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葫芦科药用植物黄酮类化合物化学成分与药理研究进展



全 文 :2016年 7月 山东中医药大学学报 第 40卷第 4期
葫芦科隶属于葫芦目,约 113 属 800 种,大多数
分布于热带和亚热带,少数散布到温带。 我国有 32
属 154种 35变种[1],其中有 20 属 43 种可药用[2],具
有重要的药用价值。 该科植物化学成分复杂多样,主
要有甾醇类、三萜类、脂肪酸类、氨基酸类、糖和苷
类、挥发性成分等[3],部分有黄酮及其苷类化合物[4]。
黄酮类化合物是一类以 2-苯基色原酮为母核的多
酚化合物,广泛分布于植物界。 目前,已知化学结构
的黄酮类化合物近 5 000 种,种类居天然酚类物质
之首[5],生物活性多样,具有清除自由基、抗氧化、抗
肿瘤、抗炎、抗心血管疾病等作用[6-8]。 本文对近年来
葫芦科药用植物黄酮类化合物化学成分及其药理研
究进行了整理,论述如下。
1 化学成分研究
目前从我国葫芦科植物中分离得到的黄酮类化
合物多为黄酮、二氢黄酮及其苷类,主要来源于栝
楼、罗汉果及绞股蓝等 12 种药用植物中,其他植物
少见或未见报道。
1.1 栝楼 栝楼为葫芦科最重要的药用植物,从其
植物体内已分离得到多种黄酮类化合物,目前已鉴定
的有木犀草素-7-O-β-葡萄糖苷、木犀草素-4’-O-β-
葡萄糖苷、木犀草素-3’-O-β-葡萄糖苷、芹黄素-6,
8-二-O-β-葡萄糖苷、芹黄素-7-O-β-葡萄糖苷、槲皮
素-3-O-β-芸香糖苷、山柰酚-3-O-β-芸香糖苷、山柰
酚-3-O-β-槐糖苷、山柰酚-3,7-二 -O-β-葡萄糖苷、
山柰酚-3-O-β-葡萄糖苷-7-O-α-鼠李糖苷、 柯伊利
素-7-O-D-葡萄糖苷 [9]。 同时,从栝楼果实中还分离
得到了金圣草黄素、4’-羟基黄芩素[10]、槲皮素-3-O-
α-D-核糖苷、槲皮素-3-O-β-D 葡萄糖苷、香叶木素
-7-O-β-D 葡萄糖苷 [11]、槲皮素 -3-O-[α-L-鼠李糖 -
(1→2)-β-D 葡萄糖基]-5-O-β-D 葡萄糖苷、木犀草
素、芹菜素、香叶木素等 [12]。 Masao 等 [13]从栝楼属 6
种植物的叶中分离出木犀草素-7,3’,4’-三葡萄糖
苷、芹菜素-7-葡萄糖苷、芹菜素-6,8-C-葡萄糖苷、
山柰酚-3,7-二-O-β-鼠李糖苷、山柰酚-3-葡萄糖苷-
7-鼠李糖苷、山柰酚-3-半乳糖苷、山柰酚-3-槐糖苷、
槲皮素-3-芸香糖苷、 木犀草素-3’-葡萄糖苷、 山柰
酚-3-芸香糖苷及芹菜素-7-葡萄糖苷。 此外,栝楼种
子中还含有 4’,6-dihydroxy-4-methoxyisoaurone [14]、
Isoetin 5’-methyl ether[15]。 另有研究表明,在栝楼果
实中以果皮黄酮类成分含量最高[16]。
1.2 罗汉果 从罗汉果果实中分离得到了罗汉果
黄素、山柰酚-3,7-α-L-二鼠李糖苷 [17]、山柰酚-7-O-
α-L-鼠李糖苷 [18],还含有苷元为槲皮素的黄酮苷
类 [19]。 罗汉果植株叶中存在有黄酮苷元山柰酚和槲
皮素 [20-21],目前已分离鉴定的黄酮苷类成分有山柰
酚-3,7-O-α-L-二鼠李糖苷[22]、山柰酚-3-O-α-L-鼠李
糖苷、槲皮素 -7-O-L-鼠李糖苷和槲皮素 -3-O-β-D-
葡萄糖-7-α-O-L-鼠李糖苷等[23]。 罗汉果植株花中也
存在黄酮苷类化合物,其苷元结构为山柰酚[24]。
1.3 绞股蓝 斯建勇等 [25]从喙果绞股蓝植株茎叶
中分离出 6种黄酮类化合物,分别为喙果黄素、山柰
酚、商陆素、商陆苷、槲皮素和异鼠李素,其中喙果黄
素为新的黄酮苷,结构为商陆素 -3-O-β-D-葡萄糖
苷。 尔后,丁建南 [26]从疏花绞股蓝植株地上部分分
葫芦科药用植物黄酮类化合物
化学成分与药理研究进展
刘 飞 1,方 磊 2,李 佳 1,张永清 1
(1.山东中医药大学,山东 济南 250355; 2.山东省分析测试中心 山东省科学院,山东 济南 250014)
[摘要] 黄酮类化合物是广泛分布于自然界的一大类化合物,研究主要综述了我国常见葫芦科药用植物栝楼、罗汉果、绞股
蓝等 12 种植物所含黄酮类化合物的化学成分与药理研究进展。 发现该类植物中黄酮类化合物结构多种多样,主要为黄酮、二氢
黄酮及其苷类;且其所含黄酮类成分主要具有调节心脏功能、抗氧化、抗血栓形成、抑菌等多种药理作用。 参考文献 53 篇。
[关键词] 葫芦科;黄酮;化学结构;药理活性
[中图分类号] R282.710.5 [文献标志码] A [文章编号]1007-659X(2016)04-0380-05
[收稿日期] 2015-05-05
[基金项目] 国家科技支撑计划(编号:2011BAI06B);济南市科技
局高校院所自主创新项目(编号:200906028)。
[作者简介] 刘飞(1989-),女,山东新泰人,山东中医药大学 2013
年级硕士研究生,主要从事中药资源及其质量控制研究。
[通信作者] 张永清(1962-),男,山东平邑人,理学博士,教授,
博士生导师,主要从事中药资源及其质量控制研究,E-mail:zyq622003
@126.com。
第 40 卷 第 4 期 山东中医药大学学报 Vol.40,No.4
2016 年 7 月 JOURNAL OF SHANDONG UNIVERSITY OF TCM Jul.2016
380
DOI:10.16294/j.cnki.1007-659x.2016.04.027
2016年 7月 第 40卷第 4期
离得到商陆素、商陆苷、槲皮素、异鼠李素和芦丁等
5种黄酮化合物。 史琳[27]利用多种色谱技术,从绞股
蓝 75%乙醇提取物中分离得到了芸香苷和槲皮素。
孙蓉蓉[28]对安康产的不同品系绞股蓝总黄酮含量进
行了测定,结果显示品系、生长时期、器官类别等因
素对总黄酮含量有显著影响。
1.4 其他植物 苏东敏等 [29]从棒锤瓜植株叶的乙
醇提取物的正丁醇部位分离得到了芦丁、山柰酚-3-
O-(6’-O-α-L-鼠李吡喃糖基)-β-D-葡萄吡喃糖苷、
异鼠李素-3-O-(6’-O-α-L-鼠李吡喃糖基)-β-D-葡萄
吡喃糖苷等 3种黄酮类化合物。 李伟等[30]从合子草
中分离出了槲皮素、山柰酚、芦丁、槲皮苷、山柰酚
-3-O-α-L-吡喃鼠李糖(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷、异
槲皮苷等 6种黄酮类化合物。 苦瓜植株不同部位均
含有黄酮类化合物,申湘忠[31]比较了其含量差异,结
果:叶>果>根>茎。光谱分析研究结果显示,苦瓜
果实中的黄酮类成分主要为黄酮苷类 [32]。 此外,蔡
健等 [33]从苦瓜种子中也提取得到了黄酮类化合物。
南瓜植株茎、叶、花及南瓜苗中均含有黄酮类化合
物[34-35]。 刘清波等[36]的研究结果显示,花中黄酮类化
合物含量最高,为 2.51%,茎最低。 丝瓜植株叶中也含
有黄酮类化合物[37],Du Q等[38]从丝瓜果实中提取得
到香叶木素-7-O-β-葡萄糖苷甲酯、芹菜素-7-O-β-D-
葡萄糖苷甲酯、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷甲酯等。
Schilling等[39]根据黄酮类成分结构,将 6种丝瓜分为
L. graveolens和 L. operculata两个物种。 Samria等[40]
从西瓜和丝瓜中提取得到槲皮素和山柰酚 2 种黄酮
类化合物,并发现西瓜黄酮类化合物含量高于丝瓜。
此外,黄瓜、甜瓜、佛手瓜中均含有黄酮类化合物[41-43]。
具体黄酮类化合物名称及结构见表 1。
表 1 葫芦科药用植物中部分黄酮类化合物化学结构式
名称 结构式 参考文献
山柰酚 [24]
山柰酚-3-O-β-芸香糖苷 [9]
山柰酚-3-O-β-槐糖苷 [9]
山柰酚-3,7-二-O-β-葡萄糖苷 [9]
山柰酚-3-O-β-葡萄糖苷-7-O-α-鼠李糖苷 [9]
山柰酚-3,7-α-L-鼠李糖苷 [13]
山柰酚-7-O-α-L-鼠李糖苷 [18]
山柰酚-3-O-α-L-鼠李糖苷 [23]
山柰酚-3-O-(6’-O-α-L-鼠李吡喃糖基)-β-D-葡萄吡喃糖苷 [29]
山柰酚-3-半乳糖苷 [13]
槲皮素 [25]
槲皮素-3-O-β-芸香糖苷 [9]
槲皮素-3-O-α-D-核糖苷 [11]
刘飞等:葫芦科药用植物黄酮类化合物化学成分与药理研究进展
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2016年 7月 山东中医药大学学报 第 40卷第 4期
(续)表 1 葫芦科药用植物中部分黄酮类化合物化学结构式
木犀草素-7,3’,4’-三葡萄糖苷 [13]
柯伊利素-7-O-D-葡萄糖苷 [9]
芹黄素 [12]
芹菜素-6,8-C-葡萄糖苷 [13]
芹黄素-7-O-β-葡萄糖苷 [9]
金圣草黄素 [10]
4’-羟基黄芩素 [10]
香叶木素 [12]
香叶木素-7-O-β-D 葡萄糖苷 [11]
异鼠李素 [25]
异鼠李素-3-O-(6’-O-α-L-鼠李吡喃糖基)-β-D-葡萄吡喃糖苷 [29]
喙果黄素 [25]
商陆素 [25]
商陆苷 [25]
名称 结构式 参考文献
槲皮素-3-O-β-D 葡萄糖苷 [11]
槲皮素-7-O-L-鼠李糖苷 [23]
槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖-7-α-O-L-鼠李糖苷 [23]
槲皮素-3-O-[α-L-鼠李糖-(1→2)-β-D葡萄糖基]-5-O-β-D葡萄糖苷 [12]
木犀草素 [12]
木犀草素-7-O-β-葡萄糖苷 [9]
木犀草素-4’-O-β-葡萄糖苷 [9]
木犀草素-3’-O-β-葡萄糖苷 [9]
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2016年 7月 第 40卷第 4期
2 药理活性研究
葫芦科药用植物中的黄酮类化合物具有广泛的
药理活性,主要包括抗氧化及清除自由基、抑菌、影
响心脏功能等。
2.1 抗氧化及清除自由基 莫凌凌等 [44]采用三种
体外抗氧化活性测定体系,分别测定了罗汉果花中
5 个黄酮苷类单体化合物的抗氧化活性,结果显示
山柰酚和山柰酚-7-α-L-鼠李糖苷具有较好的抗氧
化活性。 根据构效关系推测,黄酮苷结构中的 3,7-
位羟基为活性基团,3-位羟基糖苷化和 7-位羟基甲
基化均会使抗氧化活性降低。 夏铁骑[45]通过测定羟
自由基(·OH)的清除率和猪油的过氧化值,证实了
苦瓜黄酮类物质的抗氧化药理活性。 同时,他们考
察了不同浓度苦瓜黄酮类物质与人工合成抗氧化剂
特丁基对苯二酚(TBHQ)的抗氧化活性差异,结果
显示,当苦瓜黄酮给予量为 0.08%时,其抗氧化作用
接近 TBHQ,具有良好的开发利用价值。 南瓜苗中的
总黄酮具有很强地清除 DPPH 自由基和·OH 能力,
其 EC50(半抑制质量浓度)分别为 0.017 mg/mL 和
0.019 mg/mL [35]。 南瓜茎中的黄酮类物质对猪油具
有很强的抗氧化活性 [46]。 潘永勤等[47]通过测定丝瓜
不同提取物的抗氧化能力,筛选其抗氧化活性成分,
提取物 D、E 对 DPPH 自由基和·OH 具有较强的抑
制作用,且经实验显色反应可初步判定两者为黄酮
类物质。 此外,黄瓜黄酮类化合物对羟基自由基也
有明显清除作用 [48]。
2.2 对心脏功能的影响 莫伟彬等 [49]通过研究罗
汉果黄酮类物质对运动大鼠心肌能量代谢酶及过氧
化物酶体增殖剂活化受体 α(PPARα) mRNA 表达
的影响,补充罗汉果黄酮能够提高能量代谢酶琥珀
酸脱氢酶(SDH)、肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)
的活性,对心肌具有良好保护作用。 李乐等 [50]采用
麻醉开胸犬心肌梗死模型,综合考察绞股蓝总黄酮
不同剂量下抗心肌缺血作用,结果表明绞股蓝黄酮
能降低血清 CK、LDH 活性,提高血清 SOD 水平,能
有效减轻心肌缺血程度,保护心肌。 另有研究结果
显示,绞股蓝黄酮可降低心率,增加冠脉流量,降低
心肌耗氧量,改善心肌供血供氧,调节和改善心血管
系统功能[51]。
2.3 抑菌活性 何爱丽等 [52]利用滤纸片扩散法对
苦瓜黄酮提取液的抑菌活性进行了研究,结果显示,
苦瓜黄酮对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌和大肠杆菌
均具有较强的抑制能力,且该作用与黄酮浓度呈正
相关。
2.4 抗血小板聚集及抗血栓形成作用 陈全斌
等 [53]为了观察罗汉果黄酮的药理作用建立了大鼠血
小板凝集、小鼠脑血栓等模型,并进行急性毒性实
验。 实验结果显示,罗汉果黄酮对血栓形成有一定
的保护作用,可抑制腺苷-5-二磷酸钠盐(ADP)诱导
大鼠血小板聚集,以及延长小鼠的凝血时间,具有防
止血栓形成的作用。
3 小结
葫芦科药用植物中的黄酮类化合物种类丰富,
结构多样,且具有较强的药理活性,开发利用潜力巨
大。 但现有研究报道显示,部分植物仅局限于总黄
酮的提取工艺及含量测定,其成分分离鉴定研究较
少,因此其活性成分药理作用分析报道较少。 我们
应进一步深化其化学结构及构效关系研究,为深入
开发利用葫芦科药用植物资源奠定基础。
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