郁金香的化学成分及药理活性研究进展

葛 翎，黄晓德，张峰伦，周 谦，钱 骅，陈 斌 *，苏 华，李海涛，赵伯涛，钱 雪

(1.南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京211111；2. 南京中医药大学，江苏 南京 210023；3. 江苏省中医药研究院，江苏 南京 210028；4. 新疆郁金香生物科技有限公司，新疆 哈萨克自治州 835600)

郁金香(TulipagesnerianaL.) 为百合科郁金香属的草本植物，又名洋荷花、草麝香，是土耳其、哈萨克斯坦、荷兰的国花。全世界郁金香品种约130种，以荷兰种植的最多，该国每年出口的鳞茎收入达10多亿美元，鲜切花远销100多个国家，具有很高的观赏价值及经济价值[1]。

郁金香资源利用目前主要集中在其观赏价值，对该属植物有效化学成分及药理机制研究还不够深入。而《新疆药用植物志》1979年第二册记载伊犁郁金香的药用部位鳞茎有清热、结毒、散结、化淤功效，可治咽喉肿痛等症状[2]。也有文献记载郁金香属的光慈菇品种(Tulipaedulis(Miq.) Baker. )含秋水仙素等4种生物碱能抑制癌细胞生长[3]，可见对郁金香属植物进行广泛深入的化学成分和药理活性研究具有重要意义。

1 郁金香花的药用活性研究及开发

1.1 郁金香花提取物的研究及应用

目前郁金香的产品开发主要集中于植物提取液的利用，根据对郁金香花提取液的深入研究，已经将其开发成助眠香水、保健用品、精油、洗护用品、护肤用品等产品[4-6]，而应用最多的就是郁金香精油，郁金花精油是一种无色透明液体，能调节心脏功能并平衡血压，保持消化正常，预防早衰，也有助眠作用[7]。广泛用于护肤、美体、配制郁金香复合精油、含郁金香精油的美容养身产品，具有很好的市场价值，有力推动了郁金香除观赏价值外植物资源的开发及药用基础研究。

相关文献指出从郁金香花瓣和花瓣基部提取的汁液可以缓解划痕、瘙痒和皮肤刺激，它可以被用于在工作时磨破的手上抚平皮肤[8]。现代实验也证明郁金香花提取物对白色链球菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有抑制生长和杀菌的作用，为治疗白色链球菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌引起的疾病提供了新途径，且郁金香提取物为天然植物提取物，可以作为天然抗菌剂用于食品、药品等行业，代替有毒副作用的合成抗菌剂[9]。

郁金香在民间的植物药用有很久的历史，生活在库尔德斯坦山区的人们已经将其视为当地的传统药材。其中一种当地的郁金花品种TulipaL. (Liliaceae)systolaStapf.常见于岩石下和岩石之间，是一种非常受欢迎的消炎药和止痛药，特别是应用在炎症和分娩疼痛期间。而现代实验已证明炎症与氧化应激密切相关，因Ibrahim等[10]通过实验从郁金香花提取液中测定了3种具有抗氧化和自由基清除活性的化合物。

图1 郁金香提取液3种活性成分化学结构式Fig. 1 The chemical structure formula of three active components in tulip extract注：(1)(+)-1-O-Eferuloyl-3-O-E-p-coumaroylglycerol (2)(+)-6-Tuliposide A(3)(-)-Kaempferol-3-O-rutinoside

实验结果表明化合物(1)-(3)具有显著的抗氧化和抗自由基活性，化合物(3)是三种化合物中活性最强的，作为过氧化氢清除剂，其活性甚至超过抗坏血酸。这也从另一个方面佐证了郁金香提取物在库尔德传统医学中有效的抗炎和镇痛作用。

1.2 郁金香花蒸馏残渣综合利用研究进展

郁金香花提取后剩余的大量废料通常被直接遗弃，造成资源的大量浪费。因此，Sagdic等[11]以花青素为基础将郁金香花提取物(Anthocyanin-based extracts, ABEs) 残渣作原料，开发其在食品/药物着色剂的潜在用途。通过以郁金香提取物废料为研究对象，对其生物活性和细胞毒性进行了分析。紫红色(没食子酸当量126.55 mg/g干提取物)和橘红色(113.76 mg没食子酸当量/g干提取物)花的总酚含量高于其它郁金香花。测定紫、橙红、紫红、粉红郁金香花提取物的总花青素含量分别为265.04，236.49，839.08，404.45 mg花葵素3-糖苷/kg干提取物，其花青素含量均高于其它花。与其他试验菌相比，该提取物对单核增生李斯特菌、金黄色葡萄球菌和小肠结肠炎耶尔森菌的抑制作用更强。此外，该课题组还研究了五种不同郁金香花提取物对人乳腺腺癌(MCF-7)细胞株的细胞毒作用。结果表明，橙红、粉红、紫罗兰提取物对MCF-7细胞无细胞毒作用，而黄、紫红提取物对MCF-7细胞有细胞毒性作用。总之，不同颜色的郁金香花提取物具有显著的生物活性和细胞毒性差异。

1986年Tschesche等[12]从荷兰产郁金香(TulipagesnerianaL.)残渣中分离出2种抗菌性葡糖甙：郁金香甙A、郁金香甙B(Tuliposide A, Tuliposide B)。其中Tuliposide A能抗枯草杆菌和灰霉菌，其水解后产生郁金香素(Tulipzlin)能抗真菌。而Tuliposide B水解后产生郁金香素抗真菌力极强。更重要的是这种Tulipzlin(主要集中在其花和鳞茎中)具有抗癌、抗炎、抗真菌并降低胆固醇的功效。而6-Tuliposide B作为郁金香次生代谢产物Tuliposide B中的一种，主要存在于郁金香花药中。近年来，6-Tuliposide B具有较强的抗菌活性开始被报道，但是其分子靶点和作用机理尚未确定。为了阐明这一问题，Shigetomi等[13]合成了6-Tuliposide B和Tulipalin B类似物，并利用广泛的菌株研究了结构-活性关系，在合成的25个化合物中，只有tulipalin B和含有3、4-二羟基-2-甲基丁酸酯基团的化合物具有明显的抗菌活性。此外，这些化合物的3R-二羟甲基丁酸类似物表现出与6-Tuliposide B基本相同的活性，3R-二羟甲基丁酸的结构部分与蓟苦素的相同。这些结果表明6-Tuliposide B具有与蓟苦素相同的作用机制，而结核分歧杆菌中的MurA蛋白就是6-Tuliposide B的主要靶点之一。

2 郁金香鳞茎的化学成分及药理活性

2.1 郁金香凝集素的分离和生物学活性

凝集素是动物细胞和植物细胞都能够合成和分泌的、能与糖结合的蛋白质，在细胞识别和粘着反应中起重要作用，主要是促进细胞间的粘着。凝集素在自然界中广泛存在，它的糖结合特性赋予其多种生物学活性：免疫调节活性、丝裂原活性、抗病毒活性、抗菌活性以及抗肿瘤活性等[14]。

Cammue等[15]采用亲和层析法从郁金香鳞茎中分离到一种新的凝集素。郁金香凝集素是一种四聚体蛋白，由四个相同亚基组成，但它们不是通过二硫键结合在一起的。它不发生糖基化，其氨基酸组成以天冬酰胺天冬氨酸、亮氨酸、甘氨酸和丝氨酸为代表。郁金香凝集素能凝集人红细胞，但对兔红细胞具有较高的特异性。在半抗原抑制中，对后一种红细胞，凝集素表现出复杂的特异性，而它与人类红细胞的凝集状态很容易被N-乙酰半乳糖胺、乳糖、岩藻糖和Ga-乳糖抑制。通过用一系列单糖(N-乙酰葡萄糖胺、半乳糖、半乳糖等21种单糖)对郁金香、兔和人的O型红细胞测定凝集素的糖特异性。然而，所有被测试的糖水杨酸都没有显示出对粗提取物凝集活性的抑制作用。但是另外一些糖蛋白，如胎蛋白、唾液酸胎球蛋白和甲状腺球蛋白能够有效的抑制郁金香、兔或者人红细胞中凝集素的凝集活性。

2.2 郁金香鳞茎中的5-脂氧合酶

类花生酸物质作为花生四烯酸(Arachidonic acid, AA) 的代谢产物，在肿瘤的发展和转移中起重要作用。而脂氧合酶(Lipoxygenase, LOXs) 是介导AA代谢的一种关键酶，它催化了白三烯生物合成的第一步。LOXs及其代谢产物白三烯(Leukotrienes, LTs)-B4和羟-6,8,11,14-二十碳四烯酸 (Hydroxyeicosatetraenoic acid, HETEs) 等与肿瘤的研究广受关注。目前已有研究表明LOXs介导的AA代谢产物LT-B4和5-HETE对多种肿瘤的发生发展有重要作用。COXs-2和LOXs双效抑制剂的应用为肿瘤防治打开新思路[16]。

LOX的命名包括5-LOX、8-LOX、12-LOX、15-LOX，这四种酶分别选择AA的不同位点催化氧的插入。而5-LOX是近来研究较多和最重要的一种酶。在此催化途径中，在5-LOX的作用下，脂肪酸首先被转化为5-HETE，接着转化成白细胞三烯A4(Leukotriene A4, LTA4)，LTA4既可以在其水解酶的作用下生成LT-B4又可以在谷胱甘肽转移酶的作用下生成LT-C4，进而LTC4可生成LT-D4、LT-E4等导致过敏反应的慢反应物质[17]。另外，在生成LT-B4的过程中尚需要附加酶5-LOX活化蛋白 (5-Lipoxygenase activating protein, FLAP)的协助,通过 FLAP活化5-LOX并将其转入核膜内。因此，LOX和大量的病理状态有关，包括炎症与癌症。5-LOX的代谢产物如5-HETE和大量的白三烯大部分来自AA[18]。

研究表明包括癌症在内的病理状态中，这些物质都是炎症的介物，而Reddanna等[19]从郁金香球茎中分离纯化出一种独特的膜结合脂氧合酶。纯化后的郁金香酶在花生四烯酸分子的C-5区域特异性处插入-O2-。通过与标准品对照色谱分析、质谱和1H-NMR等分析方法，确定了反应产物为5-脂氧合酶。值得注意的是从郁金香球茎中提取的酶似乎不同于从马铃薯块茎中提取的胞质脂氧合酶(在-O2-的插入方面表现出非区域特异性)。而纯化后的郁金香脂氧合酶对纯化后的马铃薯脂氧合酶具有较强的免疫交叉反应活性，表明其与其它植物脂氧合酶的免疫关系密切。

3 郁金香在国内的种植资源

全世界郁金香约130种，而新疆就分布着12个特有品种，占全国各种类的70%，新疆地处中国西北边陲，地域辽阔，拥有丰富的植物资源和地理气候条件，对郁金香资源的可持续发展具有重要意义。

表1 新疆12种郁金香特有品种

4 结语

郁金香作为一种具有较高观赏价值和经济价值且分布较广的花卉，其人工种植条件已经成熟，种植资源丰富。但其在药用植物资源的利用方面还不够全面和深入，通过对其花瓣的提取液、提取残渣以及鳞茎中化学成分和生物学活性进行分析，表明郁金香花有抑菌、杀菌、助眠、保健等功效，而从鳞茎中分离出来的凝集素和5-脂氧合酶在抗炎、抗菌、免疫调节以及抗肿瘤中的介导作用等方面具有很大的研究价值，本文通过对郁金香花及鳞茎的活性成分分析，为国内郁金香作为药用植物资源的进一步开发、研究奠定基础。