黄 帅,张翠平,胡福良
浙江大学动物科学学院,杭州 310058
蜂胶是蜜蜂采集植物树脂等分泌物与其上颚腺、蜡腺等分泌物混合形成的一种粘稠物质[1]。从1911年Kustenmacher在蜂胶中发现了肉桂酸和肉桂醇[2]后,蜂胶中化学成分的研究一发而不可收。特别是近几十年来,随着气相色谱-质谱联用、高效液相色谱、核磁共振等现代分析技术的发展,蜂胶中的新成分不断被鉴定出来。截止2000年,国内外研究者共从蜂胶中分离鉴定出305种化合物[3]。张翠平等对2008年之前国内外研究者从蜂胶中分离鉴定出的458种化学成分进行了分类介绍,其中类黄酮化合物136 种[4],萜稀类化合物190 种[5],酚酸类化合物132种[6]。自2008年以来,又有大量的新成分从蜂胶中被分离鉴定。本文对2008~2012年国内外从蜂胶中分离鉴定出的新化学成分进行分类汇总,给出了每种化学成分的名称以及蜂胶的地理来源,以期为蜂胶化学成分的研究、胶源植物的确定以及质量控制和新产品开发提供理论依据。
类黄酮是一大类以C6-C3-C6为基本骨架的低分子量多酚化合物。在蜂胶复杂的化学组成中,类黄酮化合物作为主要的功效成分,很大程度上决定了蜂胶的特殊药理活性[7]。因此,类黄酮化合物的含量通常作为评价蜂胶质量的指标之一。迄今为止,从世界各地不同蜂胶中分离出的类黄酮化合物已达一百多种,主要包括黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮、二氢异黄酮、查尔酮、二氢查尔酮和新类黄酮类化合物等[4]。蜂胶中新发现的类黄酮化合物大多是其原类黄酮化合物的衍生物,按其化学结构所属的基本骨架可分为黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇、异黄酮及二氢异黄酮、查尔酮及新类黄酮。此外,Popova[8]和 Righi[9]等人分别从克里特蜂胶和巴西红蜂胶中分离出了异鼠李素-3-氧芸香糖苷和黄酮碳苷两种黄酮苷。
蜂胶中常见的黄酮醇类化合物主要是山奈酚、槲皮素和杨梅黄素,由于所含羟基可以提供氢离子,阻碍自由基链的氧化,从而表现出较强的抗氧化活性。近年来,蜂胶中新发现的黄酮醇类化合物主要以槲皮素的衍生物为主,并证明了该类化合物除了具有优越的抗氧化功能之外还具有较好的抗菌活性(表1)。
表1 蜂胶中的黄酮醇类化合物Table 1 Flavonols in propolis
二氢黄酮和二氢黄酮醇类化合物作为类黄酮化合物中的微量化合物,具有抗氧化、抗癌、抗炎症等广泛的生物活性。近年来,随着研究的深入,越来越多的二氢黄酮和二氢黄酮醇类化合物被分离,从2008~2012年,共从蜂胶中分离鉴定出22种该类化合物(表2)。
表2 蜂胶中的二氢黄酮和二氢黄酮醇类化合物Table 2 Flavanones and dihydroflavonols in propolis
19 (2R,3R)-6[1-(4'-hydroxy-3'-methoxyphenyl)prop-2en-1-yl]pinobanksin(2R,3R)-6[1-(4'-羟基-3'-甲氧苯基)烯丙基]短叶松素 墨西哥 16 20(2R,3R)-6[1-(4'-hydroxy-3'-methoxyphenyl)prop-2en-1-yl]-pinobanksin-3-acetate(2R,3R)-6[1-(4'-羟基-3'-甲氧苯基)烯丙基l]-短叶松素-3-乙酸酯 墨西哥 16 21 5-methoxy-3-hidroxyflavanone 5-甲氧基-3-羟基二氢黄酮醇 葡萄牙 14 22 5,7-dihydroxy-6-methoxy-2,3-dihydroflavonol-3-acetate 5,7-二羟基-6-甲氧基-2,3-二羟基二氢黄酮醇-3-乙酸酯 澳大利亚17
异黄酮和二氢异黄酮类化合物与其他类黄酮有所不同,它们的结构变化更大,而且异戊二烯取代的概率也更大,从而表现出较强的抗菌活性。研究者们运用气相色谱-质谱联用技术分别从巴西和古巴红蜂胶中共分离鉴定出12种该类化合物(表3)。
表3 蜂胶中的异黄酮和二氢异黄酮类化合物Table 3 Isoflavones and dihyroisoflavone in propolis
查尔酮类化合物是合成类黄酮化合物的主要中间体,广泛存在于自然界中。Li等人从巴西蜂胶中新分离鉴定出5种查尔酮类化合物,因其都具有碳碳双键共轭体系,所以表现出较强的细胞毒性活性(表4)。
表4 蜂胶中的查尔酮Table 4 Chalcones in propolis
新类黄酮类化合物是自然界中天然存在的一类化合物,因其具有C6-C3-C6的基本骨架而被归于类黄酮化合物。蜂胶中新发现的新类黄酮化合物主要以紫檀素化合物(表5)为主。此外研究者们还在蜂胶中发现了5种新的异黄烷类化合物和9种新的其它类型的类黄酮化合物。
表5 蜂胶中的紫檀素类化合物Table 5 Pterocarpins in propolis
序号No.英文名English name地理来源Greographical origin参考文献Ref.Compound substitution R3 R4 R5 R6 1(3S)-vestitol 巴西15 OH OH OH H 2(3S)-isovestitol 巴西 15 OH OMe OMe OH 3 (3S)-7-O-methylvestitol 巴西 15 OMe OH OH H 4(3S)-mucronulatol 巴西 15 OH OMe OH H 5 Neovestitol 古巴18 OMe OH H OH
图1 b 蜂胶中的其它类黄酮化合物Fig.1b Other flavonoids in propolis
萜类化合物是指具有(C5H8)n通式以及其含氧和不同饱和程度的衍生物,可以看成是由异戊二烯或异戊烷以各种方式连结而成的一类天然化合物。根据其化学结构所属的基本骨架,萜类化合物可分为:单萜、倍半萜、二萜和三萜。萜类化合物是蜂胶挥发油中最主要的活性成分,蜂胶精油的多重生物学功能,如抗炎症、抗细菌、镇痛作用,都与其中含有大量萜类物质有关。
蜂胶中的单萜类化合物主要是以肉桂烯烷、薄荷烷、桉叶素类、蒎烷、茨烷为基本碳骨架的化合物,根据成环的个数,单萜类化合物可分为无环单萜、单环单萜以及双环单萜三大类。而蜂胶中倍半萜的基本碳骨架主要为金合欢烷、没药烷、按叶烷、柏木烷。近年来,研究者们从伊朗和印度尼西亚蜂胶中发现了5种新的单萜及倍半萜类化合物(表6)。
表6 蜂胶中的单萜和倍半萜类化合物Table 6 Monoterpene and sesquiterpene compounds in propolis
二萜类化合物作为萜类的C20代表化合物,是由四个异戊二烯前体物质“头-尾”相接合成而来。蜂胶中的二萜类化合物类型较多,已从蜂胶中发现了以西柏酸、柏酸、枞酸、海松酸为基本骨架的二萜类化合物47种。Popova和Righi等人分别从克里特和希腊蜂胶中发现了29种二萜类化合物,并证明该类化合物具有较强的抗细菌活性(表7)。
表7 蜂胶中的二萜类化合物Table 7 Diterpenoids in propolis
16 neoabietic acid 新枞酸 希腊 23 17 imbricataloic acid 南洋杉酸 希腊 23 18 dehydroabietic acid 二羟基枞酸 希腊 23 19 abietic acid 枞酸 希腊 23 20 dihydroxyabieta-8,11,13-triene 二羟基枞酸-8,11,13-三烯 希 腊 23 21 ferruginolon - 希腊 23 22 2-hydroxyferruginol 2-羟基铁锈醇 希 腊 23 23 hydroxydehydroabietic acid 羟基去氢松香酸 希腊 23 24 imbricatoloic acid - 希腊 23 25 6/7-hydroxyferruginol 6/7-羟基铁锈醇 希 腊 23 26 13(14)-dehydrojunicedric acid - 希腊 23 27 18-succinyloxyabietadiene - 希腊 23 28 18-succinyloxyabietadiene(isomer) - 希腊 23 29 18-succinyloxyhydroxyabietatriene - 希腊23
蜂胶中三萜类化合物主要以环菠萝蜜烷型和乌苏烷型为主,多为四环三萜和五环三萜。蜂胶中新发现的三萜类化合物见图2。
图2 蜂胶中的三萜类化合物Fig.2 Triterpenoids in propolis
酚类化合物是一类携有一个或多个羟基的一个共同芳香环的植物化学物质,通常状况下多以酚酸的形式存在于植物中。目前,已从蜂胶中鉴定出一百多种酚酸类化合物。蜂胶中的酚酸类化合物在抗氧化、抑菌、抗肿瘤等生物学活性方面发挥着至关重要的作用。根据张翠平等人整理总结发现,蜂胶中的酚酸类化合物主要有两种类型即以C6-C1为骨架的苯甲酸型和以C6-C2为骨架的苯丙酸型。此外,研究者们从巴西蜂胶中发现了大量的绿原酸类化合物[6]。随着分离鉴定技术的发展,蜂胶中新的酚类化合物不断被发现,主要以二苯乙烯类化合物为主。此外,研究者们还从蜂胶中分离鉴定出木酚素类化合物以及其他复杂的酚类化合物。
二苯乙烯类化合物是由一种共同的C6-C2-C6中间产物交联合成而来,主要可分为1,2-二苯乙烯类、菲类及其对应的二氢衍生物。此类化合物在自然界中分布较少且含量较低,其代表性物质为来源于葡萄的白藜芦醇。大量研究表明,二苯乙烯类化合物具有较强的抗癌效果,在调节脂质代谢、保护心脏功能等方面发挥着重要作用。蜂胶中的二苯乙烯类化合物也在蜂胶的生物活性方面发挥着积极的作用(表8)。
表8 蜂胶中的二苯乙烯类化合物Table 8 Stibenoids in propolis
木酚素类化合物主要分布于一些木本植物的组织,研究表明,该类物质具有很多医疗效果,特别是抗肿瘤及抗病毒活性,引起了研究者极大的关注。蜂胶中共发现6种木酚素类化合物(表9)。
表9 蜂胶中的木酚素类化合物Table 9 Ligans in propolis
蜂胶的化学成分极其复杂,除含有大量已知类型的化学成分外,还含有少量其他种类或未能明确分类的化学组成。表10共列出18种蜂胶中新的酚类化合物。
表10 蜂胶中的其他酚类化合物Table 10 Other phenols in propolis
2 1,3-bis(trimethylsilylloxy)-5,5-proylbenzene 印度尼西亚 - 22 3 3,4-dimethylthioquinoline 印度尼西亚 - 22 4 4-oxo-2-thioxo-3-thiazolidinepropionic acid 印度尼西亚 - 22 5 D-glucofuranuronic acid 印度尼西亚 - 22 6 dofuranuronic acid 印度尼西亚 - 22 7 3-quinolinecarboxamine 印度尼西亚 - 22 8 methyl(E)-4-(4'-hydroxy-3'-methylbut-(E)-2'-enyloxy)cinnamate 澳大利亚 苯丙烷类 25 9 7-epi-nemorosone 巴西 苯甲酮 26 10 7-epi-clusianone 巴西 苯甲酮 26 11 xanthochymol 巴西 苯甲酮 26 12 gambogenone 巴西 苯甲酮 26 13 hyperibone A 巴西 苯甲酮 27 14 5-pentadecylresorcinol 印度尼西亚 间苯二酚类 28 15 5-(8'Z,11'Z-heptadecadienyl)-resorcinol 印度尼西亚 间苯二酚类 28 16 5-(11'Z-heptadecenyl)-resorcinol 印度尼西亚 间苯二酚类 28 17 5-heptadecylresorcinol 印度尼西亚 间苯二酚类28
蜂胶的化学组成受蜂种、采胶季节、气候条件、胶源植物以及储存时间等多种因素的影响而呈现出一定的差异性。不同地理来源的蜂胶中化合物的种类及含量明显不同。蜂胶中新物质的发现,不仅极大地丰富了蜂胶化学成分的种类,而且为蜂胶胶源植物的判定提供了理论依据。此外,新物质的分离鉴定会对蜂胶的质量控制和质量标准化提供帮助,也有利于研发新的蜂胶产品。
目前,对蜂胶中化学成分的研究主要集中在其非挥发性成分方面,尤其是蜂胶中的黄酮类化合物,通常作为评价蜂胶品质及生物活性高低的重要指标,而对蜂胶中萜类和酚类化合物研究较少。因此,对蜂胶中不同类型化合物进行分离、鉴定以及药理活性的研究,对蜂胶的深入研究和开发具有重要的意义。
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