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欧亚旋覆花化学成分研究进展



全 文 :天然产物研究与开发 Nat Prod ResDev 2006 , 18:503-507
文章编号:1001-6880(2006)03-0503-05
 
 
 收稿日期:2004-11-18   接受日期:2004-12-13
 基金项目:河北省自然科学基金项目(303470)
*通讯作者 Tel:86-311-86266335;E-mail:xykf@hebmu.edu.cn
欧亚旋覆花化学成分研究进展
吴一兵 ,张嫡群* ,王云志
(河北医科大学新药开发研究室 ,石家庄 050017)
摘 要:欧亚旋覆花是一种传统中草药 , 现代研究表明欧亚旋覆花含有多种生物活性成分 ,本文试就欧亚旋覆
花所含化学成分的结构式 、理化性质和药理学活性做一综述。
关键词:欧亚旋覆花;化学成分;理化性质;药理活性
中图分类号:R284;Q946.91 文献标识码:A
Advances in the Study of Chemical Constituents of Inula britannica
WU Yi-bing ,ZHANG Di-qun* ,WANG Yun-zhi
(Development Department of NewDrugs of Hebei Medical University , Shijiazhuang 050017 , China)
Abstract:Inula britannica L.is a traditional Chinese medicine at herb.It has many different bioactivities.In this paper, the
structures , pharmacological activity and physico-chemical property of the chemical constituents of Inula britannica.L are re-
viewed.
Key words:Inula britannica L.;chemical constituents;phy sico-chemical property;pharmacological activity
  菊科旋覆花属植物欧亚旋覆花(Inula britanni-
ca.L.)是一种分布很广的植物 ,主要分布于我国 、韩
国和日本等 ,是一种传统的中草药 ,性味咸 、温。入
肺 、肾经。主治咳嗽消痰 、胁下胀满 、大腹水肿 、去头
目风 、泄散风寒 。目前报道的欧亚旋覆花的化学成
分约有四十多种 ,主要有黄酮类 、倍半萜内酯类和萜
类化合物 ,其中证明有药理活性的成分大多数为倍
半萜内酯类化合物 ,约有八种 ,多为氯仿提取物 ,具
有抗炎[ 6 ,7] (抑制 iNOS 和 COX-2)、抗肝炎 、抗肝损
伤[ 13] 、抗肿瘤和细胞毒等作用;对糖尿病[ 14]也有疗
效。部分化学成分的药理作用机理已初步阐明 ,迄
今尚未见到有效化学成分化学全合成的报道 。其它
部分提取物的药理活性还有待进一步研究 ,本文试
就溶剂各部分提取物的化学成分和理化性质和药理
活性作一综述。
1 氯仿部分
1.1 氯仿部分提取物的化学成分及结构式
乙醇提取物的氯仿萃取物是近年来研究的热
点 ,从中共分离出八种化合物 ,合成了五种衍生物 。
Zhou Bing-Nan 等[ 1] 用乙醇在室温下 ,从 60 kg
中国云南产旋覆花提取物中 ,用氯仿萃取得 3.5 Kg
萃取物 ,上硅胶柱 ,以氯仿-丙酮混合液洗脱 ,分离出
三种倍半萜内酯:Britannilactone(1), 2 g , 1-O-Acety-
lbritannilactone(2), 60 mg , 1 , 6-O , O-Diacetylbritan-
nilactone (3), 220 mg , 得 率 分 别 为 0.0033%、
0.0001%、0.00037%。
Koji Iijima等[ 2]从中国江苏 3 kg 旋覆花甲醇回
流提取液中 ,经氯仿萃取 ,上硅胶柱 ,用正己烷:二氯
甲烷(1:1)洗脱 ,分离出蒲公英醋酸酯(Taraxasteryl
acetate 4),0.6 g ,得率为 0.02%。并制备了三种衍
生物蒲公英甾醇(Taraxasterol 5)。4经氢化得到 20 ,
30-二氢蒲公英醋酸酯(20 , 30-dihydrotaraxasteryl ac-
etate 6),和 Χ-蒲公英醋酸酯(Χ-taraxasteryl acetate 7)
两个衍生物 。
Eun Jung Park 等[ 3]从 7.8 kg 甲醇提取物中 ,经
氯仿萃取得到 169.0 g 具有很高细胞毒活性(ED50
1.9μg/mL)萃取物 ,经硅胶柱 ,HPLC 分离出四种倍
半萜内酯4α,6α-Dihydroxyeudesman-8β ,12-olide(8),28
mg ,麦角内酯(ergolide 10),110 mg ,堆心菊灵 、土木香
灵(8-epi-helenalin 11),40 mg ,锦菊素(bigelovin 12),
25 mg 。得率分别为 0.0036%、0.0141%、0.00512%、
0.0032%。由 8乙酰化得到一衍生物 6α-acetoxy-4α-
hydrixyeudesman-8β ,12-olide(9)。
Shouxin Liu等[ 4]合成了2的衍生物2-O-butyloxime-
3-phenyl-propionyl-1-O-acetylbritannilactone ester(13)。
DOI :10.16333/j.1001-6880.2006.03.039
图 1 氯仿部分提取物
Fig.1 Compounds 1~ 13 from extraction of CHCl3
1.2 化学成分的理化常数
表 1 化合物1~ 13的理化常数
Table 1 properties of compounds 1~ 13
化合物 Compound 分子式 M.F. 性状 Shape mp.(℃) [α] UVλmax
1 C15H22O4 针状结晶 175~ 177 D+91.3°(CHCl3;c0.092) 213(MeOH)
2 方晶 124~ 126 D+101.6°(CHCl3;c0.264) 212(MeOH)
3 方晶 84~ 85 D+37.5°(CHCl3;c0.171) 212(MeOH)
4 C32H52O2 无色结晶 243 D+85.0°(CHCl3;c0.3) -
8 无色针状结晶 187.8 D+135.11°(CHCl3;c0.315) 233.4(EtOH)
9 无色针状结晶 185.1 D+60.50°(CHCl3;c0.325) 243(MeOH)
10 无色针状结晶 184 D-14.38°(CHCl3;c0.255) -
11 无色针状结晶 183.6 D+133.83°(CHCl3;c0.370) -
13 C30H39NO7 黄色粉末 53~ 55 D-59.5°(CH2Cl2;c0.002) -
1.3 药理活性
KH Je 等[ 5] 证实 2 有抑制一氧化氮合酶的活
性 , IC50=22.1 microM ,(阳性对照 L-N6-(1-亚胺基乙
基)赖氨酸 IC50=33.7 microM)。据 Jeung Whan Han
等[ 6]报道 10具有抗炎活性 ,作用机理研究表明 ,该
化合物抑制核因子(nuclear factor-κB)活性 ,即抑制响
应 LPS/ IFN-γ表达 iNOS 和 COX-2所必须的转录因
子(NF-κB)。Mei Han等[ 7]证明化合物 2的抗炎活性
的作用机理与此相同 。
Shouxin Liu 等[ 4] 报道 2 和 13 对 HL-60和 Bel-
7402细胞株有细胞毒活性 ,3的活性是 2的 10倍 ,3
与2在结构上只差一个乙酰基 ,作者认为乙酰基对
活性是非常重要的 ,为此合成了 2的衍生物 13 ,试
验结果表明 ,13对HL-60细胞活性比 3的活性高出
很多(ID50=4.3μg/mL 对 ID50=18.4 μg/mL)。从上
述结构分析 6位侧链可能对活性是至关重要。2与
13 X衍射晶体结构分析表明 ,两化合物双环结构的
键长和键角几乎相等 ,引入侧链的影响很小 ,可能由
于化合物13所引入的基团处于相反位置 ,远离其它
大的基团 ,不会影响化合物的立体结构 , 13活性高
的原因可能是在靶化合物上引入了 (2-O-丁基肟-1-
苯基)丙酰基的缘故。Eun Jung Park 等[ 3]证实了 8 、
10 、11 和 12 对 HL-60 、 A549 、MCF7 、HCT-15 、 SK-
OV-3和Malme-3M六种细胞株有抗肿瘤活性。
Koji Iijima等[ 2]用各种急性肝衰竭动物模型试
验[免疫诱导(脂多糖)、氯仿诱导 、半乳糖胺诱导]对
欧亚旋覆花提取分离过程中的样品进行抗炎活性筛
选 。在丙酸痤疮杆菌或脂多糖诱导的肝衰竭小鼠试
验中 ,对照组小鼠注射脂多糖后 4 h全部死亡 ,而用
欧亚旋覆花热水提取物处理的小鼠 20 h死亡率为
40%。抗炎成分存在于氯仿提取物中 ,对氯仿提取
物经硅胶柱层析得到的各部分进行活性筛选 ,从有
504 天然产物研究与开发                      Vol.18
抗炎活性的部分中得到蒲公英甾醇醋酸酯 4 ,动物
试验表明 4预防肝炎活性是剂量依赖的 ,给肝衰竭
小鼠注射纯化合物 4 ,剂量在 12 ~ 2.9 mg/kg的情况
下抗炎活性和对照组有显著性差异 。但蒲公英甾醇
醋酸酯去乙酰化或对烯键进行修饰明显降低了它的
抗肝炎活性 ,衍生物 5 、6和 7无抗肝炎活性 。与 4
结构对比 ,作者认为 4 结构中 C-3位上的乙酰基和
E环的不饱和键可能与活性有关 。蒲公英甾醇醋酸
酯也抑制四氯化碳或 D-半乳糖胺引起的急性肝衰
竭而致的血浆转氨酶增加 。
2 石油醚部分
图 2 石油醚部分提取物
Fig.2 Compounds 14 ~ 18 from extraction of petrol
  Topcu G等[ 8]用 2 kg 土耳其欧亚旋覆花地上部
分 ,经石油醚-乙醚(2:1)提取 ,浓缩 ,上硅胶柱 ,用石
油醚-乙醚(100:0 ~ 0:100)梯度洗脱 ,得到 16 , 7 mg 、
17 ,5 mg 、 18 ,4mg 得率分别为 0.00035%、0.00025%
和0.0002%;进一步用 75%乙醚 ,得无色油状物 14
和15共 29 mg ,得率 0.0145%。分离出 3β ,16β-Dihy-
droxylupeol-3-palmitate(14), 3β ,16β-Dihydroxylupeol-3-
myristate (15)两种三萜类脂肪酸酯;此外还有五
种已知成分 , β-香树精棕榈酸酯 (β-amyrin palmi-
tate) (16)、 epi-friedelinol (17)、 olean 13 (18)-en
3-acetate (18)和 sitosteryl 3-glucoside (19)。由 (3)
水解得到 β-amyrin (20)。
3 乙酸乙酯部分
3.1 乙酸乙酯提取物的化学成分
从旋覆花乙酸乙酯萃取物中分离出了九种化合
物 ,合成了三种衍生物 。
Kazuo Ito等[ 9]取日本欧亚旋覆花分地上部分 15
kg ,甲醇提取物 ,分别用正己烷和乙酸乙酯萃取 。乙
酸乙酯萃取物上硅胶柱 ,用苯-乙酸乙酯进行洗脱 ,
分离出三种倍半萜内酯 Inuchinenolide A(21 , 60 mg ,
0.0004%), Inuchinenolide B(22 ,250 mg , 0.0017%),
Inuchinenolide C(23 , 17 mg ,0.00011%);合成三种衍
生物 24 、25和 26;由 22水解得到 24 , 24氧化得到
25 ,25脱水生成 26 。以及 4种已知的倍半萜内酯 to-
mentosin(27 , 55 mg , 0.00037%), ivalin (28 , 1 g ,
0.0067%), 4-epi-isoinuviscilide (29 , 35 mg ,
0.00023%), gaillardin(30 ,1.5g ,0.01%)。
Topcu G等[ 8]用 1 kg 土耳其旋覆花地上部分 ,
在索氏提取器中用 80%乙醇提取 ,浓缩 ,水沉后 ,分
别用正己烷 、氯仿 、乙酸乙酯萃取;乙酸乙酯部分上
polyclar色谱柱 ,用甲醇-水洗脱 ,得(31)和(32)共 13
mg(0.0001%)。分离出一种山奈酚衍生物 6-hydrox-
ykaempferol-3-sulphate(6-羟基-3-硫酸基山奈酚 , 31)。
以及一种已知成分 Quercetin 3-sulphate(3-硫酸基槲
皮素 ,32)。
3.2 化学成分的理化常数
图 3 乙酸乙酯部分提取物
Fig.3 Compounds 21~ 32 from extraction of EtOAc
505Vol.18 吴一兵等:欧亚旋覆花化学成分研究进展  
表 2 化合物 21 ~ 31 的理化常数
Table 2 properties of compounds 21 ~ 31
化合物
Compound
性状
Shape
mp.(℃) [α] UVλmax(MeOH)
21 无色油状物 D-54.6°(CHCl3;c0.5) 219.5
22 无色油状物 D-57.2°(CHCl3;c1.3) 209
23 无色油状物 D-25.9°(CHCl3;c1.13) 209
27 无色油状物 D+34.9°(CHCl3;c0.55) 219.5
28 131~ 134
29 143~ 146 205.5
30 199~ 201 210
31 268 、295 、345
4 正丁醇部分
4.1 正丁醇部分提取物的化学成分
从正丁醇部分共分离出了 18种化合物 ,合成了
一种衍生物。
Yu Shao 等[ 10]用 60 kg中国云南产旋覆花 ,加乙
醇室温提取 ,浓缩 ,水沉后 ,分别用正己烷 、氯仿 、乙
酸乙酯 、正丁醇萃取 。1.5 kg 正丁醇萃取物 ,上硅胶
柱 ,用氯仿-甲醇(10:1 ~ 1:1)进行梯度洗脱 ,分离出
两种二萜苷 17-O-β-D-glucopyranosyl-16-β-H-ent-kau-
ran-19-oic acid(33 ,35 mg ,0.000058%),17-O-β-D-glu-
copyranosyl-16-β-H-ent-kauran-19-oic acid-19-O-β-D-
glucopyranoside(34 , 54 mg , 0.00009%)。以及六种已
知化合物:2-O-β-D-glucopyranosylatractylogenin(36 ,456
mg , 0.00076%)、 4′, 5 , 7-trihydroxy-3.6-dimethoxy
foavone-7-O-β-D-glucopyranoside ( 37 , 500 mg ,
0.00083%)、 isorhamnetin-3-O-β-D-glucopyranoside (异
槲皮素)(38 , 150 mg , 0.00025%)、rhamnetin-3-O-β-D-
glucopyranoside 。(槲皮素)(39 , 70 mg , 0.00017%)、
kaemferor-3-O-β-D-glucopyranoside(山奈酚)(40 , 240
mg ,0.0004%)和 sitosterol-3-O-β-D-glucopyranoside(谷
甾醇)(41 ,60 mg ,0.0001%)。并由33水解得衍生物
17-hydroxy-16-β-H-ent-kauran-19-oic acid(35)。
Eun Jung Park 等[ 11]用韩国产旋覆花 7.8 kg ,加
80%甲醇超生提取三小时 ,浓缩提取液水沉 , 滤液
分别用正己烷 、氯仿 、正丁醇萃取;正丁醇萃取物
322.0 g 上硅胶柱 ,用氯仿-甲醇(20:1-1:20)洗脱 ,
初步分得十三部分 ,经高效液相色谱纯化得三种酰
化的黄酮苷 patuletin 7-O-(6”-isobutyryl)glucoside(42 ,
24 mg , 0.000308%)、patuletin 7-O-[ 6″-(2-methylbu-
tyryl)] glucoside(43 , 5 mg , 0.000064%)、patuletin 7-O-
(6”-isovaleryl)glucoside(44 ,3 mg ,0.000038%), 以及
七种已知成分 hispidulin 7-glucoside(45 , 6 mg , 0.
000076%)、patulitrin(46 , 70 mg , 0.00090%)、nepitrin
(47 , 60 mg , 0.00077%)、 kaempferol(48 , 60 mg , 0.
00077%)、 axillarin(49 , 60 mg , 0.00077%)、 patuletin
(50 ,9 mg ,0.000114%)和 Luteolin(藤黄菌素 、毛地黄
黄酮)(51 , 10 mg , 0.000128%)。通过 DPPH 试验证
明正丁醇提取物有抗氧化活性 。So Ra Kim 等[ 12]认
为 42 、47和 49有抗氧化活性 ,并且 A环 6位甲氧基
和 B环 3′、4′位羟基对活性重要 。
图 4 正丁醇部分提取物
Fig.4 Compounds 33 ~ 51 from extraction of BuOH
506 天然产物研究与开发                      Vol.18
4.2 化学成分的理化常数
表 3 化合物33~ 44的理化常数
Table 3 properties of compounds 33~ 44
化合物 Compound 分子式M.F. 性状 Shape mp.(℃) [α] UVλmax(MeOH)
33 C26H42O 针状结晶 230~ 232 D-81.07°(MeOH c0.18) -
34 C32H52O13 针状结晶 224~ 226 D-70.85°(MeOH c0.09) -
35 C20H32O3 无色针状结晶 182~ 184 - -
42 - 黄色粉末 147~ 149 D-0.35°(MeOH c1.00) 372、258
43 - 黄色粉末 - D+0.22°(MeOH c1.00) 368、256
44 - 黄色粉末 - D+0.24°(MeOH c1.00) 374、259
5 展望
从20世纪 80年代起 ,人们对欧亚旋覆花的化
学成分进行了研究 ,目前从花和它的地上部分分离
出40多种成分 ,但只对氯仿提取物少数成分进行了
药理研究 ,其它许多提取物还有待研究。我们对欧
亚旋覆花地上部分用不同工艺的乙醇提取物进行药
理试验 ,纽体 、热板 、甩尾和福尔马林舔足试验表明
乙醇提取物具有明显抑制炎症疼痛和神经疼痛的作
用(另文发表),可以进一步寻找镇痛作用的有效成
分并研究它的作用机理 ,研究它们的合成及其构效
关系。文献还对 ergolide 的抗炎机理从细胞水平上
进行了研究 ,试验表明该化合物同时具有 iNOS 和
COX-2抑制作用 ,可以艺其为先导化合物进行深入
研究 。
参考文献
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