文殊兰属植物化学成分提取分离及其生物活性

张 洁

(哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心，哈尔滨150076)

文殊兰属植物是石蒜科中的一个大族，约有150多个种，主要分布于温带、亚热带地区.在我国文殊兰属植物仅分布两种:文殊兰(C.asiaticum L.var.sinicum Baker)和西南文殊兰(C.Latifolium L.).文殊兰属植物很早就在民间被广泛应用，在印度民间用于泌尿系统疾病的治疗，在马达加斯加用于治疗皮肤病，在我国用于治疗腰痛、跌打损伤、皮肤溃疡和淋巴结炎等［1］.现代研究表明，文殊兰属植物中含有多种化学成分和广泛的药理学活性［2］.本文通过查阅近些年来国内外文殊兰属植物的报道文献，首次对该属植物的化学成分及药理活性进行了综述.

1 化学成分

1.1 生物碱类化合物

生物碱是文殊兰属植物主要的化学成分之一，该属植物中所含的生物碱也基本代表了石蒜科生物碱的特征.从文殊兰属植物中分离得到的生物碱种类繁多，且大部分是杂环衍生物，但其基本骨架主要有3种:N－(3，4－二氧苄基)－4－O－苯乙胺、吡咯并菲啶、5，10b－桥亚基菲啶.这3种基本骨架通过氧化、脱氢、环化、O，N－甲基化、酰化等反应，又形成以下9种结构母核:N－(3，4－二氧苄基)－4－O－菲啶(I)、吡咯并菲啶(II)、石蒜宁碱(lycorenine，III)、5，10b － 环氧 － 菲啶(IV)、1，2－环氧－5，10b－桥亚乙基菲啶(V)、漳州水仙碱(pretazettine，VI)、恩其明(ungermine，VII)、cripowelline(VIII)、crinofolidine(IX).目前，已从文殊兰属植物中分离得到40多种属于上述9种结构母核的生物碱［3］.

温倩［4］从我国仅有的两种文殊兰属植物之一文殊兰中分离得到了5种生物碱结构类型:1)吡咯并菲啶型，如石蒜碱;2)5，10b－桥亚基菲啶型，如文殊兰胺;3)多花水仙碱型;4)菲啶型;5)小檗碱型.其中小檗碱型生物碱是从文殊兰属中首次发现的生物碱结构类型.而西南文殊兰中未发现5，10b－桥亚基菲啶型和小檗碱型这两种生物碱，主要为吡咯并菲啶型、菲啶型、石蒜宁碱型和多花水仙素碱型.

赵斌等［2］采用反相高效液相色谱法对文殊兰药材不同部位的石蒜碱的含量进行了测定，结果发现文殊兰的鳞茎石蒜碱含量最高，叶次之，果实中含量最低.

目前，文殊兰属植物中的生物碱提取方法主要有连续溶剂提取法、碱化－有机溶剂渗滤法和醇水提取法［3］.连续溶剂提取法是分别用不同极性的有机溶剂连续回流提取，如用石油醚、氯仿、乙醇可分得弱、中、强3个不同极性的生物碱粗提物;碱化－有机溶剂渗滤法可得到亲脂性生物碱，该法是先用碱性溶剂将药材润湿，再用有机溶剂提取.该法也可将碱性不同的生物碱分开，由于弱碱性生物碱难以盐的形式存在，用稀酸润湿后，再用有机溶剂提取即可.醇水提取法可分离亲脂性生物碱和亲水性生物碱.方法是用95%乙醇提取后浓缩，再用矿酸酸化，乙醚萃取脱脂，水层用氨水碱化得亲水性生物碱，再用氯仿萃取得亲脂性生物碱.

生物碱的分离方法有硅胶柱层析，中性氧化铝柱层析，Sephadex LH－20柱层析以及pH值精制的正(反)相逆流液滴层析.不同性质的生物碱用不同的方法分离.

1.2 非生物碱类化合物

文殊兰属植物中非生物碱类成分的研究报道很少，目前已发现有黄酮类、酚类、脂肪酸类、酰胺类、甾醇类和多糖类成分［1］.

1.2.1 黄酮类

文殊兰中的黄酮类化合物有(2S)－7，3＇－dihydroxy－4＇－methoxyflavan(具有黄烷骨架)、7－羟基二氢黄酮(淡黄色无定形粉末，溶于甲醇)、4＇，7－二羟基黄酮.

黄酮类化合物的提取方法主要有3种:1)溶剂提取法.该法是利用黄酮类化合物与别物质的极性不同，选用不同溶剂进行萃取从而达到提取分离的目的，常用提取溶剂为甲醇和乙醇.2)碱提醇沉法.该法是由于黄酮类化合物大多具有酚羟基，有弱极性，易溶于碱水，再将碱提取液调成酸性即可沉淀析出黄酮苷类.3)炭粉吸附法.该法是利用活性炭吸附黄酮苷类化合物，主要用于含量较高的黄酮苷类的富集.

黄酮类化合物常用的分离方法有柱色谱法、梯度pH值萃取法、金属盐络合法.柱色谱法又包括硅胶柱层析法、聚酰胺柱层析法和葡聚糖凝胶柱层析法等.

1.2.2 酚类化合物

文殊兰中已知的酚类化合物有咖啡酸、对－香豆酸、4－羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸乙酯、原儿茶醛和对羟基苯甲醛等.酚类化合物的提取方法有乙醇加热回流法、碱提酸沉法、超临界 CO2萃取法［5］.酚类化合物的分离纯化方法有大孔树脂吸附法、柱层析法.其中柱层析法包括硅胶柱层析、AB－8型大孔吸附树脂柱层析、聚酰胺柱层析、TSKgel Toyopearl HW－40柱层析和制备硅胶薄层层析法等.

1.2.3 脂肪酸类

符佳海［6］等用超临界CO2萃取法从文殊兰干粉中萃取文殊兰精油，并对文殊兰精油进行了GC－MS分析，共鉴定出了27种化学物质，主要为(Z，Z)－9，12－十八碳二烯酸(亚油酸)和 n－棕榈酸，相对含量分别占16.89%和7.91%，且两者都为不饱和脂肪酸.另外，还有少量的反式－13－十八碳二烯酸、二十碳烷、四十三烷、棕榈酸－2－甲基丙酯、2，6，10－三甲基十四烷、22－二十三烯酸、E，E，Z －1，3，12 － 十九三烯 －5，14 － 二醇等.提取脂肪酸类化合物可用溶剂提取法，如采用乙醚、石油醚或环己烷进行提取，也可采用二氧化碳超临界提取法;脂肪酸类化合物的纯化方法有低温结晶法、尿素包合法、分子蒸馏法、吸附分离法、硝酸银络合法、膜分离法、脂肪酶浓缩法、超临界流体萃取法以及以上技术的复合联用法［7］.

1.2.4 酰胺和胺类化合物

孙倩［1］从文殊兰鳞茎的乙醇提取物中分离鉴定出了N－cis－coumaroyltyramine、N－反式－香豆酰酪胺、N－反式－咖啡酰酪胺、对氨基苯甲醛等酰胺和胺类化合物.该类化合物主要是从氯仿和乙酸乙酯部位提取，利用反复硅胶柱层析和Sephadexl H－20等分离纯化得到的.

此外，已从文殊兰中分离得到的化合物还有正丁基吡喃果糖苷、豆甾醇、豆甾醇苷、β－胡萝卜苷、β－谷甾醇等.

2 药理作用

现代研究发现文殊兰在抗肿瘤［8］、抗血小板聚集、解热镇痛、抗菌抗病毒及对心血管系统方面等都有作用［9］.

2.1 抗肿瘤作用

孙倩［1］研究发现石蒜碱、恩其明和文殊兰胺对人肺癌细胞(A549)、人T细胞白血病细胞(6TCEM)、人肠癌细胞(Lovo)和人白血病细胞(HL－60)4种肿瘤细胞均显示出显著的抑制作用.石蒜碱对这4种瘤株的半数抑制浓度分别为0.652、0.591、1.42、0.169 μg/mL.恩其明的 IC50值分别为0.425、13.10、3.89、0.628 μg/mL.文殊兰胺的 IC50值分别为 15.90、4.30、2.82、1.70 μg/mL.石蒜碱抑制肿瘤细胞增殖的机制比较复杂，可能与其能提高Bax的表达，降低Bcl－2的表达有关.此外，石蒜碱经过结构改造的石蒜内铵对小鼠艾氏腹水癌、腹水型肝癌、小鼠淋巴白血病细胞(L1210)等多种瘤株也有明显疗效，其抗肿瘤作用甚至显著优于石蒜碱［8］.

石蒜碱、palmilycorine、crifoline、crifolide 具有抑制肿瘤细胞的活性;石蒜碱－1－O－β－D－葡萄糖苷能激活腹水瘤细胞、脾淋巴细胞和肥大细胞的形成;hippadine能通过细胞膜固定作用激活S180腹水瘤细胞［3］.体外实验表明，石蒜碱对人乳腺癌细胞、人结肠癌细胞、人离体鼻咽癌细胞等有明显的抑制作用，其作用机制可能是抑制DNA和蛋白质的合成［8］.

2.2 抗血小板聚集作用

小檗碱型生物碱类化合物crinuma quine对由花生四烯酸(AA)、二磷酸腺苷(ADP)、血小板激活因子(PAF)诱导的血小板聚集都有一定的抑制作用，而且对于由后两者诱导剂诱导的血小板聚集有明显的抑制作用，IC50值分别为 252.1、221.4 μmol/L［1］.

2.3 镇痛镇静及解热作用

文殊兰属植物中一些生物碱有类似于吗啡、可待因的结构，因而具有止痛作用.如石蒜碱能加强延胡索乙素及吗啡的镇痛作用.石蒜碱还能延长巴比妥类药物的睡眠时间，因而具有镇静作用［1］.对人工致热的家兔皮下注射或静脉注射石蒜碱能起到明显的解热作用;大鼠下注射或静脉注射石蒜碱能在90 min内将大鼠体温降至最低，并与氨基比林有协同作用［10－11］.

2.4 抗菌和抗病毒作用

研究表明石蒜碱不仅能抑制微生物及寄生虫生长，还具有抗真菌和抗病毒的作用［12－13］.符佳海等［6］采用生长速率法测定了文殊兰粗提物及精油对芒果蒂病菌、香蕉炭疽、香蕉枯萎病菌、水稻纹枯病菌和椰子灰斑病菌这5种病原真菌的抑菌活性.结果表明，文殊兰粗提物及文殊兰精油都有抑菌活性，抑菌率都明显高于对照组.而且发现文殊兰精油比粗提物的抑菌效果更好，精油对供试菌株的EC50均小于1.0 mg/mL.具有两个羟基和一个六氢吲哚结构的文殊兰属植物生物碱具有抗疱疹病毒的作用，其作用机理为抑制细胞有丝分裂及细胞丝伸长，并抑制细胞DNA复制［1］.

2.5 对心血管系统的作用

实验证明，石蒜碱对蟾蜍心脏有先兴奋后抑制的作用.对麻醉大鼠、猫、犬及兔均有降压作用，其机制为直接扩张外周血管及抑制心脏.二氢石蒜碱可减弱肾上腺素的升压作用，其降压机制主要是阻止儿茶酚胺的释放，但对大鼠去甲肾上腺素的升压作用无显著影响［1］.

2.6 抗过敏反应

文殊兰中的生物碱和西南文殊兰的总提取物都有抗过敏反应的作用.磷脂酰石蒜碱通过与葡聚糖的联合作用显著保护由吐温－80引起的肥大细胞脱颗粒，其机理是调节细胞膜内外Ca2+的浓度，从而抑制过敏物质的释放，从而治疗过敏反应［3］.

2.7 毒性

文殊兰属植物中含有一类有毒生物碱菲啶衍生物，误食可引起厌食和恶心呕吐，甚至会引起因中枢神经系统麻痹和虚脱而导致的死亡;小鼠皮下注射、灌服和腹腔注射石蒜碱的LD50分别为145、344 和 112.2 mg/kg［14－17］.

3 结语

综上所述，文殊兰属植物含有生物碱类、黄酮类、酚类等多种化学成分和抗肿瘤、抗病毒、解热镇痛等药理作用.文殊兰属植物作为石蒜科植物的主要分支，具有良好的药用价值和观赏价值，尤其是其中的石蒜碱已经被证明有着广泛的药理活性，如石蒜碱具有抑制肿瘤细胞的活性;石蒜碱－1－O－β－D－葡萄糖苷能激活腹水瘤细胞、脾淋巴细胞和肥大细胞等;石蒜碱还能抑制鼠细胞中DNA和蛋白质的合成;磷脂酰石蒜碱能抑制过敏物质的释放.然而，该属植物所含的其他化学成分及其药理作用的研究报道并不多.因此，进一步阐明该属植物所包含的化学成分及其药理作用和主要机制是非常有必要的.对文殊兰属植物系统和全面的研究也将为天然药物的开发奠定理论基础.

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