关于烟草化学成分及生物活性的相关探讨

魏晓欣

（山东中烟工业有限公司青岛卷烟厂，山东 青岛 266000）

1 烟草的化学成分

1.1 二萜及其降解产物

二萜及其降解产物，是烟草中最主要的化学成分之一。相关报道显示，目前烟草中发现的二萜及其降解产物已达40个左右。烟草中主要的二萜骨架类型是苏丹烷型、西柏烷型以及其他降解产物。目前烟草中已经分离鉴定出60余个西柏烷型二萜，其中，大多数都具有1S、2E的构型，因此能够分析得出，在它们之间，生源途径应当是紧密相关的。烟草分离获取西柏烷类化合物，一般在C-4中都有1个羟基，因此，可以将烟草西柏烷型二萜划分为4R小组、4S小组等。在烟草中，最初分离获取的一种主要成分，即西柏烷型二萜化合物（11E、7E、6R、4S、2E、1S）-2，7，11-西柏三烯-4，6-二醇（11E、7E、6R、4S、2E、1S）-2，7，11-cembratriene-4，6-diol，以及相关4R异构体等，基本上都是烟草西柏烷二萜生源途径中十分重要的代谢产物之一。在1988年，相关专家利用烟草化、烟叶等分离获得了5个苏丹烷型化合物。而5个化合物具有共同的生源合成衔取，即（E）-13-labdene-8，15-diol，其由烯丙基氧化，后进行环化反应，均可形成相应的化合物，经消除反应，可形成（Z）-冷杉[1]。

1.2 倍半萜及三萜

除了曾经报道过的骨架类型倍半萜，比如榄香烯、孤木烷、单环金合欢烷、桉烷等，同时存在很多降桉烷型倍半萜化合物。其中，在生源途径方面，phytμberin、Rishitin型倍半萜，其桉烷中间体可能是相同的。其中，C-14甲基降解反应、桉烷C-2，C-3等氧化反应等，都可能会产生Rishitin型半萜类化合物。桉烷C-1、C-2产生氧化反应，C-C键断裂，环化反应重新发生等，形成三环phytμberin型倍半萜。以往从烟草中分离少量三萜，因而它的关注度不高。目前，烟草中已成功分离出羽扇豆纯棕榈酸酯、β-香树脂醇棕榈酸酯等三萜，但其在烟草中仍属微量成分。

1.3 其他化合物

根据报道，在烟草当中，除了上述几种主要化学成分之外，还包括多种其他类型的化合物，例如顺式-5´-（2-氧代丙基）-烟碱，异嗪皮啶-6-O-β-D-吡喃葡萄糖苷，异香豆素葡糖苷、2，3-二羟基丙基-β-D-吡喃半乳糖苷，本乙醇β-D-葡萄糖苷等。其中，存在新的生物碱及烟草中第一个亚麻酸甘油酯类化合物。研究表明，这2种化合物能够对褪黑素受体2产生良好的激动活性。由此能够看出，人们在吸烟之后，情绪会受到一定的影响。所以，对于烟草化学成分、生物活性的研究，这2种化合物的提取具有十分重要的意义和价值。

2 烟草的生物活性

2.1 抗阿尔茨海默病活性

从统计学研究能够看出，相比于不吸烟的普通人群，吸烟者患上阿尔茨海默病的概率更低。而现代药理学研究也能够证实，烟草中的烟碱等化合物可发挥抗阿尔茨海默病活性。利用相关药物注射大鼠海马区，制作阿尔茨海默病大鼠模型，开展水迷宫试验研究。结果显示，烟碱阿尔茨海默病组大鼠在学习及功能方面，与正常大鼠较为类似，而非烟碱阿尔茨海默病组大鼠，则与正常组大鼠之间存在较大差异。经检测，普通阿尔茨海默病组大鼠海马组织当中，白细胞介素含量比烟碱组、正常组大鼠都高，且差异具有统计学意义（P＜0.05）。尽管烟碱组大鼠含量略高于正常组，但差异不具有统计学意义（P＞0.05）。所以能够看出，对于认知功能，烟碱能够发挥一定的改善效果。

其作用机制为，烟碱能够阻断炎性细胞因子的分泌，同时对Aβ激活小胶质细胞的过程进行抑制，进而使神经系统炎性反应减弱，从而实现症状的缓解。其中，部分成分可能对神经产生损害，且具有较强的生物活性[2]。

2.2 抗肿瘤活性

烟碱中的相关成分能够发挥出中等程度的抗肿瘤活性，其中，采用3-（4，5-二甲基噻唑-2）-2，5-二苯基四氮唑溴盐的方法，进行筛选实验，结果证实化合物物质的量浓度在10～20 nM时，能够对PC-3M细胞形成良好的抗前列腺癌活性，其细胞毒性较弱，但具有较强的抗增生活性。

2.3 其他活性

顺式-5´-（2-氧代丙基）-烟碱等化合物，在褪黑素受体1、受体2，以及辣椒素受体1的活性试验筛选当中，都表现出了较好的激动活性，在物质的量浓度为1.53 mM下，其可达到55.41%的激动率；在0.73 mM下，可达到52.00%；在0.59 mM下，可达到128.11%.利用相关细胞株，对单体化合物体外抗乙型肝炎病毒活性进行筛选实验，结果表明，绿原酸的抗乙型肝炎病毒DNA复制活性较高，可达到5.5 μM的IC50值。另外，螺岩兰草酮、索拉那斯酮等倍半萜，能够从病毒感染的烟草当中分离获取，所以，可判断这些成分具有抗菌活性[3]。例如，在薄层色谱板相关试验当中，螺岩兰草酮、索拉那斯酮、黏霉菌酮等，其抗菌活性都较为理想，最小的抑制活性量为5 μg/点。同时，具有中等抗菌活性的化合物，最小抑制活性量为10 μg/点。最弱的抗菌活性，最小抑制活性量为100 μg/点。

3 结论

烟草作为一种常见的植物，一般被用于制作卷烟，但由于烟草种植产量的增加及国家限烟政策，再加上很多烟草无法用于制作卷烟，因而每年会浪费大量的烟草资源。对此，研究可将烟草应用于其他领域，为此，就需要对烟草的化学成分和生物活性进行研究。尽管以往对烟草已经进行了大量研究，但主要的研究点在于吸烟成瘾成分、有害成分、香气成分、挥发性成分等。近年来，相关研究不断深入，本文对烟草化学成分及生物活性进行了研究，从烟草中分离出多种新型骨架类型的化合物，比如生物碱、倍半萜、二萜等。同时证明了烟草具有较强的生物活性，可在医药等领域中应用。

［1］杨彩艳，莫丽娟，孙佩玲.烟草化学成分及生物活性研究现状［J］.天然产物研究与开发，2016（10）：1657-1663.

［2］李莹，李钟，郭培国.烟草中主要生物活性成分的研究进展［J］.天然产物研究与开发，2015（12）：2157-2163.

［3］白凯.烟草部分化学成分SSR关联位点发掘研究［J］.化工管理，2015（2）：55.