郑莉萍,王庭芳,熊礼燕,邹 豪,张 川
(1.福建中医药大学药学院,福建 福州 350108;2.第二军医大学药学院新药研究中心,上海 200433)
树参属植物化学成分及药理活性研究进展
郑莉萍1,2,王庭芳1,2,熊礼燕2,邹 豪2,张 川1,2
(1.福建中医药大学药学院,福建 福州 350108;2.第二军医大学药学院新药研究中心,上海 200433)
五加科Araliaceae树参属Dendropanax植物含有多种结构类型的化学成分,主要为多炔类,萜类,皂苷,挥发油等;用于瘫痪、偏头痛、臂丛神经炎、风湿性及类风湿性关节炎、扭伤、痈疖、小儿麻痹后遗症、月经不调等疾病的治疗,有抗心律失常、抗癌、抗菌和抗风湿、抗动脉粥样硬化、抑制酪氨酸酶的活性、抗肝炎病毒等药理活性。本文对树参属植物的化学成分及药理活性进行综述,为进一步开发利用该属植物提供参考。
树参属;化学成分;药理活性
五加科Araliaceae树参属Dendropanax植物全属有80余种,分布于热带美洲和亚洲东部。我国有16种,主要分布于西南部至东南部[1]。据《中华本草》记载:树参属中的树参Dendropanaxdentiger(Harms)Merr.以根或枝叶入药,其性甘味辛,归肝、肺经。主要功效为:祛风除湿、舒筋活络、壮筋骨、活血。主要用于瘫痪、偏头痛、臂丛神经炎、风湿性及类风湿性关节炎、扭伤、痈疖、小儿麻痹后遗症、月经不调等[2]疾病的治疗。树参属植物是常用民间草药,《贵州民间药物》、《浙江民间药物》、《广西本草选编》、《福建药物志》、《江西草药》、《全国中草药汇编》均有收载,且随着国内外学者对五加科的人参、三七、刺五加、西洋参等名贵的滋补强健中药研究的深入,人参近缘植物的研究也引起人们的极大兴趣。但目前国内外有关树参属植物的研究报道较少,因此,有必要对树参属植物进行系统的化学和药理研究,为综合开发利用打下基础。本文对树参植物的化学成分及药理活性的研究进展进行综述,以期为今后该属植物的研究提供参考。
目前为止,从树参属植物中分离鉴定的化学成分主要为多炔类、萜类、皂苷及挥发油等。
1.1多炔类化合物 多炔类化合物及其衍生物是一种非常重要的植物次生代谢产物[3],这类化合物在结构上含有一个或多个乙炔基团。天然多炔类成分主要分布于五加科,桔梗科,菊科,海桐花科,木犀科,檀香科和伞形科,具有抗癌、抗菌和抗疲劳等活性[4]。早在1975年日本学者对树参属植物Dendropanaxtrifidus进行研究,并从中分离得到了2个多炔类化合物[5,6],cis-9,17-Octadecadiene-12, 14-diyne-1, 16-diol(1),16(R)-hydroxyoctadeca-9 (Z), 17-dien-2, 14-diynoic acid(2)。1999年Oka等[7]还从该植物中分离到多炔类化合物cis-9,trans-16-octadecadiene-12, 14-diynoic acid (3)。从该属植物Dendropanaxarboreus中分离得到多炔类化合物cis-1, 9, 16-hepatadecatriene-4, 6-diyne-3, 8-diol[8],falcarinol (4),dehydrofalcarinol (5),diynene (6),falcarindiol (7),dehydrofalcarindiol (8),dendroarboreols A (9)、B (10)[9]。韩国学者Park等[10]从DendropanaxmorbiferaLeveille中提取分离得到化合物(9Z, 16S)-16-hydroxy-9, 17-octadecadiene-12, 14-diynoic acid (11)。
1.2倍半萜类化合物 倍半萜类化合物是从树参属中分离提取最多的一类化学成分,主要存在于该属植物的叶、花、树皮及果实中。到目前为止,已经分离得到多种倍半萜类成分。Yoshihara等[11]研究了Dendropanaxtrifidus花,树皮,果实中倍半萜(12-30)及其含量,所鉴定的倍半萜及其含量如下表1。其中丁子香烯占叶挥发油总量的63%,而在花和树皮中痕量,germacrene-D在树皮挥发油中高达73%,其中多数倍半萜具有手性。Ahn等[12]选择β-elemene,α-selinene, β-selinene, germacrene D, and δ-cadinene作为五种指标成分对影响Dendropanaxmorbifera中倍半萜含量因素做了分析,发现不同的采收季节对倍半萜含量有显著影响。从Dendropanaxgonatopodus叶中分离得到倍半萜β-elemene等[13]。
1.3三萜类化合物 除了倍半萜类成分外,还从该属植物中分离得到5个三萜类化合物[9~15],dendropanoxide (31)、α-粘霉烯醇(α-glutinol) (32)、β-香树脂醇(β-amyrin) (33)、α-香树脂醇(α-amyrin) (34)、羽扇豆醇(35)。
表1. 三菱果树参中提取的挥发油
1.4皂苷类化合物 皂苷类化合物在五加科植物中分布广泛。五加科中贵重药材如人参、三七等所含有的皂苷类成分得到了系统的研究。树参属植物中也含有皂苷类化合物。树参嫩芽中皂苷的含量高达8.79﹪,为人参根总皂苷含量的3倍左右[17]、其根茎含鹅掌楸苷[2]。日本学者Tanaka等[18]对五加科多种植物的甲醇提取液进行研究,发现Dendropanaxtrifidus的甲醇提取液中含有人参皂苷-Re。Dendropanaxtrifidus的果实中含有C3XGal花青苷[19]。韩国学者Chung等[20]从韩国草药DendropanaxmorbiferaLeveille的甲醇提取部位中分离得到两个新的环形苷oleifoliosides A(36),oleifoliosides B(37)。
1.5挥发油成分 挥发油类成分主要从该属植物的茎、叶、花、树皮及果实中分离得到。Chung等[20]采用水蒸气蒸馏法提取,气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析鉴定,从Dendropanaxmorbifera花的挥发油总提物中鉴定了γ-榄香烯(18.59%), tetramethyltri-cyclohydrocarbon (10.82%),β-(34)蛇床烯(10.41%),α-zingibirene (10.52%)等27个挥发油类化学成分。PINO等[21]采用GC和GC-MS从古巴DendropanaxarboreusL.叶的挥发油总提物中分离鉴定了以萜烯醇(21.2%),γ-桉叶(油)醇(16.3%),匙叶桉油烯醇(10.0%)等为主的96种挥发油类化学成分。Richmond等[22]采用水蒸气蒸馏法提取,气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析鉴定,发现Dendropanaxcapillaris叶的挥发油中仅含β-蒎烯 (25.3%),6-3-carene (44.7%),胡萝卜烯(17.1%)和dauca-5, 8-diene (12.9%) 4种挥发油成分。Setzer等[13]从Dendropanaxgonatopodus叶中分离得到β-elemene,α-selinene,β-selinene,germacrene D,δ-cadinene,valerianol,(E)-2-hexenal,γ-eudesmol等挥发油类成分。Yoshihara等[11]对Dendropanaxtrifidus的花,树皮,果实三个药用部位的挥发油的组成进行了分析,发现19种挥发油在不同部位的含量有很大的差别。
1.6其他 此外,还从树参属中分离得到其他化合物,如:β-谷甾醇、trans-phytol[9]、丁香苷、蔗糖、硬脂酸[2]等。
2.1抗心律失常 黄敬耀等[23]研究表明,树参叶水煮醇沉制成的注射液对几种不同类型的整、离体心脏心律失常模型均有一定的拮抗作用。还有明显拮抗ISO或Adr对整、离体心脏心率的正性变时作用,中枢抑制作用及降压等药理作用,提示其抗心律失常作用可能是间接和或直接阻滞了心肌细胞膜对Na+或/和Ca2+转运的结果,该作用似乎与β-受体也有一定的关系。在家兔实验中,发现该注射液有显著的降压作用而影响心率不明显。这可能与减少心肌氧和能量的消耗有关。因此树参叶具有良好的抗心律失常作用,同时又能提高心肌耐缺氧的能力,这对心律失常患者来说尤其显得有益。
2.2抗癌Dendropanaxcf.querceti叶的酒精提取物对Hep-G2、A-431和H-4IIE3种癌细胞株具有较强的细胞毒活性,从中分离鉴定的羽扇豆醇能够抑制DNA拓扑异构酶Ⅱ的活性[14]。Zhang等[24]也证实羽扇豆醇具有抑制DNA拓扑异构酶Ⅱ活性的作用,抗肿瘤的效果甚至赶上临床常用的抗癌药物依托泊苷etoposide。Dendropanaxarboreus粗提物具有抗肿瘤活性,其中多炔类成分falcarinol能选择性的作用于癌细胞产生细胞毒活性,而dehydro-falcarinol,diynene,falcarindiol,dehydrofalcarindiol,dendroarboreols A、B具有细胞毒活性,但却没有选择性[8]。Setzer等[8]从Dendropanaxarboreus植物叶中分离得到cis-1, 9, 16-hepa-tadecatriene-4, 6-diyne-3, 8-diol选择性的作用于癌细胞株Hep-G2、A-431、H-4IIE、L-1210,但对肝细胞没有毒性。
2.3抗菌抗病毒抗幼虫 植物挥发油逐渐被开发利用,作为天然的杀虫剂,能够抗真菌抗微生物等[24~26]。Chung等[20]研究发现Dendropanaxmorbifera花的挥发油总提物对埃及伊蚊的幼虫具有很好的杀灭作用,LC50=62.32 ppm,LC90=131.21 ppm,活性物质被初步证实为含量较大的α-zingibirene (10.52%)。 Chung等[15]从DendropanaxmorbiferaLeveille中分离鉴定的oleifoliosides B,dendropanoxide对氯喹敏感型恶性疟原虫具有显著的抑制作用,IC50分别为 6.2,5.3 μM。而对SK-OV-3细胞株没有明显的细胞毒活性,IC50>150 μM。天然的多炔类成分也具有抗真菌的作用,Dendropanextrifidus叶中提取得到的cis-9, 17-octadecadiene-12, 14-diyne-1, 16-diol, 16 (R)-hydroxyoctadeca-9 (Z), 17-dien-l2, 14-diynoic acid具有良好的抗真菌效果[5]。
2.4抗动脉粥样硬化 Chung等[20]研究了DendropanaxmorbiferaL.叶的挥发油总提物对高脂食物饲养的雄性Wistar小鼠降血脂活性。口服给药50、100和200 mg/(kg·d)2周后,能显著的降低小鼠血清中的总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白胆固醇的水平,同时能显著的提升高密度脂蛋白胆固醇水平,且呈现一定的剂量依赖性。因此D. morbifera具有显著的降血脂活性,有望开发成为新型安全有效的防治心血管疾病的候选药物。
2.5抗补体活性 韩国学者Park等[10]首次对韩国常用草药DendropanaxmorbiferaL.叶中分离得到的1个多炔类化合物和6个已知的化合物进行体外抗补体活性实验研究。实验结果表明该多炔化合物具有显著的抗补体活性,IC50=56.98 μM,而其他化合物不具有抗补体活性。
2.6抗风湿 国内学者郭元敏等[29]观察了树参麻黄防己汤治疗痹证(风湿性关节炎)的疗效。该方中树参用量大于50 g疗效更佳。参照国家中医药管理局制定的《中医病证诊断疗效标准》进行疗效观察。在58例中医门诊患者中治愈40例,好转13例,未愈5例,总有效率91.4%。刘日才等[30]也对树参麻木汤治疗痹症的疗效进行了临床观察,观察说明,树参麻木汤对风寒湿痹型、湿热痹阻型、痰瘀痹阻型、络损血瘀型四型痹证具有良好镇痛、消肿作用,效果显著。观察结果表明,年龄越小,病情越短,效果越好,说明该病宜及早治疗。
此外,树参还具有抗肝炎病毒、肝脏保护作用,能够治疗脂肪肝、肝炎和肝硬化。树参提取物能够对抗紫外线,抑制酪氨酸酶活性,减少黑色素的生成,起到美白作用。还有抗氧化,调解性功能,治疗前列腺炎等作用。
树参属植物作为一类常用的民间草药,有着悠久的明间用药历史,资源丰富,药理作用广泛,且作为人参的近缘植物树参属植物具有潜在的药用研究价值,但迄今为止树参属植物中仅Dendropanaxmorbifera,Dendropanaxarboreus,Dendropanaxgonatopodus,Dendropanaxcf.querceti.Dendropanaxcapillaris,Dendropanaxtrifidus等6种植物有化学及药理活性的报道,且相关的药理活性研究以各部位的总提物为主要对象,因此有必要对本属植物的化学和药理活性进行系统深入的研究,阐明主要的活性物质基础和药理作用机制,结合祖国的传统医学与现代药学研究技术,为我国民间传统用药提供理论指导,同时为有效合理开发和综合利用树参属植物资源提供重要的参考价值。
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2010-05-10
[修回日期] 2010-06-30
ProgressofchemicalconstituentsandpharmacologicalresearchofDendropanax
ZHENG Li-Ping1,2, WANG Ting-Fang1,2, XIONG Li-Yan2, ZOU Hao2, ZHANG chuan1,2
(1. School of Pharmacy, Fujian traditional medine and pharmaceutical university, Fuzhou 350108, China; 2. New drug research center, School of Pharmcy, Second military medical university, Shanghai 200433, China)
ObjectiveTo presente a view of chemical and pharmacological study onDendropanaxand lay a solid foundation for further research.MethodsRelevant literature of Dendropanax were searched and summarized.ResultsandConclusionThe main chemical constituents of Dendropanax were essential oils, terpene, polyacetylene, saponins, etc,which had effects of anti-arrhythmic, anti-rheumatism, anti-cancer and anti-atherogenic, anti-microbial, anti-oxidant as well as liver protecting and inhibit tyrosinase activity, which could provide the evidence for further exploitation, utilization and quality control of the Materia Medica, extracts, products of Dendropanax.
Dendropanax; chemical constituents; pharmacological activity
郑莉萍(1972-),女. E-mail:liping13405@163.com.
张 川.E-mail:zhangchuan@smmu.edu.cn.
R284
A
1006-0111(2011)01-0004-05