黄芪属植物化学成分及生物活性研究进展

周家林，慕泽泾，钟国跃，任 刚

（江西中医药大学中药资源与民族药研究中心，江西 南昌 330004）

豆科黄芪属植物约两千多种，分布于北半球、南美洲及非洲，稀见于北美洲和大洋洲。黄芪属植物在我国分布约有278 种，南北各省区均产，但主要分布于中国西藏（喜马拉雅山区）、亚洲中部和东北等地［1］。膜荚黄芪Astragalus membranaceus（Fisch.）Ege.和蒙古黄芪Astragalus membranaceus（Fisch.）Ege.var.mongholicus（Ege.）Hsiao 是黄芪属中具有重要药用价值的2 个种，被《中国药典》［2］收载为中药黄芪的基原植物，具有补气升阳、益卫固表等功效，是我国传统补气中药材。目前中药黄芪的化学与药理研究报道较多，研究表明其主要含有黄酮［3］、三萜［4⁃5］及生物碱［6］类成分，具有广泛的生物活性。值得注意的是，除了中药黄芪的2 个基原物种外，一些作为代用资源的黄芪属植物，同样在市面上流通使用，引起了药物化学和药理工作者的广泛关注。Li 等［7］对黄芪属药用植物的化学和生物活性进行了详细总结。而近5 年来，黄芪属植物的化学成分和药理活性研究又取得了许多新进展，约87 个新化合物相继被发现。本文通过查阅国内外相关文献，以化合物的结构类型为线索对这一领域的进展综述如下。

1 化学成分及生物活性

1.1 黄酮类 黄酮类衍生物是黄芪属植物的主要化学成分之一，骨架类型较丰富，包括黄酮醇（1～2）、黄酮（3～17）、异黄烷（18～26）、橙酮（27）、查尔酮（28～29）及黄烷醇（30）等类型，具有抗菌、抗氧化、促进葡萄糖的消耗、抑制α⁃葡萄糖苷酶及细胞毒等生物活性。El Dib等［8］对A.abyssinicus甲醇提取物的正丁醇部位进行分离，得到2 个黄酮醇衍生物（3～4），其中化合物4 具有显著的抗氧化活性。Krasteva 等［9］研究了A.monspessulanus的化学成分，获得了一个携带4 个糖基的黄酮醇苷（5）和2 个结构新颖的化合物（16～17），这2 个化合物是山柰酚型黄酮母核与哌啶的杂合体；保肝活性测试结果表明，化合物5对t⁃BuOOH 诱导的离体大鼠肝细胞氧化应激反应具有明显的保护活性。Hao 等［10］从膜荚黄芪中分离出3 个黄酮（6～7，19），其对L6 肌管的葡萄糖消耗有显著的促进作用，在30 μmol／L 时，活性与阳性药物胰岛素相当。Janibekov等［11］从A.turkestanus和A.xanthomeloides中分离出2 个黄酮醇苷类化合物（8～9），并探讨了其对α⁃葡萄糖苷酶体外抑制活性，发现这2 个化合物均表现出显著的α⁃葡萄糖苷酶抑制活性。Wang 等［12］从膜荚黄芪的甲醇提取物中分离出一个黄酮醇苷（10），发现其在700 μmol／L 浓度下对菌丝生长有明显的抑制作用，平均抑制率54%。薛利娟等［13］从背扁黄芪中成功分离了一个具有强烈抑菌活性的异黄烷（18）。Wang 等［14］从芒齿黄芪甲醇提取物的乙酸乙酯部位中分离了2 个8⁃异戊烯基异黄烷衍生物（22～23），其中化合物23 对人胃癌细胞、人肝癌细胞和人白血病细胞具有细胞毒活性。Guo 等［15］从乌拉特黄芪的地上部分中分离出4 个异黄烷衍生物（20、24～26），其中化合物26 表现出抑制真菌活性。Wang 等［16］从膜荚黄芪中分离出2 个异黄烷苷（21），并用卵清蛋白诱导炎症模型筛选了它的抗炎活性，发现其与阳性药乙酰水杨酸相当。Xiao 等［17］从长果颈黄芪中分离出一个橙酮（27）和2 个查尔酮类化合物（28～29），并发现化合物28～29 具有抗氧化活性，而化合物28 还具有杀虫作用。Li 等［18］从一种病菌感染的斜茎黄芪中发现一个黄烷醇类化合物（30），并发现其对月弯孢菌有较高的抑制活性。成分信息见表1，结构式见图1。

图1 近5 年从黄芪属植物中新发现的黄酮类化合物结构式

表1 近5 年从黄芪属植物中新发现的黄酮类化合物及其生物活性

1.2 三萜类 三萜是黄芪属植物的另一类主要次生代谢产物，其骨架主要为黄芪醇型（31～64）和齐墩果烷型（65～77），具有抑制NO 释放、抑制甘油三酯蓄积、免疫调节、神经保护、抗氧化、抗癌等生物活性。Wang 等［19］对膜荚黄芪的叶进行了研究，成功分离了4 个黄芪醇衍生物（31～34），其中化合物31～33 对LPS 诱导的巨噬细胞释放NO具有较强的抑制作 用。Aslanipour 等［20］从A.brachycalyx甲醇提取物中分离得到2 个新的三萜类化合物（39～40），发现其与阳性药（AST⁃VII 和QS⁃21 皂甙）的免疫调节作用相当。Wang 等［21］从膜荚黄芪茎中获6 个黄芪醇衍生物（47～52），用油酸钠诱导甘油三酯蓄积模型筛选了其抑制甘油三酯蓄积的活性。Graziani 等［22］从A.boeticus中分离了3 个黄芪醇苷衍生物（53～55），其中化合物53以剂量依赖型的方式对直肠癌细胞有抑制作用。Denizli等［23］从A.plumosus的甲醇提取物中分离了一个对纤维细胞具有应激损伤保护功效的黄芪醇苷衍生物（56），其抗氧化能力与阳性N⁃乙酰西斯汀相当。Shkondrov 等［24］从A.glycyphyllos中发现了一个黄芪醇葡萄糖苷衍生物（64），其在浓度为100 μmol／L 时，保护作用与阳性药水飞蓟宾相当，突触体活性和GSH 水平分别为98% 和54%。Zhang 等［25］从膜荚黄芪中分离了8 个齐墩果烷型三萜衍生物（66～73），与阳性药奥利司他比较，化合物66～69、71～73 在10 μmol／L 时，可降低油酸钠诱导的HepG2 细胞中的甘油三酯水平。Zhang 等［26］从膜荚黄芪中分离出4个6／6／6／6／7 型的齐墩果烷型衍生物（74～77），并发现化合物76～77 可抑制HepG2 细胞中甘油三酯的累积，同时促进L6 细胞对葡萄糖的摄取。成分信息见表2，结构式见图2。

图2 近5 年从黄芪属植物中新发现的三萜类化合物结构式

表2 近5 年从黄芪属植物中新发现的萜类化合物及其生物活性

续表2

1.3 生物碱及酚性成分 近年来，从黄芪属植物中发现了一些生物碱（78～79）及简单酚性成分（80～87），具有杀虫、抗氧化、抗炎和抑制α⁃葡萄糖苷酶等生物活性。Xiao等［27］从长果颈黄芪的甲醇提取物中分离得到一个具有杀灭血吸虫和抗氧化作用的苯丙素类衍生物（81），用DPPH法测量发现其具有较好的抗氧化性。Wang 等［16］从膜荚黄芪中分离了一个具有抗炎症作用的苄苷（82），发现其抗炎活性优于阳性药乙酰水杨酸。Chen 等［28］从膜荚黄芪中分离了2 个具有抗炎活性的简单酚性化合物（83～84），对TNF⁃α、COX⁃2、IL⁃1β 等炎症因子具有剂量依赖性的抑制作用。成分信息见表3，结构式见图3。

图3 近5 年从黄芪属植物中新发现的生物碱及简单酚性成分结构式

表3 近5 年从黄芪属植物中新发现的生物碱及简单酚性成分及其生物活性

2 展望

西藏地区是我国黄芪属植物的主要分布地，因此我国藏医药对该属植物的药用价值有较深刻的认识，一些藏医药古籍文献记载了许多黄芪属药用植物［29⁃31］。然而，目前国内的研究大部分集中在中药黄芪的2 种基原植物—蒙古黄芪和膜荚黄芪及其少数几种代用资源上，其他黄芪属药用植物化学成分与药理作用仍少见研究报道。基于此，本课题组认为应加强藏医药用黄芪属植物的研究，重点开展该属植物资源和使用现状调查，并进行药效物质基础及生物活性等的比较研究，以促进我国丰富的黄芪属药用植物资源资源的合理利用。