青藤属植物化学成分和药理作用研究进展

2021-05-06 07:35甘杰谭钦刚桂林医学院广西桂林541199
中南药学 2021年4期
关键词:萜类青藤类化合物

甘杰,谭钦刚(桂林医学院,广西 桂林 541199)

青藤属(Illigera)是莲叶桐科(Hernandiaceae)第二大属植物,在全世界约有30 种,主要分布于亚洲和非洲南部的热带地区,我国有14 种1亚种6 变种,分布于云南、四川、贵州、广西、广东、湖南、福建及台湾等地[1]。青藤属大多具有消肿止痛、活血散瘀之功效[2-3],广西壮族民间常用于治疗风湿类疾病[4]。如大花青藤(I.grandiflora)气微,味甘、辛、涩,具有散瘀消肿、解热之功效,主治跌打损伤、骨折,需捣敷外用[2];小花青藤(I.parviflora)性味辛、温,具有祛风除湿、消肿止痛之功效,主治风湿性关节痛、小儿麻痹后遗症、肢体麻木等,用法为煎汤或泡酒[3];红花青藤(I.rhodantha)性味甘、辛、涩、温,具有祛风散瘀、消肿止痛之功效,用法为水煎冲酒服或浸酒内服且用酒外搽[2]。目前国内外对该属植物的研究主要集中在香青藤(I.aromatica)、台湾青藤(I.luzonensis)、蒙自青藤(I.henryi)等,且研究大多集中在植物的叶、花、枝和植物的整体上,针对植物的根、茎、枝干的研究较少。现通过对青藤属植物化学成分和药理作用进行综述,为青藤属植物的深入研究和资源开发提供参考。

1 青藤属植物的主要化学成分[5-27]

青藤属植物含有多种化学成分,主要有生物碱类、萜类、木脂素类、挥发油类、脂肪酸类等,其中阿朴啡类生物碱为其主要活性成分。

1.1 生物碱类

从20世纪60年代开始,研究发现青藤属植物中含有大量的生物碱类化合物,主要有阿朴啡类、酰胺类、有机胺类。

1.1.1 阿朴啡类衍生物 阿朴啡类生物碱是青藤属植物的主要化学成分,具有丰富的药理作用,其中从台湾青藤中分离得到31 个,从香青藤中分离得到10 个,从大花青藤中分离得到5 个,从小花青藤中分离得到4 个,从披针叶青藤中分离得到2 个,除去重复的化合物,已鉴定出的阿朴啡类生物碱有44 个,具体化合物名称、来源见表1[5-18],结构式见图1。图中除化合物1 为苄基四氢异喹啉类生物碱,其余阿朴啡类生物碱皆具有四环母核结构,根据其母核取代基的不同可以将阿朴啡类生物碱分为简单阿朴啡类、氧化阿朴啡类、脱氢阿朴啡类、二聚体阿朴啡类4 类。取代基特点为芳环上取代基为OH、OCH3、-CH2O-等含氧官能团,N 上取代基大多为OH、CH3、COCH3等,C-6a 上绝对构型(R、S构型)的变化。

图1 阿朴啡类生物碱结构Fig 1 Structures of apophine alkaloids from Illigera genus

1.1.2 酰胺类生物碱 Chen 等[7]从台湾青藤中分离得到了5 个结构相似的酰胺类生物碱,分别 为:N-phenethylcinnamide(45),N-trans-feruloyltyramine(46),N-trans-sinapoyltyramine(47),N-cis-feruloyltyramine(48),N-cis-sinapoyltyramine(49)。Huang 等[9]从该植物中分离得到唐松福林碱(thalifoline,50)。化合物结构见图2。

图2 酰胺类生物碱结构Fig 2 Structures of amide alkaloids from Illigera genus

1.1.3 其他类型生物碱 Huang 等[9]从台湾青藤中分离得到(6-methoxy-9H-β-carbolin-1-yl)-(4-methoxy-phenyl)-methanone(51)、深山黄堇碱(pallidine,52)、烟碱酸(nicotinic acid,53)和尿囊素(allantoin,54)。Ross 等[24]从I.pentaphylla中分离得到一个啡类有机胺碱,命名为thaliporphinemethine(55)。Li 等[14]从大花青藤中分离得到一个对二苯并吡咯啉碱(-)-grandifloramine(56)。化合物结构见图3。

图3 其他类型生物碱结构Fig 3 Structures of other types of alkaloids from Illigera genus

1.2 萜类

近年来,学者从香青藤中分离得到了许多单萜衍生物及倍半萜化合物,多数萜类化合物都具有良好的生物活性。单萜二聚体(57 ~59)[19]、倍半萜烯(63 ~64)[21]、单萜酯(60 ~62,65 ~67)[10,13]等萜类化合物均是从香青藤中分离得到。Zhou等[20,22]从心叶青藤(I.cordata)的地上部分分离得到7 个双单萜类化合物(68 ~74)。萜类化合物结构和名称分别见图4和表1。

1.3 酚酸类

酚酸类化合物在青藤属中含量丰富,是青藤属中重要的活性来源。目前,从青藤属中共分离得到21 个化合物(75 ~95),其中来源于台湾青藤14 个,来源于香青藤6 个,来源于披针叶青藤1 个[5-18]。具体结构、名称和来源见图5和表1。

表1 阿朴啡生物碱及酚酸类化合物植物来源Tab 1 Plant sources of apophine alkaloids and phenolic acids

1.4 木脂素类

青藤属植物中木脂素含量较少,目前仅从台湾青藤中发现了两个木脂素类化合物,分别为(-)-yatein(96)和(-)-deoxypodophyllotoxin (97)[7]。化合物结构如图6所示。

图4 萜类化合物结构Fig 4 Structures of terpenoids from Illigera genus

图5 酚酸类化合物结构Fig 5 Structures of phenolic acid compounds

图6 木脂素类化合物结构Fig 6 Structures of lignans from Illigera genus

1.5 甾体类

大多数青藤属植物都含有甾体化合物。袁阿兴等[16]最早从披针叶青藤中分离得到过β-谷甾醇(98),有学者分别从香青藤[23]和蒙自青藤[15]中分离得到98、豆甾醇(99)、胡萝卜苷(100)。Chen 等[7]又在台湾青藤中发现了98、99、β-sitostenone(101)、stigmasta-4,22-dien-3-one(102)、6β-hydroxystigmast-4-en-3-one(103)。具体结构如图7所示。

图7 甾体类化合物结构Fig 7 Structures of steroids from Illigera genus

1.6 香豆素和黄酮类

Zhang 等[12]首次从香青藤中提取得到1 个异香豆素甘草醇(glycyrol,104)和3 个黄酮类化合物,分别为甘草素(liquiritigenin,105)、甘草黄苷(liquiritin,106)和异甘草素(isoliquiritigenin,107)。结构如图8所示。

图8 香豆素和黄酮类化合物结构Fig 8 Structures of coumarins and flavonoids from Illigera genus

1.7 脂肪类

脂肪族化合物在青藤属中报道较少,目前已有记录的有正三十三烷[16](108),2 个长链脂肪酸stearic acid(109)、palmitic acid(110)[7],2 个长链癸二丁醇酯illigerone A(111)、illigerone B(112)[15]及长链烯烃squalene(113)[9]。结构如图9所示。

图9 脂肪族化合物结构Fig 9 Structures of aliphatic compounds from Illigera genus

1.8 挥发油

对青藤属挥发油的研究主要集中在香青藤和三叶青藤上。莫善列等[25]采用GC-MS 的方法分析了香青藤中挥发油的化学成分,发现香青藤挥发油主要组分为α-蒎烯、β-蒎烯、α-水芹烯、异丙基苯、β-水芹烯、α-没药烯和α-桉叶油醇等。刘兰军等[26-27]对三叶青藤的挥发油进行了研究,发现其主要成分有芳樟醇、棕榈酸、十三烷酸、反式十烯酸等。

2 药理作用和机制

现代研究表明,青藤属植物药理作用十分广泛,具有解热镇痛抗炎、抗肿瘤、抗血栓及胆碱酯酶抑制等作用。

2.1 解热镇痛抗炎作用

青藤属植物大多具有解热镇痛抗炎作用。如披针叶青藤,又名黑吹风,能治疗风湿骨痛、肥大性脊椎炎[28]。民间常用黑吹风藤茎泡茶,有解热、镇痛、止痢的作用;小花青藤具有祛风散瘀、消肿止痛的作用[29];三叶青藤为红花青藤的干燥地上部分,在临床上可用于治疗风湿性关节炎、跌打肿痛、小儿麻痹后遗症等[30]。

李江等[31-32]研究显示三叶青藤醇提物能轻微地提高热水缩尾实验和醋酸扭体实验中小鼠痛觉反应的潜伏期,但未能减少醋酸所致小鼠扭体的次数,说明三叶青藤醇提物没有明确的镇痛作用。但三叶青藤的抗炎极性部位筛选实验表明,其正丁醇浸膏和水层浸膏对急性炎症导致的毛细血管通透性增高和慢性迟发性增殖性炎症所致的肉芽肿形成均有明显的抑制作用[33]。

黄博等[34-35]建立了小鼠DBA/1 小鼠胶原性关节炎模型,采用关节炎指数评分法,实验表明三叶青藤正丁醇部位能改善胶原诱导的类风湿关节炎(CIA)小鼠局部关节肿胀,下调血清中IL-23和IL-17 水平,减少滑膜炎症程度,其机制可能与调节IL-23/IL-17 轴有关。进一步对三叶青藤木脂素苷类成分进行研究发现三叶青藤木脂素苷类成分能显著改善小鼠的关节炎指数和关节病变程度,明显降低外周血中的IL-17、IL-23 的含量,并且三叶青藤木脂素苷类高剂量组能显著降低CIA 小鼠脾淋巴细胞中Th17 细胞亚群的比例。

NO 抑制率是评价化合物抗炎活性的重要指标之一,体外实验表明,青藤属植物中萜类成分(61、65 ~67、71 ~74)[13,22]可以拮抗脂多糖诱导的巨噬细胞产生NO。

2.2 抗肿瘤作用

青藤属阿朴啡类生物碱大多具有细胞毒性。Chen 等[7]从台湾青藤中分离得到22 个化合物,通过MTT 比色法,以阿霉素作为阳性对照,评这些化合物对人结直肠腺癌上皮细胞(DLD-1)、人急性淋巴白血病细胞(CCRF-CEM)、人早幼粒白血病细胞(HL-60)、人神经母细胞瘤细胞(IMR-32)的毒性,其中化合物97 细胞毒性最强,具有潜在药用价值。

香青藤中阿朴啡类生物碱也具有抗肿瘤活性[11],化合物32、33 和36 对人宫颈癌细胞系(Hela)及SMMC-7721 细胞系具有中等的抑制作用,化合物32还能拮抗人乳腺癌细胞系(Bcap-37)。

Li 等[15]从蒙自青藤中的得到一长链癸二丁醇酯(111),研究表明,该化合物对HL-60、肺癌细胞(A549)、SMMC-7721、人乳腺癌细胞系(MCF-7)及结肠腺癌细胞(SW480)具有中等的抑制作用。

2.3 胆碱酯酶抑制作用

Dong 等[10]从香青藤中分离得到的3 个化合物(31、61、62)具有中等的丁酰胆碱酯酶(BuChE)抑制活性,化合物10 和18 具有中等的乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制活性,化合物31 则有较弱的AChE 抑制活性。Li 等[14]从大花青藤中分离出3个生物碱,化合物10 和56 表现出对AChE 的中等抑制作用,而化合物40 表现出对BuChE 的中等抑制作用。

2.4 抗血栓作用

研究发现,青藤属植物具有显著的抗血小板聚集作用和血管舒张活性。实验表明,化合物10、12、15、19、21、23、39、80、81 具有显著的抗血小板聚集作用,化合物10、22 则具有显著的血管舒张活性[8-9]。

2.5 其他作用

N-methylactinodaphnine(21)被证明是苯肾上腺素的简单竞争性拮抗剂,能竞争性抑制去甲肾上腺素引起的大鼠输精管的收缩和拮抗苯肾上腺素引起的大鼠脾脏收缩。此外相对α1A-肾上腺素受体亚型,它对α1B-肾上腺素受体亚型更具选择性[36]。

青藤属植物还具有抑菌活性[37],红花青藤的醇提物对煎青枯雷尔氏菌和立枯丝核菌有较好的抑菌活性。

3 结语

青藤属植物在我国分布广泛,资源丰富,在中国西南地区有着悠久的药用历史,大多具有祛风止痛、散瘀消肿的作用,具有良好的开发潜力。青藤属植物的主要化学成分为生物碱、萜类和酚酸类,其提取物在抗炎镇痛、抗肿瘤、改善血液循环等方面具有良好的药理活性。目前,青藤属植物的研究并不详细和深入,其抗炎镇痛的作用明确,但是针对其具体抗炎有效部位、抗炎机制和抗炎有效成分的研究还不够详尽。青藤属中最为丰富的阿朴啡类生物碱大多具有良好的细胞毒性,但其机制还需进一步研究。青藤属植物的开发也不广泛,目前有过报道的有台湾青藤、香青藤、蒙自青藤,而红花青藤、小花青藤、大花青藤等罕见报道。

本文综述了青藤属植物的化学成分及药理作用研究状况,为进一步深入研究青藤属植物的化学成分、生物活性及其机制提供了参考,并为其同属植物的资源开发利用提供依据。

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