构树的化学特性和药理作用研究进展

许明录,汤波,靳鹏飞,郭素华,杨艳

（河南科技学院,河南新乡453003）

构树（Broussonetia papyrifera L.vent）为桑科（Moreaceae）构树属（Broussonetia）多年生落叶阔叶乔木[1],雌雄异株,又名叫楮树,我国有3种.构树的树皮、树杆、树叶、果实均可以利用.构树做为我国的一种传统药材,几乎各个部位皆可入药,其主要入药的部位有枝条、果实、除去外皮的内皮、茎皮部乳汁、叶和根,分别称楮茎、楮实、楮树白皮、楮皮间白汁、楮叶和楮树根,楮实可食用.构树叶蛋白质含量丰富,属优良的木本蛋白质饲料,构树木材黄白色,质轻而软,可做箱板及供炭薪用.我国传统中医理论认为,构树能祛风、利尿、凉血、杀虫解毒[2-3].现代化学成分研究表明,从构树不同部位中分离出新的化合物,药理学研究表明,楮树具有多种生物学活性,如抗真菌、抗氧化、抗血小板、抗肝细胞毒作用,酪氨酸酶抑制活性和α-葡萄糖苷酶抑制作用,用于治疗各种真菌感染、癌症、糖尿病等症[3-5].本文对构树近几年来新的化学成分及药理活性的研究进行了综述.

1 化学成分的研究

迄今为止,已从构树的根、茎、树皮、叶和果实等部位分离得到黄酮类、木脂素类、萜类、生物碱和挥发油类等多种类型的化学成分[3].

1.1 黄酮类

目前为止国内外学者已从该植物中分离得到已知的56个各种黄酮类[3-6]和两个新的查耳酮类化合物3,4-Dihydroxyisolonchocarpin和4-Hydroxyisoloncarpin,此外还有首次分离得到已知的黄烷类Kazinol E和芴酮类Broussfluorenone A和Broussfluorenone B等[7].其结构类型为黄烷、黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇、查耳酮、橙酮等7种类型,大多具有异戊烯基取代.

1.2 二苯丙烷类

目前国内外学者从构树中分离得到十个二苯丙烷类化合物.其名称及结构如下[3]：Broussonin A、B、C、D、E、F、Kazinol F、1-（2′,4′-dihydroxy-phenyl）-3-（4′-hydroxyphenyl）propane、1-（2′,4′-dihydroxy-3′-prenylphenyl）-3-（4′-hydroxyphenyl）propane、1-（4′-hydroxy-2′-methoxyphenyl）-3-（4′-hydroxy-3′-prenylphenyl）propane.

1.3 木脂素类

Mei R Q等从构树果实中分离得到9个新木脂素chushizisins A-I和已知的3个木脂素类化合物,threo-1-（4-hydroxy-3-methoxyphenyl）-2-{4-[（E）-3-hydroxy-1-propenyl]-2-methoxyphe-noxy}-1,3-propanediol,erythro-1-（4-hydroxy-3-methoxyphenyl）-2-{4-[（E）-3-hydro-xy-1-prope-nyl]-2-methoxy phenoxy}-1,3-propanediol和3-[2-（4-hydroxyphenyl）-3-hydroxyme thyl-2,3-dihy-dro-1-benzofuran-5-yl]pro-pan-1-ol[8].

1.4 萜类化合物

KoH H等人,在构树叶中分离三个新的二帖类化合物Broussonetone A、B、C[9],Feng W S等人分离两个新的megastigmane O-glucopyranosides类倍半萜化合物[10],Lin LW等研究报道构树的根中桦木醇和桦木酸的含量较高[20].

1.5 生物碱类

对于构树生物碱的研究并不多,其中以日本学者的研究较为深入.Shibano等先后从小构树（Broussonetia kazinoki SIEB.）中分离得到吡咯烷类生物碱构树碱（broussonetine）A-Q,构树宁碱（broussonetinine）A和B[11].Tsukamoto等从构树的枝条中分离得到构树碱R、S、T、U、V和构树碱W、X、M1、U1、J1和J2,经结构鉴定确定均为吡咯烷类生物碱[12].

1.6 脂肪酸类和挥发油类

林文群等研究发现,构树种子成分以不饱和脂肪酸为主,总量为90.69%,其中必需脂肪酸的含量为85.42%[13].黄宝康等从楮实子中共分离鉴定了l7个脂肪酸,主要有亚油酸、棕榈酸、硬脂酸等,其中不饱和脂肪酸占80%以上[14].

1.7 氨基酸及矿物质

构树果实中至少含有16种以上的氨基酸,其中7种为人体必需氨基酸.以100 g干燥样品计,楮实子总氨基酸含量合计为12.44 g,其中人体必需氨基酸为3.92 g（31.5%）[14].此外,构树叶也含有粗蛋白、粗脂肪和各种氨基酸等.构树种子中含有人体必需且具有重要药理活性的微量元素Fe、Mn、Co、Zn和Mo等.

2 生物活性

2.1 抗真菌作用

楮树根皮中分离出的BmusoninA-F、Broussinol、Broussin、Demethylbroussin、2,4,4′-Trihydroxychalcone和4,4′-Dihydroxy-2′-methoxychalcone具有较好的抗菌的作用[15-16].SohnHY等人发现构树根皮中分离得到的Papyriflavonol A也具有很强的抗真菌作用[17].这一结果表明构树可能发展成为新的抗菌药物.

2.2 抗氧化作用

Mei R Q等在构树果实中分离得到了12个木脂素类化合物,并对H2O2诱导的PC12细胞损伤的抗氧化活性检测结果均有一定的效果,DPPH自由基的消除能力检测结果,其中5个化合物表现出有较好的自由基的消除能力[8].Ko H H等在构树叶中分离三个新的二帖类化合物Broussonetone A、B、C,其对超氧化物歧化酶抑制活性中均显示出较高的活性[9].Tsai F H等研究报道构树的根、皮、叶和果实的提取物对DPPH,ABST和H2O2的消除能力均表现出一定的效果[18].

2.3 抑制类脂氧化和血管平滑肌增殖作用

Horng等发现,从健康楮树的根皮中分离得到的Broussoaurone A、Broussoflavan A、Broussflavonol C和G具有强烈抑制类脂氧化作用,而且前三者还能抑制小鼠血管平滑肌增殖,这些作用这些化合物有治疗动脉粥样硬化和心血管疾病的潜力[19].

2.4 抗炎镇痛作用

Lin LW等发现构树根中含量较高的桦木醇和桦木酸以及构树的果实粗提物对抗疼痛和抗炎效果较好[20].

2.5 抗血小板凝集

Lin C N等人研究发现从楮树的根皮中分离得到的黄酮类化合物中,Broussochalcone A、Broussoaurone A、Kazinol A和Broussflavonol F能强烈抑制由花生四烯酸引起的血小板凝聚,这种抑制作用与阿斯匹林相当[21].其中Broussochalcone A、Broussoaurone A和Kazinol A对胶原质、Broussochalcone A对凝血酶引起的血小板凝聚亦有强烈的抑制作用,而阿斯匹林对这两种原因引起的血小板凝聚无抑制性[6].

2.6 抑制心房收缩力和钙拮抗作用

高允生等对楮树叶的乙醇提取物（BPAE）与总黄酮苷（BPF）对家兔和豚鼠离体心房的作用进行了研究.发现BPAE与BPF均有抑制家兔和豚鼠心房收缩力的作用,且BPF的效价强度远大于BPAE,证明BPF是构树叶中抑制心房收缩力的主要有效成分[22].

2.7 抑制酪氨酸酶和蛋白酪氨酸磷酸酶1B的作用

Jang D I等发现,从楮树的根皮中分离得5-[3-（2,4-dihydroxypheny1）propy1]-3,4-bis（3′-methy1-2-buteny1）-1,2-benzenediol是一个能够抑制酪氨酸酶的活性物质[23].Hwang J H等研究发现构树叶和树皮具有很好的抑制酪氨酸酶活性和L-多巴的氧化能力.并在其抑制酪氨酸酶活性的基础上测定其对黑色素生成的抑制作用.结果表明,构树的叶和根皮提取物有望成为新型抗紫外线美白护肤品的潜在来源[24].中科院上海药物研究所Chen R M等研究发现,从楮树中分离得到的Broussochalcone A、Uralenol、3,3′,4′,5,7-Penta-hydroxyflavone和8-（1,1-Dimethyl-ally）-5′-（3-methyl-2-nyl）-buteny1）-3′,4′,5,7-tetrahydroxyfla-vornol和3′-（3-me-thylbut-2-enyl）-3′,4′,7-dihydroxyflavane具有抑制PTP1B的作用,其IC50为36.8、21.5、23.3、4.3和41.5 μM[25].

2.8 抑制重组人分泌型磷脂酶A2（SPLA2s）的活性

Kwak WJ等对构树中分离得到的Papyriflavonol A,进行研究,发现Papyriflavonol A具有选择性的抑制重组人分泌型磷脂酶A2（SPLA2s）的活性[26].研究发现Papyriflavonol A,可显著抑制IIA和V型sPLA2s的活性,对其各自的LC50分别为3.9 μM和4.5 μM）.此外,Papyriflavonol A还可以抑制白三烯的释放以及显著减少IgE依赖型的被动皮肤过敏反应.

2.9 抗糖尿活性

HyungWon Ryu等对构树根部氯仿提取物中分离的12个化合物中3,4-Dihydroxyisolon-chocarpin,4-Hydroxyisoloncarpin,Kazinol E,Broussfluorenone A和Broussfluorenone B等对α-葡萄糖苷酶的抑制活性检测结果具有较好的α-葡萄糖苷酶抑制活性（IC50有2.1、3.6、5.3、11.1、12.0和26.3 μM等）[7].Shibano等研究发现构树枝条中分离得到的生物碱broussonetinesK和L对β-glucosidase,β-galactosidase和β-mannosidase均有抑制作用,这对开发研究治疗Ⅱ型糖尿病提供了新的物质基础与参考[27].

2.10 其他

根皮中分离得到的papyriflavonol A对HepG2细胞有较高的细胞毒作用[9].构树中分离得到的21个黄酮类和酚类化合物中15个化合物对Aromatase均有活性.有据研究报道构树的果汁有促进学习、改善记忆的作用,构树的复方制剂还少丹能使小鼠体温明显升高,具有补肾健脾之功效,并能降低高血脂症大鼠血清总胆固醇、甘油三酯,降低全血粘度,血浆粘度,具有调节血脂及改善血液流变学的作用[28].

3 总结和展望

构树为桑科植物在我国有悠久的用药历史,构树在我国分布较广,资源丰富,但国内研究较少.目前在构树中已分离得到近百余种化合物,现代药理学研究也表明其具有多种生物活性,今后应该以其为先导化合物的结构修饰和改造.应将现代药理研究与其物质基础研究相结合,对构树进行深入的研究与开发.

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