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梓属植物化学成分研究进展



全 文 :·综述·
梓属植物化学成分研究进展
王奇志 ,梁敬钰

(中国药科大学 天然药物化学教研室 ,江苏 南京  210009)
摘 要: 以国内外近期文献为依据 ,对梓属植物成分予以综述 ,介绍梓属化学成分研究概况 ,为进一步开展环烯醚
萜和萘醌类的成分和药效研究提供参考。发现梓属研究主要集中在植物梓、黄金树、揪、紫薇楸 4个物种上 ,成分类
别主要为环烯醚萜和萘醌类 ,所发现的化合物分别为环烯醚萜 23个 ,萘醌类 15个 ,其他类别成分极少。 生物活性
显示有利尿、降血糖、抗诱变、抗痉挛、抗肿瘤和抗癌增效的作用。
关键词: 紫葳科 ;梓属 ;环烯醚萜 ;萘醌
中图分类号: R284. 1   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2003) 07 附 2 03
Advances in study on chemical constituents in plants of Catalpa L.
WANG Qi-zhi, LIAN G Jing-yu
( Depa rtment o f Phy tochemistr y, China Pharmaceutica l Univ er sity , Nanjing 210009, China )
Key words: Bignoniaceae; Catalpa L. ; iridoids; naphoquinones
  紫葳科梓属 (Catalpa L. )植物全世界约有 13种 ,分布
于美洲和东亚。 我国连引入种共计有 5种及 1变种 [1 ] ,分别
是梓 C. ovata G. Don、藏楸 C . tibetica G. Fo r rest、黄金树
C. speciosa Ward、楸 C. bungei C. A. Mey.、灰楸 C. farge-
sii Bur. (原型 )、滇楸 C. f argesii f. duclouxii Dode (变型 )。
梓属树皮习称梓白皮 ,果实称梓实 ,均供药用 ,《本草纲目》记
载具有清热、解毒、杀三虫和利尿的功能。 由于具有利尿、降
血糖等作用的环烯醚萜成分—— 梓醇 ( ca ta lpol )和梓苷
( catalpo side)在该属植物中的富有性 (高含量 ) ,因此很早引
起了科学家的关注 ,但至今研究的物种集中在梓、黄金树、美
国梓和楸 4种上。 为了新药开发和资源综合利用 ,本文对该
属的成分研究予以综述。
1 梓属的化学成分
1. 1 环烯醚萜类
1. 1. 1 环烯醚萜苷的提取分离: 梓属中第 1个环烯醚萜化
合物梓醇 ( catalpol, C15 H22O10 )的提取分离始于 1923年 [2] ,
采用梓实水提取液通过活性炭吸附后 ,用甲醇热提获得。 环
烯醚萜的提取分离主要是将甲醇提取物通过柱层析快速洗
脱分段 ,然后分别通过不同载体柱层析、制备薄层和高效液
相进行纯化。 鉴于这类化合物极性较大 ,环烯醚萜多为苷的
形成存在 ,结构类似 ,含量较低 ,在分离上有一定难度 ,因此
利用高效液相色谱 ,可为该类化合物的分离提供成功的
手段 [3]。
1. 1. 2 梓属中环烯醚萜类成分类型和生物合成: 梓属植物
中的环烯醚萜多为 9C骨架型 ,第 9个碳在 C8位上 ,除属碳
环环烯醚萜苷 ( ca rbocyclic pheny lethanoid dig lyco side)外 ,
尚有少数裂环环烯醚萜苷 ( secoiridoids)。 根据母核和 C7-C8
取代基不同可分为 8个类型 (图 1) ,其中可见多数化合物的
C6或 C′6上为糖链上接有 coumaroy l, p -hydroxyl-benzoyl
等基团。按其生源这类物质在植物体内是由活性焦磷酸香叶
酯 ( GPP)衍生而来 ,但实际合成途径不同于单萜。 可能为通
过 10-羟基香叶醇 ( 10-hydro xygeranio l)和 10-氧代香叶醇
( 10-oxogeranio l)为起始物进行 [4, 5] ,倘若是裂环则发生在六
元环上而不在五元环上。
1. 1. 3 梓属中的环烯醚萜化合物:目前该属已发现的环烯
醚萜苷共计 23个。来自植物不同部位 ,根中 4个 ,叶中 3个 ,
果实中 16个 ,茎木、茎皮中未见含环烯醚萜类成分的报道
(表 1)。
1. 1. 4 梓属中的环烯醚萜类化合物结构鉴定: 此类结构多
数具有对羟基苯甲酰基或香豆酰基 ,在 C6与糖上 C′6-O H形
成酯的结构时 ,光谱中显示对羟基苯基特征信号和 β-D -葡
萄吡喃单元 , NM RδC176. 6可提示酯羰基的存在。 δH 0. 88
( 3H, d, J= 7. 3 Hz) , δC 15. 7( q)可知有甲基。 氧次甲基可以
从δH 4. 18去确认。 1H-1HCOSY可知连接环戊烷 ,证明有甲
基或烷氧基的存在。 当对羟基苯甲酰基被香豆酰基替换时 ,
可从 13 CNM R中 2个额外 C (α) 147. 3, C (β ) 114. 5和
1HNM R AB系四重峰δ6. 35和 7. 40 (J= 16 Hz)去确认 ,当
C5质子与δ4. 92( dd, J= 2. 7和 7. 1 Hz, H-6)偶合处在低场
时 ,对羟基苯甲酰基定位于 C6位。其中某些化合物的 HMBC
和 NOE也已有报道 [3, 5]。
1. 2 萘醌类: 萘醌类 ( naphthoquinones)是梓属中发现的另
一类主要成分 ,多见于茎皮、木部 ,果实中也有存在。 其结构
属α( 1. 4)类型 ,多含异戊 (间 )二烯基 ( pr eny l)。根据结构母核
不同可分为 3类 (图 2)。至今已报道的该类化合物共计 15种
· 附 2·       中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s 第 34卷第 7期 2003年 7月        
收稿日期: 2002-10-10
图 1 梓属植物中环烯醚萜类的类型
Fig. 1  Type of iridoids in plants of Catalpa L.
表 1 梓属植物中的环烯醚萜类化合物
Table 1  Iridoids in plants of Catalpa L.
化合物 分子式 结构 植物部位 文献
梓醇 C15H22O10        I∶ R= H R1= G C. O( Ft ) 2
梓苷 C22H26O12        I∶ R= L R1= G C. O( Ft ) 2
黄金树苷 C24H28O12        I∶ R= O R1= G C. S( Lf ) 6
6-O -顺 -香豆酰 -梓醇 C25H22O11        I∶ R= C R1= G C. O( Ft ) 7
6′-O-对羟基苯甲酰梓醇 C22H28O13        I∶ R= L R1= GL Cbi ( Rt ) 8
6′-O-对羟基苯甲酰梓苷 C29H30O14        I∶ R= L R1= GL C. O( Fnl ) 5
梓实醇甲 C16H18O7       Ⅱ : R= L R1= O C. O( Ft ) 3
梓实醇乙 C16H16O6       Ⅱ : R= L R1= H2 C. O( Ft ) 3
去 -对羟基苯甲酰梓实醇乙 C9H14O4       Ⅱ∶ R= H R1= H2 C. O( Ft ) 7
6-O -对羟基苯甲酰梓实醇戊 C23H27O12Cl       Ⅲ∶ R= L R1= Cl C. O( Ft ) 7
10-去肉桂酰卷柏明 C22H28O13       Ⅲ∶ R= L R1= O H Cbi ( Rt ) 8
5, 7-双脱氧牛皮消苷 C22H28O12       Ⅲ∶ R= L R1= H Cbi ( Rt ) 8
6-O -对羟基苯甲酰粘霉苷 C25H28O12Cl       Ⅳ∶ R= L R1= Cl C. O( Ft ) 7
表梓木品 C17H18O7    Ⅴ∶ R= L R1= R2= H C. O( Ft ) 3
3-甲氧基表梓木品 C18H20O7    Ⅴ∶ R= L R1= CH3 R2= H C. O( Ft ) 3
3-甲氧基表梓木品 C18H20O7    Ⅴ∶ R= L R1= CH3 R2= H C. O( Ft ) 3
梓木品 C16H18O7    Ⅴ∶ R= L R1= R2= R3= H C. O( Ft ) 9
黄金树宁 C20H26O5    Ⅴ∶ R= Ben R1= Et R2= OEt C. S( Lf ) 10
喔伐他酸 -7-O-( 6′-O-对羟基苯甲酰 )-β-D -葡吡
喃糖苷
C20H30O11 Ⅵ ∶ R= R4= R5= H R1= O R2= H2 R3= Gl C. O( Ft ) 5
7-O -对羟基苯甲酰喔伐他醇 -1-O -( 6′-O -对羟基
苯基 -β-D -葡吡喃糖苷 )
C29H30O14 Ⅵ ∶ R= R5= H R1= R2= H2 R3= L R4= Gl C. O( Ft ) 5
5-β-羟基 -1-O ( 6′-O -对羟基苯甲酰 ) -β-D-葡吡
喃基杜仲醇
C22H30O12 Ⅵ ∶ R1= R2= H2 R= R3= R4= H R5= Gl Cbi ( Rt ) 8
( 2E , 6R ) -2, 6-二甲基 -8-羟基 -2-辛烯酸 -8-O-
( 6′-O-E -对肉桂酰 ) -β-D-葡吡喃苷
C25H34O10 Ⅶ ∶ R= H R1= GM C. O( Ft ) 5
喔伐他内酯 -7-O-( 6′-O-对羟基甲酰 )-β-D -葡吡
喃糖苷
C22H28O10 Ⅷ ∶ R= GL C. O( Ft ) 5
    G= 葡萄糖  L= 对羟基苯甲酰  GL= 6′-O -对羟基苯甲酰 -β-D-葡萄糖  C= 对羟基肉桂酰  Ben= 苯基
    GM= 6′-O -(E ) -对肉桂酰 -β-葡萄糖  C. O= 梓  C. S= 黄金树  Cbi= 紫葳楸  Cbu= 楸  Ft= 果实  Lf= 叶  Fnl= 落叶  Rt= 根
    G= Glu  L= p-h ydroxybenzoyl  GL= 6′-O-p-phyd roxyb enzoyl-β-D-glucopse  C= p-h ydroxycin namoyl  Ben= benzoyl
    GM= 6′-O -(E ) -p-coumaroyl-β-glu  C. O= Catalpa ovata  C. S= C. speciosa  Cbi= C . big nonioides  CBU= C . bungei
    Ft= f rui t  Lf= leaf  Fnl= fallen leaf  Rt= root
见表 2。
  此外尚发现有梓木内酯 catalpa lctone及一种新的 phe-
ny-lethanoid dig ly co side[9 ]化 合 物: 2-( 4-hydroxyphenyl )
ethy l [ 5-O-( 4-hydroxybenzoy lo ) -O-β-D -apio furanosyl-( 1→
2) -β -D-glucopyrano side ( C26H32O13 )。
2 展望
2. 1 梓属植物种类较少 ,全世界仅 13种 ,研究已发现的成
分类别只有环烯醚萜类和萘醌类。由于其中具有确切利尿活
性的梓苷和梓醇的高含量因此受到广泛的重视。
2. 2 新近笔者对地黄成分研究中发现其所含梓醇的酰化产
        中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 34卷第 7期 2003年 7月      · 附 3·
表 2 梓属中的萘醌类化合物
Table 2  Compounds of naphthoquinones in plants of Catalpa L.
化合物 分子式 结构 植物部位 文献
2R -甲氧基脱氢异 -a-拉杷酮 C16H14O4   I∶ R= H R1= OCH3 C. O( Sb)   11
3-羟基脱氢异 -a-拉杷酮 C15H12O4   I∶ R= O H R1= H C. O( Sb , Ft ) 11
脱氢异拉杷酮 C15H12O3   I∶ R= R= H C. O( Ff ) 11
9-甲氧基 -4--氧代 -a-拉杷酮 C16H14O5 Ⅱ∶ R1= OCH3 R2= R3= O C. O( Sb) 11
(4 s , 4aR , 10R , 10aR ) -4, 10-二羟基 -2, 2-二甲
基 -2, 3, 4, 4a, 10, 10a-六氢苯 [ g ]色满酮 -5
C15H18O4 Ⅱ : R1= H R2= R3= H, O H C. O( Sb) 11
4, 9-二羟基 -a-拉杷酮 C15H14O5 Ⅱ : R1= H R2= H, O H R3= O C. O( Sb) 11
a-拉杷酮 C15H14O3 Ⅱ∶ R1= H R2= H2 R3= O C. O(Wd) 12
9-羟基 -a-拉杷酮 C15H14O4 Ⅱ∶ R1= O H R2= H2 R3= O C. O(Wd) 12
9-甲氧基 -a-拉杷酮 C16H16O4 Ⅱ∶ R1= OCH3 R2= H2 R3= O C. O( Sb) 11
4-羟基 -a-拉杷酮 C15H14O4 Ⅱ∶ R1= H R2= H, O H R3= O C. O( Sb) 11
4-氧代 -a-拉杷酮 C15H12O4 Ⅱ∶ R1= H R2= R3= O C. O(Wd) 12
梓木醇 C15H18O2 Ⅲ∶ R= H, O H R1= H C. O(Wd) 12
脱氧拉杷醇 C15H14O2 Ⅲ∶ R= O R1= H C. O(Wd) 13
拉杷酮 C15H14O3 Ⅲ∶ R= O R1= O H C. O(Wd) 12
甲基萘醌类 C15H6O2 Ⅲ∶ R= O R1= CH3 C. O(Wd) 13
物具有良好的降血糖活性。但地黄中梓醇的含量和提取远比
梓属中低和难。提取分离梓属中的成分可为研究与开发环烯
醚萜降血糖药和其结构修饰提供物质基础。
2. 3 梓属中的萘醌类化合物具有增加抗癌药疗效的活性 ,
而梓属中的环烯醚萜成分在小鼠移植性肿瘤筛选中显示有
较强的抗肿瘤作用 ,是否可以将两类成分配伍创制出具有抗
肿瘤活性的药物有待于进一步研究。
图 2 梓属中萘醌的结构类型
Fig. 2 Type of naphthoquinones in plants of Catalpa L.
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β-环糊精包合物在中药学领域中的应用进展
刘友平 ,秦春梅 ,鄢 丹

(成都中医药大学 ,四川 成都  610075)
摘 要: 新型辅料 β-环糊精在中药学领域中的应用日益广泛 ,对于开发研制药物新剂型、新品种有重要意义 ,就 β -
· 附 4·       中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s 第 34卷第 7期 2003年 7月        
收稿日期: 2002-06-24基金项目:四川省计划生育委员会重点项目资助课题作者简介:刘友平 ( 1964— ) ,女 ,汉族 ,中药学博士 ,副研究员 ,硕士生导师 ,研究方向:中药有效成分的提取及中药质量标准化。
Tel: ( 028) 87844132  E-mail: yx zss@ cdutcm. edu. cn