土木香化学成分及药理研究概况

张 乐， 方 羽， 陆国红

（上海交通大学医学院附属仁济医院，上海201127）

土木香化学成分及药理研究概况

张 乐， 方 羽， 陆国红*

（上海交通大学医学院附属仁济医院，上海201127）

土木香作为临床常用中药，具有健脾和胃、行气止痛的功效，化学成分丰富，药理活性多样。本文以国内外相关文献为基础，综述土木香化学成分以及药理活性的研究成果，以期给研究人员一定参考。

土木香；化学成分；药理作用；综述

土木香Inula helenium L.为菊科植物土木香Inula helenium L.或藏木香Inula racemosa Hook.f.的干燥根，在秋季采挖，除去泥沙后晒干。《本草纲目拾遗》记载，“土木香，生岭南邕州、容州及江南。树生似茶，高丈余。一叶三丫，叶青阴白。根状似山芍药及乌樟根，色黑褐，作车毂纹，横生。八月采根，直者不用”［1］。其味苦辛，性温，归肝、脾经，具有健脾和胃、行气止痛的功效，临床常用于治疗胸胁、脘腹胀痛，呕吐泻痢，胸胁挫伤，岔气作痛，胎动不安等症状［2］。本文将对土木香化学成分和药理的研究做一系统综述。

1 土木香化学成分研究现状

对该植物的相关研究最早可追溯到上世纪70年代，迄今报道已有40多种成分，主要为倍半萜内酯类化合物，另外还含有菊糖以及少量的黄酮、氨基酸。1.1 内酯类化合物 内酯类化合物在旋覆花属植物里分布较广泛，而对土木香中该类成分的研究则集中于挥发油，它在药材中的含有量约为0.3%～3.0%［3-5］。目前，人们已从中分离得到脱氢木香内酯、木香烯内酯、11β，13-二氢木香烯内酯、珊塔玛内酯、11β，13-dihydroreynosin、11β，13-二氢珊塔玛内酯、11β，13-二氢木兰内酯、11β，13-二氢-β-环广木香内酯、1β-hydroxycolartin等化合物［6］。另外，还有研究人员进一步发现，该植物还包含12（13）-烯-桦木酸甲酯、土木香内酯（Alantolactone）、4（5），11-二烯土木香内酯、异土木香内酯（Isoalantolactone）、11αH，13-二氢异土木香内酯、3，11（13）-三烯-8，12-榄烷内酯、4-降异土木香内酯、5β-羟基-1（10），4（15），11-三烯-12，8吉马烷内酯、4α-羟基-11（13），10（14）-二烯-12，8愈创木烷内酯、β-谷甾醇、豆甾醇［7］。

本文对目前从土木香中分离到的内酯类成分进行了总结，见表1。其结构类型主要有桉烷型 （1-32）、榄烷型（33）、己玛烷型 （34-37）、倍半蒈烷型 （38）、愈创木烷型 （39）、葎草烷型 （40）倍半萜等。

表1 土木香根中倍半萜类化合物

1.2 其他成分 土木香中除了其主要成分—内酯类化合物以外，研究者发现，该植物还含有约40%的菊糖类成分［3］、少量的黄酮类成分［4］、β-谷甾醇、胡萝卜甾醇［10］、dammadienol acetate［8］，以及氨基酸类成分，如天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸等［5-7］。

2 土木香药理作用的研究进展

现代药理学研究表明，土木香具有抗菌、抗肿瘤、保肝以及驱虫等作用。下文对其药理研究的情况进行了总结。

2.1 抗菌作用 Olechnowicz-Stepien和Skurska［19］发现，土木香根提取物具有较强的抗真菌活性。Wahab等［20］报道，土木香内酯和异土木香内酯有抗角膜真菌Fusarium solani（Mart.）Sacc.的作用。他们从霉菌性角膜炎患者身上分离到一种菌株—Fusarium solani（Mart.）Sacc.（IMI-216517），并将其移植到白化病兔身上，然后再转移到白化病鼠身上，最后白化病鼠经过几代繁殖被作为造模组。实验结果表明，质量浓度为100～200μg/mL的土木香内酯和异土木香内酯显示出了体内抑制该菌株的作用。另外，Cantrell等［21］发现，土木香根提取物能显著抑制结核分枝杆菌的增殖，并确定其活性物质为桉烷型的土木香内酯、异土木香内酯以及11αH，13-二氢异土木香内酯。随后，Liu等［22］报道，异土木香内酯对3种土壤传播的植物病原真菌具有较强的抑制作用，他们考察了该化合物对5种细菌、6种人类病原真菌和6种植物病原真菌的抑制情况。结果表明，它在质量浓度为500μg/mL时显示出了对3种土壤传播的植物病原真菌（Gaeumannomyces graminis var.tritici、禾谷丝核菌和辣椒疫霉病菌）的抑菌作用，并且抑制活性较强。张文渊等［23］发现，土木香石油醚部位的提取物对黄瓜白粉菌、黄瓜霜毒菌、黄瓜炭疽菌、番茄灰霉菌、番茄叶霉菌都有较强的抗菌活性。近期，吴金梅等［24］对异土木香内酯的抗金黄色葡萄球菌肠毒素的活性进行了研究，发现在低质量浓度（1～8μg/mL）下，它能够降低金葡菌SEA和SEB的表达，呈现出剂量依赖性。Stojanovi-Radi等［25］推测，其抗菌机理可能与该化合物中的倍半萜内酯结构能破坏细菌细胞膜有关。

2.2 抗肿瘤作用 Dorn等［26］对土木香提取物的抗肿瘤活性进行了研究。结果表明，该化合物对4种不同的癌细胞株（HT-29、MCF-7、Capan-2和G1）具有高选择性的细胞毒作用，但对人体正常的周围血液淋巴细胞 （PBLs）的毒性却非常小。他们在电子显微镜下观察了该提取物对这些肿瘤细胞的细胞毒性作用过程，发现它们的变化形态非常相似，并且在土木香提取物的作用下都发生了坏死，而不是凋亡。Goyal等［27］进一步发现，异土木香烯内酯对3种肿瘤细胞（A2058、HT-29和HepG2）产生细胞毒性，能显著降低G0/G1期细胞数量，从而诱导其凋亡。另外，他们还研究了异土木香烯内酯对癌细胞毒性的作用机制，发现它能显著降低procaspase-8和poly（ADP-ribose）polymerase（PARP）的表达水平。陈进军等［28］报道，异土木香内酯具有较强的抗肝癌活性，并且增加机体的免疫能力可能是其抗肿瘤作用的机制之一。Li等［29］对土木香中倍半萜内酯化合物抑制人乳腺癌细胞增殖的作用进行了考察，发现异土木香内酯的抑制活性较为明显。Moghadam等［30］推测，其活性可能与其所含的α-exomethylene-γ内酯环结构有关，而且具有构效关系。

2.3 保肝作用 Konishi等［31］从土木香提取物的正己烷部位中分离出7种倍半萜内酯，分别为己玛烷 （4α，5β-环氧-1（10），11（13）-己玛二烯-8，12-交酯）、榄烷 （igalane）和桉叶烷 （土木香内酯、异土木香内酯、11α，13-二氢土木香内酯、11α，13-二氢异土木香内酯、5-环氧-土木香内酯）。实验表明，这些化合物对MK-1，HeLa和B16F10细胞的增殖均显示出较强的抑制活性，具有保肝作用。

2.4 驱虫作用 Rhee等［32］考察了中草药抗中华枝睾吸虫的作用。他们将32种原药煎煮后，给感染了该寄生虫的家兔服用，结果发现土木香的驱虫活性最强。进一步研究表明，它能导致中华枝睾吸虫的内脏发生退化、萎缩、坏疽、膨胀等形态变化［33］，而且给药30 d后，其恢复率只有2%。El Garhy和Mahmoud［34］报道，5%浓度下的土木香水提物不到20 d，就产生抗蛔虫卵作用；不到40 d，就产生抗蛔虫幼虫作用。

2.5 其他药理作用 Patel等［35］报道，土木香对心肌梗死可能有一定的治疗效果。实验发现，在服用了土木香提取物的心肌梗死模型组大鼠的血清中，血清谷草转氨酶（SGOT）血清乳酸脱氢酶 （LDH）、肌酸磷酸激酶 （CPK）、环磷酸腺苷（cAMP）、皮质醇（cortisol）、丙酮酸盐（pyruvate）、乳酸（lactate）和葡萄糖（glucose）的表达水平均高于对照组。另外，Tripathi等［36］发现，土木香提取物对胰岛素有增敏作用，能降低血糖，有望从中开发出治疗糖尿病的降糖药。

3 小结

土木香在我国的应用已有很悠久的历史，研究发现，它具有丰富的药理活性，如抗菌、细胞毒、保肝、抗肿瘤、驱虫以及降糖等。本文对土木香化学成分和药理的研究报道进行了系统的总结，期冀能给相关研究人员提供一定参考。但关于其具体的活性物质和作用机制尚有待于进一步探索，以期更好地利用开发这一植物资源。

［1］（清）赵学敏.本草纲目拾遗：第二卷［M］.北京：中国中医药出版社，2007.

［2］国家药典委员会.中华人民共和国药典：2010年版一部［S］.北京：中国医药科技出版社，2010：15.

［3］王绪颖，贾晓斌，陈 彦.木香类药材的研究进展［J］.中药材，2010，33（1）：153-158.

［4］李雪莲，朴惠善.土木香的化学成分及药理作用研究进展［J］.中国现代中药，2007，9（6）：28-30.

［5］赵永明，李素霞，田亚汀，等.土木香根中总黄酮的提取工艺的正交实验法优化［J］.时珍国医国药，2012，23（5）：1132-1133.

［6］赵永明，张嫚丽，霍长虹，等.土木香化学成分的研究［J］.天然产物研究与开发，2009，21（4）：616-618.

［7］许 卉，杨小玲，刘生生等.土木香的倍半萜类化学成分研究［J］.时珍国医药学，2007，18（11）：2738-2741.

［8］霍 炎.土木香药效物质基础及其活性成分含量测定［D］.上海：上海交通大学，2013：18.

［9］Bohlmann F，Mahanta P K，Jakupovic J，et al.New sesquiterpene lactones from Inula species［J］.Phytochemistry，1978，17（7）：1165-1172.

［10］Cantrell C L，Abate L，Fronczek FR，et al.Antimycobacterial eudesmanolides from Inula helenium and Rudbeckia subtomentosa［J］.Planta Med，1999，65（4）：351-355.

［11］Tan R X，Tang H Q，Hu J，et al.Lignans and sesquiterpene lactones from Artemisia sieversiana and Inula racemosa［J］. Phytochemistry，1998，49（1）：157-161.

［12］Baljit K，KalsiPS.Stereostructures of inunal and isoalloalantolactone，two biologically active sesquiterpene lactones from Inula racemosa［J］.Phytochemistry，1985，24（9）：2007-2010.

［13］KalsiPS，Goyal R，Talwar K K，etal.Epoxy alantolides：isoinunal-a new potent plant growth regulator from Inula racemosa［J］.Phytochemistry，1988，27（7）：2079-2081.

［14］Kalsi P S，Goyal R，Talwar K K，et al.Stereostructures of two biologically active sesquiterpene lactones from Inula racemosa［J］.Phytochemistry，1989，28（8）：2093-2096.

［15］Vajs V，Jeremic D，Milosavljevic S，et al.Sesquiterpene lactones from Inula helenium［J］.Phytochemistry，1989，28（6）：1763-1764.

［16］Goyal R，Chhabra B R，Kalsi P S.Three oxygenated alantolides from Inula racemosa［J］.Phytochemistry，1990，29（7）：2341-2343.

［17］Chen CN，Huang H H，Wu C L，etal.Isocostunolide，a sesquiterpene lactone，inducesmitochondrialmembrane depolarization and caspase-dependentapoptosis in human melanoma cells［J］.Cancer Lett，2007，246（1-2）：237-252.

［18］Ma XC，Liu K X，Zhang B J，etal.Structuraldetermination of three new eudesmanolides from Inula helenium［J］.Magn Reson Chem，2008，46（11）：1084-1088.

［19］Olechnowicz-Stepien W，Skurska H.Studies on antibiotic properties of rootsof Inula helenium，Compositae［J］.Arch Immunol Ther Exp，1960，8（1）：179-189.

［20］Wahab S，Lal B，Jacob Z，etal.Studies on a strain of Fusarium solani（Mart.）Sacc.isolated from a case ofmycotic keratitis［J］.Mycopathologia，1979，68（1）：31-38.

［21］Cantrell C L，Abate L，Fronczek FR，et al.Antimycobacterial eudesmanolides from Inula helenium and Rudbeckia subtomentosa［J］.Planta Med，1999，65（4）：351-355.

［22］Liu C H，He B，Tan R X，et al.Antimicrobial activities of isoalantolactone，amajor sesquiterpene lactone of Inula racemosa［J］.Chin Sci Bull，2001，46（6）：498-501.

［23］张文渊，王文桥，张小风，等.土木香对植物病原菌抑菌活性的初步研究［J］.华北农学，2007，22（3）：115-118.

［24］吴金梅，邱家章，邓旭明.异土木香内酯对金黄色葡萄球菌肠毒素表达的影响［J］.中草药，2010，28（8）：51-55.

［25］Stojanovicˊ-RadicˊZ，ComicˊLj，RadulovicˊN，etal.Antistaphylococcal activity of Inula helenium L.rootessential oil：eudesmane sesquiterpene lactones induce cellmembrane damage［J］. Eur JClin Microbiol Infect Dis，2012，31（6）：1015-1025.

［26］Dorn D C，Alexenizer M，Hengstler JG，et al.Tumor cell specific toxicity of Inula helenium extracts［J］.Phytother Res，2006，20（11）：970-980.

［27］Goyal R，Chhabra B R，Kalsi P S.Three oxygenated alantolides from Inula racemosa［J］.Phytochemistry，1990，29（7）：2341-2343.

［28］陈进军，赵 路，董 玫，等.土木香根中5种倍半萜化合物抗肝癌活性的研究［J］.癌变·畸变·突变，2010，22（6）：440-444.

［29］Li Y，Ni Z Y，Zhu M C，etal，Antitumour activities of sesquiterpene lactones from Inula helenium and Inula japonica［J］.Z Naturforsch C，2012，67（7-8）：875-880.

［30］Moghadam M H，Hajimehdipoor H，Saeidnia S，et al.Antiproliferative activity and apoptotic potential of britannin，a sesquiterpene lactone from Inula aucheriana［J］.Nat Prod Commun，2012，7（8）：979-980.

［31］Konishi T，Shimada Y，Nagao T，et al.Antiproliferative sesquiterpene lactones from the roots of Inula helenium［J］.Biol Pharm Bull，2002，25（10）：1370-1372.

［32］Rhee J K，Baek B K，Ahn B Z.Alternations of Clonorchis sinensis EPG by administration of herbs in rabbits［J］.Am J Chin Med，1985，13（1-4）：65-69.

［33］Rhee JK，Baek B K，Ahn B Z.Structural investigation on the effects of the herbs on Clonorchis sinensis in rabbits［J］.Am J Chin Med，1985，13（1-4）：119-125.

［34］El Garhy M F，Mahmoud L H.Anthelminthic efficacy of traditional herbs on Ascaris lumbricoides［J］.JEgypt Soc Parasitol，2002，32（3）：893-900.

［35］Patel V，Banu N，Ojha JK，et al.Effect of indigenous drug（Pushkarmula）on experimentally induced myocardial infarction in rats［J］.Act Nerv Super，1982，Suppl3（Pt2）：387-394.

［36］Tripathi SN，Upadhyaya B N，Gupka V K.Beneficial effect of Inula racemosa（Pushkarmoola）in angina pectoris：a preliminary report［J］.Indian J Physiol Pharmacol，1984，28（1）：73-75.

R285.5

：A

：1001-1528（2015）06-1313-04

10.3969/j.issn.1001-1528.2015.06.034

2014-07-12

张 乐 （1989—），女，硕士，临床药师，研究方向为药物代谢基因组学。Tel：（021）34506112，E-mail：zhangle@ renji.com

*通信作者：陆国红 （1967—），女，主任药师，研究方向为药物新制剂和药品质量管理。Tel：（021）34506116，E-mail：luguohong@ renji.com