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苦木科植物化学成分及生物活性研究进展



全 文 :国外医学中医中药分册 2004年第 26卷第 5期 ·277·

271 苦木科植物化学成分及生物活性研究进展
王 琦 1、2 周玲仙 2 罗晓东 1 综述
1中国科学院昆明植物研究所(昆明 650204)
2昆明医学院营养与食品研究所(昆明 650031)





全世界约有 30属,150余种苦木科(Simaroubaceae)
植物,主要分布于热带和亚热带地区。我国有 4属,
约 10 种,分布于长江以南各省,是一类重要的药用
植物资源。该科植物所含化学成分主要为苦木苦味素
(Quassinoids)和生物碱,其次为三萜、甾醇、皂苷、
香豆素、醌类等。苦味素多为四环三萜内酯及五环三
萜内酯,是该科的特征性成分,有解热、驱虫、治阿
米巴痢疾及杀虫作用[1]。关于苦木科植物的研究报
道,主要集中于苦树属( Picrasma)、臭椿属
(Ailanthus)、鸦胆子属(Brucea)3个属的植物。近
年来对其它属如堡树属(Castela)、Eurycoma和美洲
苦木属(Picramnia)的研究也较多。本文将近 5 年
有关苦木科植物的化学成分及生物活性研究进行概
述,为更好地开发利用苦木科植物提供参考。

1 化学成分
1.1 苦木苦味素(苦木内酯)
苦木苦味素是苦木科植物的特征性化合物,多为
四环三萜内酯及五环三萜内酯,多年来一直是人们研
究的热点。1994年于荣敏等[2]曾对这类物质的研究
情况予以介绍,现将其后发现的新苦木苦味素进行总
结。2002年 Bipin 等从高樗(Ailanthus excelsa)茎
木、树皮的甲醇提取物氯仿层得到 3个新的 C20-苦木
苦味素,并从该植物中首次分离出 glaucarubolone[3]。
Takeya 等从刺樗(Ailanthus vilmorinana)的树皮中
得到 5个新的苦味素,命名为 vilmorinines B~F,并
用光谱法鉴定了结构[4]。2000 年 Tripetch 等[5]从
Eurycoma harmandiana 根中分离鉴定出 3 个特殊的
15a-羟基苦味素 iandonosides A、B和 iandonone,光
谱分析确定了结构。Grieco等[6]从多雄蕊堡树(Castela
polyandra)的枝条中得到 6 个新的 C20,1-表 -
holacanthone、15-O-乙酰基-glaucarubol、15-O-乙酰
基-D4,5-glaucarubol、1-表-5-异-glaucarubolone、1-表-
glaucarubolone、D4,5-glaucarubol 和 1 个 C19苦味素
15-O-乙酰基-5(S)-polyandrol,通过 X射线衍射证明
了结构。Jiwajinda等[7]从长叶宽树冠木(Eurycoma
longifolia ) 叶 中 得 到 一 个 新 物 质 12- 表 -11-
dehydroklaineanone,但其无抑制黄瓜苗和稻苗生长的
作用。日本学者从东南亚生长的长叶宽树冠木根中得
到 3个新苦味素(eurycolactones A~C)[8],其后又
得到新化合物 C18-苦木苦味素 eurycolactone D以及 2
个 C19- 苦 木 苦 味 素 ( eurycolactone E 和
eurycolactone),通过 X射线衍射确定了结构[9]。
1.2 生物碱
Tripetch 等[10]从 Eurycoma harmandiana 根中得
到 2个新生物碱,铁屎米-6-酮-9-O-b-吡喃葡糖苷、7-
羟基-b-咔啉-丙酸。澳大利亚学者[11]从苦木科的一个
新种 SAC-2825(aff. Samadera bidwillii)中分离得到 1
个柠檬苦素、1个苦木苦味素、3个生物碱、7个双环
辛烷型木脂素,其中生物碱2-(10x- acetoxyundecanyl)-l-
摘 要 对有关苦木科植物中的苦味素、生物碱、蒽酮等化学成分及其在抗肿瘤、杀虫、拒食、抗疟等方面的研究进展进
行了综述,以期为全面开发利用苦木科植物提供参考。
关键词 苦木科;化学成分;苦木苦味素;生物活性
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乙羧基甲基-4-喹诺酮为新化合物,这是首次在同一种
植物中同时发现苦木苦味素和柠檬苦素。
1.3 其它
近年来,从苦木科植物中分离得到多种蒽酮类化
合物。Tatiana等[12]从 Picramnia teapensis 树皮中得
到c,o-二糖基酯化合物:蒽酮picramnioside F和蒽酚酮
mayoside C,用重循环-HPLC、光谱分析和CD谱确定
了结构。通过重循环-HPLC从美洲苦木(Picramnia
teapensis)树皮中得到3个新化合物,其中包括2个蒽
酮糖苷 picramniosides D、E 和1个蒽酚酮糖苷
mayoside B,并用CD谱确定了结构[13]。墨西哥学者[14]
从Picramnia antidesma茎木中分离得到新化合物
mayoside和saroside,这两个化合物属于非对映异构体
diastereoisomeric oxanthrones。从Picramnia antidesma
根中得到1个新大黄酚蒽酮糖苷(uveoside)[15]。
Hernandez[16]从Picramnin hirsuta 根中得1个蒽酚酮
(mayoside)。
Mohamed等[17]从阿比西尼亚牛筋果(Harrisonia
abyssinica)根皮中得到11b,12b-Diacetoxyharrisonin。
Grieco等[18]从多雄蕊堡树的枝条中得到非苦味素的
新物质ab-糖苷和1个甾族化合物,并通过晶体衍射确
定了结构。巴西学者[19]从Picrolemma granatensis的
茎木和树皮中分离出3个新的三萜化合物7a,24,25-三
羟基-3-氧代-apotirucalla-14,20(22)-二烯-21,23-交酯、
7a,24,25-三羟基 -3-氧代 -apotirucalla-1,14,20(22)-三
烯 -21,23-交酯和 21,23-环氧 -7a,20,21,24,25-penta-
hydroxyapotirucalla-14-烯-3-酮以及8个已知苦味素。
Luyengi等[20]对鸦胆子进行分离提纯,从显示抗人早
幼粒细胞白血病(HL-60)细胞的乙酸乙酯层中得到1
个新的木脂素,愈创木甘油-b-O-6-(2-甲氧基)肉桂
酰醇酯,但化合物单体对HL-60细胞无活性。

2 生物活性及其应用
2.1 抗肿瘤及免疫调节作用
Jiwajinda 等[21]对从长叶宽树冠木叶中分离得到
的 6种苦木苦味素进行体外抗肿瘤活性研究,发现均
有不同程度的抑制 EBV 的活性,其中以 14,15-
dihydroxyklaineanone 活性最强(IC50=5.0mmol/L),
其它成分的活性也均强于槲皮素(IC50=23mmol/L)、
b-胡萝卜素(IC50=30mmol/L)。 Morre等[22]从多雄
蕊堡树的根部得到 Glaucarubolone,其对 HeLa 细胞
NADH氧化酶有抑制作用(LC50为 0.05 nmol/L),同
时对 HeLa 细胞的生长也有抑制作用。对小鼠肝脏
NADH氧化酶的 LC50=5 nmol/L,由此推断这可能是
其抗癌的机理之一。在另一个试验中[23],研究了
Glaucarubolone、查帕苦树素(Chaparrinon)和苦木内
酯 D 对被猫免疫缺陷病毒(FIV)永久性感染的
Crandall猫肾细胞(Crandall feline kidney,CFK)以及
被HIV-1感染的人MOLT-4细胞生长的影响。结果发
现,10 nmol/L的 Glaucarubolone 对于被 FIV 感染的
CFK细胞生长的抑制率为 40%,当浓度达 100 nmol/L
时,细胞被杀死;而对于未感染的细胞,EC50为 100
nmol/L,浓度为 1 mmol/L 仍能存活。对于被 HIV-1
感染的MOLT-4细胞,作用类似,可选择性杀死被感
染的细胞。在 3种苦味素中,苦木内酯D对于被 HIV-1
感染的 PBMCS(外周血单核细胞),抑制病毒生长最
有效,ID50为 27 nmol/L,而Glaucarubolone、卡帕里
酮(Chaparrinon)分别为 570和 630 nmol/L。虽然作
用机理还不清楚,但在某种程度上与细胞永久性感染
和变形有关。这也显示了苦木苦味素的抗癌活性。
苦木苦味素类成分的抗癌活性及其作用机理一
直都受到人们的关注,该类成分的抗癌活性是确定
的,但由于大多数化合物毒性较大而限制了其开发利
用。所以,继续寻找高效低毒的新苦木苦味素及对已
知的化合物进行保留活性,降低毒性方面的结构改造
仍是研制新型抗癌药物的方向。
2.2 抗疟活性
用两种尼日利亚苦木科植物的6种提取物进行小鼠
体内抗疟实验,苏里南苦木(Quassia amara)叶正己烷、
甲醇提取物效果显著,分别每天给予 100、200mg/kg,
4d后疟原虫浓度为(0.16±0.01)%、(0.05±0.01) %;
而阳性对照药氯喹剂量为 10mg/kg时,疟原虫浓度为
(0.34±0.02)%[24]。绿花苦木(Hannoa chlorantha)
和克莱苦木(H. klaineana)是非洲中部国家治疗发
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烧和疟疾的传统药物,用克莱苦木的茎、皮提取
物以及绿花苦木中得到的 4 种苦味素进行体外抗
恶性疟原虫 NF54试验及 P388细胞毒性试验,IC50
均<1mg/mL,卡帕里酮(Chaparrinone)、15-desacetyl-
undulatone 的 IC50 分别为 0.037mg/mL 和 0.047
µg/mL,效果更显著。而 14-羟基卡帕里酮则显示出
较强的抑制 P388活性。再用 4 种苦味素进行 OF1 小
鼠体内抗寄生物血症试验,其中 15-desacetyl-
undulatone 活性最强,作用可持续 7d,ED50<50
mg/(kg·d),而 6-a-tiglogloxyglaucarubol 未显示活
性,几种苦味素均未观察到毒性和副作用[25]。
Jiwajinda等[21]从长叶宽树冠木叶中分离得到的
6种苦木苦味素,虽有抗疟原虫和血吸虫活性,但作
用不显著。其抗疟原虫 IC50为 5.5~23.8mmol/L,作
用弱于二磷酸氯喹(IC50=0.39 µmol/L)。
2.3 拒食、杀虫活性
从澳大利亚的一个新种苦木科植物Quassia sp. Aff.
bidwillii 中分离的苦味素查帕苦树酮(Chapparinone),
具有杀蜘蛛(LD50=47.0×106)及马铃薯蚜虫(LD50
为 14.9×106)活性[26]。Fernando等[27]发现苏里南苦
木茎木的甲醇提取物抑制桃花木斑螟幼虫的活性强于
叶提取物,最低有效浓度分别为 0.32% 和 3.16%。
Govindachari 等[28]从印度黄楝树(Samadera indica)
的种子和树皮中得到的 4种苦味素(印度苦木素C、黄
楝树素A~C),模糊点黏虫(Spodoptera litura)有拒
食作用,其中印度苦木素 C 作用最强,而黄楝树素 C
可延长虫蛹期,增加虫蛹死亡率。
与从灰白银胶菊(Parthenium argentatum)、
P. argentatum× P. tomentosum (菊科)中得到的萜
类化合物相比,苦木科植物Castela emoryi中的苦味
素Glaucarubolone 糖苷对黄胸散白蚁(Reticulitermes
flavipels)有中等强度的拒食作用和毒性,而Holacanthone
作用不明显[29]。
2.4 其它生物活性
苦木科植物还具有降压、抗氧化、降血脂、抗消
化道溃疡、清热解毒、消炎止痛、抗菌等作用[30、31]。
鸦胆子在我国传统用于治疗阿米巴痢疾。马汉铭等[32]
用鸦胆子进行了体外抗幽门螺杆菌(HP)试验,发
现其对临床分离的 10株 HP有较好的抗菌作用,MIC
及 MBC均为 0.0039~0.0078,为鸦胆子作为治疗胃
病新药提供了依据。.
苦木科植物在我国资源丰富,目前临床应用的鸦
胆子油以及苦木等,主要用于治疗癌症、消化性溃疡
及皮肤病。但需注意,一些苦木化学成分具有毒副作
用,会造成一些不良影响,使用时要谨慎。

3 结语
从已有研究看,对苦木科植物中苦味素化学结构
和生物活性的研究较多,特别是其具有的杀虫拒食活
性,在开发生物农药方面具有广阔的前景。今后的研
究中应注意其构效关系,在分离新的天然成分的同
时,以活性成分为先导进行结构修饰和改造,为开发
高效低毒的新药提供更多的科学依据。

4 参考文献
1 吴征镒,周太炎,肖培根主编. 新华本草纲要. 上海:科
学技术出版社,1988. 75
2 于荣敏,林少霞,张惟才,等. 中国药物化学杂志,1994,
4(3):224~232
3 Bipin C J,Anuj P,Rrakash S,et al. Phytochemistry,2003,
62(4):579~584
4 Takeya K,Kobata H,Ozeki A,et al. Phytochemistry,1998,
48(3):565~568
5 Tripetch K,Ryoji K,Phannipha C,et al. Phytochemistry,
2001,57(10):1205~1208
6 Grieco PA, Haddad J, Pineiro-Nunez MM, et al.
Phytochemistry,1999,50(4):637~645
7 Jiwajinda S, Santisopasri V, Murakami A, et al.
Phytochemistry,2001,58(6):959~962
8 Ang HH, Hitotsuyanagi Y,Fukaya H,et al. Tetrahedron
Letters,2000,41(7):6849~6853
9 Ang HH, Hitotsuyanagi Y,Fukaya H,et al. Phytochemistry,
2002,59(8):833~837
10 Tripetch K,Ryoji K,Phannipha C,et al. Phytochemistry,
2001,56(2):383~386
11 Simon G,Lyn C,Clyde D,et al. Phytochemistry,1997,
·280· 国外医学中医中药分册 2004年第 26卷第 5期

12 44(6):1109~1114
13 Tatiana R-G,Sandra R V,Joao B F,et al. Phytochemistry,
2000,55(7):837~841
14 Tatiana R G,JoaÄ B F,Edson R F,et al. Phytochemistry,
1999,51(5):583~586
15 Hernandez-Medel MDR,Ramirez-Corzas CO,Rivera-
Dominguez MN,et al. Phytochemistry,1999,50(11):
1379~1383
16 Hernandez-Medel MDR,Garcia-Salmones I,Santillan R,
et al. Phytochemistry,1998,49(8):2599~2601
17 Hernandez-Medel MDR,Lopez-Marquez O,Santillan R,
et al. Phytochemistry,1996,43(1):279~281
18 Mohamed S R, Frank R F, Dulcie A M, et al.
Phytochemistry,1999,52(1):127~133
19 Grieco PA, Haddad J, Pineiro-Nunez MM, et al.
Phytochemistry,1999,51(4):575~578
20 Edson R Fo,Joao B F,et al. Phytochemistry,1996,43
(4):857~862
21 Luyengi L,Suh N,Fong HH,et al. Phytochemistry,1996,
43(2):409~412
22 Jiwajinda S, Santisopasri V,Murakami A, et al. J
Ethnopharmacology,2002,82 ( 1 ):55~58
23 Morre DJ,Grieco PA,Morre DM,et al. Life Sci,1998,
63(7):595~604
24 Morre DJ,Zeichhardt H,Maxeiner HG,et al. Life Sci,
1998,62(3):213~219
25 Ajaiyeoba EO, Abalogu UI, Krebs HC, et al. J
Ethnopharmacol,1999,67(3):321~325
26 Francois G,Diakanamwa C,Timperman G,et al. Int J
Parasitol,1998,28(4):635~640
27 Zahid L,Lyn C,Hartley TG,et al. Biochemical systematics
and Ecology,2000,28(2):183~184
28 Fernando M,Luko H,Gerardo AM,et al. Crop Protection,
2000,19(3):301~305
29 Govindachari TR,Krishna Kumari GN,Gopalakrishnan G,
et al. Fitoterapia,2001,72(4):568~571
30 Carmen G,Azucena GC,et al. Industrial Crops and
Products,1999,10(1):35~40
31 谷华,王梅,王志阳. 中医研究,2001,14(5):55~56
32 马杰津. 医学文选,2001,20(3):378~379
33 马汉铭,杜平华. 数理医药学杂志,2002,15(2):158

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