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吴茱萸属植物化学成分和生理活性的研究近况
王奇志 ,梁敬钰 Ξ
(中国药科大学 天然药物化学教研室 ,江苏 南京 210009)
摘 要 :对吴茱萸属植物化学成分和生理活性研究概况予以综述 ,发现成分类别主要为吲哚类生物碱、喹诺酮类生物碱、
苦味素、苯并色原酮和挥发油等。其中吲哚类生物碱 17 个 ,喹诺酮类生物碱 17 个 ,苦味素类化合物 12 个 ,苯并色原酮类
化合物 10 个。生理活性显示吴茱萸属植物具有扩张血管、降压、强心、止泻、收缩子宫、杀虫、抗菌、抗病毒、抗溃疡、抗胆
碱酯酶、抗遗忘症和诱导人子宫颈癌 HeLa 细胞凋亡的作用。
关键词 :芸香科 ;吴茱萸属 ;吲哚类生物碱 ;喹诺酮类生物碱 ;苯并色原酮
中图分类号 :R282171 文献标识码 :A 文章编号 :0253 2670(2004) 08 附 7 04
Survey on chemical constituents and physiological activities of Evodia Forst1 plants
WANG Qi2zhi , L IANGJing2yu
(Department of Phytochemistry , China Pharmaceutical University , Nanjing 210009 , China)
Key words : Rutaceae ; Evodia Forst1 ; indole alkaloids ; quinolone alkaloids ; benzchromones
芸香科 (Rutaceae)吴茱萸属 ( Evodia Forst1)植物全世界有
150种 ,我国有 20 余种。分布于广东、广西、贵州、陕西、浙江等
地。《中华人民共和国药典》2000 年版收载品种主要有 :吴茱萸
Evodia rutaecarpa (Juss1) Benth1、石虎 E1 rutaecarpa (Juss1)
Benth1var1of f icinalis (Dode) Huang和疏毛吴茱萸 E1 rutaecarpa
(Juss1) Benth1 var1 bodinieri (Dode) Huang 3 种。药用部位为 8
~10 月采收的果实 ,始载于《神农本草经》,列为中品。具有散
寒、止痛、降逆、助阳、止泻的功效 ,近代药理研究发现尚具有扩
张血管、降压、强心、止泻、收缩子宫、杀虫、抗菌、抗病毒、抗溃
疡、抗胆碱酯酶、治疗遗忘症和诱导人子宫颈癌 HeLa 细胞凋亡
的作用。本文主要综述该属已报道的化学成分和生理活性 ,为
深入研究来自吴茱萸属植物提供参考。
1 吴茱萸属植物的化学成分
111 生物碱[1~7]
11111 吴茱萸属植物中生物碱类的骨架 :吴茱萸属中生物碱主
要有吲哚和喹诺酮两类 ,前者结构中具有吲哚母核 ,根据化合物
A~E5 环中具有 C ,D环或只有 C环或只有 D 环或 C ,D 都裂环
及无 D ,E环 ,其骨架可分为 6 类型 (图 1 - Ⅰ~Ⅵ) 。后者依据酮
基与 N1 的相对位置及羰基的还原分 A ,B ,C 三类 ,结构骨架如
图 1 - A~C。
11112 已发现的吲哚类和喹诺酮类生物碱 :各为 17 个 ,见表 1。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 35 卷第 8 期 2004 年 8 月 ·附 7·
Ξ 收稿日期 :2003212224
图 1 吴茱萸属植物中生物碱的骨架类型
Fig. 1 Skeletal type of alkaloids in Evodia Forst1 plants
表 1 吴茱萸属植物中的两类生物碱
Table 1 Two kinds of alkaloids in Evodia Forst1 plants
化合物 分子式 类型 结 构
吴茱萸碱 C19H17N3O Ⅰ R = CH3 ,R1 = H
吴茱萸次碱 C18H13N3O Ⅰ △3(14)
羟基吴茱萸碱 C19H17N3O2 Ⅰ R = CH3 ,R1 = OH
吴茱萸果酰胺Ⅰ C19H19N3O Ⅲ R = CH3
甲酰基二氢吴茱萸次碱 C19H15N3O2 Ⅰ R = CHO ,R1 = H
吴茱萸果酰胺Ⅱ C19H17N3O2 Ⅱ R = R1 = H ,R2 = CH3
去氢吴茱萸碱 C19H15N3O Ⅰ 12dehydro ,32dehydro[ △3(14) ] , R =
CH3
72羧酸基吴茱萸碱 C20H17N3O3 Ⅰ R = H ,52COOH
吴茱萸酰胺Ⅰ C19H17N3O4 Ⅱ R = OH ,R1 = O ,R2 = CH3
吴茱萸酰胺Ⅱ C19H17N3O3 Ⅱ R = H ,R1 = O ,R2 = CH3
吴茱萸酰胺 C19H21N3O Ⅳ R = R1 = CH3
N2甲氨基苯基色胺 C18H19N3O Ⅳ R1 = CH3 ,R = H
142二氢吴茱萸次碱 C18H15N3O Ⅰ R1 = R = H
β2卡波林 C11H8N2 Ⅴ
1 ,2 ,3 ,42四氢212氧代2β2卡波林 C11H10N2O Ⅴ
62甲氧基2N2甲基21 ,2 ,3 ,42四氢2β2卡波林 C13H16N2O Ⅴ
N , N2二甲基252甲氧基色胺 C13H18N2O Ⅵ
12甲基222壬基24 (1 H)2喹诺酮 C19H27NO A R1 = CH3 ,R2 = C9H19
12甲基22 十一烷基24 (1 H)2喹诺酮 C21H31NO A R1 = CH3 ,R2 = C11H23
12甲基222[ ( Z)252十一碳烯 ]24 (1 H)2喹诺酮 C21H29NO A R1 = CH3 ,R2 = C11H21
12甲基222[ ( Z)262十一碳烯 ]24 (1 H)2喹诺酮 C21H29NO A R1 = CH3 ,R2 = C11H21
12甲基222十二烷基24 (1 H)2喹诺酮 C22H33NO A R1 = H ,R2 = C13H27
12氢222十三烷基24 (1 H)2喹诺酮 C22H33NO A R1 = CH3 ,R2 = C12H25
12甲基222[ ( Z)272十三碳烯 ]24 (1 H)2喹诺酮 C23H33NO A R1 = CH3 ,R2 = C13H25
12甲基222[ (4 Z ,7 Z)24 ,72十三碳二烯 ]24 (1 H)2喹诺酮 C23H31NO A R1 = CH3 ,R2 = C13H23
12甲基222十五烷基24 (1 H)2喹诺酮 C25H39NO A R = CH3 ,R2 = C15H31
12甲基222[ ( Z)292十五碳烯 ]24 (1 H)2喹诺酮 C25H37NO A R1 = CH3 ,R2 = C15H29
12甲基222[ ( Z)2102十五碳烯 ]24 (1 H)2喹诺酮 C25H37NO A R1 = CH3 ,R2 = C15H29
12甲基222[ ( Z)262十五碳烯 ]24 (1 H)2喹诺酮 C25H37NO A R1 = CH3 ,R2 = C15H29
12甲基222[ (6 Z ,9 Z)26 ,92十五碳二烯 ]24 (1 H)2喹诺酮 C25H35NO A R1 = CH3 ,R2 = C15H27
吴茱萸卡品碱 C23H33NO A R1 = CH3 ,R2 = C13H25
二氢吴茱萸卡品碱 C23H35NO A R1 = CH3 ,R2 = C13H27
22羟基242甲氧基232(3′2甲基22′2丁烯基)2喹诺酮 C15H17NO2 B R = C5H9
32二甲代烯丙基242甲氧基222喹诺酮 C18H23NO2 C
R = ( — CH2C
CH3
= CH2) 2
11113 其他生物碱 : dl2去甲乌药碱 (higenamine) 、N2甲基邻
氨 基 苯 甲 酰 胺 ( N2methylanthranylamide ) 和 辛 弗 林 (synephrine)等。112 柠檬苦素类 (limonoids) [8 ] :柠檬苦素是吴茱萸属中存在
·附 8· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 35 卷第 8 期 2004 年 8 月
的另一类成分 ,已报道的化合物有 10 余种。柠檬苦素
(limonin , Ⅰ) 、吴茱萸苦素 (rutaevine , Ⅱ) 、吴茱萸苦素乙酸酯
(rutaevineacetate , Ⅲ) 、格罗苦素甲 (graucin A , Ⅳ) 、吴茱萸内
酯醇 (evodol , Ⅴ)和黄柏酮 (obacunone , Ⅵ) 为早期发现的化合
物 ,另外的 12α2羟基柠檬苦素 (12α2hydroxylimonin , Ⅷ) 、12α2
羟基吴茱萸内酯醇 (12α2hydroxyevodol , Ⅸ) 、6α2乙酰氧252表
柠檬苦素 (6α2acetoxy252epilimonin , Ⅹ)和 6β2乙酰氧252表柠檬
苦素 (6β2acetoxy252epilimonin , Ⅺ) 为近期发现的化合物。尚 有一个糖苷柠檬苦素217β2O2葡萄糖苷 (limonin217β2O2gluco2side ( ⅩⅡ) ,见图 2。113 苯并色原酮类 (benzchromones) [9 ] :从吴茱萸属植物三叉苦 E1 lepta (Spreng1) Merr1 中已分离得 7 个苯并色原酮类化合物 ,另外最近发现 2 个新双苯并色原酮类化合物。它们是 leptol A、evodione、allovevodione、leptonol、acetyl2eptonol、methylleptol A、ethylleptol A、dichromene A 和 dichromene B(图 3) 。
图 2 吴茱萸属植物中的苦味素
Fig. 2 Limonoids in Evodia Forst1 plants
图 3 吴茱萸属植物中苯并色原酮
Fig. 3 Benzchromones in Evodia Forst1plants
114 其他成分 :从该属植物中还分得 22(1′2geran loxy)24 ,62
dihydroxyacetophenons、黄酮 3 , 72dimethylkaempferol、7 , 42di2
hydroxy23 ,5 ,3′2trimethoxy flavone、倍半萜丁香烷二醇 (clo2
vandiol) 、dl2脱氧肾上腺素 ( dl2synephrine)和多量的环鸟苷酸
(c2GMP)及挥发油等。
2 吴茱萸属植物的生理活性
吴茱萸属植物如吴茱萸为常用中药。主要用于脘腹冷
痛、呕吐、腹泻、头痛、高血压及痛经等症。具有解除平滑肌
痉挛、扩张血管、抗溃疡和抗菌等作用。随着对其化学成分
研究的进一步深入 ,吲哚类和喹诺酮类生物碱、苦味素等成
分先后被提取分离到 ,所以目前对吴茱萸的药效学研究已转
移至单体成分作用的水平上。
211 扩张血管作用及机制的研究 [10 ] :以大鼠胸主动脉条为
标本 ,观察喹诺酮类化合物对抗去甲肾上腺素 ( N E , 011
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 35 卷第 8 期 2004 年 8 月 ·附 9·
μmol/ L)和高钾 (80μmol/ L ) 去极化引起的血管收缩作用。
并借助放射受体结合实验和膜片钳全细胞记录法 ,研究了喹
诺酮生物碱引起血管扩张的机制。结果多数化合物浓度在
1~100μmol/ L 均可不同程度地抑制 N E 和高钾引起的血管
收缩 ,部分化合物在 10μmol/ L 时可达 50 %~100 % , IC50 <
10μmol/ L 。但有些化合物没有作用。从构效关系上分析 ,
侧链不饱和化合物在抑制去甲肾上腺素和高钾去极化引起
的血管收缩作用上 ,都比相应饱和侧链化合物稍强。且侧链
的碳数为 10 时抑制作用最强。研究证明 ,喹诺酮类生物碱
及类似物可通过血管α1 受体及钙离子通道这两个途径的作
用达到血管扩张和舒张平滑肌的作用。
212 抗溃疡作用[11 ] :采用小鼠消炎痛模型 ,对胃部出血点
计数 ,以对照组 100 %观察药物对溃疡形成的抑制率。小鼠
无水乙醇模型 ,测量胃黏膜损伤长度。小鼠胃肠蠕动实验 ,
测量活性炭在小肠的位置 ,以活性炭到达位置与贲门的距离
与全胃肠之比作为指标。共筛选了 3 个吲哚碱和 10 个喹诺
酮生物碱。结果 ,喹诺酮生物碱对无水乙醇引起的溃疡均有
不同程度的抑制。吲哚类生物碱对溃疡无抑制作用。
213 抗菌作用[12 ] :喹诺酮和吲哚类生物碱成分体外抗菌试
验 ,结果表明 ,二者中的某些化合物对金黄色葡萄球菌呈现
明显的抑制作用 ,MIC 在 1~2 mg/ mL 。考察这两类生物碱 ,
以喹诺酮类有较好的抗菌作用。12methyl22 [ ( 2)282tride2
cenyl ]242( 1H)2quinolone 和 12methyl222[ ( 2 )272tridecenyl242
(1H) ]2quinolone 为新发现的 2 个化合物 ,将其对抗幽门螺旋
菌 ,无论是临床株和标准株 MIC 为 0105μg/ mL ,与临床应用
的 amoxilin 和 clarithromycin 效果类似。另外喹诺酮类生物
碱 : evocarpine , 12methyl222[ ( 4 Z , 7 Z )24 , 72triodecadienyl ]24
(1H)2quinolone ,12methyl222[ (6 Z ,9 Z)26 ,9 ,2pentadecadienyl ]2
4 (1H)2quinolone , dihydroevocarpine 和 12methyl222pentadecyl2
42(1H)2quinolone 也具有明显抗幽门螺旋菌的活性。MIC 为
10~20μg/ mL 。但在浓度为 300μg/ mL 时对幽门螺杆菌尿
激酶无活性。
214 强心作用[13 ] :吴茱萸碱和吴茱萸次碱的强心作用研究
表明 ,其增强心肌收缩力和对变时性的影响 ,与空白、阳性组
对照均具有显著性。
215 止泻作用[14 ] :研究从吴茱萸果实中获得的提取物具有
抗运送 (antitransit effect) 和抗腹泻的作用 , ID50分别为 (54 ±
7)和 (76 ±17) mg/ kg。
216 抗炎活性 :采用福尔马林、毛细管透析和化学诱导实验
表明柠檬苦素有防伤害感染性和抗炎活性 [15 ] 。
217 抗肿瘤活性 :费晓方等[16 ]对吴茱萸碱诱导人子宫颈癌
HeLa 细胞凋亡的机制进行了研究 ,认为吴茱萸碱可使细胞
凋亡 ,并与 Caspase 信号传导路径密切联系。喹诺酮类生物
碱吴茱萸卡宾碱 (evocarpine) 对人白血病 HL260 细胞也具有
诱导细胞凋亡的作用 [17 ] 。
3 结语
吴茱萸属中如常用中药吴茱萸等 ,临床应用广泛 ,含有
多种活性成分 ,具有多种药理作用 ,因此进一步深入研究 ,有
目的的开发单体活性成分的天然药物 ,具有良好的前景。
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