全 文 ：1 4 5国外 医药 · 植物药分册 0 0 3 2年第 1 8卷第 4 期
19 1 角篙属植物化学成分和药理活性
吉腾飞 冯 孝章
( 中国医学科学院中国协和 医科大学药物研究所 北京 1。。 0 50 )
摘 要 角篙属植 物主要含有单花生物碱 、 大环 精胺生 物碱和环烯 醚菇普等化 学成分 , 具有杭 感
受伤害等药理 活性 , 具有广阔 的开发前景 。
关键词 角篙属 化 学成 分 药理 活性
紫藏科角篙属植 物 I 、 ar “ “ ea L . 全球
共有 14 种 , 我 国有 10 种 , 多分布于西南地
区 ,此外东北 、 华北 、 西北等地区也有 , 其中 5
种供药用 , 在民间主要用于 治疗肝炎 、 菌痢
等 。 其化学成分主要有单褚生物碱 、 大环精胺
生物碱 和环烯醚菇昔等 , 药理实验表明单菇
生物碱具有抗感受伤害活性 。 我国的角篙属
植 物 有 以 下 10 种 : 角 篙 1 . : i en sn : 、 L a m .
( I )
、 毛子草 1 . a r g u t a ( R o y l e ) R o y l e ( n ) 、
鸡肉参 1 . d e l a 。卿 1 B u r . e t F r a n e h . ( l ) 、 山
羊参 1 . g r a n d : fl o r a B u r . e t F r a n e h . ( W ) 、
藏角篙 1 . 夕o u n g h u s b a n d i i S p r a g u e ( V ) 、 丛
枝角篙 1 . v a r i a b i l i : B a t a l . ( VI ) 、 全缘角篙
1
.
c o o p a o t a (呱 ) 、 四川波罗花 1 . b o r e s o w s k : i
B a t a l i n (珊 ) 、 黄花角篙 1 . 1: , t e a ( 仄 ) 和滇川
角篙 1 . m a i r e i G r i e r s o n ( x ) 。
1 化学成分
从角篙属植物 中得到的化合物主要为单
菇生物碱及其衍生物 、 大环精胺类和环烯醚
菇类等成分 , 尽管进行了较多的研究工作 ,但
还有大量 的工作值得开展 。
L l 单菇生物碱
1 9 90 年以来 , 已从角篙属植物中分离得
到一系列 的单菇生物碱及其衍生物 , 其中包
括新骨架类型的四元环单菇生物碱及其衍生
物 , 还总结 了从毛子草 中分离得到的单菇生
物碱及其衍生物的光谱规律 。
从角篙中所得到的单褚生物碱及其衍生
物根据结构可分 为呱咤类和毗陡类 , 且多数
具有多个手性中心仁, 一 g 〕 。 1 9 90 年利用 X 射线
衍射法确定了 i n e a r v i l l a t e i n e 的相对构型 , 同
时 也确 定 了 分 子 中 的独 特 的 四元 环 的结
构巨8〕 。 1 9 9 7 年利用 M o s h e r 法和 X 射线晶体
衍射相结 合 的分析方 法确定 了 i n c a r v il ien
的绝对构型 ,两种方法得到的结果完全一致 ,
各手性中心的绝对构型为 4尺 , 5 5 , 7 R , 85 ,
9夕 2〕 。 部分单菇生物碱的结构见 图 1 、 表 1 。
角篙属植物中的单菇生物碱及其衍生物
有如下光谱规律 :
M S 谱 : 简单呱 咤类 的 M + 强度变化大 ,
特征碎 片峰 的核质 比 ( m / z ) 1 8 2 、 1 6 6 、 8 4 、 5 8
和 4 ; 当 5 位无取代基时 58 为基峰 ; 而 5 位
有取代基 时 M + 和 18 2 多为基峰 。 呱陡衍生
物类的 M 十 强度变化 大 , 呱陡类母核特征碎
片峰的 m / z 为 1 8 2 、 1 6 6 、 8 4 、 5 8 和 4 4 ,完全保
留 , 1 8 2 多为基峰 。 当分子 中包含 四元环 时 ,
同时出现 3 6 1 、 3 6 0 、 3 3 0 、 1 8 2 、 1 6 6 等特征峰 ;
形成氮氧化物时 , M + 和 M + + H 强度增加 。
毗陡类生物碱常出现 M + 和 M 十 + H 的信号 ,
特征碎片峰为 1 6 2 (多为基峰 ) 、 1 4 6 、 1 3 3 、 2 1 8
和 1 1 7 。
I
H
一
N M R 谱 : 简单呱陡类 为饱和双环结
构 , 信号集 中在高场 区 , 4 , 8 位多有 甲基 取
代 ,化学位移值 与 5 , 9 位是否存在经基取代
有关 。有取代时 , 4一 甲基的化学位移大于 8一甲
基的 ,与氮相连亚甲基的 2 个氢原子化学位
移值有较大的差异 , 差值为 。 . 85 一 1 . 2 5 。 5位
为经基时 , 6一 a H , 1一 b H , 3一 b H 的化学位移均
增加 .0 25 一 。 . 30 , 而 6一 bH 无明显的变化 。 当
呱咤衍生物形成 四元环时 ,对 8一甲基和 6一 a H
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;琳 R ;维
麟” ’Hsc /~ ’ 一、
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图 1 角篙属植物 中单菇生物碱母核与取代基
表 1 角篙属植物中新的单掂生物碱
1 n皿W
化合物名称
i na r v ei l li n e〔1 〕
hy d
r o x y i n ea r
v
i l l i n
e[ 2〕
i na r v ei n
e
A仁3马
i na r e
v
i n eB 〔屯〕
i na r e
v
i n eC 仁4 j
i几 ea r v i n e D〔 5]
d el a v a y i n e A[ 6 〕
d el a
v a y 一 n eB 厄7 〕
d el
a v a y i n e ef
7 〕
i n ea
r v
i l l a t ei n eL S]
m e t ho i na r e
v
i l l a t ei n[ 5]
i na r e
y 一l l a t ei n eN 一O 巨 5〕
i a r n ev i n e AN
一
O 仁 5三
i n ea r v i l l a t ei n eC 「9」
i n
ea r v i l l a t ei n e D仁9〕
V
V
l
V
丫
取代基
H
O H
h爪d e br a nd ` a 5 eid 一1 0 一O 一 7 -
hid e br a nd
` 5a eid
-
f r u el i a e e记 -
8
,
9一d i h y d r o h
l
d e b r a n d
` 5 a e id
-
b e n
z o i e a e id
-
C H ( C O O H ) C H Z Ph
( C H Z ) 3 C O O H
R z = R Z = () M e
,
R 3 = H
R z = R Z = R 3一 O M e
1 0 ; N
一
O
3 : N
一
O
R l一 R : = R。一 H
R : = R Z一 H , R 3一 O M e
12435679810341
1 56 国外医药 · 植物药分册 20 0 3 年第 1 8卷第 4 期
的影响较大 , 差值为 0 . 42 ~ 。 . 86 , 四元环 结
构 中与苯环相连 的氢原子化学位 移 4 . 29 ~
4
.
3 9
,且为多重峰 ,与酷键相连的化学位移在
3
.
81 一 3 . 95 之间 。 形成 四元 环结构后 , 单菇
生物碱母核 中除了 7一 H 和 3一 H 外 ,均 向高场
移动 , 而处于苯环 的去屏蔽 区中的 8一甲基化
学位移值增 加 。 . 42 , 6一 H 向高场移 动 。 . 86 ,
7
一
H 向低场移动 0 . 5 7 。 毗陡类生物碱中化学
位移大于 8 的信号为毗咤的 2 , 6 位质子 , 可
根据其裂分判断取代情况 , 毗吮环上相连的
亚甲基化学位移在 3 . 0 左右 。
` 3
C
一
N M R 谱 : 简单呱咤类分子中与氮相
连的碳的化学位移为 40 一 60 ,氮 甲基化学位
移在 45 一 47 之间 。 呱咤衍生物 四元环结构中
与苯环相连碳的化学位移在 41 一 4 2 之间 ;与
醋键相连则在 47 一 48 之间 。 形成氮氧化物后
对 1 , 3 , 5 , 7 位碳的化学位移 的影 响要大于对
氮直接相连的甲基的影响 ;形成氮氧化物后 ,
C
一
l
,
C
一
3 的化学位移增加 10 左右 。 毗咤类生
物碱在 1 30 一 1 60 之 间为毗咤中碳 的信号 ,在
高场 20 ~ 40 之间会 出现相连碳的信号 。
1
.
2 大环精胺类生物碱
角篙中存在大环精胺类生物碱 , 已有 的
研究证实该类化合物能促进微生物和动植物
培养组织的生长 。 精胺类生物碱 因对肾脏有
严重毒性而被认 为没有任何治疗价 位 : 但在
另外 的药理研究 中证明角 篙的毒性很低 , 两
种截然相反的结论值得进一步研究 。
从角篙 中共得到 10 个大环精胺类生物
碱 ,包括 i n e a s i n e A 、 in e a s i n e A ` 、 i n e a s i n e B 、
喊少
O亩S C IN t份 n 8 C ! N d ih y d r o C IN
序号
l
2
3
4
5
6
7
8
9
图 2 角篙中大环精胺类生物碱母核与取代基
表 2 角篙中大环精胺类生物碱
化合物名称 母核 R l R Z
i n e a
s
i n e A I H 一 C H = N H
i n e a s i n e A
` I H 一 C H = N H
i n e a s i n e B l 一 P r 一
i n e a s i n e B
` I 一 P r 一
v e r b a l lo e i n e 1 H H
d ih y d
r o i n e a s i n e A I H 一 C H = N H
d i h y d r o i n e a s i n e B I 一 P r 一
d i h y d r o v e r b a l l o e i工 l e 1 I I H
10 d ih y d
r o i n e a
s
i n e C
— 〔 二】【 2—
一 C H : 一
R
3
c i s C I N
t r a n ` C IN
c z s C I N
t r a ” 5 C I N
e i s C IN
d ih y d
r o C I N
d i h y d r o C I N
d i h y d r o C I N
` f s C 工了、 J
d ih y d r o C IN
国外医药 · 植物药分册 20 0 3 年第 1 8卷第 4 期 1 7 5
i na s ei n eB
` 、 i na es i n eC
、 v er ba l l o ei n e
、
d i hy
-
d r o i na s ei n e A~ C 和 d i hyd r o v er ba l l o ei n e( 见
图 2、 表 2)[l0 〕 。 由于其毒性大 , 在新药研发 中
须严格控制该类化合物 的含量 , 以保证用药
安全 。
.1 3 环烯醚菇普类
近年来从角篙属植物中分离得到 2个环
烯醚菇 昔类 化 合物 , 即 1 , 7一。 一 b e n z o y l t e e o -
m o s id e 和 8一 e p id e o x y l o g a n i e a e id 〔6 ,川 。
2 药理 活性
.2 1 抗感受伤害
鸡 肉参提取物的抗感受伤害作用呈剂量
相关 , 从中分离得到 的化合物 8一 e p id e o x y l。 -
ga in
c “ c id 具有弱 的抗感受伤害活性 , 而化合
物 d e l a v a y i n e A 则具有很强的活性 [6 〕 。
利用 甲醛诱导的小 鼠疼痛模型 , 对从 角
篙 的甲醇提取物 中分得 的 i n e a r v i l l a t e in e 的
抗感受伤害作用进行了评价 ,结果表明该化
合物具有很 强的抗感受伤害作用 , 强度与吗
啡相 当 ;该作用与 中枢 阿片途径相关呻〕 。 角
篙 的 甲醇提取物的 60 %甲醇洗脱部位对 由
甲醛引起的感受伤害有显著的保护作用 。 该
部位进一步分离得到一个具有活性的单菇生
物碱 i n e a r v i l l a t e i n e , 对疼痛有明显 的抑制作
用且呈剂量相关 ,作用比吗啡低约 1倍 。 提示
化合物的作用可能部分与中枢神经的阿片途
径有关 , 可能是与吗啡作用机理不同的新 型
抗感受 伤害药物 ,确切的作用机理有待进一
步研究 。
此外 , 还对角篙 中含有 的化合物的抗感
受伤 害作用与结构 关系进行 了研究 , icn ar -
vil la et in
e 是含有独 特的环丁烷环 的 四元环
结构的新单菇生物碱衍生物 ,具有很强 的抗
感受伤害作用 ,利用小鼠疼痛模型主要确定
了 四元环在抗感 受伤害作用 中是 否是必须
的 ; 同时分别考察 了该 化合物组成中的 2 个
结构单元 : i n e a r v i l l i n e 和 f e r u l ic a e id ; 还研究
了 i n c a r v i n e A 、 i n e a r v i n e e 及合成的新化合
物 3 , 3 , 一 d e m e t h o x y 一 4 , 4 ` 一d e m e t h o x y 一 4 , 4 ` -
d e h y d r o x y i n e a r v i l l a t e i n e 的活性 。 合 成的新
化合物活性与 i n e a r v il l a t e i n e 相当 ,但是其他
化合物活性很弱或无活性 。研究结果表明 , 在
抗感受伤害作用 中 , i n e a r v i l l a t e i n e 中的四元
环结构起着重要的作用川〕。
2
.
2 抗炎镇痛作用
角篙在华北地 区也有用做透骨草 的 ,小
鼠抗炎实验表明角篙的抗炎活性最高且有明
显的镇痛活性 。 对以透骨草人药的 5 种 中草
药进行药理活性研究表明 ,角篙 的毒性很低 ,
且具有很好的抗炎活性 , 只具有中等强度 的
镇痛作用 巨“ 〕 。
3 结语
我国的角篙属植物分布广 、 种类较多 , 已
有的研究主要集 中在角篙与黄花角篙两种 ,
其余各种均未进行过较为深人的化学成分研
究 , 而且对于这两种成分的研究主要集 中在
单菇生物碱和环烯醚菇昔等 。 药理活性的研
究则 只进行了抑菌和抗感受伤害等方面 , 其
中多数化合物未经药理活性筛选 ,如能在这
方面进行深人广泛的研究 , 同时对该属其他
种植物进行深人的考察 , 将对该属植物的开
发利用有重要的促进作用 。
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