天然二氢查尔酮类化合物分布及生物活性研究进展

周 瑶，李 伟，曲欣楠，刘文丛

(吉林农业大学 中药材学院，吉林 长春 130118)

天然二氢查尔酮属于黄酮类化合物中的一种，化学结构如图1所示，分子中含有1，3-二苯基丙酮结构骨架，该类化合物一般在4-、4′-位为羟基取代，在2-、6-位有时有羟基取代，2-、4-、6-位的羟基可以甲基化。二氢查尔酮是非平面分子，水溶性大，其羟基糖苷化后水溶性进一步增大，同时脂溶性减小，易溶于水、甲醇、乙醇等极性溶剂，难溶于非极性溶剂，这一结构特点为它的提取分离提供了依据。与其它黄酮类相比，二氢查尔酮在自然界中分布很少, 被称为“少数黄酮类”，常与查尔酮、黄酮、黄酮醇、黄烷、黄烷醇、黄烷酮、萜类、1，3-二苯基丙烷等一些黄酮类物质共生[1]，以二氢查尔酮、二氢查尔酮苷、二氢查尔酮衍生物等形式存在。在植物中分布较广，目前已从菊科、蔷薇科、杜鹃花科、百合科等植物中分离纯化得到该类化合物[2]。本文就近年来关于二氢查尔酮类化合物的生物活性研究进展及在植物中的分布进行综述, 为天然二氢查尔酮的深入研究和应用提供理论依据。

图1 二氢查尔酮的化学结构式

1 二氢查尔酮类化合物植物来源及分布

天然二氢查尔酮主要以二氢查尔酮苷的形式存在于蔷薇科植物中，其中被大家所熟知的为根皮苷，为根皮素的葡萄糖苷，它首先从苹果树的根皮、茎、嫩叶以及苹果果实中分离得到。近年来在多穗柯甜茶中也发现了含量比较丰富的根皮苷，此外在草莓[3]、蔓越莓[4]、杜梨[5]、掌叶覆盆子[6]、湖北海棠[7]、犬蔷薇[8]、荔枝[9]、血三七[10]、生菜[11]、锁阳[12]、灯油藤[13]、山茶花[14]、黄花菜[15]、加拿大红枫[16]、牛至[17]等中均含有根皮苷。下表将简述其他二氢查尔酮类化合物的常见植物来源。

表1 二氢查尔酮类化合物植物来源简表

续表1

2 二氢查尔酮类化合物的生物活性

二氢查尔酮作为天然存在于植物中的“少数黄酮类”，其生物活性逐渐受到重视，主要包括降血糖、保肝、抗氧化、抗肿瘤等方面。目前仅有根皮苷已被广泛研究，因二氢查尔酮具有黄酮的基本结构，这些化合物的体内、体外生物活性同样值得探讨。

2.1 对糖尿病及其并发症的防治

目前对二氢查尔酮的抗糖尿病作用研究主要集中在根皮苷上，而对其他二氢查尔酮类化合物对高血糖的防治报道较少。根皮苷是最早被发现的钠-葡萄糖协同转运蛋白(SGLT2)抑制剂[52]，能够有效地降低糖尿病小鼠的BG、TC、TG、MDA水平，对增加血清SOD、GSH-Px活性也有明显的促进作用，对糖尿病的防治起了积极作用[53,54]。国外学者报道将根皮苷与小鼠饮食混合制成的膳食根皮苷能够改善异常血液中葡萄糖水平的升高[55]，在降血糖、预防糖尿病的同时降低尿量、水的摄入量和摄食量，以及显著地降低重量，治疗潜在的肥胖症[56]。体外试验中，三叶苷对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶起着良好的抑制作用[57]，并且具有较强的抗氧化能力，是值得进一步研究开发的抗糖尿病天然活性物质。此外龙血竭、龙蒿中的降血糖成分都为二氢查尔酮。

2.2 保肝作用

肝脏是人体内最大的实质性腺体，是人体内各种物质代谢和加工的中枢，并且具有生物转化和解毒功能，肝功能受损已成为威胁人类健康的疾病之一，二氢查尔酮的保肝作用主要集中在对根皮苷、根皮素的研究。根皮苷对CCl4致小鼠急性肝损伤、肝纤维化有保护作用[58-59]，其作用机理可能与根皮苷抗氧化活性有关，减少了自由基对细胞膜的损伤，促进了肝细胞膜的再生和修复，加强了对肝脏组织的防护，但其抑制肝纤维化的具体途径还有待研究。肝纤维化的主要特征表现为肝内弥漫性细胞外基质过度沉淀，纤维化肝脏细胞外基质主要产生的细胞为肝星状细胞，根皮素能够抑制肝星状细胞胶原的合成[60]，可能具有潜在的肝纤维化治疗作用。

2.3 抗氧化作用

黄酮类化合物主要来自于水果、蔬菜、茶、葡萄酒、种子或植物的根，许多黄酮类化合物是熟知的有效的抗氧化剂，有效地捕捉自由基，并可能因此参与平衡整株植物细胞的氧化还原过程。目前二氢查尔酮中具有抗氧化效果的有根皮素、根皮苷、三叶苷等，其中根皮苷抗氧化活性可媲美于众所周知的维生素C和维生素E[61]。根皮苷多存在于蔷薇科水果中，且在体内可被水解生成根皮素，抗氧化能力提高，因此平时可多食用苹果、草莓、海棠等水果，补充水分的同时可以延缓肌肤衰老，保持身体健康。另有文献报道乌饭叶山矾中2′,3,4,4′-四羟基二氢查尔酮-4′-O-β-D-吡喃糖苷是非常有效的DPPH自由基清除剂[62]，抗氧化能力强于根皮素。

2.4 抗肿瘤作用

多数黄酮类化合物都具有明显的抗肿瘤作用，目前对二氢查尔酮的抗癌活性研究主要集中在体外试验。肿节风中的二氢查尔酮对抑制HL-60细胞增殖有弱效[34]，这与肿节风在临床上用于血液疾病疗效较好相对应；大罗伞中的二氢查尔酮对人肺癌A549细胞的生长有很好的抑制作用[27]，具有中等强度的抗癌活性。

2.5 抗过敏作用

一到秋冬交替季节，一些敏感体质人群就会出现鼻炎、荨麻疹等过敏症状，加之大气污染，城市雾霾频繁，造成人们皮肤敏感，呼吸道不通畅，严重影响了身体健康与日常生活。云南甜茶(多穗柯)具有抗过敏作用，其有效成分为根皮苷和三叶苷，作用机理与抑制透明质酸酶活性有关[63]。苏学素等[64]同样证明甜茶中的二氢查尔酮苷为抗过敏有效成分之一。透明质酸酶除了和过敏反应，还和炎症的发生有很强的相关性，因此适当饮用甜茶可预防过敏，降低过敏反应给人们带来的不适感，降低炎症发生的几率。

2.6 其他生物活性

此外二氢查尔酮类化合物还具有美白、改善记忆力、调节血压、镇痛[65]、抗炎、抑菌[62]等作用。

3 二氢查尔酮类化合物在食品领域的应用

目前已经发现多种二氢查尔酮配糖物都具有非常高的甜度,通常相当于蔗糖甜度100～1 000倍、糖精的3～5倍且无毒性、无热量或低热量、在水中可溶稳定，是优良的食品调味剂[66-68]。同时也因为该类甜味剂甜度相当大，所以在食品中的用量很小，可以直接添加到食品中，也可以先将其与其他辅料相结合后再添加到食品中，节省原材料的使用，降低成本。二氢查尔酮还可以用作保鲜剂，根皮苷能够抑制水果表面褐变与微生物生长[69]，作用机制可能是抑制了多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性。

4 结 语

目前，国内外对二氢查尔酮类化合物的研究通常是其合成方法和衍生物的制备工艺，而对其在自然界中的分布和一些重要生物活性的报道较少，对二氢查尔酮的药理活性研究都在围绕根皮苷展开，而多穗柯中的3种二氢查尔酮苷，三叶苷含量高达95%，与根皮苷互为同分异构体，因此三叶苷也有可能成为未来黄酮类研究的主要对象。深入探求天然二氢查尔酮类在植物中的分布，能够有效地开发和利用此类化合物，同时与其生物活性相结合具有良好的市场前景。

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