全 文 ：番荔枝科植物化学成分及其抗肿瘤活性△
杨世林　余竞光# 　徐丽珍
(中国医学科学院　中国协和医科大学　药用植物研究所植物化学研究室 ,北京 100094)
　　摘要　本文简要总结本室近 15年来对番荔枝科植物的化学成分及其抗肿瘤活性研究的结果。该科植物所含
的番荔素、多氧环己烯和苯乙烯内酯是主要的抗肿瘤活性成分 ,可望开发成为抗肿瘤新药。
关键词　番荔枝科　番荔素　多氧环己烯　苯乙烯内酯　抗肿瘤活性
中图号　 Q949. 747. 3　 R 931. 6
Chemical Constituents of Annonaceae Plants and Their Antitumor Activities
△
Yang Shilin　　 Yu Jingguang# 　　 Xu Lizhen
( Department of Ph ytoch emist ry, Ins ti tute of Medicinal Plant Development , CAM S and PUM C, Bei jing 100094, China)
This report is the summary o f our research on the chemical constituents and thei r anti tumo r
activi ties of Annonaceae plants. Annonaceous acetog enins, po lyoxy-cyclohexenoids, and styryl-
lactones f rom Annonaceae are the main consti tuents o f anti tumo r activ ities. They a re expected to
develop a kind of new anti tumo r medicines.
Key words　　 Annonaceae; aceto genins; po ly oxy-cyclohexenoids; stry ry l-lac tones; antitumo r ac tiv ities
Acta Acad Med Sin, 2000, 22( 4): 376～ 382
　　番荔枝科 ( Annonaceae)是热带和亚热带地区
一大植物种群 [1 ] ,该科含生物碱、萜类、黄酮、番荔
素、多氧环己烯和苯乙烯内酯等成分。其中后 3类化
合物具有抗肿瘤活性 ,并已引起各国学者广泛兴趣 ,
成为当今国内外继红豆杉后又一研究热点。本室从
1985年开始 ,在广筛该科植物抗肿瘤活性的基础
上 ,对其中 15种植物进行化学成分的研究。本文简
要总结研究的结果。
番荔素化合物的研究结果　番荔素是 1982年
发现的一类有很强抗肿瘤活性的长碳链脂肪酸内
酯 ,称为 annonaceous acetogenins或 po lyketides,
其译名有番荔 (枝 )素、番荔枝内酯、番荔枝皂素、番
荔枝乙酰甙元和番荔枝乙酰精宁等 ,主要分布于该
科的 Uvaria (紫玉盘 )、 Annona (番荔枝 )、 Asimina、
Goniothalamus (哥纳香 )和 Roll inia等 12属中 ,至今
已发现 350多种同系物。 笔者从 5种植物分离获得
8种类型、 45种番荔素 (表 1～ 8) ,新化合物 16种 ,
其抗肿瘤活性见表 9, 10。
番荔素分子中存在多个手性碳原子 ,立体结构
比较复杂 ,多为蜡状物。 笔者曾报道 gigantecin
( 38)的单晶 X-射线分析测定绝对构型 [12, 16, 17 ]。 表 3
中 2, 4-cis /trans-isoannonacin ( 22 /23)、 2, 4-cis /
trans-iso annonacin-10-one( 26 /27)是以混合物形式
存在的异系番荔素的第 1、 2种成员 [5 ] , 二者化学性
质近似 , 分离困难 , 文献报道的常为顺式和反式体
的混合物。笔者采用薄层色法将二者分开 ,从而得到
单一的 2, 4-cis-squamone( 24)、 2, 4-trans-squamone
( 25 )、 2, 4-cis-annonareticin ( 35 ) 和 2, 4-trans-
annonareticin( 36)
[9, 11 ]。
　△ 国家自然科学基金 ( 29272084, 29572087, 39570838)资助　 Supported by th e National Natural Sciences Foundation of China ( 29272084,
29572087, 39570838) # Corresponding auth or Tel: 010-62899728, Fax: 010-62896313, E-mail: ydl@ a-1. net. cn
第 2 2卷 第 4期
2 0 0 0年 8月 　　　 　　
中 国 医 学 科 学 院 学 报
ACT A ACADEM IAE M EDIC IN AE S INICAE
　　　 　　　 　 　　 Vo l. 22, No. 4　
August , 2000　
表 1　单四氢呋喃T,T′-二羟基 γ-内酯型的番荔素类
Table 1　 Mono-THFT,T′-dih ydro xy la tedγ-lactone acetog enins
No Compounds
Molecular
formula
Mw
T HF
s tereoch emis t ry
Group posit ion
　 　 a, b, oth er Resou rce[ ref. ]
1 Solamin C35H64O5 564 th /t /th O H: 15, 20 A. ret iculata [2 ]
2 Reticulatain-1 C37H68O5 592 th /t /er O H: 17, 22 A. squamosa [3 ]
3 Reticulatain-2 C37H68O5 592 th /t /er O H: 19, 24 A. squamosa [3 ]
4 Mu ris olin C35H64O6 580 th /t /th O H: 15, 20, 4 A. ret iculata [2 ]
5 Goniothalamicin C35H64O7 596 th /t /th O H: 13, 18, 4, 10 A. densicoma [4 ]
6 Annoreticuin C35H64O7 596 th /t /th O H: 15, 20, 4, 9 A. ret iculata [2 ]
7 Annonacin C35H64O7 596 th /t /th O H: 15, 20, 4, 10 A. densicoma [5 ]
8 AnnonacinA C35H64O7 596 th /t /er O H: 15, 20, 4, 10 A. muricata [6 ]
9 Annonacin B* C35H64O7 596 th /c /er O H: 15, 20, 4, 10 A. muricata [6 ]
10 Annomon tacin C35H64O7 596 th /t /th O H: 17, 22, 4, 10 A. muricata
11 8-Hydroxyannonacin* C35H64O8 612 th /t /th O H: 15, 20, 4, 8, 10 A. densicoma [4 ]
12 Mu ricatalicin* C35H64O8 612 th /t /th O H: 15, 20, 4, 7, 13 A. muricata [7 ]
13 Annomonicin C35H64O8 612 th /t /th O H: 15, 20, 4, 8, 13 A. ret iculata [2 ]
14 Annoreticuin-9-one C35H62O7 594 th /t /th O H: 15, 20, 4; C= O: 9 A. ret iculata [3 ]
15 Annonacin-10-on e* C35H62O7 594 th /t /th O H: 15, 20, 4; C= O: 10 A. densicoma [5 ]
16 Reticulacinone C35H62O7 594 th /t /th O H: 15, 20, 4; C= O: 11 A. ret iculata [2 ]
　 THF: tet rahyd rofuran; Mw: molecular w eigh t; th: threo; er: eryth ro; t: t rans; c: cis; * : new compound
表 2　单四氢呋喃α-羟基-γ-内酯型的番荔素类
Table 2　 Mono-THFα-hydroxylatedγ-lactone aceto genins
No Compounds
Molecular
formula
Mw
T HF s tereochemis try
A /B-C-D　　
Hyd rox yl
posi tion s
Resou rce[ ref. ]
17 Densicomacin A* C35H64O7 596 t /th-th ( R, R) 14, 4, 17, 18 A. densicoma [ 4]
18 Densicomacin B* C35H64O7 596 t /er-th 14, 4, 17, 18 A. densicoma [ 4]
19 Gig an tet rocin A C35H64O7 596 t /th-th ( S, S) 14, 4, 17, 18 A. m uricata
20 Gig an tet ronenin C37H66O7 622 t /th-th
14, 4, 17, 18,
cis-C21= C22
A. m uricata
21 Mu ricatalin* C35H64O8 612 t /er-th-th 14, 4, 15, 17, 18 A. m uricata [8]
　 R: rech us; S: sinis ter; THF, Mw , th , er , t , * : s ee table 1
377　 4期　　　　　　　　　　　　　　　　 番荔枝科植物化学成分及其抗肿瘤活性
表 3　单四氢呋喃α,α′-二羟基异系番荔素类
Table 3　 Mono-T HFα,α′-dihydro xyla ted iso acetog enins
No Com pounds
Molecu lar
fo rmula
Mw
THF
stereoch emis t ry
Group posi tion
　　 a, b, oth ers Resou rce [ ref . ]
22 2, 4-cis-Is oannonacin* C35H64O7 596 th /t /th O H: 15, 20, 10
A. densicoma [ 5]
A. m uricata
23 2, 4-trans-Is oann onacin* C35H64O7 596 th /t /th O H: 15, 20, 10 A. densicoma [ 5]
24 2, 4-cis-Squam on e* C35H62O7 594 th /t /th O H: 15, 20; C= O: 9 A. ret iculata [9 ]
25 2, 4-trans-Squamone C35H62O7 594 th /t /th O H: 15, 20; C= O: 9 A. reticulata [9]
26 2, 4-trans-Is oann onacin-10-one* C35H62O7 594 th /t /th O H: 15, 20; C= O: 10
A. densicoma [ 5]
A. m uricata
27 2, 4-cis-Is oannonacin-10-one* C35H62O7 594 th /t /th O H: 15, 20; C= O: 10 A. densicoma [ 5]
　* , T HF, M w , th , t: s ee table 1
表 4　邻双四氢呋喃α,α′-二羟基 -γ-内酯型番荔素类
Table 4　 Adjacent bis -T HFα,α′-dihydroxylatedγ-lactone isoacetog enins
No Compounds
Molecular
fo rm ula
Mw
Group posi tion
　　 a, b, others Resou rce[ ref. ]
28 Desacetyluv aricin C37 H66O 6 606 OH: 15, 24 A. squamosa [10 ]
29 Squamocin I C35 H62O 6 578 OH: 13, 22 A. squamosa [3 ]
30 Annonareticin(= bullatacin) C37 H66O 7 622 OH: 15, 24, 4 A. ret icula ta [2, 10 ]
31 Glaucanisin C37 H66O 7 622 OH: 13, 22, 4 A. ret icula ta [3 ]
32 Squamocin B C35 H62O 7 594 OH: 13, 22, 26 A. squamosa [3 ]
33 Squamocin C37 H66O 7 622 OH: 15, 24, 28 A. squamosa [3 ]
34 Mot ri lin C37 H66O 7 622 OH: 15, 24, 29 A. squamosa [3 ]
　 Mw: see table 1
378 　中 国 医 学 科 学 院 学 报　　　　　　　　　　　　　　　　　　 22卷　
表 5　邻双四氢呋喃α,α′-二羟基内酯型异系番荔素类
Table 5　 Adjacent bis -T HFα,α′-dihydro xylated isoaceto genins
No Compounds
Molecular
fo rm ula
Mw Stereochemis try Resou rce [ ref. ]
35 2, 4-cis-Isoannonaret icin C37 H66O 7 622 2-α, 4-α A. ret iculata [9, 11 ]
36 2, 4-t rans-Isoannonareticin* C37 H66O 7 622 2-α, 4-β A. ret iculata [9, 11 ]
　* , Mw: s ee table 1
表 6　非邻双四氢呋喃γ-内酯型番荔素类
Table 6　 Non-adjacent bis-THFγ-lactone aceto genins
No Compounds
Molecular
fo rmula
Mw
Grou p posi tion
　　 a, b, c, o thers Resou rce [ ref. ]
37 4-Desoxygigantecin C37 H66O7 622 OH: 14, 17, 22 A. densicoma [3 ]
38 Gigan tecin C37 H66O8 638 OH: 14, 17, 22, 4 A. densicoma [12 ]
39 Squamostatin-B2 C37 H66O8 638 OH: 16, 19, 24, 4 A. squamosa [3 ]
40 Squamostatin-B1* C37 H66O8 638 OH: 16, 19, 24, 28 A. squamosa [10, 13 ]
　* , Mw: s ee table 1
表 7　非邻双四氢呋喃异系番荔素类
Table 7　 Non-adjacent bis-T HF iso acetog enins
No Compounds Molecular fo rm ula Mw Stereoch emist ry Resou rce[ ref. ]
41 2, 4-cis-Gig an tecinone C37 H66O 8 638 2-α, 4-α A. cor iacea [3 ]
42 2, 4-t rans-Gigantecinone C37 H66O 8 638 2-α, 4-β A. cor iacea [3 ]
　 Mw: see table 1
379　 4期　　　　　　　　　　　　　　　　 番荔枝科植物化学成分及其抗肿瘤活性
表 8　链状 γ-内酯型番荔素类
Table 8　 Linearγ-lactone aceto g enins without T HF ring s
No Compounds
M olecular
formula
Mw Group posi ti on Stereochemist ry Resou rce[ ref. ]
43 Mu rih exol* C35H66O8 614
R1= R2= R4= R5= OH;
R3= H
15 /16= threo ,
19 /20= erythro
A. m uricata [14]
44 Doh exocin C35H66O8 614
R1= R2= R4= R5= OH;
R3= H
15 /16= threo ,
19 /20= threo
A. m uricata [14]
45 Mu ricatenol* C37H68O6 608
R1= R2= R5= H;
R3= R4= OH; cis-C14= C15
18 /19= threo A. m uricata [15]
　* , Mw: s ee table 1
表 9　一些番荔素的抗肿瘤活性
Table 9　 Antitumo r activ ities of some ace to g enins ( ED50 inμg /m 1)
　 Compound s 9PS A549 HT-29 Compounds A549 HT-29
　 Gonioth alamicin( 5) 2 10- 1 8 10- 2 2 100 Annonaret icin ( 30) 1. 3 10- 4 3. 2 10- 4
　 Annonacin( 7) 1 10- 5 1 10- 3 1 100 Glaucanis in( 31) < 1 10- 2 < 1 10- 2
　 8-Hydroxyannonacin ( 11) 2 10- 1 5 10- 2 3 10- 1 4-Deox yg egantecin( 37) 6 10- 1 1 10- 3
　 Anno reticuin-9-on e( 14) - 1. 8 10- 2 9. 2 10- 3 Gegan tecin ( 38) 4 10- 1 1 10- 3
　 Annonacin-10-one( 15) 1 10- 6 1 10- 1 1 100 2, 4-cis /tr ans-Gigan te-
cinone( 41 /42)
1 10- 2 1 10- 2
　 Densicomacin-A(17) - 2 10- 2 1 10- 2 Muricatalin( 21) < 1 10- 1 -
　 Densicomacin-A& B( 17, 18) 5 10- 5 4 10- 4 1 10- 5 Desacetyluvaricin( 28) < 1 10- 1 -
　 2, 4-cis /t rans-Is oannonacin
　 ( 22 /23) 3 10
0 2 10- 2 2 10- 3 Squamocin B( 32) < 1 10- 1 -
　 2, 4-cis /t rans-Squamone( 24 /25) - 1. 4 10- 4 9. 6 10- 2 Squamocin( 33) < 1 10- 1 -
　 2, 4-cis /t rans-Is oannonacin-10-one
　 ( 26 /27) 5 10
- 1 7 10- 2 9 10- 3 Squamostatin-B1( 40) < 1 10- 1 -
　 9PS: mouse lymph ocytic leuk emia; A-549: human lung carcinoma; HT-29: h uman colon adenocarcinoma; The number in b rackets i s the
number of compound in tables 1-7
表 10　一些番荔素的抗肿瘤活性
Table 10　 Antit umo r activ ities of some acetog enins ( ED50 inμg /ml)
Compounds 　　 HCT 　　 Bel Compounds HCT KB 　 A2780
Reticulatain-2( 3) 5. 0 10- 2 3. 3 10- 2 Annonacin ( 7) 5. 4 10- 1 1. 0 10- 2 9. 0 10- 1
Annomotacin( 10) < 2. 5 10- 2 < 2. 5 10- 2 Annonareticin( 30) 1. 5 10- 2 1. 7 10- 1 1. 0 10- 2
2, 4-t rans-Isoannonacin ( 23) 9. 0 10- 2 1. 8 10- 2 Squamos tatin B1( 40) 1. 0 10- 2 1. 5 10- 2 1. 0 10- 2
2, 4-t rans-Isoannonacin-10-on e( 27) 3. 0 10- 2 2. 4 10- 2
　 HCT: h uman colon adenocarcinoma; Bel: hum an liv er carcinoma; KB: h uman nasopharyngeal carcinoma; A-2780: human ovarian cancer.
The number in brack ets i s th e num ber of compound in tables 1-6
　　多氧环己烯类化合物的研究结果　多氧环己烯 类 ( poly oxy-cyclohexenoids)主要分布于紫玉盘属。
380 　中 国 医 学 科 学 院 学 报　　　　　　　　　　　　　　　　　　 22卷　
笔者从山椒子 (Uvaria grandi f lora )中分离得到
zey lenone( 46)等 5种化合物 (图 1) [18, 19] ,实验表明
它们对多药抗药性 ( MDR)的肿瘤细胞有显著的杀
伤作用 ,其杀伤力度与对敏感肿瘤细胞相同。此后又
从该属其它植物分离得到 16种类似物。
苯乙烯内酯化合物的研究结果　苯乙烯内酯类
( styry l-lact tones)主要分布在哥纳香属。笔者从大
花哥纳香 (Goniothalamus gri f f ithii ) [20 ]和景洪花哥
纳香 (G. chel iensis )分离得到 10种苯乙烯内酯 (图
2) ,它们也具有较弱的抗肿瘤活性 (表 11)。
图 1　多氧环己烯类化合物的化学结构
Fig 1　 The chemica l st ruc ture of po ly oxy-cyclohexenoids
* : new compound
图 2　苯乙烯内酯类化合物的化学结构
Fig 2　 Th e chemical str uctur e of sty ry l-lact tones
表 11　一些苯乙烯内酯的抗肿瘤活性
Table 11　 Antitumo r ac tiv ities of some styr yl-lacttones ( ED50 inμg /ml)
　　 Compound s KB HCT Bel A-2780
　　 Gonioth alamin( 51) 2. 2 - 1. 9 -
　　 Leiocarpin A( 52) - > 40 20 7. 1
　　 Goniodiol( 55) 5. 0 > 40 > 40 > 40
　　 Goniodiol-7-monoacetate( 56) - 11. 5 14. 5 > 40
　　 Altholactone( 58) 2. 3 - 2. 4 -
　　 Isoaltholactone( 59) - 9. 3 29. 9 > 40
　 KB, HCT, Bel, A-2780: s ee table 10; Th e num ber in brackets i s th e number of compound in f igu re 2
381　 4期　　　　　　　　　　　　　　　　 番荔枝科植物化学成分及其抗肿瘤活性
　　总之 ,全世界有番荔枝科植物 130个属 , 2 300
多种。我国南方地区分布 24属、 109种 ,资源十分丰
富 [1 ]。本研究结果表明番荔素、多氧环己烯和苯乙烯
内酯具有抗肿瘤活性 ,有望将这些成分及其衍生物
或以它们为原料进行结构修饰 ,开发成为抗肿瘤新
药或作为化学合成药物的先导化合物。
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382 　中 国 医 学 科 学 院 学 报　　　　　　　　　　　　　　　　　　 22卷