全 文 ：收稿日期:2014-12-02; 修订日期:2015-03-02
作者简介:郝大程(1972-)，男(汉族)，辽宁大连人，大连交通大学生物技
术研究所，环境化工学院副教授，博士学位，主要从事中药资源与药用植
物研究工作．
* 通讯作者简介:肖培根(1932-)，男(汉族)，上海人，中国医学科学院药
用植物研究所研究员 /院士，主要从事中药资源与药用植物研究工作．
唐松草属药物资源的
化学和生物学研究进展及亲缘关系分析
郝大程1，顾晓洁1，肖培根2*
(1．大连交通大学生物技术研究所，环境化工学院，辽宁 大连 116028;
2．中国医学科学院药用植物研究所，北京 100193)
摘要:毛茛科唐松草属有多种药用植物，其根茎，花果或全草入药。该属植物含有黄酮，生物碱(尤其是结构多样的苄
基异喹啉类)，萜类，皂苷和精油等成分，生物活性表现为抗微生物，抗炎，心血管效应和抗癌等。文章综述唐松草属化学
成分和生物活性研究进展，并构建国产唐松草属的分子系统发育树，讨论其与形态分类和化学分类的异同点，为该属药
用亲缘学研究和药物资源的可持续利用提供参考。
关键词:唐松草属; 化学成分; 生物活性; 分子系统发育; 药物发现
DOI标识:doi:10． 3969 / j． issn． 1008-0805． 2015． 07． 079
中图分类号:Ｒ281 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2015)07-1731-03
毛茛科唐松草亚科唐松草属(Thalictrum)分为唐松草亚属和
美洲唐松草亚属［1］，前者形态上分四组:叉枝唐松草组(I)，唐松
草组(II)，腺毛唐松草组(III)和石砾唐松草组(IV)。约 200 种，
分布于亚洲、欧洲、非洲、北美洲和南美洲。《中国植物志》记载
我国约有 67 种，在全国各省区均有分布，多数分布于西南部。我
国本属植物至少有 43 种可供药用［2］，不少种类均有清热、治湿、
发汗、止痢、治目赤等作用，其中有 14 种在民间用为黄连的代替
品［3］，在这些种类中，高原唐松草 T． cultratum、多叶唐松草 T． fo-
liolosum、昭通唐松草 T． glandulosissimum var． chaotungense、滇川
唐松草 T． finetii 和贝加尔唐松草 T． baicalense 的根和根状茎均
含有小檗碱，值得作进一步研究。华东唐松草 T． fortunei 的根 /
全草味苦、性寒;清湿热，消肿解毒，杀虫;用于疔疮，疱疖等［2］。
瓣蕊唐松草 T． petaloideum苦、寒，无毒;清热祛风［3］，去皮里膜外
及筋络之郁热;治小儿热症伤风及痘疹难透。箭头唐松草 T．
simplex苦，寒，无毒，清湿热，解毒;治黄疸，痢疾［3］，哮喘，麻疹合
并肺炎，鼻疳眉赤，热疮等。四川甘孜藏医用石砾唐松草 T．
squamiferum的全草治发烧等［3］。唐松草属是毛茛科除了乌头
属［4］和翠雀属外又一个含生物碱较集中的大属［3］，但其二萜生
物碱很少，而以苄基异喹啉生物碱为特色。本文分析了唐松草属
植物的分子系统发育关系，并与化学分类联系起来，为本属药用
亲缘研究和药物资源开发提供新的依据。
1 化学成分
1． 1 生物碱 与罂粟不同，唐松草属韧皮部没有乳汁管，故生物
碱多聚积于根和根茎［5］。已从 30 种国产该属植物分离出约 200
个苄基异喹啉生物碱［2］。最常见的有异喹啉单聚物和二聚物，
即 B1、B2 型。B1 分类没有争议，主要类型包括:①简单异喹啉类
(Simple isoquinoline)，②苄基异喹啉类(Benzylisoquinoline)，③阿
朴菲类(Aporphinoids)，④原小檗碱类(Protoberberine)，⑤普罗托
品类(Protopine)，⑥帕威类(Pavine)，⑦吗啡烷型(Morphine)和⑧
菲啶型(Phenanthrene)。B2 分类:①双苄基异喹啉类(BBI)，②阿
朴菲 －苄基异喹啉类(ABI)，③阿朴菲 －帕威类，④阿朴菲 －取
代苯类，⑤原小檗碱 －苄基异喹啉类，⑥原小檗碱 －阿朴菲类。
B2 二聚物连接位置多变，规律性不强。
BBI是由两个苄基异喹啉单位通过氧桥连接而形成［6］，两个
BI分子有单，双，三醚键相连的三种方式，但该属只有单，双醚键
相连的两种。国产种只有金丝马尾连含有单醚键相连的化合
物［7］。该属阿朴啡类数目较多，但氧化阿朴啡不多。原小檗碱
类多为季铵碱，存在 8 位为羰基的氧化小檗碱型，少数种有四氢
小檗碱型衍生物。
唐松草亚属 I组的双分子化合物很多，其中 ABI 型多于 BBI
型。II组含有的生物碱以阿朴啡类为主，也有 BBI 型。III 组中，
形态较原始的种，生物碱含量不高;形态较进化的种，生物碱含量
较高［1，7］。本组双分子化合物比其它组多，且 BBI 明显比 ABI
多。
1． 2 黄酮 T． rhyncocarpum的叶含黄酮较多［30］。黄酮在本属分
布广泛，多以黄酮糖苷和黄酮醇糖苷形式存在。常见芹菜素，
木犀草素的黄酮氧苷和金合欢素 7 － O －糖苷［31］。糖链可有一
个或两个(bisdesmoside)，第二个糖链结合于 4 －酚羟基。黄酮苷
的乙酰基衍生物仅发现于亚洲地区的唐松草［31］。黄酮碳苷仅发
现于欧洲地区的唐松草。本属的黄酮醇糖苷都是 3 － O －糖苷。
在富含生物碱的物种和缺乏生物碱的物种均发现新的黄酮类，说
明这两类化合物并非交替出现［31］。
1． 3 三萜皂苷 在该属发现的包括环菠萝蜜烷型四环三萜［8 ～ 13］
和齐墩果烷型五环三萜［2］，最早是从东西伯利亚的亚欧唐松草
和腺毛唐松草中分离出［31］。根据侧链结构，环菠萝蜜烷三萜分
成四组:C － 17 无环侧链，C － 17 四氢呋喃(THF)环，C － 20 THF
环和 C － 17 环戊烷环。C － 17 无环侧链的类型见于亚欧唐松草，
腺毛唐松草，鞭柱唐松草，丝叶唐松草和展枝唐松草等。C － 17
THF环见于展枝唐松草和 T． herba。有 C － 20 THF 环的化合物
较少，见于亚欧唐松草。C － 17 环戊烷环见于 T． thunbergii。本
属环菠萝蜜烷三萜有 C － 3β取向的取代基，A环取代常出现在 C
－ 29 或 － 30。
已发现的游离五环三萜有齐墩果酸和(2α，3β)－ 2，3 －二羟
基齐墩果 － 12 －烯 － 28 －酸［31］。已知皂苷苷元包括齐墩果酸，
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2α，3β － diacetoxy － 30 － hydroxyolean － 24 － en － 28 － oicacid，常春
藤皂苷元和 11α，12α － epoxyolean － 28，13β － olid。糖链在 C － 3
和 － 28。T． rhyncocarpum的叶含三萜较多［30］。
1． 4 其它 从狭序唐松草地上部分离出原儿茶酸、咖啡酸、香豆
酸、山柰酚和 β － 谷甾醇［32］。展枝唐松草有海兔烷型二萜糖
苷［11］。亚欧唐松草的精油包含百里香酚(66． 63%)，聚伞花素
(13． 05%)，γ －萜品烯(7． 32%)，香芹酚(3． 70%)，1，8 －桉叶
素等 12 种成分［29］。盾叶唐松草挥发油中鉴定了 21 个成分［33］，
主要为正四十四烷、3，5 －二烯豆甾烷和二十八烷。T． orientale
地下部分离出酚类 thalictricoside和氰苷 lithospermoside［34］。
2 生物活性
2． 1 抗肿瘤 华东唐松草 BI通过多种机制发挥抗肿瘤作用［35］。
thaliblastine对多种白血病细胞显示剂量依赖的细胞毒和促凋亡
效应［36］，还有逆转多药耐药表型的效应。华东唐松草环菠萝蜜
烷三萜对培养人肝，结肠和肺肿瘤细胞具浓度依赖的细胞毒效
应［9，10］，可能通过 P53 介导的细胞凋亡路径［10］。尖叶唐松草的
双生物碱 acutiaporberine 能诱导转移性肺癌细胞凋亡［37］。盾叶
唐松草叶挥发油抑制胃癌细胞体外增殖［33］。
2． 2 抗病毒 华东唐松草 BI 具有抗病毒活性［35］，包括疱疹病
毒，HIV和流感病毒［38］。蒙药箭头唐松草(－)－ thalimonine 及
其氮氧化物能抗流感病毒［39，40］。thalictuberine 氮氧化物效果稍
差，而 thalimonine的合成类似物，来自腺毛唐松草和黄唐松草的
生物碱则无效［40］。
2． 3 抗菌消炎和抗氧化 亚欧唐松草地上部的环菠萝蜜烷三萜
thalicoside A2 具有体外抑制细菌和真菌的活性［41］。T． rhynco-
carpum的茎皮和根含有糖苷和生物碱，在肯尼亚用于治疗细菌
感染［30］。华东唐松草 BI 有抗炎活性［35］，机制包括抑制氧自由
基产生，抑制肿瘤坏死因子和诱导型一氧化氮合成酶，钙通道阻
断［38］。瓣蕊唐松草根茎中抗氧化物质可能为黄酮类［42］。盾叶
唐松草叶挥发油具有较好的抗氧化活性［33］。五种唐松草的抗矽
肺作用只有孤例报道［43］，需要进一步研究证实。
2． 4 其它 华东唐松草 BI 具有抗心律失常［35］，抗血小板聚集，
抗高血压作用［38］。华东唐松草 BI 还有免疫调节活性［35］。狭序
唐松草 Neothalfine (BBI)抗血小板聚集［16］。黄唐松草三级异喹
啉(叔胺碱)，尤其是双苄基异喹啉生物碱具有杀巨噬细胞内寄
生的利什曼原虫活性［14］。香唐松草碱杀虫作用最强，但其去甲
基衍生物 northalfoetidine和 northalidasine对人体细胞毒性作用较
弱，且也具杀虫活性。环菠萝蜜烷三萜具有抗生育［31］，抗肿瘤，
抗病毒，抗菌抗炎，免疫调节，心血管调节和保肝等效应［44］。
3 亲缘关系
基因倍增是基因组进化最主要的驱动力之一，是产生具有新
功能的基因和进化出新物种的主要原因之一。基因倍增是新基
因家族产生和基因功能多样化的前提，也是唐松草属次级代谢产
物多样化的重要原因。Soza等［45］发现基因组多倍化在唐松草属
进化中频繁出现，最多发生在最近 10． 6 ～ 5． 8 百万年，与特定演
化支的多样化时间符合。Kuzmanov发现该属多倍体物种产生更
多类型异喹啉生物碱［46］，由于其有杀虫作用，故这些物种依靠风
媒传粉。产于我国的唐松草亚属腺毛唐松草组(组 III)箭头唐松
草、腺毛唐松草、黄唐松草和展枝唐松草均为多倍体［45］，它们与
进化上较年轻的北美多倍体物种亲缘关系近，能产生多样化的生
物碱类型［7］，且在我国有传统应用［3］，分布范围大，是良好的药
用资源。产于我国的美洲唐松草亚属鞭柱唐松草，在分子系统树
上并未与任何美洲唐松草物种聚为一支［45，47］，而是与欧亚物种
关系更近，故其归于美洲唐松草亚属是否恰当值得商榷。传统形
态分组与分子系统树上的演化支聚类不吻合，但可看出，分子树
上较原始的 I支只包含形态上较原始的 I 组(淡红唐松草)和 II
组(花唐松草，盾叶唐松草和台湾唐松草)物种［45］。IV 组的高山
唐松草和石砾唐松草在分子树上相距甚远，可能在形态上存在趋
同进化现象。从 NCBI GenBank获得不同研究组发表的唐松草细
胞核 ITS序列，构建系统树，发现很多同一物种的多个序列并未
聚到一支(图略)，甚至相距很远，例如高原唐松草，鞭柱唐松草，
盾叶唐松草和淡红唐松草等。国外唐松草也存在多克隆 ITS 序
列问题［47］。这可能是本属 ITS 多拷贝，假基因及协同进化造成
的。基于四个叶绿体分子标志构建的系统树，分辨力较好，这四
个分子标志可作为候选 DNA 条形码，用于唐松草物种鉴别。有
趣的是，三个 II组物种，即盾叶，深山和尖叶唐松草位于进化树
基部，这与以前的化学系统学发现唐松草组生物碱少［7］的事实
并不矛盾。
4 结语
苄基异喹啉生物碱主要存在于较原始的木兰亚纲中［48］，阿
朴菲型，原小檗碱型和 BBI均属较原始类型，普遍存在。BI 已作
为四个化学分类指标之一用于毛茛目系统发育分类［49］。许多种
唐松草倍性多变，同一物种既有正常二倍体，又有不同倍性的多
倍体［45］，其与种内化学多样性的变异有何关联值得研究。星毛
唐松草与高原唐松草同属 III 组，且在基于 rpl32 － trnL + ndhA
intron + trnL － trnF的系统树上关系最近(图略)，但其所含生物
碱比后者少得多［7］，其内在调控机制需要探讨。近年华东唐松
草的化学和生物活性研究颇多，但由于缺乏分子生物研究，其系
统进化位置不清;还有许多唐松草物种缺乏 DNA序列数据，基因
组学研究尚未开展。目前有限的分子系统发育研究已经提供了
一些有意义的信息，今后开展唐松草属的分子生物学和组学研究
将为本属药物资源开发提供有力支持。
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