哥纳香属植物药理作用研究进展*

王洪云，张建英，张新渐，季泓源，王 巧，孙艳花，左爱学△

（1. 保山中医药高等专科学校，云南 保山 678000； 2. 云南中医药大学，云南 昆明 650500； 3. 云南白药集团股份有限公司，云南 昆明 650217）

番荔枝科Annonaceae 植物分布于热带、亚热带地区，资源丰富，全球有120 余属、2 100 余种植物，我国有24 个属、103 种和6 个变种。哥纳香属Goniothalamus 植物为番荔枝科第二大属植物，有50 个种，分布于亚洲热带及亚热带地区[1]，我国产10 个种，主要分布于浙江、江西、广东、海南等地[2]。该属植物在东南亚及我国南方省区常用作民间草药，用于镇痛和杀虫[3]。在泰国，柄芽银钩花Goniothalamus laoticus 树皮用作补药和退热药[4]。在马来西亚，大叶哥纳香Goniothalamus macrophyllus 根和树皮用于治疗感冒、发烧、痢疾、霍乱等[5]。在我国，哥纳香属植物也被当作传统药物使用，用于抗癌、抗疟、清热、杀虫、杀菌等[6]。2007 年以后，哥纳香属植物在抗氧化、抗骨质疏松、抑制血小板聚集、抗病毒、抗菌、杀虫等研究领域取得进展[7－10]，现对其药理作用进行综述，为其开发与利用提供参考。

1 活性成分

哥纳香属植物含有苯乙烯内酯、乙酰精宁、生物碱、黄酮等成分，其中前两类化合物是该属植物的特征性成分，两者结构类型虽完全不同，但对乳腺癌、结肠癌、肾癌、胰腺癌等肿瘤细胞系均有显著的细胞毒活性[11－13]，能抑制真核细胞线粒体关键酶NADH 泛醌氧化还原酶，从而起到抗肿瘤作用[14]。苯乙烯内酯和番荔枝内酯也有强大的抗肿瘤活性[15]。哥纳香属植物具有抗氧化、抗骨质疏松、抑制血小板聚集、抗病毒、抗菌、杀虫等药理活性[16]。

2 药理作用

2.1 抗氧化

氧化应激是指机体在受到有害刺激时，机体或细胞内产生过量的自由基，导致与抗氧化防御间严重失衡，过量活性氧簇（ROS）的蓄积可引起细胞毒性反应，导致组织损伤[17]。正常的生理浓度下，内源性ROS 作为第二信使，在信号传递与调节细胞功能中发挥着重要作用。ROS 能从基因和细胞水平调控机体代谢，参与细胞生长、分化、增殖、凋亡，消除炎症，分解毒物，以及刺激巨噬细胞和粒性白细胞抵抗并杀死病原体等过程[18]。在炎症、高氧等情况下，体内ROS 产生与消除的动态平衡被打破，产生氧化应激作用。当氧化损伤的DNA 和蛋白质积累超过了机体细胞修复和解毒机制的能力后便会致病。ROS 是活体系统产生的自由基中最重要的类型，包括超氧阴离子（·O）、羟基自由基（·OH）等。·O 和·OH 参与脂质积累、DNA 和蛋白质的变性[19]，常用2，2－二苯基－1－二芳基肼基(DPPH）自由基清除试验评价抗氧化活性。Goniothalamus umbrosus 叶子提取物的半数杀菌浓度（EC50）为0.263 mg／mL[20]，Goniothalamus sesquipedalis 甲醇提取物的半数抑菌浓度（IC50）为501.62 μg／mL[21]，且两种提取物均有良好的抗氧活性；在 50 μg／mL 质 量 浓 度 下，Goniothalamus wightii Hook.F. ＆ Thomson 甲醇提取物（清除率为53.30% ，IC50为46.72 μg／mL）显示出较强的DPPH 清除活性[阳性药物维生素C 清除率为（63.50±0.30）%，IC50为37.89 μg／mL][22]。

Goniothalamus tapisoides 茎树皮CH2Cl2提取物中分离得到的苯乙烯内酯类化合物goniomicin B（IC50为0.207 μmol／L）、goniomicin D（IC50为0.252 μmol／L）、goniomicin A（IC50为0.328 μmmol／L）[23]，以及结构中含有多个羟基从Goniothalamus gardineri 中分离得到的乙酰精宁类化合物gardinerin 均显示较强的抗氧化活性[IC50为（10.02±0.01）μg／mL][24]。这些化合物的较强抗氧化作用可能与结构中共轭双键相邻的羟基的存在有关，这些羟基可向DPPH 自由地提供电子，而在结构中缺乏这种羟基的化合物则显示出非常弱的抗氧化活性，如goniomicin C（IC50为1.748 μmol／L）、tapisoidin（IC50为0.772μmol／L）和goniothalamin（IC50为2.024μmol／L）[23]。

哥纳香属植物较强的抗氧化活性还与其所含酚类成分结构特征有关。IQBAL 等[1]的研究发现，Goniothalamus velutinus 树皮和叶子的甲醇提取物DPPH 自由基清除活性较哥纳香属其他植物更强，其机制与提取物含有酚类成分密切相关[1]。ABDELWAHAB 等[25]也认为，哥纳香属植物Goniothalamus umbrosus 叶子提取物具有较高的抗氧化活性，可能与存在大量酚类化合物有关。酚类化合物的抗氧化活性与其氧化还原特性有关，这使它们可用作还原剂、氢供体、单线态氧猝灭剂、金属螯合剂等[26]。

直接的抗氧化活性与抗肿瘤活性无关，但可抑制恶性肿瘤细胞中超氧化物歧化酶活性，从而导致自由基介导的线粒体膜损伤、细胞色素C 释放及肿瘤细胞进入凋亡状态[27]。故哥纳香属植物的抗氧化活性有利于该属植物发挥抗肿瘤活性。

2.2 抗骨质疏松

骨的形成涉及骨祖细胞的增殖和分化，从而导致细胞外基质矿化。有效的骨质疏松治疗药物能减少骨丢失，但不能恢复丢失的骨质和骨强度、刺激新骨的形成和纠正已形成的骨质疏松微骨架；新骨的形成是成骨细胞的基本功能，调节新骨的形成可增加成骨细胞系统的增殖或破骨细胞系统的分化[28]。TAI 等[29]以成骨细胞前靶细胞MC3T3－E1 为体外成骨细胞分化模型，评价了从哥纳香属植物Goniothalamus tamirensis 叶子氯仿萃取物中分离得到的苯乙烯内酯类化合物（＋）－8－epi－9－deoxygoniopypyrone 和（＋）－9－deoxygoniopypyrone 的作用，结果表明，在2.67 μmol／L 浓度时，两者均可显著增强成骨细胞MC3T3－E1 的增殖，促进胶原含量提升、碱性磷酸酶活性和细胞中小瘤的矿化。显示此2 种化合物能增强成骨细胞功能，利于刺激成骨细胞活性，促进骨形成，从而预防骨质疏松。

2.3 抑制血小板聚集

血小板活化因子（PAF）是由多种炎性细胞（中性粒细胞、巨噬细胞及嗜酸性粒细胞等）、血小板及血管内皮细胞等产生的一种高生理活性磷脂，通过与细胞膜表面的受体结合而发挥效应；PAF 可调节生殖、胚胎发育、血压等，同时又是强效的炎性介质，参与白细胞的集聚与趋化、颗粒的分泌、氧自由基的生成等多种生理反应，在许多疾病如炎症、过敏、哮喘、血栓形成、自身免疫性疾病发病过程中扮演着重要角色[30]。MOHARAM 等[31]以3H－PAF 作为配体，研究了化合物对PAF 受体的结合作用。从Goniothalamus tapis 和Goniothalamus uvaroides植物中分离得到的苯乙烯内酯类化合物（－）－cryptomeridiol，（＋）－goniothalamin，（＋）－isoaltholactone 对PAF 受体结合兔血小板显示较强的浓度依赖抑制作用（IC50分别为17.5，19.7，46.5 μmol／L）；（－）－cryptomeridiol 和（＋）－goniothalamin 对PAF 的抑制作用和阳性药物雪松醇相当，为强效PAF 受体结合抑制剂。

MOHARAM 等[32]的研究中，以3H－PAF 为配体，采用电阻抗法测定，结果表明，Goniothalamus velutinus 树皮挥发油能抑制花生四烯酸（AA）和PAF 诱导的血小板聚集（IC50为93.6，87.7 μg／mL）；Goniothalamus clemensii，Goniothalamus woodii，Goniothalamus velutinus 树皮油和Goniothalamus tapis 根的挥发油对PAF 受体结合血小板显示强大的抑制作用（IC50为3.5 ～10.5 μg／mL）；这些挥发油较强的PAF 拮抗作用与其中高浓度的倍半萜类成分有关，从而对挥发油的整体抗血小板活性产生协同作用。

2.4 抗病毒作用

单纯疱疹病毒（HSV）具有抑制宿主细胞死亡、细胞凋亡的进化机制；免疫功能低下的患者经长期治疗后出现病毒抗性变异体，导致需不断寻找新型抗疱疹药物[33]。Goniothalamus umbrosus 叶子提取物能促进细胞凋亡，从而抑制感染HSV－1 细胞中病毒的复制，提取物能在病毒感染细胞后抑制病毒复制，有效地预防病毒感染。从Goniothalamus umbrosus 中分离的苯乙烯内酯类衍生物SPD 能诱导HSV 凋亡，其作用机制通过促进细胞周期阻滞的基因凋亡实现[34]。

在1 型人类免疫缺陷病毒（HIV－1）的复制周期中，逆转录酶（RT）和整合酶（IN）均发挥着重要作用。在HIV 的复制周期中，RT 依靠RNA／DNA 依赖性DNA 聚合酶活性和RNase H 活性将原病毒RNA 逆转录为双链DNA，IN 将此双链DNA 由胞浆中整合到宿主细胞基因组中，阻断其中任何一个过程均能抑制HIV 复制[35]。Goniothalamus rongklanus 甲醇提取物显示出较强的抗HIV－1 RT 活性，Goniothalamus rongklanus 乙酸乙酯提取物抗HIV－1 RT 的抑制率为76.44%，甲醇提取物的抑制率为88.48%[36]。此外，苯乙烯内酯类化合物goniothalamin 对麻疹病毒具有一定的抗病毒活性[37]。

2.5 抗菌作用

哥纳香属植物提取物及从提取物中分离得到的苯乙烯内酯、乙酰精宁、生物碱等成分均具有较强的抗细菌、抗真菌活性。因其简单性和能分析大量测试样本，故纸片扩散法是抗菌活性筛选的首选方法[38]。ERUM 等[39]用纸片扩散法的检测结果表明，Goniothalamus velutinus树皮提取物对革兰阳性菌有一定抑制作用，对革兰阴性菌和真菌无抑制作用；Goniothalamus velutinus 甲醇提取物对革兰阳性菌如枯草芽孢杆菌、螺旋杆菌、金黄色葡萄 球 菌 显 示 出 抑 制 作 用（MIC 分 别 为0.15，0.15，5.00 μg ／ mL）。ABDEL－WAHAB 等[40]的研究表明，Goniothalamus umbrosus 叶子二氯甲烷提取物具有确切的广谱抗菌活性，但其多酚的含量不高，表明其抗菌活性与含有其他物质有关。进一步的气相色谱－质谱分析结果表明，Goniothalamus umbrosus 乙酸乙酯提取物的主要 化 学 成 分 包 括 1－丁 基－2－环 己 烯－1－醇（46.84%）、苯甲醛（4.42%）、蓝桉醇（4.07%），用革兰阳性菌和革兰阴性菌评价Goniothalamus umbrosus 提取物的抗菌活性，结果显示Goniothalamus umbrosus 叶子乙酸乙酯提取物对多种革兰阳性、革兰阴性耐药菌有抗菌活性[41]。采用琼脂纸片扩散法以Goniothalamus marcanii 花挥发油对 Staphylococcus epidermidis，Staphylococcus aureus，Streptococcus agalactiae，Proteus mirabilis，Escherichia coli，Salmonella typhimurium 等6 种人体病原菌进行体外抑菌试验，结果显示均有较强的抗菌活性，抑菌质量浓度范围为15.62 ～1 000 μg／mL，这种作用是多种挥发性成分如石竹烯氧化物、反式－石竹烯、β－柯巴烯、α－草烯、1－表－库贝醇、芳樟醇、δ－杜松烯协同作用的结果[42]。

Goniothalamus sesquipedalis 甲醇提取物对枯草杆菌和大肠杆菌显示较强的抗菌活性，这种活性因测试的生物和提取物的浓度不同而有差异。Goniothalamus sesquipedalis 甲醇提取物对革兰阳性枯草杆菌中的活性较低，这可能是Goniothalamus sesquipedalis 传统首选用于产后作熏蒸剂的原因[43]。抑菌试验显示，Goniothalamus wynaadensis Bedd 乙酸乙酯提取物对大肠杆菌、伤寒沙门菌有抑菌活性（EC50均为0.82 mg／mL）[44]；Goniothalamus rongklanus 乙酸乙酯提取物对Staphylococcus aureus，Enterobacter aerogenes，Escherichia coli 0157 ∶H7，Escherichia coli（ETEC），Escherichia coli（EPEC），Proteus mirabilis， Salmonella typhimuriam， Shigella flexneri，Vibrio cholera 有较好的抗菌活性；从中分离得到苯乙烯内酯类化合物goniotriol 也是有效的抗菌剂[36]。Goniothalamus macrophyllus 根提取挥发油对金黄色葡萄球菌中耐药万古霉素的VISA24、表皮葡萄球菌和白色念珠菌的抑制作用最强（MIC 为0.3 mg／mL）[45]，Goniothalamus umbrosus 正己烷提取物对革兰阴性菌铜绿假单胞菌60690 和霍乱弧菌具有较强的抗菌活性[46]，Goniothalamus scortechini叶提取物（IC50为8.53μg／mL）[47]、Goniothalamus wightii 叶子甲醇提取物具有良好的抗菌活性[22]。

从Goniothalamus malayanus 分离到的苯乙烯内酯类化合物altholactone 以剂量依赖方式抑制革兰阳性菌Staphylococcus Aureus，Staphylococcus Aureus，Enterococcus Faecalis 和革兰阴性菌Escherichia Coli，Salmonella typhimurium 生长（MAC 为50 μg／mL，不同浓度的平均抑制区为0 ～30 mm）；altholactone 对革兰阳性菌比对革兰阴性菌敏感，可作为对耐环丙沙星感染菌株Staphylococcus aureus和Enterococcusfaecalis 的有效抗菌药物[48]。Goniothalamus laoticus 花蕾中发现的苯乙烯内酯类化合物goniotriol，（＋）－altholactone，howiinin A 及生物碱（－）－nordicentrine 具有抗 Mycobacterium tuberculosis菌活性（MIC 分别为100，6.25，6.25，12.5 μg／mL）[4]。（R）－goniothalamin 和（S）－goniothalamin 对9 种真菌菌株Candida albicans，Candida tropicalis，Candida krusei，Candida parapsilosis，Candida glabrata，Cryptococcus neoformans，Sporothrix schenckii，Aspergilus fumigatus，Paracoccidioides braziliensis（B－339）显示出抑菌活性，MIC 低于100 μg／mL；对Saccharomyces neoformans 和Sporotrichum schenckii 具有显著的生长抑制活性，对Vero（猴肾）和V79（仓鼠肺）细胞系的毒性远小于所研究的真菌[49]。

Goniothalamus gitingensis 二氯甲烷－甲醇（1 ∶1）提取物、石油醚提取物、乙酸乙酯提取物、生物碱部分具有抗分枝杆菌 Mycobacterium tuberculosis H37Rv 活性（MIC 分别为47，17，64，128 μg／mL）[50]；从Goniothalamus laoricus 花提取物中分离得到的单体化合物哥纳香三醇（goniotriol），（＋）－altholactone，howiinin A，和降荷包牡丹碱[（－）－nordicentrine][4]，从Goniothalamus gitingensis 叶子分离到的liriodenine[50]，从Goniothalamus scortechinii 根 和 叶 分 离 到 的 goniothalamin，8－chlorogoniodiol， （＋）－goniodiol， （＋）－altholactone（goniothalenol）[51]显示抗结核分枝杆菌Mycobacterium tuberculosis 活性（MIC 分别为100，6.25，6.25，12.5，16，25，200，50，12.50 μg／mL）。

在亚洲，由Xanthomonas axonopodis 小单胞菌引起的柑橘溃疡病很普遍，在世界许多地区也是一种生物安全威胁，影响着全球柑橘贸易。目前，铜基农药被广泛用于降低疾病发病率，然而，果园土壤中铜的积累可能会影响根系生长、养分吸收，并使因果生物的耐铜菌株持续存在。质量浓度为100 mg／mL（每盘4 mg）的Goniothalamus calvicarpa 叶提取物对小单胞菌活性具有抑制作用[52]。Goniothalamus sesquipedalis 乙醇提取物（EE）、丙酮提取物（PEE）、氯仿提取物（CHE）、石油醚提取物（PEE）、正己烷提取物（NHE）均表现出抗菌活性；在24 h 内，80 mg／mL 质量浓度下，稻瘟病菌Sitophilus oryzae 的死亡率为100%；80 mg／mL 的乙酸乙酯提取物，在12 h 内死亡率为80%，而CHE 和NHE 提取物等显示死亡率为60%[53]。

生物膜为微生物提供了抵御抗生素和宿主防御的屏障。从Goniothalamus velutinus（Airy Shaw）中分离得到的马兜铃酰胺生物碱velutinam（70 mg／mL）能抑制变形杆菌和奇异杆菌的生物膜形成，抑制率分别达到41.3%和78.9%，而马兜铃酸BⅡ（90 mg／mL）和马兜铃酸AⅡ（140 mg／mL）能抑制生物膜的形成，抑制率分别为72.8%和89.9%[54]。

抗菌作用机制研究显示，哥纳香属植物特征性成分苯乙烯内酯和乙酰精宁类化合物的抗菌活性可能与其诱导细菌凋亡的机制有关；真核细胞中的线粒体起源于前细菌祖先，其从中遗传了NADH－泛醌氧化还原酶，哥纳香属植物富含的苯乙烯内酯和乙酰精宁均能抑制泛醌氧化还原酶，从而导致细菌的凋亡[55]。

2.6 杀虫活性

疟疾仍是公共健康的主要威胁之一[56]。药物抗疟是治疗疟疾的主要方式[57]。哥纳香属植物具有显著的抗疟原虫活性；Goniothalamus marcani 提取物显示出明显的抗疟活性（IC50为6.3 μg／mL），其主要的抗疟活性成分为marcanine A 和16－hydroxycleroda－3，13（14）Z－dien－15，16－olide[58]。Goniothalamus lanceolatus 根甲醇提取物及从中分离得到的苯乙烯内酯类化合物Parvistone D 对Plasmodium falciparum 3D7 等具有杀虫活性，且该提取物和化合物对耐氯喹恶性疟原虫（K1）菌株活性更好[59]。Goniothalamus lanceolatus 茎皮二氯甲烷提取物对伯氏疟原虫（Pbanka）感染的小鼠具有良好的抗疟原活性，且无急性毒性[57]。其他抗疟原虫活性见表1。

表1 哥纳香属植物抗疟原虫活性（μg／mL）Tab.1 Antimalarial activity of Goniothalamus genus（μg／mL）

秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans 是一种遗传背景清楚、生命周期短、虫体半透明易于观察、可独立生存的线虫，具有很高的保守性。因此，常利用秀丽隐杆线虫作为模式生物进行杀线虫化合物通量筛选。景洪哥纳香茎、叶部分二氯甲烷与乙酸乙酯粗提物均显示出较强的杀线虫活性：当质量浓度为12.5 mg／mL 时，给药72 h后景洪哥纳香茎、叶的乙酸乙酯粗提物对线虫的毒杀活性最强（校正死亡率分别为69.9%和70.3%）；当质量浓度为25 mg／mL 时，给药72 h 后景洪哥纳香茎、叶的乙酸乙酯粗提物对线虫的毒杀活性最强（校正死亡率分别为80.2%和80.4%）；当质量浓度为50 mg／mL 时，给药72 h 后景洪哥纳香茎、叶的二氯甲烷和乙酸乙酯粗提物对线虫的校正死亡率为87.7% ～99.0%[62]。

锥虫是包括人类在内的许多类脊椎动物的鞭毛虫寄生虫，由许多噬血无脊椎动物物种传播。Goniothalamus hombroniana 叶水提物具有相当高的抗锥形虫活性，选 择 性 指 数（SI）值 为616.36[63]。Goniothalamus sesquipedalis 正 己 烷 提 取 物（PEE）在 Goniothalamus sesquipedalis 干预后对水稻昆虫中显示出70%的致死率；在100 mg／mL 质量浓度下，EE、PEE、CHE、PEE 等对Pheretima posthuma 表现出麻痹作用；其中EE 的效果最好，仅22 min 就显示麻痹效应，33 min 死亡[53]。

Goniothalamus andersonii 提取物具有杀虫作用，Goniothalamus andersonii 乙醇提取物对幼虫Aedes aegypti 较敏感，半数致死浓度（LC50）为58.1 μg／mL，90%的致死率浓度为171.8 μg／mL；Goniothalamus andersonii 正己烷提取物（LC50为42.3 μg／mL）90%的致死率 浓 度 为87.9 μg／mL[64]。考 察 Goniothalamus andersonii 正己烷和乙醇茎皮提取物对Aedes aegypti 幼虫的灭活作用，结果显示出较好的杀灭活性（LC50分别为42.3，58.1 μg／mL）[64]。Goniothalamus malayanus 乙酸乙酯提取物、二氯甲烷提取物、乙酸乙酯提取物均具有杀虫活性（二氯甲烷提取物对Artemia salina 的LC50为50.12 μg／mL，对Coptotermes sp. 的LC50为0.17 μg／mL，乙酸乙酯提取物对Artemiasalina 的LC50为33.89μg／mL，对Coptotermes sp. 的LC50为1.50 μg／mL）[65]。此外，从Goniothalamus gardineri 中分离得到的gardinerin 具有灭蚊活性[ LC50为（0.074 4±0.37）μg／mL][24]。

2.7 其他活性

Goniothalamusamuyon叶子粗提取物具有致畸作用[65]。goniothalamin 能以剂量依赖性方式抑制乙醇诱导的胃溃疡（ED50为18mg／kg），其活性与巯基化合物（SH）和前列腺素的产生有关，与一氧化氮、胃分泌物和黏液产生无关[66]。

3 小结与展望

哥纳香属植物资源丰富，生物活性广泛。前期的文献调研发现，哥纳香属植物的药理活性研究主要集中在抗肿瘤活性方面，在抗菌、杀虫方面也有大量研究。哥纳香属植物苯乙烯内酯和乙酰精宁类化合物抗肿瘤可选择性作用于肿瘤细胞的线粒体膜或作用于线粒体的呼吸系统诱导细胞凋亡。受此启发，很多文献也推测哥纳香属植物的抗菌、杀虫活性与线粒体有关，但杀虫、抗菌作用机制还可能与诱导DNA 损伤和氧化应激等有关。应进一步加强其抗菌、杀虫的作用机制、构效关系等研究，为从哥纳香属植物中发现选择性强、无耐药性的新型抗菌、杀虫药物提供科学依据。