牛耳枫研究进展

2016-05-30陈媚韩丽娜刘以道郭庆辉覃和业

热带农业科学 2016年1期

陈媚　韩丽娜　刘以道　郭庆辉　覃和业

摘要从生物学特征及地理分布、化学成分、生物活性、栽培技术等方面对牛耳枫的研究现状及其进展进行概述，为牛耳枫的进一步研究和应用提供参考。

关键词牛耳枫；生物学特征；化学成分；生物活性；栽培技术

分类号 S435.671 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.01.005

Abstract The biological characteristics， geographical distribution， chemical composition， biological activity， as well as cultivation technique of Daphniphyllum calycinum Benth.were reviewed in this paper， to provide references for further study and utilization.

Keywords Daphniphyllum calycinum Benth. ； biological characteristics ； chemical composition ； biological activity ； cultivation technique

牛耳枫（Daphniphyllum calycinum Benth.）别名南岭虎皮楠、山羊屎、牛耳铃、老虎耳、鸭旦籽、猪肚木和珠碌子等，是虎皮楠科（Daphniphyllaceae）虎皮楠属植物。虎皮楠属植物约30种，在中国就有10种，其中6种为中国特有种，2种为中国与越南共有[1]。牛耳枫作为中国传统的民间药用植物[2]，不仅是海南的道地药材[3]，也是黎族常用的中草药[4]。《中华本草》中记载，牛耳枫果实、枝叶和根均可入药，具有祛风止痛、解毒消肿、止痢等功效，用于治疗外感发热、咽喉肿痛、咳嗽、肋下痞块、跌打损伤、毒蛇咬伤、风湿骨痛、疮疡肿痛等[2]，具有很高的药用价值和开发前景。枫蓼肠胃康制剂是海南省优势黎药品牌产品，便是以牛耳枫为主要成分，常用来治疗急慢性肠胃炎[5]。笔者从其生物学特征及地理分布、化学成分、生物活性、栽培技术等方面的研究进展进行总结，以期为牛耳枫的进一步研究和应用提供参考。

1 生物学特性及地理分布

牛耳枫属常绿灌木，通常高约1.5 m，叶革质，全缘，宽椭圆形至倒卵形，表面光滑，背面有白色细乳头状突起。总状花序腋生，花小，雌雄异株；核果卵圆形，长约l cm，被白粉，花期4～6月，果期6～10月，喜光、喜温暖，适生于亚热带常绿阔叶林地区。生长条件要求气候温热湿润，年平均气温17～22℃，年降水量1 200～1 800 mm以上。对土壤要求不严，红壤、山地红壤、山地黄壤、棕色灰石土、酸性与钙质冲积土、海滨沙土等均可生长，常见于海拔250～700 m的低山丘陵灌丛、路旁、沟边等处，主要分布在云南东南部、湖南南部、江西南部、福建中、南部、广东、广西及海南等地[1]。张俊清等[6]报道，在海南乐东、陵水至万宁、琼中一带发现有牛耳枫，海南其它地区的分布情况尚未清楚。海南素有“天然药库”、“南药之乡”之称[7]，牛耳枫作为其潜在的药用植物资源，具有较高的药用价值，但由于其生境、产量等因素的影响，开发利用较少[8]。

2 化学成分研究

牛耳枫化学成分主要包括生物碱类化合物和黄酮类化合物，还含有少量的三萜类、甾醇类、胡萝卜苷类和酚酸类等其它化合物。一直以来，生物碱类化合物因其种类繁多和奇特的多环结构成为化学和生物合成研究的热点。槲皮素、芦丁、山奈酚、木犀草素、5，7-二羟基色原酮等均为常见的黄酮类化合物，目前在对黄酮类化合物和其它化合物成分含量方面研究较少。

2.1 生物碱类化合物

对牛耳枫的生物碱化学成分进行研究最早发生在20世纪60年代，国内学者方圣鼎首次分离出了3个生物碱，但没有给出相应的生物碱结构[9]。一直到90年代以后，对虎皮楠属植物的研究才逐渐热起来，陆续从中分离鉴定出许多骨架复杂、结构新颖的生物碱[10-14]，尽管牛耳枫生物碱种类繁多，结构复杂，但根据其骨架特征，李震宇等[15]将不同种类的生物碱分为以下10个类型，分别为：Yuzurimine、DaPhnane、Secodaphnane、Daphnilactone B、Daphnilactone A、DaPhnicyclidin、Yuzurine、Isoyuzurimine、 DaPhnezomine A、Daphniglaucin C。

讫今为止，对牛耳枫中的化学成分研究最多的是生物碱，国内外学者己经从牛耳枫植物中提取分离出多种生物碱，主要包括牛耳枫碱和灰青次碱[16]，并对其化学结构和功效进行了一系列研究。这些生物碱与从其它虎皮楠属植物中分离出的生物碱统称为虎皮楠生物碱。邸迎彤[17]从牛耳枫枝叶中共分离鉴定得到13个虎皮楠生物碱，其中4个为新化合物，这些化合物涉及的骨架类型包括Daphnane型、Secodaphnane型、Yuzurimine型、Daphnilactone型、Calyciphlline A型以及一种新的骨架类型Calydaphninone型。朱文良等[18]从牛耳枫的茎叶乙醇浸提物中分离得到了8个生物碱，分别鉴定为Methyl homoseeodaphniphyllate、Daphnezomine M、Caldaphnidine E、Calyciphylline F，CalyeiphyUine B、DeoxycalyciphyUine B、Daph- nicyclidin H和 Macropodumine C。河北大学生命科学学院课题组采用各种色谱方法从牛耳枫茎叶乙醇浸提物中分离提取到16种生物碱[19-21]，生物碱种类之多由此可见。

2.2 黄酮类化合物

黄酮类化合物成分主要存在于牛耳枫的乙酸乙酯萃取部分，目前对其成分含量的研究仅有少量报道。学者Esperanza等[22]报道了分离到的2个黄酮苷化合物，分别为芸香苷和新橙皮苷；张小坡等[4]首次从牛耳枫枝叶中分离出槲皮素和芦丁；李晶晶等[23-24]从牛耳枫果实甲醇提取物中分离出5，7-二羟基色原酮、5，7，4′-三羟基-3′-甲基黄酮、山奈酚、木犀草素、槲皮素，这些黄酮类化合物除了槲皮素外，其它4个均为首次从该植物中分离得到。高效液相色谱法（HPLC法）和分光光度法常用于测定黄酮类化合物的成分含量。何远景等[16]采用高效液相色谱法测定得出牛耳枫药材中芦丁的平均含量为1.58 mg/g，该方法操作简单、分离效果好、回收率可达100.9%；李海龙等[25]以芦丁为对照，采用分光光度法于510 nm处测定牛耳枫药材中总黄酮含量，黄酮在7.84～47.04 μg/mL（r=0.999 8）范围内线性关系良好，总黄酮的平均含量为46.18 mg/L，回收率达98.51%。当然，不同地区的牛耳枫药材其成分含量会存在差异，还有待进一步研究。

2.3 其它化学成分

牛耳枫化学成分较为复杂，除了生物碱类化合物和黄酮类化合物，还有三萜类、甾醇类、胡萝卜苷类和酚酸类等其它化合物。学者Espcranza等[22]除发现2个黄酮苷化合物外，还发现β-谷甾醇的存在。牛耳枫不同部位的化学成分不尽相同：反丁烯二酸存在于牛耳枫的种仁中[9]；牛耳枫的枝叶中发现有羽扇豆酮、胡萝卜苷和β-谷甾醇等[4]；李晶晶等[24]采用柱层析和重结晶等分离技术，从牛耳枫果实甲醇提取物的乙酸乙酯萃取物中分离得到了对甲氧基苯甲酸、对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸、反式对羟基肉桂酸、3，4-二羟基苯甲酸，这5个化合物都是首次从该植物的果实中分离得到。

3 生物活性研究

3.1 药理活性研究

牛耳枫作为传统中药，常用来治疗哮喘、咳嗽、风湿、炎症、发热、伤口等疾病。在中国古代，牛耳枫的叶子和种子也常用来治疗一些疾病，例如发烧、各种炎症及流行性感冒等[26]。到目前为止，关于牛耳枫的药理研究方面的报道较少，除了郝小江等[27]报道了calycinine A和daphnilactone B抗血小板活化因子PDF活性较强外，其它报道主要集中在生物碱的抗肿瘤活性和黄酮类化合物的抗氧化性研究2个方面。而关于牛耳枫生物碱的抗肿瘤活性成分的提取和测试一直以来都是人们研究的热点[17-21，28-29]，该类生物碱对多种肿瘤细胞都有一定的抑制作用，但至今为止，尚未发现活性很好的化合物。另有报道，虎皮楠科生物碱具有神经性毒性，直接作用于中枢神经系统，会导致呼吸和运动功能丧失[30-31]。

近几年，关于牛耳枫黄酮类化合物的药理活性已有一些报道。芦丁是一种较为常见的黄酮类化合物，略溶于水，能溶于热水和乙醇，具有抗炎、抗病毒和抑制醛糖还原酶的作用，是治疗高血压、胃病、皮肤病、糖尿病和心血管疾病等疾病的良药[32-34]。木犀草素主要存在于牛耳枫果实中，具有较好抗细菌活性，对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的最低抑制浓度分别为60和90 μg/mL[35]，对人白血病HL-60细胞内蛋白激酶C也具有很好的抑制活性，IC50为2.38 μmol/L[36]。山奈酚作为较为常见的黄酮类化合物也表现出一定的抗病活性，目前，国内外研发的主要用于防治心脑血管疾病的各种银杏制剂，其主要成分之一就是山柰酚[37]。

3.2 农药活性研究

牛耳枫农药活性主要表现在杀虫活性和杀菌活性2个方面，活性成分主要存在于牛耳枫的果实和茎叶的提取物中。在杀虫活性方面，牛耳枫茎叶的甲醇粗提物不仅对小菜蛾Plutella xyllostella 有较高的拒食活性[38]，而且对褐飞虱Nilaparvata lugens长翅型雌雄成虫也表现了较好的触杀活性[39]：使用该粗提物处理后，小菜蛾24 h的非选择性拒食率达到92.24%，而褐飞虱长翅型雌雄成虫24 h的校正死亡率分别为83.84%和89.99%，48 h的校正死亡率分别可达90.31%和95.12%；另有研究表明，牛耳枫果实的甲醇粗提物对褐飞虱和白背飞虱Sogatella furciferd也具有杀虫活性[40]，其叶的乙酸乙酯萃取物对粉纹夜蛾Tricho-plusisni卵细胞系（Hi-5细胞系）具有显著的细胞毒活性[41]。牛耳枫叶的粗提物不仅具有杀虫活性，还具有杀菌活性。据研究发现，牛耳枫叶甲醇粗提物的乙酸乙酯萃取物对水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani、番茄白绢病菌Sclerotium rolfsii、香蕉枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense均表现出抑菌活性[41]。由此可见，生物农药有可能成为牛耳枫今后开发研究的一个方向。

4 栽培技术研究

关于牛耳枫栽培技术的研究目前尚未见详细报道[6]，只见少量关于其种子萌发特性及其病虫害防治等方面的报道。牛耳枫种子自然繁殖力较强，幼苗能在蔽荫下生长，树桩萌蘖性强，砍伐后，根部可萌蘖更新。黄燕芬等分别对不同种源牛耳枫种子的萌发特性、脱水耐性以及贮藏特性进行比较研究，结果表明：牛耳枫种子可能是无休眠和光中性的中间性种子，在15～25℃恒温和15/25℃变温的条件下发芽较好；种子脱水显著降低其萌发率，4℃湿藏270 d，种子活力无显著降低，但当湿藏的时间延长到360 d，种子的活力将显著下降至50%以下，因此，低温湿藏只能作为牛耳枫种子的短期贮藏方式；不同地区种子的大小、萌发率、萌发适温、脱水耐性均存在差异[42-43]；牛耳枫病害比较少见，主要有枯梢病和炭疽病，病原菌分别为半知菌亚门的镰刀菌属（Fusarium sp.）和刺盘孢属（Colletotrichum sp.），这2种病是牛耳枫生产过程中极易感染的病害[44]。其中枯梢病病害在牛耳枫的苗期易发，发生率高达50%～60%；炭疽病主要为害牛耳枫的叶片，在牛耳枫苗期及整个生长期均可发生。

5 展望

从20世纪60年代起至今，对牛耳枫的研究已取得较大进展，特别在化学成分和生物活性方面研究较多，但其药用成分和药用机理还不成熟，严重制约着相关产品的开发。牛耳枫不仅具有较高的药用价值和生物活性，而且其种子和种仁含油量较高（30%～40%），可作为制作油漆、肥皂、润滑油等的原料，还可作为生物柴油资源开发利用的油料树种[6-7]；同时，牛耳枫具有抗锰、抗铅锌的能力，可作为重金属污染土壤生态修复的备选植物[45-46]，这些都将成为牛耳枫发展的研究方向。随着牛耳枫市场需求的增加，其野生资源已远不能满足市场的要求，需要进行人工栽培方能解决资源匮乏的问题。近几年来，海南、广西等地牛耳枫的种植相继增多[44]，而其系统的人工栽培技术和病虫害防治技术还需要进一步研究。

参考文献

[1] 郑勉，闵天禄. 中国植物志[M]. 北京：科学出版社，1980，45（1）：1，11.

[2] 国家中医药管理局《中华本草》编委会. 中华本草[M]. 上海：科技出版社，1999（第4卷）：865-867.

[3] 魏娜，赖伟勇，张俊清，等. 牛耳枫等五种药材重金属元素含量分析[J]. 中外医疗，2008，27（23）：85-86.

[4] 张小坡，张俊清，裴月湖，等. 黎药牛耳枫化学成分研究[J]. 中国现代中药，2011，13（10）：26-29.

[5] 刘明生. 黎药学概论[M]. 北京：人民卫生出版社，2008，41-42.

[6] 张俊清，戴水平，杨卫丽，等. 海南黎药资源调研现状分析[J]. 海南医学院学报，2009，15（3）：201-204.

[7] 王祝年，肖邦森. 海南药用植物名录[M]. 北京：中国农业出版社，2009：1.

[8] 翁春雨，任军方，张浪，等. 海南药用植物资源概述[J]. 安徽农学通报，2013，19（17）：87-88.

[9] 方圣鼎，周围，陈燕. 野生油料植物中有毒成分的化学研究-I.牛耳枫中新生物碱的分离[J].化学学报，1964，30（3）：270-274.

[10] Yang S P， Yue J M. Two novel alkaloids with a unique fused hexacyclic skeleton from Daphniphyllum subverticillatum[J]. Journal of Organic Chemistry， 2003， 68（1）： 7 961-7 966.

[11] Yang S P， Yue J M. first diamino daphniphyllum alkaloid， daphnipaxinin， with an unprecedented heterohexacyclic skeleton from Daphniphyllum paxianum[J]. Organic Letters， 2004， 35（36）： 1 401-1 404.

[12] Kong N C， Wang H Y H. Daphnimacropodines A-D， Alkaloids from Daphniphyllum macropodum[J]. Journal of Natural Products， 2007， 70（8）： 1 348-1 351.

[13] 白海云，胡立宏. 两种中药虎皮楠和交让木的化学成分研究[J]. 有机化学，2004，24：385.

[14] Li Z Y， Chen P， Xu H G， et a1. Macropodumines D and E， Two New Alkaloids with Unusual Skeletons from Daphniphyllum macropodum Miq[J]. Org Lett， 2007， 9（3）：477-480.

[15] 李震宇，郭跃伟. 虎皮楠生物碱研究进展[J]. 有机化学，2007，27（5）：565-575.

[16] 何远景，陈国彪，张金花.高效液相色谱法测定牛耳枫中芦丁的含量[J]. 中国热带医学，2007，7（11）：2 105-2 106.

[17] 邸迎彤. 虎皮楠科生物碱和楝科四降三萜化学成分研究[D]. 昆明：中国科学院昆明植物研究所，2007.

[18] 朱文粮，罗都强，刘召阳. 牛耳枫中生物碱的研究[J]. 天然产物研究与开发，2010，22：1 024-1 027.

[19] 曹志然，王永丽，戎瑞雪，等. 牛耳枫生物碱F21对HepG-2细胞的抑制作用及机制[J]. 中国药理学与毒理学杂志，2012，6（1）：63-67.

[20] 王永丽. 牛耳枫生物碱体外抗肿瘤活性成分筛选及作用机制研究[D]. 保定：河北大学，2012.

[21] 王蓓，戎瑞雪，郑聪毅，等. 牛耳枫生物碱2-hydroxyyunnandaphnine D抗肿瘤活性及作用机制[J]. 河北大学学报：自然科学版，2013，33（4）：401-407.

[22] Gamez E L， Sangkook L， Zhu L F， et al. Antioxidant flavonoid glycosides from Daphniphyllum calycinum[J]. Journal of Natural Products， 1998， 61（5）： 706-708.

[23] 李晶晶. 牛耳枫活性成分研究[D]. 南宁：广西大学，2009.

[24] 李晶晶，曾东强. 牛耳枫果实中抑菌活性成分的初步分离[J]. 农药学学报，2013，15（3）：261-266.

[25] 李海龙，刘明生，张俊清，等. 牛耳枫药材中总黄酮含量测定[J]. 海南医学，2012，23（15）：106-108.

[26] Bitar H E， Nguyen V H， Gramain A， et al. Daphcalycinosidines A and B， New Iridoid Alkaloids from Daphniphyllum calycinum[J]. Cheminform， 2004， 35（16）： 515-518.

[27] 郝小江，周俊，野出学，等. 牛耳枫中的新生物碱-牛耳枫碱A[J]. 云南植物研究1993，15（2）：205-207.

[28] 饶桂维. 中药牛耳枫生物碱化学成分及活性研究[D]. 杭州：浙江大学，2009.

[29] 王海. 虎皮楠生物碱体外抗肿瘤活性成分筛选及作用机制研究[D]. 保定：河北大学，2011.

[30] Akino J， Hoda E B， Van Cuong P， et al. Daphcalycine， a novel heptacycle fused ring system alkaloid from Daphniphyllum calycinum[J]. Journal of Organic Chemistry， 2003， 68（2）： 300-304.

[31] Morita H， Kobayashi J. Calyciphyllines A and B， two novel hexacyclic alkaloids from Aphniphyllum calycinum[J]. Organic Letters， 2003， 5（16）： 2 895-2 898.

[32] 江纪武，肖庆祥. 植物药用有效成分手册[M]. 北京：人民卫生出版社，1986：1 075.

[33] 陈金兰，张金恒，肖金霞，等. 芦丁定量分析方法综述[J]. 时珍国医国药，2004，15（1）：51-52.

[34] 张朝燕，吴纯洁，谢绍绷，等. 芦丁提取工艺的研究[J]. 基层中药杂志，2003，16（4）：29-30.

[35] 胡浩斌，王鑫，刘建新，等. 东紫苏根中抑菌活性成分的研究[J]. 四川大学学报（自然科学版），2006，43（4）：43-47.

[36] 蔡良真. 木犀草素对人白血病HL-60细胞内蛋白激酶c的抑制活性[J]. 右江医学，2005，33（2）：106，108.

[37] 裴凌鹏，惠伯隶，金宗濂，等. 黄酮类化合物的生理活性及其制备技术研究进展[J]. 食品科学，2004，25（2）：203-207.

[38] 陈丽丽. 山石榴果实对小菜蛾.粉蝶的拒食活性研究[D]. 南宁：广西大学，2005.

[39] 唐文伟. 伊桐的杀虫活性及有效成分研究[D]. 南宁：广西大学，2006.

[40] 凌炎，唐文伟，曾东强，等. 14种植物的甲醇粗提物对白背飞虱和褐飞虱的生物活性[J]. 湖南农业大学学报（自然科学版），2012，38（1）：53-57.

[41] 李晶晶，曾东强. 牛耳枫叶甲醇粗提物的生物活性及化学成分研究[J].广西大学学报（自然科学版），2013，38（3）：559-568.

[42] 黄燕芬，潘春柳，邓志军，等. 牛耳枫种子的萌发和贮藏特性的研究[J]. 种子，2013，32（11）：83-84.

[43] 黄燕芬，潘春柳，邓志军，等. 不同种源牛耳枫种子对萌发特性和脱水耐性的比较研究[J]. 种子，2014，33（9）：93-96.