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海桐花属植物化学成分及药理作用研究进展



全 文 :书筛选,在电流 8A,温度 200℃,进风量 15 m3 /h,进风压力 0. 1
MPa,蠕动泵进料量 45 r /min的条件下,效果最佳;
3. 1 电流 由于所用微型喷雾干燥实验装置的使用电流规定为
6 - 8A,在调节仪器过程中发现仪器电流在 8A时比较稳定,故选
择 8A为实验仪器的电流值。
3. 2 温度 由于使用微型喷雾干燥实验装置进行干燥的一般温
度为 180 ~ 250℃,故选择 200℃为实验仪器的温度值。
3. 3 进风量 由于所用微型喷雾干燥实验装置的进风量规定为
15m3 /h,故选择 15m3 /h为实验仪器的进风量值。
3. 4 进风压力 在对所用微型喷雾干燥器进行调节的过程中,当
进风压力低于 0. 1MPa时,不能使送进的液体变为水蒸气后迅速
脱离系统,水蒸气在系统中重新凝结成液体,而考虑到对设备的
保养高于 0. 1MPa对设备损伤比较大,故选择 0. 1MPa 为实验仪
器的进风压力值。
3. 5 蠕动泵进料量 所用微型喷雾干燥实验装置的蠕动泵进料
量范围规定为 20 ~ 80 r /min,在对所用微型喷雾干燥器进行调节
的过程中,发现只有当进料量在 45 r /min的时候才能避免由于进
料过快而液体无法变为水蒸气脱离系统,又能避免进料过慢对浓
缩液中灰兜巴成分造成高温破坏,故选择 45 r /min为实验蠕动泵
进料量值。
测定出灰兜巴的总糖含量为 47. 64%。实验证明利用灰兜
巴提取物对四氧嘧啶诱发糖尿病模型小鼠具有降血糖的效果,而
当给药浓度为 100 mg /kg时候,降糖效果最显著。
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收稿日期:2012-06-27; 修订日期:2013-02-04
基金项目:国家自然科学基金( No. 81072613) ;
综合性新药研究开发技术大平台
( No. 2012ZX0901003 - 001 - 010)
作者简介:肖炳坤( 1973-) ,男( 汉族) ,江西高安人,现任军事医学科学院放
射与辐射医学研究所助理研究员,博士学位,主要从事中药化学研究工作.
* 通讯作者简介:刘曙晨( 1972-) ,男( 汉族) ,河北邯郸人,现任军事医学
科学院放射与辐射医学研究所副研究员,硕士学位,主要从事药物分析和
新药研发工作.
海桐花属植物化学成分及药理作用研究进展
肖炳坤,黄荣清,杨建云,董俊兴,甄 蓓,刘曙晨*
(军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京 100850)
摘要:海桐花属植物中含有多种化学成分,主要有萜类及其皂苷、类胡萝卜素、蒽醌类和苯酞类等化合物,药理活性主要
为抗肿瘤、抗菌、保肝等。文章概述了近十年来该属植物化学成分和药理作用的研究进展,为海桐花属植物的开发和利
用提供依据。
关键词:海桐花属; 化学成分; 药理作用
DOI标识:doi: 10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2013. 04. 037
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805( 2013) 04-0854-03
海桐花属(Pittosporum)属于海桐花科(Pittosporaceae)最大的
属,全世界植物约有 160 种,主要分布于大洋洲、西南太平洋各岛
屿、东南亚及亚洲东部的亚热带地区;其中我国有 46 种,8 变种,
多分布于四川、云南和广东[1]。海桐花属的花芳香,可提取精油
供药用,《中华本草》记载有 15 种,大多具有清热解毒、祛风除
湿、消肿止痛等功效,民间广泛使用。莽草海桐(P. illicioides)叶
可用于疮疖肿毒,皮肤湿痒,毒蛇咬伤,外伤出血;其根具镇静、降
血压功效,用于神经衰弱,失眠多梦和高血压症。海桐(P. tobi-
ra)的根、叶和种子均能入药:根能祛风活络、散瘀止痛;叶能解
毒、止血;种子能涩肠、固精等。光叶海桐根(P. glabratum)主治
风湿性关节炎、坐骨神经痛、跌打骨折、头晕失眠及虚劳咳嗽。虽
然该属植物在民间应用较多,目前对该属植物的研究较少,但近
年来研究发现含抗肿瘤、抗氧化、抗菌等天然活性物质而备受关
注。本文概述了海桐花属植物近十年来的化学成分和药理研究,
为开发利用该属植物提供理论依据。
1 化学成分
海桐花属植物化学成分国内外研究较多,特别是萜类和类胡
萝卜素成分,在该属植物中发现较多新的萜类及皂苷、类胡萝卜
素、苯酞类化合物。
1. 1 萜类及其皂苷类 海桐花属植物中分离得到较多的是萜类
及其皂苷。从峨眉海桐(P. omeiense)根的乙醇提取物中,分离得
到 1 个贝叶烷型二萜(11 -羟基杉醇)及 1 个羽扇豆烷型三萜
(羽扇豆酸)[2]。从 P. viridiflorum 叶的甲醇提取物中分离得到
1 个新的三萜皂苷为 pittoviridoside[3],3 个吉马烷型倍半萜内酯
苷化合物,即 4 - O - β - D - glucopyranosylgermacra - 1(10)、6
- O - acetyl - 4 - O - β - D - glucopyranosylgermacra - 1(10)和 2
- O - acetyl - 4 - O - β - D - glucopyranosylgermacra - 1(10)[4]。
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时珍国医国药 2013 年第 24 卷第 4 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL. 24 NO. 4
书从海桐(P. tobira)果实中得到 4 个新的三萜类酯皂苷(triterpe-
noidester saponin)IIIA2、IIIA3、IIIB2、IIIC4,是由五环三萜酯苷元
与低聚糖组成的皂苷[5]。从莽草海桐(P. illicioides)根的三氯
甲烷提取物中获得 1 个新的三萜苷元 22 - acetyl - 21 -(2 - ace-
toxy - 2 - methylbutanoyl)- R1 - barrigenol和已知的 3α - hydrox-
yl - 20 - demethylisoaleuritolic - 14(15)- ene - 28,30 - dioic
acid[6]。
1. 2 类胡萝卜素成分 类胡萝卜素成份主要存在于海桐种子中,
Fujiwara从海桐种子中得到 2 个 C69类胡萝卜素(carotenoids) ,即
海桐黄质(pittosporum xanthin)A1、A2[7];Maoka 从种子中得到 6
个 α -生育酚类胡萝卜素环加成产物,即海桐黄质(pittosporum
xanthin)B1,B2,C1,C2,A3,A4,是首次发现的天然类胡萝卜素 -
生育酚复合物[8]。Fujiwara 还从种子中得到 6 个新类胡萝卜素
成分,命名为海桐新黄质(tobiraxanthin)A1、A2、A3、B、C 和 D[9]。
在种子中分离出 3 个新的带有一个 3 -甲氧基 - 5 -酮 - 5,6 -
断 - 4,6 -环 - β端基(3 - methoxy - 5 - keto - 5,6 - seco - 4,6 -
cyclo - β end group)的类胡萝卜素[10],还有 3 个新的带有 5 -羟
基 -断 -类胡萝卜素(5 - hydroxy - seco - carotenoids)[11]。
1. 3 苯酞类 苯酞类化合物是具有不饱和内酯结构的一类化合
物。台湾学者从莽草海桐根部分离获得 6 个新的苯酞类化合物
(S)- 3 - ethyl - 7 - hydroxy - 6 - methoxyphthalide、(S)- 3 - ethyl
- 7 - hydroxy - 5,6 - dimethoxyphthalide、(S)- 3 - ethyl - 5,6,7
- trimethoxy - phthalide、(R)- 3 - ethyl - 7 - hydroxy - 6 - me-
thoxyphthalide、(Z)- 3 - ethylidene - 7 - hydroxy - 6 - methoxyph-
thalide、(Z)- 3 - ethylidene - 6,7 - dimethoxyphthalide[12]。
1. 4 蒽醌类 从莽草海桐根的乙醇提取物分离得到 4 个蒽醌类
化合物,分别为 1,3 -二羟基蒽醌(xanthopurpurin)、1,3,6 -三羟
基 - 2 -甲基蒽醌(2 - methyl - 1,3,6 - trihydroxy - 9,10 - an-
thraquinone)、1,3,6 -三羟基 - 2 -甲基蒽醌 - 3 - O - α -鼠李糖
(1→2)- β - D -葡萄糖苷(2 - methyl - 1,3,6 - trihydroxy - 9,10
- anthraquinone - 3 - O - α - rhamnosyl(1→2)- β - D - glyco-
side)和 1,3,6 -三羟基 - 2 -甲基蒽醌 - 3 - O - α -鼠李糖(1→
2)- β - D -(6'- O -乙酰基)葡萄糖苷(2 - methyl - 1,3,6 - tri-
hydroxy - 9,10 - anthraquinone - 3 - O -(6'- O - acetyl)α - rham-
nosyl(1→2) - β - D - glycoside)[13]。
1. 5 甾醇类 从峨眉海桐 P. omeiense 根中分离得到 β -谷甾醇
(β - sitosterol)、胡萝卜苷(daucosterol)和豆甾醇(stigmaster-
ol)[2]。从莽草海桐根分离得到豆甾醇和菠菜甾醇(chondrillas-
terol)[12]。
1. 6 挥发油类 韩国学者对海桐叶中杀虫作用的挥发性成分进
行了研究,主要为十一烷(undecane)、4 -甲基 - 1,3 -戊二烯(4
- methyl - 1,3 - pentadiene)、柠檬烯(limonene)等[14]。海桐花
和果实的挥发性成分主要为 α -蒎烯(α - pinene)、正壬烷(n -
nonane)[15]。P. viridulum叶和果实的挥发油对革兰阳性菌和沙
门氏菌有抑制作用,叶中主要为 spathulenol、caryophyllene oxide
和 α - cadinol;果实中则以 germacrene D、α - cadinol 和 δ -
cadinene为主[16]。而 P. neelgherrense 挥发油对革兰氏阳性菌和
阴性菌都有抑制作用,叶主含 caryophyllene oxide 和 β - caryo-
phyllene等成分;果实中则以 β - Selinene、undecane 和 nonane 为
主[17]。莽草海桐根得到的挥发性成分以十二醛、十二醇、十二酸
为主[18],不同种或同种不同部位的海桐挥发油化学成分差异较
大。
1. 7 其他类 Veronique等从 P. pancheri 茎的乙醇提取物中分离
得到 2 个对癌细胞具有杀伤作用的 farnesyl glycosides新化合物,
命名为 pancherin A和 pancherin B[19]。从莽草海桐中得到 3 个新
木脂素类化合物,即丁香树脂醇(syringaresinol)、丁香树脂醇双葡
萄糖苷(syringaresinol - 4',4''- O - bis - β - D - glucoside)和 8 - O
- 4 /8 - O - 4 - dehydrotriferulic acid;2 个香豆素类化合物,即 6,
7 -二甲氧基香豆素(6,7 - dimethoxycoumarin)和 6,7,8 -三甲氧
基香豆素(6,7,8 - trimethoxycoumarin) ;1 个苯型化合物丁香酸
(syringic acid)和 1 个萘型化合物大叶茜草素(mollugin)[12,13]。
此外,海桐花属植物中还含有脂肪酸成分[20],包括硬脂酸、软脂
酸和软脂酸单甘油酯等[2]。
2 药理作用
对海桐花属植物药理活性的研究始于 20 世纪末,虽研究报
道不多,但因含有多种抗肿瘤和抗微生物天然活性物质而备受关
注。
2. 1 抗肿瘤 从 P. nepaulense茎皮中分离的羽扇豆醇、熊果酸和
二十六酸对人鳞状癌细胞 HSC - 2、HSC - 3 和人牙龈成纤维细胞
均表现出显著的抑制活性[21]。从 P. viridiflorum叶中分离出的三
萜皂苷 pittoviridoside对人卵巢癌细胞 A2780 表现出一定的活性,
其 IC50为 10. 1μg /ml
[3]。P. pancheri 的茎皮乙醇提取物浓度为
1μg /ml时可抑制 60%的口腔上皮癌 KB 细胞增长,从提取物中
分离得到法呢基单糖苷类化合物 pancherins A和 pancherins B,在
体外 KB细胞毒实验中 IC50分别为 0. 15μg /ml 和 2. 22μg /ml,此
外 pancherins A还对法呢基蛋白转移酶具有轻微的抑制作用[19]。
从海桐果实中提取的总皂苷在体内外时间和剂量依赖性地对人
体结肠腺癌、无黑色素性恶性黑素瘤、乳腺癌、胰腺癌、成神经细
胞瘤和成神经管细胞瘤细胞均表现出显著的细胞毒活性[5]。
2. 2 神经保护作用 海桐种子类胡萝卜素粗提物对谷氨酸诱导
的皮层细胞毒性具有显著的抑制作用,并有剂量依赖关系,海桐
新黄质 A1、A2 和 A3 神经保护活性与 MK - 801,APV and CNOX
相当,特别是海桐新黄质 B 对谷氨酸诱导的神经毒性具有显著
保护活性,浓度从 1μmol /L到 10μmol /L,皮层细胞的存活率则从
50%提高到 70%。老年性痴呆与谷氨酸的蓄积有关,海桐对谷
氨酸诱导的神经毒性有保护活性,对于海桐种子是否能治疗老年
性痴呆值得进一步研究[22]。
2. 3 抑菌活性 从 P. neelgherrense 果实和叶中提取出的挥发油
对蜡样芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和肺炎杆菌具有中等
程度抑制活性[16]。从 P. viridulum 果实和叶中提取的挥发油对
金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌表现出中等程度抑菌活性[23]。
海桐种子和果皮的氯仿提取物,对苹果轮纹病菌、小麦赤霉病菌、
马铃薯干腐病菌、香蕉枯萎病菌、西瓜枯萎病菌、烟草赤星病菌、
棉花枯萎病菌 7 种植物病原菌均具有良好抑制作用,对 2 种细菌
无明显抑制作用,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌无明显抑制作
用[24]。短萼海桐 P. brevicalyx 提取物在体外最低抑菌浓度
(MIC)为 0. 25 ~ 0. 50 mg /ml 时具有明显抑制结核杆菌的作用;
提取物经口服吸收后的血清代谢产物在 80 μg /ml开始出现明显
的抑菌作用;可显著延长结核病模型小鼠的生存时间,提高存活
率,在体内外显示出明显的抗结核杆菌作用[25]。
2. 4 抗氧化作用 台湾学者从莽草海桐根中分离得到 6 个
Phthalide类化合物,其中 4 个能明显抑制甲酰甲硫氨酰 -亮氨酰
-苯丙氨酸 /细胞松弛素 B(fMLP /CB)所诱导的中性粒细胞超氧
负离子形成,且呈明显的剂量依赖关系,其 IC50小于 29. 8μmol /
L,其余 2 个能抑制 fMLP /CB 诱导的弹性蛋白酶释放,其 IC50分
别为(38. 6 ± 4. 3)μmol /L和(33. 9 ± 3. 9)μmol /L,抗氧化作用显
著[12]。
2. 5 杀虫活性 海桐挥发油对埃及伊蚊的幼虫具有显著的毒性
功效,其半数致死浓度(LC50)和引起 90%实验动物死亡的浓度
(LC90)分别为 58. 2ppm 和 111. 3ppm,而主成分柠檬烯 LC50和
LC90值分别为 39. 7ppm 和 78. 1ppm,有利于进一步寻找新型、安
全、高效、天然的杀虫剂[26]。
2. 6 保肝作用 对印度 Kani和 Malapan - daram两个部落地区民
间常用治疗肝病的海桐花属植物 P. neelgherrense研究显示:茎皮
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL. 24 NO. 4 时珍国医国药 2013 年第 24 卷第 4 期
书醇提物对四氯化碳、D - GalN和 N -乙酰对氨基酚等 3 种肝细胞
毒素诱导的大鼠急性肝损伤具有显著的保护作用[27]。
2. 7 抗疟活性 通过对肯尼亚 Meru 地区常用的 10 种抗疟植物
水和乙醇提取物进行体内外抗疟研究显示:P. viridiflorum叶的水
和醇提物对鼠有毒,但降低剂量后能提高柏氏鼠疟原虫感染鼠的
存活率,且没有明显的中毒症状[28]。
3 结语
海桐花属植物种类繁多,我国资源丰富,分布广,在民间使用
广泛。但关于本属植物的研究报道相对较少,从该属植物中分离
得到的化合物为数不多,但该属植物化学成分复杂,药理活性多
样,随着化学成分研究的不断深入,药理活性研究也从总提取物
的研究转向单体化合物的筛选,从而发现了很多新的活性成分。
为更好的开发利用我国丰富的药用资源非常有必要对海桐花属
植物的化学成分及其药理作用进行深入系统的研究,通过现代分
离分析手段及药理学研究方法相结合,分离纯化更多的活性成
分,阐明发生药效的物质基础及其作用机制,为深入开发我国民
间用药奠定理论基础。
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