薯蕷屬植物化學(xué)成分及藥理活性的研究進(jìn)展

曾 涌，羅建軍，何文生，陳衛(wèi)瓊，李 航，杜 航（重慶市大足區(qū)人民醫(yī)院藥劑科，重慶 402360）

薯蕷屬植物化學(xué)成分及藥理活性的研究進(jìn)展

曾 涌＊，羅建軍，何文生#，陳衛(wèi)瓊，李 航，杜 航（重慶市大足區(qū)人民醫(yī)院藥劑科，重慶 402360）

目的：為薯蕷屬植物的開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。方法：以“薯蕷屬”“化學(xué)成分”“藥理作用”“生物活性”“Dioscorea”“Chemical constituents”“Pharmacological activities”“Biological activities”等為關(guān)鍵詞，組合查詢2009－2015年在PubMed、中國(guó)知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)薯蕷屬植物的化學(xué)成分及藥理活性研究進(jìn)行綜述。結(jié)果與結(jié)論：共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)265篇，其中有效文獻(xiàn)58篇。薯蕷屬植物化學(xué)成分以甾體為主，共98個(gè)，其中新化合物43個(gè)；黃酮類13個(gè)；二萜類27個(gè)，其中新化合物13個(gè)；二苯乙烷（烯）類21個(gè)，其中新化合物6個(gè)；菲類28個(gè)，其中新化合物9個(gè)；二苯庚烷類19個(gè)；其他類如苯丙素、蒽醌、含氮化合物、有機(jī)酸、酯等53個(gè)，其中新化合物9個(gè)。以上化學(xué)成分主要有抗腫瘤、保護(hù)心血管、調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)、抗氧化、降血脂、降血糖等藥理作用。目前對(duì)其的研究主要圍繞盾葉薯蕷、穿龍薯蕷、黃山藥、黃獨(dú)、薯蕷等少數(shù)植物展開(kāi)，且多屬基礎(chǔ)性研究，對(duì)于其臨床應(yīng)用報(bào)道較少，下一步應(yīng)擴(kuò)大基礎(chǔ)研究和活性化合物的臨床研究。

薯蕷屬；化學(xué)成分；藥理活性

薯蕷科薯蕷屬（Dioscorea L.）植物有600多種，廣泛分布于熱帶及溫帶地區(qū)；我國(guó)約有49種，主產(chǎn)于西南和東南部[1]。本屬植物常供藥用，其中，山藥可補(bǔ)脾養(yǎng)胃、生津益肺、補(bǔ)腎澀精；黃山藥能理氣止痛、解毒消腫；穿山龍有祛風(fēng)除濕、舒筋通絡(luò)、活血止痛、止咳平喘等功效[2]?，F(xiàn)代藥理研究表明，本屬植物具有抗腫瘤、保護(hù)心血管、調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)、抗氧化、降血脂、降血糖等作用。為更好地開(kāi)發(fā)利用本屬植物，進(jìn)而更好地服務(wù)于臨床，筆者以“薯蕷屬”“化學(xué)成分”“藥理作用”“生物活性”“Dioscorea”“Chemical constituents”“Pharmacological activities”“Biological activities”等為關(guān)鍵詞，組合查詢2009－2015年在PubMed、中國(guó)知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)文獻(xiàn)。結(jié)果，共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)265篇，其中有效文獻(xiàn)58篇?，F(xiàn)對(duì)薯蕷屬植物的化學(xué)成分及藥理活性研究進(jìn)行綜述，以期為薯蕷屬植物的開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 薯蕷屬植物的化學(xué)成分

薯蕷屬植物化學(xué)成分豐富。2009－2015年，從薯蕷屬植物中共分離得到260個(gè)化合物，以甾體為主，此外還包括黃酮類、二萜類、二苯乙烷（烯）類、菲類、二苯庚烷類、其他類等。

1.1 甾體（化合物1～98）

甾體成分是薯蕷屬植物的主要活性成分，該類化合物種類繁多，結(jié)構(gòu)中多具有環(huán)戊烷駢多氫菲甾核。本屬植物共分離得到98個(gè)甾體成分，以甾體皂苷及其苷元為主，詳見(jiàn)表1[3-32]。

表1 薯蕷屬植物中甾類化合物

續(xù)表1

續(xù)表1

1.1.1 甾體皂苷（元） 甾體皂苷（元）廣布于植物中，是天然產(chǎn)物中一類重要的活性成分。20世紀(jì)60－70年代，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此作了大量研究，以期尋找開(kāi)發(fā)用于合成甾體避孕藥和激素藥的原料。2009－2015年，本屬植物中分離得到32個(gè)新甾體皂苷（元），多來(lái)自黃獨(dú)、D.bulbifera L.var sativa。其中，異螺甾烷醇類21個(gè)，呋甾烷醇類8個(gè)，變形螺甾烷醇類3個(gè)。

1.1.2 其他甾體類 除甾體皂苷外，薯蕷屬植物還含有其他類型的甾體化合物，特別是近幾年來(lái)，從本屬植物中分離得到11個(gè)新非甾體皂苷類成分，多來(lái)自黃山藥。

1.2 黃酮類（化合物99～111）

黃酮類成分泛指2個(gè)具有酚羥基的苯環(huán)通過(guò)中央三碳相互聯(lián)接而成的一系列化合物。本屬植物中共分離得到13個(gè)該類化合物，且多以黃酮醇為主，詳見(jiàn)表2[13，28，33-37]。

表2 薯蕷屬植物中黃酮類化合物

1.3 二萜類（化合物112～138）

二萜類成分結(jié)構(gòu)顯示多樣性，但生源上都是由前體物焦磷酸香葉酯衍生而成。2009－2015年，從薯蕷屬植物中共分離得到27個(gè)該類成分，其中13個(gè)為新二萜，多來(lái)自黃獨(dú)，詳見(jiàn)表3[29，34-35，38-42]。

1.4 二苯乙烷（烯）類（化合物139～159）

薯蕷屬植物中共分離得到二苯乙烷類17個(gè)（化合物139～155），其中新化合物6個(gè)，多來(lái)自穿龍薯蕷；二苯乙烯類4個(gè)（化合物156～159），詳見(jiàn)表4[24，28，33-37]。

1.5 菲類（化合物160～187）

2009－2015年，有關(guān)薯蕷屬植物的文獻(xiàn)就報(bào)道了28個(gè)此類成分，其中新化合物9個(gè)，主要來(lái)源于穿龍薯蕷，詳見(jiàn)表5[12-13，33-34，36-37，43-47]。

表3 薯蕷屬植物中二萜類化合物

表4 薯蕷屬植物中二苯乙烷（烯）類化合物

1.6 二苯庚烷類（化合物188～206）

本屬植物中共分離到19個(gè)二苯庚烷類化合物，主要來(lái)自穿龍薯蕷、薯蕷、D.villosa等植物，詳見(jiàn)表6[13，24，28，35-36，48-49]。

表5 薯蕷屬植物中菲類化合物

表6 薯蕷屬植物中二苯庚烷類化合物

1.7 其他類（化合物207～259）

除以上化合物外，薯蕷屬植物中還含有其他成分，如苯丙素、蒽醌、含氮化合物、有機(jī)酸、酯等53個(gè)，其中新化合物9個(gè)，詳見(jiàn)表7[12-13，17，24，27-29，33，35-37，45，48-49]。

2 薯蕷屬植物的藥理活性

表7 薯蕷屬植物中其他類化合物

2.1 抗腫瘤作用

趙慶兵等[9]研究表明，化合物10能明顯抑制人肝癌細(xì)胞HepG2的增殖，其半數(shù)抑制濃度（IC50）為（5.50±1.06）μmol/L。 Tong QY等[11]發(fā)現(xiàn)，化合物4能夠抑制一組已知的人和鼠類癌細(xì)胞的增殖，其細(xì)胞毒活性幾乎接近于多柔比星對(duì)鼠結(jié)腸癌細(xì)胞C26的活性。Liu H等[15，19]發(fā)現(xiàn)，化合物3、11、16、17對(duì)人類肝癌細(xì)胞Bel-7402、SMMC7721均有抑制作用。Tapondjou LA等[21]研究發(fā)現(xiàn)，化合物41、43、48對(duì)膀胱癌細(xì)胞ECV-304具有中度細(xì)胞毒活性。Kim KH等[31]從日本薯蕷的塊莖中提取并鑒定出2個(gè)新的化合物92、93，兩者的細(xì)胞毒活性通過(guò)其對(duì)4種人類腫瘤細(xì)胞株（人肺腺癌細(xì)胞A549、人卵巢癌細(xì)胞SKOV-3、人皮膚黑色素瘤細(xì)胞SK-MEL-2、人結(jié)腸癌細(xì)胞HCT15）和1個(gè)人類正常細(xì)胞株（人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC）的抑制效果來(lái)評(píng)定。結(jié)果顯示，化合物92、93對(duì)以上4種腫瘤細(xì)胞株均有細(xì)胞毒活性（IC50為6.3～26.9 μmol/L），對(duì)人類正常細(xì)胞株HUVEC幾乎無(wú)細(xì)胞毒性（IC50為27.1～28.8 μmol/ L）。這提示化合物92、93的細(xì)胞毒活性在腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞之間具有一定的選擇性。Itharat A等[47]從D.membranacea根莖中分離得到化合物179、180、181，并對(duì)其作了活性測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，化合物180對(duì)肺癌細(xì)胞COR-L23、乳腺癌細(xì)胞MCF-7和前列腺癌細(xì)胞PC3均有最強(qiáng)的抗腫瘤活性，化合物181對(duì)前列腺癌細(xì)胞PC3具有選擇性抗癌活性，化合物179僅對(duì)乳腺癌細(xì)胞MCF-7有選擇性抗癌活性；而該植物的粗提取物對(duì)正常人肺細(xì)胞MRC-5幾乎無(wú)毒性。

2.2 保護(hù)心血管作用

趙娜夏等[4]采用大鼠靜脈旁路血栓形成的方法，測(cè)定了穿龍薯蕷中部分化合物的抗血栓形成活性。結(jié)果顯示，化合物3、9具有一定的抗血栓活性，作用強(qiáng)度接近阿司匹林。Li H等[16]研究盾葉薯蕷根莖中提取的總甾體皂苷（TSS）的抗血栓作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，TSS可抑制大鼠血小板聚集、血栓形成及延長(zhǎng)活化部分凝血活酶時(shí)間、凝血酶時(shí)間、凝血酶原時(shí)間活性，該抑制活性呈劑量依賴性；同時(shí)TSS也可呈劑量依賴性地延長(zhǎng)小鼠的出血時(shí)間和凝血時(shí)間。于文喜等[50]報(bào)道了盾葉薯蕷中水溶性成分對(duì)乳鼠心肌細(xì)胞缺血/再灌注損傷有顯著的保護(hù)作用。劉方永等[51]研究發(fā)現(xiàn)，穿山龍總皂苷對(duì)反復(fù)腦缺血再灌注損傷小鼠的學(xué)習(xí)記憶功能具有改善作用，其機(jī)制可能與增強(qiáng)腦組織中超氧化物歧化酶活力、降低丙二醛和一氧化氮（NO）含量有關(guān)。

2.3 調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)作用

Kim KH等[24]研究發(fā)現(xiàn)，日本薯蕷中化合物61、147、195、246、247對(duì)C6大鼠神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞系神經(jīng)生長(zhǎng)因子（NGF）有正性調(diào)節(jié)作用，且無(wú)明顯細(xì)胞毒性。Woo KW等[37，49]報(bào)道了穿龍薯蕷提取物的抗神經(jīng)炎癥活性。該抗炎活性通過(guò)分離所得化合物對(duì)小鼠神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞BV-2中NO生成的效果來(lái)評(píng)價(jià)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，化合物201、204能顯著抑制NO生成（IC50分別為13.36、14.36 μmol/L），且對(duì)脂多糖活化的BV-2細(xì)胞系未產(chǎn)生細(xì)胞毒性。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，化合物169為潛在的NGF誘導(dǎo)物，并且能有效降低NO水平。Zheng KY等[46]指出，D.opposita中化合物173、174能抑制脂多糖誘導(dǎo)產(chǎn)生的NO，其IC50分別為5.8、7.2 μmol/L。

2.4 抗氧化作用

Liu H等[33]測(cè)試了黃獨(dú)中2個(gè)新化合物的抗氧化能力，結(jié)果顯示，化合物142在亞鐵還原能力實(shí)驗(yàn)（FRAP）和DPPH實(shí)驗(yàn)中均顯示出較強(qiáng)的抗氧化活性和自由基清除活性；在1 mmol/L濃度下，其吸光度為0.52±0.01，半數(shù)有效濃度為（2.57±0.06）mmol/L。Yang MH等[36]實(shí)驗(yàn)顯示，化合物141、152、170、184、185、196、205具有清除自由基的活性；且化合物150、151、185、205、206、222還具有選擇性抑制環(huán)氧化酶2（COX-2）的活性。Murugan M等[52]報(bào)道了D.esculenta（Lour）. Burkill甲醇提取物在體外試驗(yàn)中的抗氧化活性，指出這可能與其豐富的酚類及黃酮成分有關(guān)。Chiu CS等[53]發(fā)現(xiàn)，D.japonica Thunb.var.pseudojaponica乙醇提取物既能減少巨噬細(xì)胞（RAW264.7）中脂多糖誘導(dǎo)的NO產(chǎn)生，又可減少誘導(dǎo)型一氧化氮合酶和COX-2在細(xì)胞中的表達(dá)，具有作為天然抗氧化劑及抗炎劑的潛力。李培源等[54]研究發(fā)現(xiàn)，萆薢的乙酸乙酯、丙酮、乙醇提取物均有較強(qiáng)的抗氧化活性，且與提取物總黃酮含量順序一致，提示其優(yōu)異的抗氧化能力與總黃酮含量有關(guān)。

2.5 降血脂作用

Wang T等[23，55]研究發(fā)現(xiàn)，患有高脂血癥的大鼠經(jīng)化合物53干預(yù)后，其血液凝固時(shí)間明顯縮短，其血中三酰甘油、膽固醇、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白的濃度也都相應(yīng)地發(fā)生了改變。之后，又對(duì)化合物9的降血脂功效進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)腹腔注射化合物9的高脂血癥大鼠，其血中膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白水平均恢復(fù)正常，出血時(shí)間和凝血時(shí)間也顯著改善。

2.6 降血糖作用

趙小亮研究指出，黃山藥中化合物1、69、97對(duì)α-葡萄糖苷酶具有較好的抑制活性，其IC50分別為（0.11±0.04）、（0.09± 0.01）、（0.04±0.01）mmol/L[8]。Shan XQ等[32]報(bào)道了黃山藥中化合物94、95對(duì)地塞米松誘導(dǎo)胰島素抵抗的脂肪細(xì)胞的影響。結(jié)果顯示，以10 mg/ml的羅格列酮對(duì)胰島素增敏作用為100%為參考，10 mg/ml的化合物94、95對(duì)胰島素增敏率分別為84.8%、89.4%，顯示其潛在的胰島素增敏作用。蘇瑾等[56]研究發(fā)現(xiàn)，山藥多糖能改善HepG2細(xì)胞的葡萄糖消耗能力，并且可以增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性，具有體外降糖作用。

2.7 其他作用

羅鼎天等[57]報(bào)道了懷山藥多糖良好的胃黏膜保護(hù)作用，指出該機(jī)制可能與上調(diào)胃潰瘍大鼠胃組織堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（bFGF）含量和胃黏膜bFGF受體表達(dá)水平有關(guān)。單海麗等[58]研究發(fā)現(xiàn)，穿山龍醇提物對(duì)直接注射尿酸誘導(dǎo)的小鼠高尿酸血癥，或是由次黃嘌呤和氧嗪酸鉀誘導(dǎo)的小鼠高尿酸血癥，均具有顯著治療效果。

3 結(jié)語(yǔ)

薯蕷屬植物資源豐富、藥理活性多樣，但目前對(duì)其的研究主要圍繞盾葉薯蕷、穿龍薯蕷、黃山藥、黃獨(dú)、薯蕷等少數(shù)植物展開(kāi)，且多屬基礎(chǔ)性研究，對(duì)于其臨床應(yīng)用報(bào)道較少。下一步應(yīng)擴(kuò)大基礎(chǔ)研究范圍，為尋找以甾體為先導(dǎo)化合物的心血管藥物和抗腫瘤藥物提供新的思路；同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)活性化合物的臨床研究，為進(jìn)一步合理開(kāi)發(fā)利用薯蕷屬植物資源提供科學(xué)依據(jù)。

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（編輯：余慶華）

R284；R285

A

1001-0408（2016）31-4454-06

2016-04-12

2016-07-25）

＊藥師，碩士。研究方向：天然藥物化學(xué)、醫(yī)院藥學(xué)。電話：023-43780213。E-mail：zengy815@163.com

#通信作者：副主任中藥師。研究方向：中藥化學(xué)、藥事管理。E-mail：346809650@qq.com

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2016.31.39