属中
分 立 出 来 的 [1-2] 。 桃 儿 七 属 植 物 有 鬼 臼
Sinopodophyllum emodi (Wall.) Ying(a);鬼臼属植
物有足叶草 Podophyllum peltatum L.(b);八角莲属
植物包括小八角莲 Dysosma difformis (Hemsl. et
Wils.) T. H. Wang(c)、六角莲 D. pleiantha (Hance)
Woods ( d )、 云 南 八 角 莲 D. aurantiocaulis
(Hand.-Mazz.) Hu(e)、贵州八角莲 D. majorensis
(Gagnep.) Ying(f)、八角莲 D. versipellis (Hance) M.
Cheng(g)、八角莲变种 D. versipellis (Hance) M.
Cheng var. tomentosa ( h )、 广 西 八 角 莲 D.
guangxiensis Y. S. Wang( i)、秕鳞八角莲 D.
furfuracea Bao(j)、西藏八角莲 D. tsayuensis Ying
(k)、川八角莲 D. veitchii (Hemsl. et Wils.) Fu(l);
山荷叶属植物包括南方山荷叶 Diphylleia sinensis Li
(m)、东北山荷叶 D. grayi Fr. Schmidt(n)、美洲山
荷叶 D. cymosa Michx.(o)。鬼臼类植物分布于东
亚和北美,我国为该类群植物的分布中心,主要分
布在甘肃、青海、西藏、陕西、四川等地。
鬼臼类植物是一类具有显著生物活性,又具有
悠久应用历史的药用植物。我国汉代的《神农本草
经》[3]中就有鬼臼的记载,在以后的历代本草典籍
中亦多记载。在我国,鬼臼类植物主要用于治疗蛇
咬伤、痈疖肿毒、跌打、风湿筋骨痛及气管炎等症[4]。
鬼臼类植物含有木脂素类、黄酮类、皂苷类、醌类、
香豆素类等化合物,其中 1-苯基四氢萘丁内酯类木
收稿日期:2012-04-30
基金项目:河南中医学院博士科研启动基金(BSJJ2011-13)
作者简介:孙彦君(1978—),女,讲师。Tel: (024)23986488 E-mail: sunyanjunily@126.com
*通讯作者 华会明 Tel: (024)23986465 E-mail: huimhua@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 8 期 2012 年 8 月
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脂素在该类植物中广泛存在。生物活性研究显示该
类化合物具有抗肿瘤、抗病毒、杀虫等作用,已引
起国内外学者的广泛重视。
1 化学成分
1.1 木脂素类化合物
木脂素类化合物是鬼臼类植物中见于文献报道
最多的一类化合物。鬼臼毒素是鬼臼类植物中木脂
素类化合物的代表,最早发现于美洲鬼臼(足叶草)
中。自 1942 年,证实了鬼臼毒素对尖锐湿疣的治疗
效果之后,其一直是治疗尖锐湿疣最有效的药物之
一[5]。由于鬼臼毒素导致严重的不良反应,如损伤
正常细胞、引起胃肠不适等,其作为抗肿瘤药物,
在使用上受到了很大的限制。从 20 世纪 50 年代开
始,国外很多研究机构开始对鬼臼毒素进行了大量
的结构改造研究,以期得到不良反应小,且能保留
鬼臼毒素强抗肿瘤活性的化合物,其中以成功合成
的依托泊苷(etoposide,VP-16,图 1)和替尼泊苷
(teniposide,VM-26,图 1)为代表,广泛应用于临
床,对乳腺癌、睾丸癌、小细胞肺癌、淋巴癌、儿
童白血病等多种癌症均有良好的治疗效果[6]。虽然
依托泊苷和替尼泊苷对多种癌症的治疗均有效,但
仍有其局限性,如治疗效果不理想、水溶性差、易
代谢失活、出现多药耐药性等[5]。为了获得更优良
的抗肿瘤药物,对鬼臼毒素的结构研究仍在不断的
进行中。近几年某些活性比依托泊苷更强的鬼臼毒
素衍生物相继被发现,如 NK611、NPF、GL331、
TOP53、TOP53、Azatoxin、Tafluposide 等,作为抗
肿瘤新药已进入临床研究[5]。
截止目前从鬼臼类植物中共分离得到 54 个木
脂素类化合物,其中以 1-苯基四氢萘为主。鬼臼类
依托泊苷 R=CH3
替尼泊苷 R=
S
图 1 依托泊苷和替尼泊苷的结构
Fig. 1 Structures of etoposide and teniposide
植物中木脂素类化合物的基本母核主要有 7 种结构
类型(结构式见图 2)[1]:I 类,l-苯基四氢萘丁内
酯类(1~36);II 类,1-苯基萘丁内酯类(37~40);
III 类,l-苯基二氢萘丁内酯类(41);IV 类,1-苯基
四氢萘丁酯类(42、43);V 类,l-苯基萘丁酸醇醚
类(44、45);VI 类,二苄基取代的丁内酯类(46~
48);VII 类,四氢呋喃类(49~54)。木脂素类化
合物分布见表 1。
1.1.1 I 类结构特征 6、7 位有亚甲二氧基或羟基
取代,3′、4′、5′位均有含氧取代,1-苯基多为 α-取
向。根据 2、3 位及 1-苯基立体结构构型不同,可
将这类化合物进一步分为 Ia、Ib、Ic、Id、Ie 5 组。
Ia:1α,2α,3β;Ib:1α,2α,3α;Ic:1α,2β,3β;
Id:1α,2β,3α;Ie:1β,2β,3β。截至目前,从
鬼臼类植物中分离得到的化合物只有一种 1-苯基为
β 取代(36)。
1.1.2 II 类结构特征 ① 6、7 位或 3′、4′位为亚甲
二氧基或甲氧基取代;② 由于萘环的平面结构,母
核部分不存在异构体。
1.1.3 III 类结构特征 6① 、7 位为亚甲二氧基;
3′② 、4′、5′位为甲氧基取代; 2③ 、3 位为双键;
④1-苯基为 α 取向。
1.1.4 IV 类结构特征 D① 环内酯环开环; 6② 、7
位为亚甲二氧基取代;③ 3′、4′、5′位为甲氧基取代。
1.1.5 V 类结构特征 ① D 环内酯环开环; ② C 环
芳化; ③A 环开环,6、7 位为甲氧基取代;④3′、
4′位为亚甲二氧基取代。
1.1.6 VI 类结构特征 C 环开环形成 α,β 位有苄
基取代的苄基丁内酯结构。
1.1.7 VII 类结构特征 由苯丙素双分子缩合而形
成四氢呋喃型木脂素和双四氢呋喃型木脂素,截止
目前从鬼臼类植物中共分离得到 5 个四氢呋喃型木
脂素(因氧原子连接位置的不同主要有 2 种:7-O-7′
型和 7-O-9′型)、1 个双四氢呋喃型木脂素。
1.2 酚类化合物
目前从鬼臼类植物中共分离得到 13 个酚类成
分[20,32],这些化合物均来自桃儿七属植物鬼臼的根
及根茎,分别为对羟基苯乙醇、苯乙醇-4-O-β-D-木糖
基 -(1→6)-β-D-葡萄糖苷、3, 4-二羟基苯乙醇、
junipetrioloside A、junipetrioloside B、对羟基苯甲醛、
原儿茶酸、4-羟基-3-甲氧基苯乙酮、香草酸、香草
酸-4-O-β-D-葡萄糖苷、ilexpubside A、2-(4′-羟苯基)-
硝基乙烷、2-(4′-羟苯基)-硝基乙烷-4′-O-β-D-木糖基-
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HO
HO
O
O
OH
OCH3H3CO
OR
O
O
O
O
O
OCH3H3CO
OR
O
O
O
R1
O
H3CO OCH3
OR2
Ia Ia Ib Ic
O
O
O
R1
O
OCH3H3CO
OR2
O
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O
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OCH3
OCH3H3CO
R4O
R5O
O
OH
O
OR1
OR2
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O
O
O
O
O
H3CO OCH3
OH
Id Ie (36) II III (41)
O
O
O
CH2OH
O
R1
R2
OCH3
OCH3H3CO
OH
OH
OR
O
H3CO
H3CO
O
O
O
O
O
ORO
OCH3
OCH3H3CO
O
O
OCH3
H3CO
H3CO
H
O
O
O
OCH3
OH
R1
OR3
OH
R2
H3CO
IV V VIa VIb (48) VII
O
OCH3
OH
R1O
H3CO
OR2
OH
O
OH
HO
OH
OCH3
H3CO
GlcO OGlc
O
O
HH
H3CO
OCH3
GlcO
图 2 鬼臼类植物中木脂素类化合物的结构
Fig. 2 Structures of lignans from podophyllum taxa
34 R1=OH, R2=H 37 R1=R2= R3=CH3, R4=R5=-CH2-
35 R1=O-glc-O-glc, R2=CH3 38 R1= R3= CH3, R2=H, R4=R5=-CH2-
39 R1=R2=-CH2-, R3=H, R4=R5=CH3
40 R1=R2=CH3, R3=H, R4, R5=-CH2-
42 R1=glc, R2=H 44 R=glc 46 R=H 49 R1=H, R2=CH3
43 R1=CH3, R2=O-glc-O-glc 45 R=glc-O-glc 47 R=glc 50 R1=β-D-glc, R2=H
1 R1=CH3, R2=OH, R3= R4=H, R5=CH3 11 R1=CH3, R2=R4=H, R3=OH, R5=CH3 21 R=CH3 23 R=CH3 25 R1=OH, R2=CH3
2 R1=CH3, R2=-O-glc, R3= R4=H, R5=CH3 12 R1=R2=R4=H, R3=-O-glc, R5=CH3 22 R=H 24 R=H 26 R1=-O-glc, R2=CH3
3 R1=H, R2=-O-glc, R3= R4=H, R5=H 13 R1=CH3, R2=R4=H, R3=-O-glc, R5=CH3 27 R1=-O-glc-O-glc, R2=CH3
4 R1=CH3, R2=-O-6-acetyl-glc, R3= R4=H, R5=CH3 14 R1=CH3, R3=H, R2=R4= O, R5=CH3 28 R1=H, R2=CH3
5 R1=R3=H, R2=OH, R4=H, R5=CH3 15 R1=R3=H, R2=R4= =O, R5=CH3 29 R1= =O, R2=CH3
6 R1=R3=H, R2=-O-glc, R4=H, R5=CH3 16 R2=R3=H, R4=OH, R1=R5=CH3 30 R1=-OEt, R2=CH3
7 R1=R2=R3=R4=H, R5=CH3 17 R1=CH3, R2=R3=H, R4=-O-6-acetyl-glc, R5=CH3 31 R1=-OH, R2=H
8 R1=CH3, R2=R3=R4=H, R5=CH3 18 R1=R2=R3=H, R4=-O-glc, R5=CH3 32 R1=-O-glc, R2=H
9 R1=glc, R2=R3=R4=H, R5=CH3 19 R1= R3=R4=R5=H, R2=-O-glc 33 R1=-O-glc-O-glc, R2=H
10 R1=R2=R4=H, R3=OH, R5=CH3 20 R1=OAC, R2=OH, R3= R4=H, R5=CH3
VII VII(53) VII(54)
51 R1=R3=H, R2=OH
52 R1=OH, R2=H, R3=CH3
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表 1 鬼臼类植物中木脂素类化合物的分布
Table 1 Distribution of lignans in podophyllum taxa
编号 化合物名称 植物来源 文 献
1 鬼臼毒素 a~o 7-13
2 鬼臼毒素-4-O-β-D-葡萄糖苷 a、d、g、j、n 9,11,14
3 4′, 5′-去甲鬼臼毒素-4-O-β-D-葡萄糖苷 a 15
4 桃儿七素 A a 15
5 4′-去甲鬼臼毒素 a~g、k、n、o 8-10,12-14,16
6 4′-去甲鬼臼毒素-4-O-β-D-葡萄糖苷 a、d、g、m、n 9-10,14
7 4′-去甲-去氧鬼臼毒素 a、b、d、e、g、n、o 8-9,12,14
8 去氧鬼臼毒素 a、b、d、g、k~m、j 7-11,13,16-17
9 4′-去甲-去氧鬼臼毒素-4′-O-葡萄糖苷 o 9
10 α-足叶草素 b、g、n、o 8-9
11 β-足叶草素 b、g、k、l、n、o 8-10,13
12 α-足叶草素-5-O-葡萄糖苷 b、g、n、o 9
13 β-足叶草素-5-O-葡萄糖苷 b、g、n、o 9
14 鬼臼毒酮 a、b、d~h、k、m、n 8-10,12-13
15 4′-去甲鬼臼毒酮 a、b、d、f、g、n 8-9,13
16 表鬼臼毒素 a 18
17 表鬼臼毒素-4-O-D-6′′-乙酰基-葡萄糖苷 a 19
18 4′-去甲-表鬼臼毒素-4-O-β-D-葡萄糖苷 a 20
19 3′, 4′-二去甲表鬼臼毒素-4-O-β-D-葡萄糖苷 a 21
20 4-乙酰基-4-去甲鬼臼毒素 a 22
21 6, 7-去亚甲二氧基鬼臼毒素 a 22
22 6, 7-去亚甲二氧基-4-去甲鬼臼毒素 a 22
23 异苦鬼臼毒酮 a、b、d、e、k、m、h、f 8-10,12-13
24 4′-去甲异苦鬼臼毒酮 a、b、d 8-9
25 苦鬼臼毒素 a、d~f、h、k、m 10,12-14
26 苦鬼臼毒素-4-O-β-D-葡萄糖苷 a、m、j 7,10-11
27 苦鬼臼毒素-4-O-β-D-葡萄糖基-(1→6)-β-D-葡萄糖苷 a 7
28 去氧苦鬼臼毒素 b 23
29 苦鬼臼毒酮 a、d~f 12-13,24
30 4-乙氧基苦鬼臼毒醚 a、m 17,25
31 4′-去甲苦鬼臼毒素 a 14
32 4′-去甲苦鬼臼毒素-4-O-β-D-葡萄糖苷 a 14
33 桃儿七素 B a 21
34 4′-去甲-异鬼臼毒素 h 26
35 异鬼臼毒素-4-O-β-D-葡萄糖基-(1→6)-β-D-葡萄糖苷 a 14
36 1β, 2β, 3β, 4′-去甲苦鬼臼毒酮 a 1
37 去氢鬼臼毒素 a、d~f、h、k、m 7,10,12-13,27
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续表 1
编号 化合物名称 植物来源 文 献
38 4′-去甲-去氢鬼臼毒素 a、d 24,27
39 山荷叶素 a、d~f、k、m、n、o 9-10,12-13,20
40 isodiphyllin o 9
41 β-脱水鬼臼苦素 m 28
42 deoxypicropodophyllic acid-1-β-D-glucopyranosyl ester b 1
43 methyl epipodophyllate-4-O-β-D-glucopyranosyl-(1→6)-β-D-
glucopyranoside
a 20
44 山荷叶葡萄糖苷 n、o 9
45 山荷叶二葡萄糖苷 n 9
46 普多脂素 a 29
47 普多脂素苷 a 7
48 anhydropodorhizol a 29
49 (−)-tanegool-7′-methyl ether a 30
50 lanicepside A a 30
51 dysosmarol d、g 31
52 (+)-7′-甲氧基落叶松树脂醇 a 30
53 桃儿七素 C a 30
54 表松脂素-4, 4′-二-O-β-D-葡萄糖苷 a 30
(1→6)-β-D-葡萄糖苷。
1.3 黄酮类化合物
目前从鬼臼类植物中分离得到 13 个黄酮类化合
物,其常见取代基有羟基、异戊烯基、吡喃环等,包
括金丝桃苷(hyperoside)、紫云英苷(astragalin)[13]、
异槲皮苷(isoquercitrin)[16]、柠檬酚(citrusinol)[33]、
槲皮苷(quercitroside) [33]、8-异戊烯基山柰酚
(8-prenylkeamferol)[34]、8, 2′-二异戊烯基-槲皮素-3-
甲醚(8, 2′-diprenylquercetin-3-methyl ether)[35]、芦丁
(rutin)、山柰酚(kaemferol)、槲皮素(quercetin)、
山柰酚-3-O-芸香苷(kaempferol-3-O-rutinoside)、杨
梅素-3′, 4′-二甲醚(myricetin-3′, 4′-dimethyl ether)、
3-O-甲基-槲皮素(3-O-methyl-quercetin)[36]。
1.4 醌类化合物
从鬼臼类植物中共分离得到 4 个蒽醌类成分,
这些蒽醌类化合物均来自八角莲属植物,分别是大
黄 素 甲 醚 ( physcion )、 八 角 莲 蒽 醌
(dysoanthraquinone)、2-去甲基八角莲蒽醌(2-deme-
thyldysoanthraquinone)、八角莲酮醇(dysosmajol)。
其中八角莲蒽醌和 2-去甲基八角莲蒽醌是 1989 年
我国学者从贵州八角莲中首次得到的,大黄素甲醚
和八角莲蒽醌在贵州八角莲、云南八角莲、六角莲
中均有分布[12-13]。
1.5 多糖
李志孝等[37]对从鬼臼根得到的具有抗肿瘤活
性的多糖 S-180 的分离纯化及其化学结构进行了
研究。其是由单一葡萄糖残基构成的葡聚糖,相对
分子质量约为 1.6×104。经酸全水解、甲基化反应、
高碘酸氧化、Smith 降解、KI-I2 反应、IR、1H-NMR
和 13C-NMR 分析,证明其化学结构为 l, 4-葡萄糖
残基为主链,并在 6-O 位有侧链的葡聚糖。帅学宏
等[38]用热水抽提及醇沉法纯化鬼臼多糖(PEP),采
用纸色谱法和红外光谱对 PEP 的组成进行研究,证
明其含有葡萄糖、果糖、甘露糖和阿拉伯糖,红外
光谱扫描表现出一般多糖类物质的特征吸收峰。栗
克喜等[39]将鬼臼经乙醚脱脂后用热水抽提,将蛋
白酶法和 Sevage 法相结合除去蛋白质,乙醇分级
沉淀,经柱色谱纯化得到 2 种多糖组分 EPS-A 和
EPS-B。经分析该 2 种多糖均为单一组分,用分子
筛色谱法测定 EPS-A 和 EPS-B 的相对分子质量分
别为 1.5×104 和 1.75×105。纸色谱和气相色谱分
析得知,EPS-B 含有木糖、阿拉伯糖、鼠李糖、葡
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萄糖、甘露糖和半乳糖,其摩尔比为 0.37∶2.20∶
0.57∶9.83∶l 0∶3.42,而 EPS-A 中仅含葡萄糖。
1.6 其他类
鬼臼类植物中还含有皂苷内酯、鞣质、香豆
素、有机酸、挥发油、β-谷甾醇、胡萝卜苷、正十
六烷酸[27]、软脂酸[40]、葡萄糖、蔗糖[41]、β-葡萄
糖苷酶[42]、氨基酸、微量元素等[13]。
2 生物活性
2.1 抗肿瘤作用
自 20 世纪 40 年代末起,国外学者[5]开始对鬼
臼毒素等木脂素类化合物的抗肿瘤作用展开研究
工作,发现鬼臼毒素对动物移植性肿瘤如对小鼠肉
瘤-37 和小鼠乳腺癌,有很强的抑制作用,但由于
毒性太大,在使用上受到了很大的限制。从 20 世纪
50 年代开始,通过对鬼臼毒素进行结构改造,寻找
高效低毒的抗肿瘤新药一直是天然产物化学家研究
的热点领域[6]。鬼臼类植物抗肿瘤活性的物质基础
是以芳基四氢萘内酯类木脂素为主。鬼臼毒素、去
氧鬼臼毒素、小叶莲提取物、桃儿七提取物(乙醇)、
秕鳞八角莲提取物对小鼠移植性肝癌(HepA)、艾
氏腹水癌(EAC)有一定的抑制作用,且乙醇提取
物对小鼠移植性肝癌的抑制作用明显好于单体化合
物[43-44]。桃儿七提取物通过增加 p21WAF1 C1P1 蛋白表
达及降低 PCNA 蛋白表达而抑制人乳腺癌细胞
MCF-7的增殖,并下调Bcl-2蛋白表达和上调 c-Myc
蛋白表达来促进 MCF-7 细胞凋亡[44]。4′-demethyl-
picropodophyllotoxin-4-O-β-D-glucopyranoside 对几种
肿瘤细胞黑人妇女宫颈癌细胞 HeLa、人鼻咽癌细胞
CNE、人神经母细胞瘤细胞 SH-SY5Y、人肺癌细胞
A-549、鼠肉瘤细胞 S-180、人红白血病细胞 K562
均显示出很强的抑制活性[21,45],并能够使 p53 蛋白表
达保持持续增长,及提高相关基因 bax 和 bcl-2 表达
率[46]。鬼臼毒酮、4′-去甲基鬼臼毒酮、苦鬼臼毒素
和 4′-去甲鬼臼毒素都有强烈的抑制 P388 淋巴白血
病细胞的作用[12,47]。鬼臼根及根茎的乙醇提取物对体
外培养的人红白血病 K562 细胞、小鼠白血病 L1210
及 L7712 细胞均有一定的杀伤作用[48]。
孙彦君等[22,30]从桃儿七中分离得到了 17 个芳
基萘类木脂素类化合物和 5 个四氢呋喃型木脂素,
并测试了这些化合物对 HeLa 和 KB 细胞系的细胞
毒活性。结果表明:对于四氢呋喃型木脂素类化合
物,(−)-tanegool-7′-methyl ether 是第一个报道的具
有细胞毒活性的 8.8′-trans、7.O.9′型四氢呋喃木脂
素,并且活性强于阳性药 VP-16。首次发现四氢呋
喃环的立体构型是四氢呋喃型木脂素具有细胞毒活
性的决定因素。对于芳基萘内酯类木脂素,活性测
试结果与以往文献报道不同,与 4 位没有取代基的
芳基萘内酯类木脂素相比,在此位置有羟基和葡萄
糖基取代的类似物对 HeLa 和 KB 细胞系的细胞毒
活性明显增强。
近年来从小叶莲中分离得到的异戊烯基取代的
黄酮类化合物具有明显的细胞毒活性,如 8, 2′-二异
戊烯基-槲皮素-3-甲醚对 MDA-231、T47D 乳腺癌细
胞系具有较强的细胞毒活性[35]。鬼臼多糖对小鼠腹
水肝癌细胞生长有一定的抑制作用[39]。
2.2 抗菌消炎作用
Rahman 等[24]研究表明 4′-去甲-去氢鬼臼毒素
和苦鬼臼毒酮对絮状表皮癣菌、新月湾孢菌、稻球
黑孢、犬小孢子菌、波伊德氏霉杆真菌、白腐菌有
较强的抑制作用,其中苦鬼臼毒酮对喙状德雷克斯
莱霉菌也有一定的抑制作用。有研究报道[49]山柰酚
对金黄色葡萄球菌及伤寒、绿脓、痢疾等杆菌均有
抑制作用;金丝桃苷有明显的抗炎作用,大鼠植入
羊毛球后,每天 ip 20 mg/ kg 金丝桃苷,连续 7 d,
可显著抑制炎症过程。美洲鬼臼提取物在低剂量时
对中性粒细胞代谢的激活有促进作用,在高剂量时
有抑制作用[19]。鬼臼类植物中含有 20 种常见氨基
酸和 α-氨基丁酸,可分解肝脏毒素或充当伪神经递
质(天冬氨酸、谷氨酸),对肝硬化和重症肝炎诱发
的神经症状疗效好[50]。从该类植物中分离得到的黄
酮类成分还用于治疗气管炎。
2.3 抗病毒作用
体外抗病毒实验表明八角莲水溶液中含有的单
体化合物如山柰酚、苦鬼臼毒素对 CBV、I 型单纯疱
疹病毒(HSV-1)均有抑制作用,异槲皮苷对 HSV-1
病毒有抑制作用,其中苦鬼臼毒素抗 HSV-1 的
CPEI50为 0. 5 mg/L,是有效的抗 DNA 病毒单体[16]。
研究表明八角莲治疗乙型脑炎有降低病死率和减轻
脑组织病理损害的效果,其机制可能是抗病毒和免
疫调节作用,对此还有待进一步研究[51]。张敏等[52]
初步观察了 5 种鬼臼类植物(八角莲、秕鳞八角莲、
川八角莲、桃儿七和南方山荷叶)的根茎的甲醇及
二氯甲烷提取物抗单纯疱疹病毒的作用,结果显示
水溶性提取物中除川八角莲外,其余 4 种对单纯疱
疹病毒皆有较好的抑制作用,而脂溶性提取物除八
角莲外,均因药物本身毒性太大而未显示抑制作用。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 8 期 2012 年 8 月
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鬼臼毒素对麻疹病毒和HSV-1的复制具有较强的抑
制作用,β-足叶草素和去氧鬼臼毒素在测试浓度下
无活性[53]。鬼臼树脂能够有效地治疗与 HIV 相关的
口腔白斑病[54]。
2.4 抗辐射作用
鬼臼类植物的抗辐射作用是近几年研究发现
的,活性部位是水溶性组分。但具体是哪一类或哪
几种成分在起作用尚待进一步揭示。桃儿七水提物
可增加空肠内活的隐窝细胞数量,有效地减少凋亡
小体产生的几率,阻止其细胞分裂,从而有助于抵
抗克隆原细胞辐射的危害,进一步研究桃儿七水提
物对细胞周期调节因子如 bcl-2、TGF-β、Cyclin-E
等的影响将是非常有意义的[55]。以小鼠腹膜巨噬细
胞和质粒 DNA 为模型,鬼臼根茎萃取物在金属离
子存在时,可作为助氧化剂,这与细胞毒作用有关;
在自由基存在时,作为抗氧化剂,这与抗辐射作用
相关[56]。因此,鬼臼根茎萃取物具有抗辐射作用还
是细胞毒作用取决于介质中存在自由基还是金属离
子。桃儿七水提物能够提高肝脏内谷胱甘肽 S-转移
酶和超氧化物歧化酶水平,这种抗氧化防御作用在
某种程度上解释了抗辐射作用[28]。辐射会引起产后
小鼠张耳的延迟,桃儿七水提物会减缓这种生理变
化[57]。桃儿七水提物还能明显改善辐射引起的精子
损伤,增加雄性大鼠睾丸的质量,增加充质小管、
休眠初级精母细胞及正常精子的数量,减少不正常
精子的数量,提高干细胞存活指数[57]。桃儿七提取
物通过调节与凋亡相关的蛋白表达而起到抗辐射作
用[58],能够增加内源性脾集落生成单位,减少碱性
光环分析(AHA)晕轮直径,抑制辐射引起的脂肪
降解[59]。
2.5 抗氧化作用
鬼臼多糖能显著降低免疫抑制小鼠脾脏中黄嘌
呤氧化酶(XOD)、髓过氧化物酶(MPO)的活性;
对脾脏一氧化氮合成酶(NOS)活性无显著影响,但
400 mg/kg 鬼臼多糖可降低小鼠脾脏诱导型 NOS 活
性,提示鬼臼多糖可通过降低免疫抑制小鼠体内自由
基的产生而起到抗氧化作用[60]。应用体外化学模拟系
统,探讨了鬼臼多糖体外抗氧化作用,鬼臼多糖能清
除 Fenton 反应产生的·OH,抑制联苯三酚自氧化,并
能清除经酵母多糖诱导脾细胞产生的 H2O2,提示鬼臼
多糖在体外具有一定的抗氧化作用[61]。
2.6 杀虫作用
目前对鬼臼类木脂素的杀虫活性报道还不多,
其杀虫作用主要表现在以下 3 方面:1)去氧鬼臼毒
素对德国小蠊、淡色库蚊表现较强的延迟杀虫活性;
2)去氧鬼臼毒素的杀虫活性强于传统杀虫剂,如硼
酸饵料;3)鬼臼毒素和去氧鬼臼毒素抑制幼虫的蛹
化和成虫的产生[62]。α-Apopiporopodophyllotoxin、
去氧鬼臼毒素、鬼臼毒素对菜青虫、小菜虫均有很
强的拒食和毒杀活性[63]。去氧鬼臼毒素、apopicro-
podophyllotoxin、鬼臼毒素、4′-去甲鬼臼毒素对分
月扇舟蛾均有一定的拒食、毒杀和生长抑制活性[64]。
2.7 抑制植物生长的作用
Arimoto 等[65]考察了去氧鬼臼毒素、去氧苦鬼
臼毒素、普多脂素、4′-去甲-去氧鬼臼毒素、鬼臼毒
素等单体化合物对植物根生长的影响,结果表明除
了去氧苦鬼臼毒素外均对植物生长有一定的抑制作
用,其抑制强弱与亚甲二氧基的存在与否和内酯环
的构型密切相关。
2.8 毒性
美洲鬼臼具有神经毒性[66]、血液毒性[67],能够改
变肝脏内脂肪的组成,使小肠上皮内层和输精管萎
缩,去除胰腺细胞颗粒,这些组织病变与临床症状相
一致,如肝功能异常、厌食、恶心、呕吐、腹痛腹泻,
这与抑制蛋白质合成和有丝分裂过程有关[68]。
3 结语
鬼臼类植物作为传统药物,在东亚及北美地区
应用广泛,因此对该类植物的化学成分及生物活性
的研究已引起人们的广泛关注。其特征成分以鬼臼
毒素为代表的芳基萘类木脂素,其中 1 位苯基上的
含氧取代基为 3′, 4′, 5′-三甲氧基或 3′, 5′-二甲氧基-
4′-羟基 2 种形式。Zhao 等[15]于 2011 年首次发现了
天然来源的具有 4′, 5′-二羟基-3′-甲氧基-苯基四氢
萘内酯类木脂素。Sun 等[22]于 2011 年首次发现了天
然来源的 A 环开环型芳基萘内酯类木脂素,为芳基
萘类木脂素的研究增添了新的内容;并且首次发现
桃儿七属中四氢呋喃型木脂素的存在[30]。近年来又
发现鬼臼类植物具有新的生物活性,如抗辐射,开
拓了鬼臼类植物的临床应用。而在抗肿瘤方面,发
现鬼臼类植物木脂素类、异戊烯基取代的黄酮类及
鬼臼多糖均有一定的抗肿瘤活性,探讨这些化合物
的构效关系及作用机制,为新型抗肿瘤药物的开发
提供理论依据。
鬼臼类植物含有多种活性成分,生物活性广泛,
可用于药品、植物农药的开发,具有广阔的应用前
景。然而从目前的研究现状看,还存在以下主要问
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 8 期 2012 年 8 月
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题:(1)除了桃儿七属植物鬼臼外,鬼臼类植物的
化学成分的研究还不够系统和深入;(2)由于严重
的滥采乱挖,鬼臼类植物资源十分紧张,为了保证
药用资源的可持续利用,应发展人工栽培或组织培
养。通过化学成分和生物活性的进一步研究,为鬼
臼类植物的深层次开发奠定基础。
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