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蚤草属植物化学成分及生物活性研究进展

2017-01-17张朝凤许翔鸿

中国野生植物资源 2017年2期
关键词:倍半萜二萜藏药

张 欣,张朝凤,许翔鸿,张 勉

(中国药科大学 生药学研究室,江苏 南京 211198)

蚤草属植物化学成分及生物活性研究进展

张 欣,张朝凤,许翔鸿,张 勉*

(中国药科大学 生药学研究室,江苏 南京 211198)

蚤草属植物的化学成分类型丰富,主要包括倍半萜、二萜、黄酮、单萜、挥发油、酚类等。该属植物具有抗菌、细胞毒、抗癌等生物活性。对国内外有关该属植物的化学成分和生物活性的研究进行了综述,为该植物资源的进一步研究和开发利用提供依据。

蚤草属;倍半萜;二萜;抗菌;细胞毒性

蚤草属(Pulicaria)属于菊科(Compositae)旋复花族(Inuleae),该属植物全世界约有100种,广泛分布于欧洲、南非及亚洲,尤其集中分布在地中海地区[1]。世界上多个国家地区都有该属植物用作草药的传统,比如埃及,沙特阿拉伯,摩洛哥,英国,伊朗等,主要用于消炎止痛,驱虫等[2]。该属植物臭蚤草(Pulicariainsignis)也是一种传统藏药,仅产于中国西藏南部,全草能镇咳舒肝,清血热,透骨蒸,花序有清热、止痛的功效,及驱跳蚤的作用[3]。目前人们从蚤草属植物中分到的化合物主要有萜类、黄酮、挥发油等。而且,研究发现蚤草属中的很多成分具有很强的生物活性,具有作为药物开发的潜质。本文旨在对过去几十年来(1979—2015年)关于蚤草属植物的化学成分和重要的药理活性研究进行概括总结,为其后续的开发研究提供帮助。

1 化学成分

目前国内外已有研究报道的蚤草属植物共20余种,其化学成分有多种类型,其中倍半萜数量最多,主要为桉叶烷型,愈创木烷型,伪愈创木烷型,苍耳烷型,石竹烷型的倍半萜。其次主要为黄酮和二萜,此外还含有一些单萜、挥发油和酚类化合物等。

1.1 倍半萜类

Bohlmann等[4]从沙特阿拉伯传统草药P.crispa中得到9个苍耳烷型(xanthanolide)倍半萜,1个伪愈创木烷型倍半萜pulicariolid和1个桉叶烷型倍半萜。

Bohlmann等[5-6]从止痢蚤草(P.dysenterica)和P.scabra中分离得到22个石竹烷型(caryophyllane)倍半萜,4个isocomene 衍生物。

Hafez等[7]从P.arabica中分到13个石竹烷型倍半萜。

Zdero等[8]从P.sicula中得到6个苍耳烷型倍半萜和4个愈创木烷型倍半萜其中包括1,2-dehydro-1,l0α-dihydropseudoivalin和lα,2α-epoxy-1,l0α-dihydropseudoivalin。

Feliciano等[9]从P.Paludosa中分离到13个倍半萜,包括石竹烷型,cadmane,oplopane,桉叶烷型(eudesmane),alloaromadendrane 和4-epi-guaiane其中paludolone为新骨架倍半萜。

Mossa和Muhammad等[10-12]从P.glutinosa中分到2个新的吉玛烷型(germacrane)倍半萜,命名为puliglene和epoxypuliglene,3个没药烯倍半萜puliglutol、puliglutal、puliglutone,及愈创木烷型倍半萜cyclo-epoxypuliglene,此外还分到一个新的没药烯倍半萜puliglutoic acid。

Rustaiyan等[13]从P.undulata的地上部分得到7个倍半萜,包括3个桉叶烷倍半萜内酯、2个愈创木烷倍半萜内酯、1个伪愈创木烷倍半萜内酯和1个苍耳烷型倍半萜。其中2α-hydroxyeudesma-4,11(13)-dien-12,8β-olide和P.glaucolide为新化合物。

Dendougui等[14]从P.crispa中分到2个苍耳烷型倍半萜,4个愈创木烷倍半萜内酯,其中1β,4β-dihydroxy-5α(H)-guaia-10(14),11(13)-dien-8α,12-olide为新化合物。

Stavri等[15]从科威特植物P.crispa(Forssk.)Oliv.中分离得到3个愈创木烷型倍半萜内酯分别为2α,4α-dihydroxy-7αH,8αH,10αH-guaia-1(5),11(13)-dien-8β,12-olide,1α,2α-epoxy-4b-hydroxy-5αH,7αH,8αH,10αH-guaia-11(13)-en-8β,12-olide 和5,10-epi-2,3-dihydroaromatin。

Ghouila等[16-17]从P.laciniata(Coss.Et Kral.)Thell.中分离得到两个新倍半萜,一个倍半萜烯酸lacitemzine,一个伪愈创木烷型倍半萜内酯pulicazine。

Mohamed等[1]从埃及药用植物P.undulata中分离得到3个少见的带氢过氧自由基的愈创木烷型倍半萜内酯,以及新的倍半萜8-Epi-4H-Tomentosin。

黄圣卓等从藏药臭蚤草P.insignis中分离得到11个倍半萜,包括桉叶烷型5个、愈创木烷型2个、伪愈创木烷型2个、苍耳烷型1个和吉玛烷型1个[3]。此外,还从中分到一个植物中少见报道的降碳倍半萜4a,5,6,7,8,8a-hexahydro-4a-hydroxy-5,8a-dimethylnaphthalen-2(1H)-one及其可能的前体倍半萜6,7,8,8a,9,9a-hexahydro-3-(hydroxymethyl)-5,8a-dimethylnaphtho[2,3-b]furan-2(5H)-one[18]。

Triana等[19]从P.canariensis中得到13个倍半萜,分别为pulicanadiene A、B和 C,pulicanone,pulicanol,pulicanarals A、B和C,pulicanadienals A和B,pulicanadienol,以及 pulioplopanones A和B。

1.2 二萜及其苷类

Rustaiyan等[20]从P.gnaphalodes中分离出1个二萜7-oxo-6α-hydroxy-hardwickiic acid lactone。

Singh等[21]从P.angustifolia中分离得到4个克罗烷型二萜,3个seco-nidoresedic acid衍生物以及methyl-5x-hydroxyconyscabroate。

Muhammad等[12]从P.glutinosa中分到二萜strictic acid及其两个新的衍生物pulic acid和15-deoxypulic acid。

Biswanath等2005年从P.wightiana分离得到5个新的克罗烷型二萜,以及两个已知化合物3' 5,6-trihydroxy-3,4',7-trimethoxyflavone和2-methyl-5-hydroxy-chroman-4-one[22]。2006年又从中分到2个新的克罗烷型二萜和3个已知二萜[23]。

范华芳[24]等从藏药臭蚤草P.insignis中分离得到2个二萜苷类化合物,2-O-(2-O-Isovalery-lβ-D-glucopyranosyl)atractyligenin和2-O-[2-O-Isovalery-l3β-D-apiofuranosyl(1→3)-β-D-glucopyranosyl]atractyligenin。

1.3 单萜类

Bohlmann等[5-6]从止痢蚤草(Pulzcariadysenterica)和P.scabra中分离得到3个百里香酚(thymol)衍生物。

Zdero等[8]从P.sicula中得到2个百里香酚(thymol)衍生物。

1.4 黄酮类

Pares等[25]从P.dysenterica的叶中分到5个6-羟基黄酮,分别为6-hydroxykaempferol 3,7-dimethyl ether,6-hydroxykaempferol 3-methyl ether 6-glucoside,6-hydroxykaempferol 3,6,7-trimethyl ether,scutellarein和coumarin esculetin。

Sabry等[26]从P.arabica的花和叶中分到6个黄酮化合物,为quercetin 3-glucuronide,quercetagetin 3,7-dimethyl ether,quercetagetin 3,5,7-trimethyl ether,quercetagetin 3,5,7,3'-tetramethyl ether,kaempferol 3-glucoside,6-hydroxyflavone。

Feliciano等[9]从P.paludosa的地上部分得到3个黄酮化合物。

1.5 挥发油类

Fadwa等[27]对摩洛哥药用植物P.odoraL.的挥发油成分进行了GC-MS分析,鉴定出27个化合物,且发现其挥发油成分具有显著的抗菌活性。

1.6 酚类

Feliciano等[9]从P.paludosa的地上部分得到若干简单酚类化合物。

Ezoubeiri等[28]用GC-MS分析了摩洛哥药用植物P.odoraL.的挥发油成分,鉴定出两个酚类化合物2-isopropyl-4-methylphenol 和isobutyric acid 2-isopropyl-4-methylphenylester。

1.7 其他类

黄圣卓等[29]从藏药臭蚤草P.insignis中分离得到4个苯丙素类化合物和1个蒽醌苷。

2 生物活性

2.1 抗菌活性

Fadwa等[27]测试了摩洛哥药用植物P.odoraL.的挥发油成分的抗菌活性,发现其对蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus),链球菌(StreptococcusC),普通变形杆菌(Proteusvulgaris),粪肠球菌(Enterococcusfaecalis),大肠杆菌(Escherichiacoli),绿脓杆菌(Pseudomonasaeroginosa)均具有显著的抑制作用。Ghouila等[17]用扩散法和稀释法测了P.odoraL.中挥发油和两个主要酚类化合物的体外抗菌和抗真菌活性,实验结果表明其挥发油成分以及化合物2-isopropyl-4-methylphenol均有显著的抗菌和抗真菌活性。Biswanath等[22-23]用琼脂杯生物测定法测试了P.wightiana中的二萜化合物的抗菌活性,发现其对革兰氏阳性菌具有稳定的抑制作用,而对产气克雷白杆菌和青紫色素杆菌抑制较弱,对绿脓杆菌则没有抑制作用。从P.glutinosa中分到的化合物strictic acid被发现对革兰氏阳性菌和白色念珠菌有稳定的抑制作用[12]。此外,P.stephanocarpa的甲醇提取物也发现有抗菌活性[30]。而P.orientalis的乙醇提取物则表现出较弱的抗菌活性[31]。

2.2 细胞毒性

Triana等[19]通过MTT实验测试了从P.canariensis中分离的化合物的细胞毒性,发现其中倍半萜pulicanone对人髓性白血病细胞系(HL-60)表现出细胞毒性。通过显微镜观察显示其毒性产生是由细胞核病变、胱门蛋白酶的活化以及DNA修复酶PARP-1的分裂导致的。2008年,对蚤草属植物P.crispa的生物活性研究发现其所含倍半萜成分对人膀胱癌细胞系(EJ-138)表现出细胞毒性,最低抑制浓度IC50为(5.8±0.2) μmol/L[15]。

2.3 其他活性

1988年研究发现植物P.crispa中得到的化合物axillarin具有抗癌活性,通过培养仓鼠胚胎细胞苯并(a)芘代谢实验结果显示axillarin在浓度为25 mg/mL时能减少细胞对苯并(a)芘的代谢[32]。此外,研究还发现阿拉伯植物P.glutinosa具有抗痉挛作用[33]。

3 展 望

蚤草属植物具有悠久的药用历史,不仅可以消炎止痛,还可用作杀虫剂。在埃及和沙特阿拉伯该属植物也可以用来做药草茶。在我国,该属植物臭蚤草是一种常用传统藏药,具有疏肝镇咳,解热止痛之效。国内外学者对蚤草属植物的化学成分和生物活性的报道证实了该类植物作为药用的有效性。但目前该属植物的研究还不够充足,仅有20余种植物的报道,在我国的研究报道更是少见,有待进一步的研究。蚤草属植物有充分的开发利用研究价值,期待更多的活性成分被发现和利用。

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Research Progress on Chemical Constituents andBiological Activities ofPulicariaSpecies

Zhang Xin,Zhang Chaofeng,Xu Xianghong,Zhang Mian*

(Research Department of Pharmacognosy,China PharmaceuticalUniversity,Nanjing 211198,China)

Phytochemical studies onPulicariaspecies have yielded some sesquiterpenoids,diterpenoids,flavonoids,monoterpene,essential oil and phenolic compounds.Compounds fromPulicariaspecies have been found to possess potent bioactivities,including antimicrobial activities,cytotoxic activities,and anticarcinogenic activities.To give an overview of the chemical constituents and important bioactivities of the genus,herein we review the articles concerning the isolation,structural elucidation,and biological activities ofPulicariacomponents.

Pulicaria;sesquiterpenoids;diterpenoids;antimicrobial;anticarcinogenic

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.02.014

2016-07-23

张欣(1991—),女,在读硕士研究生,主要从事生药活性成分与质量标准研究。E-mail:zhangxin_jessie@163.com

*通讯作者: 张勉(1962—),女,教授、博士生导师。研究方向:生药活性成分与质量标准。E-mail:mianzhang@126.com

R931.6

A

1006-9690(2017)02-0057-04

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