杜鵑花屬植物化學(xué)成分及生物活性研究進(jìn)展

　　摘要：本文對近20年來國內(nèi)外杜鵑花屬植物化學(xué)成分及生物活性研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。杜鵑花屬植物主要含有木藜蘆烷類及其相關(guān)二萜和黃酮類成分，這些化學(xué)成分具有降壓、殺蟲、鎮(zhèn)痛、保護(hù)心肌、抗HIV等作用。
　　關(guān)鍵詞：杜鵑花屬；木藜蘆烷型二萜；黃酮；化學(xué)成分；生物活性
　　中圖分類號：R284
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
　　文章編號：1007—2349(2008)05—0051—03
　　
　　杜鵑花科(Ericaceae)植物在全世界約有70屬，分布廣泛，主要分布在亞熱帶地區(qū)；我國有20屬，約800余種，分布于全國，以西南地區(qū)最多。其中杜鵑花屬(Rhododendron)是杜鵑花科中最大的一個(gè)屬，全世界約960種，我國約542種(不包括種下等級)，除新疆、寧夏外，各地均有分布，但80％以上的種類集中分布在西藏東南、云南西北、四川西南，是世界杜鵑花屬植物的主要分布中心。
　　杜鵑花屬植物或具有較高的欣賞價(jià)值，或有很高的藥用價(jià)值，具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景，已引起國內(nèi)外的重視。杜鵑花屬植物主要含有木藜蘆型及其相關(guān)的二萜，此外還含有黃酮、三萜及其苷、酚類、鞣質(zhì)、揮發(fā)油等多種化學(xué)物質(zhì)，許多成分有藥用價(jià)值，有止咳、祛痰、平喘、降壓、降膽固醇、利尿、抗菌等多方面的用途，還可用于治療心血管病和風(fēng)濕等。
　　杜鵑花科植物的毒性早就引起了人們的注意，明代的《本草綱目》記載了羊躑躅(又名黃杜鵑)(R.moll G.Don)的毒性：“花、根、葉有大毒。羊食其葉，躑躅而死，曾有人以其根入酒飲，遂至于斃也。”經(jīng)國內(nèi)外學(xué)者對杜鵑花科植物的研究，在上世紀(jì)80年代就確定了該科植物的有毒成分主要為木藜蘆烷類二萜。
　　國內(nèi)外學(xué)者對杜鵑花屬藥用植物的化學(xué)成分及生物活性進(jìn)行了一系列的研究，取得了一定的進(jìn)展，本文擬對此進(jìn)行綜述，為進(jìn)一步開發(fā)利用杜鵑花屬植物資源提供一定的依據(jù)。
　　
　　1、化學(xué)成分
　　
　　1.1二萜類化合物　從杜鵑花屬植物中分離得到的二萜化合物根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同可分為4種骨架類型：木藜蘆烷型，leueothane，1，5一開環(huán)一木藜蘆烷型和山月桂烷型。木藜蘆烷型二萜為多羥基四環(huán)二萜，擁有較為特異的A環(huán)縮環(huán)B環(huán)擴(kuò)環(huán)的對映貝殼杉烷類骨架，是由C—C—C—C四環(huán)駢合而成，大部分的此類二萜環(huán)的連接方式為trans/eis/cis(H-1處于a位，A，B環(huán)反式稠合)，少量的連接方式為eis/cis/cis(A，B環(huán)順式稠合)；由木藜蘆烷型二萜為基本骨架變化而來的leucothane為多羥基四環(huán)二萜，擁有A環(huán)擴(kuò)環(huán)，B環(huán)縮環(huán)的木藜蘆烷型骨架(A-homo-B-nor granyanane skeleton，6/6/6/5ring system)；1，5一開環(huán)一木藜蘆烷型二萜為多羥基三環(huán)二萜，擁有1，5開環(huán)的十元環(huán)的木藜蘆烷型骨架(10/6/5 ringsystem)；山月桂烷型二萜為多羥基四環(huán)二萜，擁有B環(huán)擴(kuò)環(huán)，C環(huán)縮環(huán)的木藜蘆烷型骨架(5/8/5/5 ring system)[4]。
　　到目前為止，從杜鵑花屬植物中分離得到41個(gè)木藜蘆烷型及相關(guān)二萜類化合物，見表1。
　　
　　
　　1.2其他類化合物　杜鵑花屬植物中除含有二萜類化合物外，還含有黃酮，三萜，酚類及揮發(fā)油等多種物質(zhì)。E.CHosson等從銹色杜鵑(R.ferrugineum)中分離得到兩個(gè)新的黃烷酮醇trans-taxifolin 3-O-a-arabinopyranoside和cis-taxifolin 3-O-ar—abinopyran-oside；Hironobu Talahashi等從杜鵑(R.simsii)中分離得到一個(gè)新的黃烷苷7-0-β-D-apiofuranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl matteucinol。戴勝軍等從烈香杜鵑(R anthopogonoide)的地上部分分離得到了一個(gè)新的化合物(2R-4-phenyl-2-0-[β-D-xylopyranosyl(1→6)-β-D-glucopyr-anosy]Butane)；Hironobu Talahashi等從杜鵑中分離得到一新的三萜酸(19，24-dihydroxyurs-12-em3-one-28-oicacid)；汪禮權(quán)等從羊躑躅的根中分離得到2個(gè)新的酚苷(ester-2-0-β-D-xylopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside和7-hydroxy-5-methoxyphthaide-7-β-xylopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside)；樊成奇等從鹿角杜鵑(R.1atoucheae)的葉中分離得到2個(gè)新的環(huán)烯醚萜rhodolatouside A and B；Li-Kang Ho等從西施花(R.ellipticum)的葉中分離得到一個(gè)新的櫟基苷(5，4'-dimethyleher)；Yoshiki Kashiwada等從興安杜鵑(R.dauricum)中分離得到2個(gè)新的化合物rhodoau—richromanic A和B，具有潛在的抗HIV病毒活性。
　　
　　2、生物活性
　　
　　2.1降壓作用　從羊躑躅果實(shí)中分離得到的鬧羊花毒素Ⅲ能夠降低血壓。減慢心率；且降壓速度快，降壓幅度大；其降壓效果與給藥劑量、給藥速度有關(guān)。從大白花杜鵑(R.decrum)葉中分離得到的木藜蘆毒素Ⅰ，對小鼠腹腔注射急性毒性，其LD為1.05mg/kg。對大鼠給予1～100μg/kg劑量時(shí)有明顯降壓作用，其特點(diǎn)是作用快，給藥后1～2min血壓降到最低值，但持續(xù)時(shí)間短，一般15min后恢復(fù)正常。
　　
　　2.2殺蟲作用　杜鵑花科植物中，作為殺蟲劑而應(yīng)用最廣，研究最早，最詳?shù)氖茄蜍U躅，羊躑躅作為我國傳統(tǒng)高效的特有的殺蟲植物，在我國民間很早就有使用。早在上世紀(jì)三十年代，研究人員就發(fā)現(xiàn)，羊躑躅的殺蟲毒力僅次于除蟲菊，對蚜蟲的毒力僅次于煙堿。直到上世紀(jì)80年代，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)趙善歡院士帶領(lǐng)科研人員率先在國內(nèi)外重新系統(tǒng)深入研究羊躑躅的殺蟲作用，先后發(fā)現(xiàn)羊躑躅提取物和及其主要活性成分鬧羊花毒素Ⅲ對馬鈴薯甲蟲、菜粉蝶、小菜蛾、家蠅、蚜蟲等重要害蟲具有突出的生物活性，且作用方式多樣，包括拒食、胃毒、觸殺、生長發(fā)育抑制、種群增長抑制、產(chǎn)卵忌避、內(nèi)吸、熏蒸等多種方式，有望開發(fā)成為一種新型高效生物合理性殺蟲劑。
　　
　　2.3鎮(zhèn)痛作用　宋小平等研究發(fā)現(xiàn)杜鵑花總黃酮(TFR)在濃度為100和200mg/kg可明顯延長小鼠熱板舔足反應(yīng)潛伏期及小鼠熱水縮尾時(shí)間，且明顯抑制小鼠福爾馬林試驗(yàn)I相反應(yīng)；TFR在50和100mg/kg時(shí)可明顯抑制小鼠扭體反應(yīng)數(shù)；100mg/kg TFR能升高小鼠血清中NO的含量，200mg/kgTFR能升高腦組織中NO的含量。TFR可明顯降低小鼠腦組織PGE2含量，100mg/kg可降低血清中PGE2含量。試驗(yàn)表明杜鵑花總黃酮有明顯的鎮(zhèn)痛作用，且對平滑肌的解痙作用明顯，TFR不僅對一般炎癥疼痛有效，而且更適合于內(nèi)臟平滑肌的疼痛。其鎮(zhèn)痛作用機(jī)制與中樞作用有關(guān)，且與促進(jìn)NO釋放及抑制PGEz合成有關(guān)。宋小平等還研究發(fā)現(xiàn)灌胃(ig)杜鵑總黃酮(TFR)在濃度為100和200mg/kg可明顯抑制小鼠扭體反應(yīng)數(shù)及小鼠福爾馬林實(shí)驗(yàn)Ⅱ相反應(yīng)，灌胃100mg/kg可延長小鼠熱水縮尾時(shí)間，灌胃200mg/kg可延長小鼠熱板舔足反應(yīng)潛伏期。小鼠腦室內(nèi)注射(icv)TFR(5、10mg/kg)可明顯抑制小鼠扭體反應(yīng)數(shù)。其鎮(zhèn)痛作用機(jī)制與中樞作用相關(guān)。
　　
　　2.4對心肌缺血的保護(hù)作用　張建華等研究顯示杜鵑花總黃酮(10、20、40mg/kg，靜脈注射)可抑制心電圖ST段的升高，降低血清中肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)的活力及心臟梗死區(qū)缺血危險(xiǎn)區(qū)的比值(IS/AAR)，同時(shí)降低血清中丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)含量，升高超氧化歧化酶(SOD)和一氧化氮合酶(NOS)的活力。研究表明杜鵑花總黃酮對大鼠心肌缺血再灌注損傷有明顯延遲相保護(hù)作用，其作用與減少自由基過氧化、增加NO生成等有關(guān)。
　　
　　2.5毒性反應(yīng)　動物吸食杜鵑花科有毒成分后，其中毒癥狀表現(xiàn)為劇烈流涎、扭體和嘔吐等胃腸道中毒癥狀和頸后傾、運(yùn)動失調(diào)、角弓反張、呼吸抑制和驚厥等神經(jīng)系統(tǒng)中毒癥狀。陳常英等對杜鵑花科中提取分離得到的9個(gè)化合物：Rhodoanthin、Absebotoxin、R-Ⅲ，R-Ⅴ，G-Ⅲ，R-Ⅱ，Rm-Ⅰ、G-Ⅱ，Rm-Ⅲ(其受試小鼠的半數(shù)致至死量Lifo值依次為：0.10、0.20、1.10、1.80、2.30、45.10、71.90、74.00、185.40μtmol/kg)進(jìn)行了量子化計(jì)算，分析有毒成分的電子結(jié)構(gòu)與構(gòu)效關(guān)系，發(fā)現(xiàn)2，3—環(huán)氧基團(tuán)或3—羥基中的氧原子O(1)和14—羥基中氧原子O(4)的電子密度DO(1)和DO(4)分別與毒性正相關(guān)，表明O(1)和O(4)的電子密度越大，同受體作用時(shí)的供電子能力越強(qiáng)，因而有利于同受體結(jié)合使活性增強(qiáng)；還發(fā)現(xiàn)了杜鵑花科有毒成分中由O(1)、O(2)和O(3)(分別表示C(3)、C(5)和C(6)連接的氧原子)組成的氧原子三角區(qū)與其生物活性密切相關(guān)，氧原子三角區(qū)的電負(fù)性越大活性越強(qiáng)。利用毒性與電子結(jié)構(gòu)的關(guān)系解釋了Rhodoanthin、Absebotoxin和R-Ⅲ的毒性較G-Ⅲ、Rm-Ⅰ、G-Ⅱ和Rm-Ⅲ要大