吳茱萸屬植物中喹唑啉生物堿的分布、生物活性和化學(xué)合成

王奇志， 嚴(yán) 奇， 靳 桐， 劉 飛， 邱 萍， 管福琴， 馮 煦

〔江蘇省中國科學(xué)院植物研究所(南京中山植物園) 江蘇省植物資源研究與利用重點實驗室江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護與利用平臺， 江蘇 南京210014〕

蕓香科(Rutaceae)吳茱萸屬(EvodiaJ. R. et G. Forst.)植物中多數(shù)為民間中草藥[1]，吳茱萸〔E.rutaecarpa(Juss.) Benth.〕的干燥近成熟果實為常用中藥，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為中品，為常用溫中散寒藥[2]，臨床應(yīng)用已有2 000多年的歷史。歷版《中國藥典》[3-5]均收載吳茱萸(Euodiae Fructus)，其來源為吳茱萸、石虎〔E.rutaecarpavar.officinalis(Dode) Huang〕或疏毛吳萸〔波氏吳萸，E.rutaecarpavar.bodinieri(Dode) Huang〕的干燥近成熟果實，具有散寒止痛、降逆止嘔和助陽止瀉之功效，用于治療厥陰頭痛、寒疝腹痛、寒濕腳氣、經(jīng)行腹痛、脘腹脹痛、嘔吐吞酸和五更泄瀉。含吳茱萸的中成藥有左金丸[6]、金匱溫經(jīng)丸[7]、四神片[8]和小兒健脾貼膏[9]等。

現(xiàn)代藥理活性研究結(jié)果[10-13]表明：吳茱萸中豐富的喹唑啉生物堿為其藥效物質(zhì)，如吳茱萸堿(evodiamine，EVO)和吳茱萸次堿(rutaecarpine，RUT)等，由于含喹唑啉骨架的生物堿是一類重要的氮雜環(huán)化合物，結(jié)構(gòu)獨特，類型多變，具有抗腫瘤[10-11]、抗心律失常[12]和鎮(zhèn)痛[13]等生物活性，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域。20世紀(jì)初，研究者首次從吳茱萸中分離得到吳茱萸堿和吳茱萸次堿[14-15]，并確定了二者的化學(xué)結(jié)構(gòu)[16-17]，喹唑啉生物堿研究取得了很大進展。本文重點綜述了喹唑啉生物堿在吳茱萸屬植物中的分布、生物活性及化學(xué)合成的現(xiàn)狀，以期為其進一步的深入研究提供參考。

1 天然喹唑啉生物堿的分布

1.1 中國吳茱萸屬植物名錄

蕓香科吳茱萸屬植物的形態(tài)特征變異大，自建立以來在屬及屬下等級的劃分上一直存在爭議，有廣義〔Evodia(s.l.)〕和狹義〔(Evodia(s.s.)〕之分。《中國植物志》[1]采納廣義觀點，認(rèn)為吳茱萸屬植物全世界約有150種，分布于亞洲、非洲東部及大洋洲；中國吳茱萸屬植物有20種5變種，分別屬于吳茱萸組(Sect.EvodiaJ. R. et G. Forst.)、四數(shù)花組〔Sect.Tetradium(Lour.) Engl.〕和喙果組(Sect.EvodiocerasDode)，除東北北部及西北部少數(shù)省(自治區(qū))外，其余各地均有分布。而《Flora of China》[18]采納狹義觀點，對吳茱萸屬植物的歸屬作了很大調(diào)整，將原吳茱萸屬下的四數(shù)花組升級為四數(shù)花屬(TetradiumLour.)，使EvodiaLam.、蜜茱萸屬(MelicopeJ. R. et G. Forst.)和四數(shù)花屬分別獨立成屬，把分布于中國的部分原吳茱萸屬植物合并，分別歸屬到四數(shù)花屬和蜜茱萸屬中，認(rèn)為Evodia屬植物中國沒有分布?！吨袊参镏尽泛汀禙lora of China》對中國原吳茱萸屬植物的分類處理見表1。

由于目前大多數(shù)文獻及《中國藥典》中吳茱萸屬植物均按《中國植物志》的分類規(guī)則命名，因此，本研究按《中國植物志》的拉丁名進行總結(jié)和歸納。

表1 《中國植物志》和《Flora of China》對中國原吳茱萸屬植物分類處理的比較結(jié)果

Table 1 Result of comparison on classification of originalEvodiaJ. R. et G. Forst. plants in China betweenFloraReipublicaePopularisSinicaeandFloraofChina

序號1)No.1)種(變種) Species (Variety)《中國植物志》Flora Reipublicae Popularis Sinicae《Flora of China》Flora of China吳茱萸組Sect. EvodiaE1單葉吳萸Evodia simplicifolia單葉蜜茱萸Melicope viticinaE2毛單葉吳萸Evodia simplicifolia var. pubescens單葉蜜茱萸Melicope viticinaE3?三椏苦Evodia lepta三椏苦Melicope pteleifoliaE4毛三椏苦Evodia lepta var. cambodiana三椏苦Melicope pteleifoliaE5?三刈葉吳萸Evodia lunur-ankenda三刈葉蜜茱萸Melicope lunu-ankendaE6三葉吳萸Evodia triphylla三葉蜜茱萸Melicope triphylla四數(shù)花組Sect. TetradiumE7?牛紏吳萸Evodia trichotoma牛枓吳萸Tetradium trichotomumE8毛牛紏吳萸Evodia trichotoma var. pubescens牛枓吳萸Tetradium trichotomumE9?蜜楝吳萸Evodia lenticellata牛枓吳萸Tetradium trichotomumE10?吳茱萸Evodia rutaecarpa吳茱萸Tetradium ruticarpumE11?波氏吳萸Evodia rutaecarpa var. bodinieri吳茱萸Tetradium ruticarpumE12?石虎Evodia rutaecarpa var. officinalis吳茱萸Tetradium ruticarpumE13硬毛吳萸Evodia hirsutifolia吳茱萸Tetradium ruticarpumE14密果吳萸Evodia compacta吳茱萸Tetradium ruticarpumE15?華南吳萸Evodia austrosinensis華南吳萸Tetradium austrosinenseE16?楝葉吳萸Evodia glabrifolia楝葉吳萸Tetradium glabrifoliumE17?云南吳萸Evodia ailanthifolia楝葉吳萸Tetradium glabrifoliumE18?臭辣吳萸Evodia fargesii楝葉吳萸Tetradium glabrifolium喙果組Sect. EvodiocerasE19無腺吳萸Evodia fraxinifolia無腺吳萸Tetradium fraxinifoliumE20?棱子吳萸Evodia subtrigonosperma牛枓吳萸Tetradium trichotomumE21?石山吳萸Evodia calcicola石山吳萸Tetradium calcicolaE22四川吳萸Evodia sutchuenensis臭檀吳萸Tetradium. danielliiE23?臭檀吳萸Evodia daniellii臭檀吳萸Tetradium danielliiE24?麗江吳萸Evodia delavayi臭檀吳萸Tetradium danielliiE25密序吳萸Evodia henryi臭檀吳萸Tetradium daniellii

1)*： 表示已有相關(guān)研究報道的吳茱萸屬植物IndicatingEvodiaJ. R. et G. Forst. plants which have related studies.

1.2 吳茱萸屬植物中喹唑啉生物堿分析

根據(jù)喹唑啉生物堿化學(xué)結(jié)構(gòu)式中A、B、C、D和E環(huán)中B、C和D環(huán)的裂環(huán)情況，將吳茱萸屬植物中喹唑啉生物堿的骨架分為以下5種類型(圖1)：以吳茱萸堿為代表的化學(xué)結(jié)構(gòu)式中具有完整的A、B、C、D和E 5環(huán)母核的Ⅰ型喹唑啉生物堿最多，其次為C環(huán)開裂的Ⅱ型喹唑啉生物堿，D環(huán)開裂的為Ⅲ型喹唑啉生物堿，C和D環(huán)均開裂的為Ⅳ型喹唑啉生物堿，B和C環(huán)均開裂的為Ⅴ型喹唑啉生物堿。

圖1 吳茱萸屬植物中喹唑啉生物堿的骨架類型Fig. 1 Skeleton types of quinazoline alkaloids in Evodia J. R. et G. Forst. plants

根據(jù)已有的吳茱萸屬植物化學(xué)成分研究結(jié)果，對吳茱萸屬植物中喹唑啉生物堿的分布情況進行了歸納，結(jié)果(表2)顯示：已從吳茱萸屬植物中分離得到51個喹唑啉生物堿，其中作者所在課題組分離得到47個[19-51]，包括8個新化合物[25-29]。骨架類型屬于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型的喹唑啉生物堿分別有31、13、3、3和3個，且主要集中在吳茱萸，其后依次為石虎、麗江吳萸(E.delavayiDode)、波氏吳萸、牛紏吳萸〔E.trichotoma(Lour.) Pierre〕、云南吳萸(E.ailanthifoliaPierre)和楝葉吳萸〔E.glabrifolia(Champ. ex Benth.) Huang〕，而吳茱萸屬其他植物的化學(xué)成分研究報道較少。

表2 吳茱萸屬植物中喹唑啉生物堿的分布情況

Table 2 Distribution status of quinazoline alkaloids inEvodiaJ. R. et G. Forst. plants

序號No.喹唑啉生物堿Quinazoline alkaloids 分子式Molecular formula相對分子質(zhì)量Relative molecular mass骨架類型Skeleton type來源1)Source1)參考文獻Reference1吳茱萸堿 evodiamineC19H17N3O303ⅠE7,E10,E11,E12,E17,E24[25,29,52-55]2羥基吳茱萸堿 hydroxyevodiamineC19H17N3O2319ⅠE10,E12[56]313β-丙酮基羥基吳茱萸堿13β-acetongl-hydroxy-evodiamineC22H21N3O2359ⅠE10[57]4羧基吳茱萸堿 carboxyevodiamineC20H17N3O3347ⅠE10[58]5去甲基吳茱萸堿 demethy evodiamineC18H15N3O289ⅠE12[59]614-甲?；鋮擒镙谴螇A 14-formyldihydrorutaecarpineC19H15N3O2317ⅠE10,E11,E12[52-53]713β-羥甲基吳茱萸堿 13β-hydroxymethylevodiamineC20H19N3O2333ⅠE10[60]8吳茱萸次堿 rutaecarpineC18H13N3O287ⅠE10,E11,E12,E17,E24[29,52-55]9荷蒂蕓香堿 hortiacineC19H15N3O2317ⅠE10[19]101-羥基吳茱萸次堿 1-hydroxyrutaecarpineC18H13N3O2303ⅠE10[61]117β-羥基吳茱萸次堿 7β-hydroxyrutaecarpineC18H13N3O2303ⅠE10,E11,E12,E16,E24[52-53,55,62-63]1210-羥基吳茱萸次堿 10-hydroxyrutaecarpineC18H13N3O2303ⅠE10[64]137,8-二羥基吳茱萸次堿 7,8-dihydroxyrutaecarpineC18H13N3O3319ⅠE10[61]14(7R,8S)-7-羥基-8-甲氧基-吳茱萸次堿(7R,8S)-7-hydroxy-8-methoxy-rutaecarpineC19H15N3O3333ⅠE10[61]15(7R,8S)-7-羥基-8-乙氧基-吳茱萸次堿(7R,8S)-7-hydroxy-8-ethoxy-rutaecarpineC20H17N3O3347ⅠE10[61]1613-N-甲基吳茱萸次堿 N13-methyl rutaecarpineC19H15N3O301ⅠE7[65]17吳茱萸次堿-1-O-β-D-葡萄糖苷1-O-β-D-glucopyranosylrutaecarpineC24H23N3O7465ⅠE10[66]18吳茱萸次堿-2-O-β-D-葡萄糖苷rutaecarpine-2-O-β-D-glucopyranosideC24H23N3O7465ⅠE10[66]19吳茱萸次堿-10-O-β-D-葡萄糖苷rutaecarpine-10-O-β-D-glucopyranosideC24H23N3O7465ⅠE10[67]20吳茱萸次堿-10-O-β-D-蕓香糖苷rutaecarpine-10-O-β-D-rutinosideC30H33N3O11611ⅠE10[67]2113-甲基-13H-吲哚并[2′,3′:3,4]吡啶并[2,1b]喹唑啉-5-酮 13-methyl-13H-indolo[2′,3′:3,4]pyrido[2,1b]quinazolin-5-oneC19H13N3O299ⅠE11[68]22偽吳茱萸次堿 pseudorutaecarpineC18H13N3O287ⅠE10[19]23去氫吳茱萸堿 dehydroevodiamineC19H15N3O301ⅠE10,E11,E12[28,52-53]24去氫吳茱萸堿鹽酸鹽 dehydroevodiamine chlorideC19H16N3OCl337ⅠE10[20]25吳茱萸寧堿 evodianinineC19H13N3O299ⅠE10[25]26wuzhuyurutine AC17H11N3O2289ⅠE10[65]27吳茱萸庚堿 evodiagenineC19H13N3O299ⅠE10[26]28吳茱萸新堿 evodiaxinineC19H17N3O3335ⅠE10,E24[27]29(+) evodiakineC19H17N3O3335ⅠE10[69]30(-) evodiakineC19H17N3O3335ⅠE10[69]31雙吳茱萸堿 dievodiamineC38H30N6O2602Ⅰ,ⅡE10[26]32吳茱萸酰胺Ⅰ wuchuyuamide ⅠC19H17N3O4351ⅡE7,E10,E11,E24[19,29,52,55]33吳茱萸酰胺Ⅱ wuchuyuamide ⅡC19H17N3O3335ⅡE10[70]34evollionine BC20H19N3O5381ⅡE10[71]35吳茱萸酰胺乙 goshuyuamide-ⅡC19H17N3O2319ⅡE10,E24[55,72]36羥甲基吳茱萸酰胺乙 13-hydroxymethyl goshuyuamide-ⅡC20H19N3O3349ⅡE10[73]37wuzhuyurutine CC18H13N3O3319ⅡE10[60]38wuzhuyurutine DC17H11N3O3305ⅡE10[60]39(S)-7-hydroxysecevodiamineC18H15N3O3321ⅡE10,E24[55,66]40wuzhuyurutine BC17H13N3O3307ⅡE10[60]41evodiamide AC20H19N3O5381ⅡE10[28]42evodiamide BC19H16N4O2332ⅡE10[28]

1)E7： 牛紏吳萸E.trichotoma(Lour.) Pierre； E10： 吳茱萸E.rutaecarpa(Juss.) Benth.； E11： 波氏吳萸E.rutaecarpavar.bodinieri(Dode) Huang； E12： 石虎E.rutaecarpavar.officinalis(Dode) Huang； E16： 楝葉吳萸E.glabrifolia(Champ. ex Benth.) Huang； E17： 云南吳萸E.ailanthifoliaPierre； E24： 麗江吳萸E.delavayiDode.

2 生物活性

2.1 對消化系統(tǒng)的作用

吳茱萸和干姜配伍的水煎劑可治療食己吞酸和胃氣虛冷[74]。臨床研究表明：吳茱萸加粗鹽加熱貼敷神闕穴位可有效改善胃腸功能障礙[75]。另外，吳茱萸水提物具有抗轉(zhuǎn)運和抗腹瀉活性[76]。戴媛媛等[77]認(rèn)為，50、100和200 mg·kg-1吳茱萸三氯甲烷提取物可以延緩實驗動物小鼠胃排空，緩解離體腸管平滑肌痙攣，抑制胃腸運動。

李曉紅等[78]以0.3 g·kg-1·d-1吳茱萸浸膏對Wistar雄性大鼠灌胃治療，可減輕大鼠胃黏膜血管內(nèi)膜增生性炎癥，改善靜脈性充血水腫及黏膜肌層增厚病變。王海燕等[79]對三硝基苯磺酸(TNBS)誘導(dǎo)的實驗性結(jié)腸炎大鼠以40 mg·kg-1吳茱萸堿(EVO)灌胃給藥，發(fā)現(xiàn)可有效修復(fù)大鼠結(jié)腸黏膜，抑制黏膜組織過度增生。Shen等[80]發(fā)現(xiàn)EVO可平衡大腸桿菌和乳酸桿菌的水平，其作用機制可能是通過抑制腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1β(IL-1β)和白細胞介素6(IL-6)的產(chǎn)生，調(diào)節(jié)核因子-κB(NF-κB)信號和Nod樣受體蛋白3(NLRP3)炎癥小體。

2.2 對神經(jīng)系統(tǒng)的作用

吳茱萸湯可治療胸滿脘痛和巔頂頭痛[81]，吳茱萸有安神定志的作用。臨床研究已證實，用醋調(diào)吳茱萸粉末貼敷涌泉穴，可平衡臟腑陰陽氣血，促進睡眠，有效治療失眠[82]。陳洋等[83]通過小鼠腹腔注射乙酸致扭體反應(yīng)和熱板法研究吳茱萸不同溶劑提取物的鎮(zhèn)痛效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)石油醚提取物和正丁醇提取物是吳茱萸鎮(zhèn)痛的主要有效部位，且吳茱萸湯中包含至少7種辣椒素受體1(TRPV1)/瞬間受體電位離子通道(TRPA1)激動劑，表明吳茱萸湯可能通過該機制實現(xiàn)溫中、散寒和止痛的作用。

韓兆豐等[84]以50～200 mg·kg-1吳茱萸堿(EVO)灌胃給藥，發(fā)現(xiàn)EVO可明顯降低人β淀粉樣蛋白1-40(Aβ1-40)誘導(dǎo)的阿爾茨海默病(AD)模型小鼠海馬神經(jīng)細胞凋亡率。Ko等[85]發(fā)現(xiàn)EVO能顯著抑制咖啡因誘導(dǎo)的興奮，受試大鼠在自發(fā)活動實驗中的過度運動減少，其機制與逆轉(zhuǎn)GABA(γ-氨基丁酸)A受體亞單位表達減少有關(guān)，為吳茱萸治療失眠提供了實驗依據(jù)。

He等[86]認(rèn)為吳茱萸次堿可作為乙酰膽堿酯酶抑制劑減少蛋白樣淀粉聚集，具有治療阿爾茨海默病的臨床應(yīng)用潛能。

2.3 對心血管系統(tǒng)的作用

近年來的研究發(fā)現(xiàn)中藥吳茱萸有強心、抑制心肌細胞肥大和預(yù)防心肌缺血再灌注損傷等作用[86]。復(fù)方吳茱萸粉末醋調(diào)敷涌泉穴常用于降壓和改善高血壓[87]。林淑嫻等[88]將100 mg·L-1吳茱萸總堿作用于心肌細胞24 h后，發(fā)現(xiàn)小鼠血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)誘導(dǎo)的心肌細胞肥大受到抑制，其作用機制與增加心肌細胞NO生成、促進絲裂素活化蛋白激酶磷酸酶-1(MKP-1)表達從而增加絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)去磷酸化有關(guān)。

周昕等[89]將吳茱萸堿(EVO)與小檗堿以質(zhì)量比1∶1配伍，分別使用89.2和178.4 mg·kg-1的劑量灌胃，發(fā)現(xiàn)該組方的2個劑量組均能顯著降低高膽固醇血癥大鼠血清總膽固醇(TC)和甘油三酯(TG)以及肝臟TC水平。Ge等[90]的體外研究表明：EVO呈劑量依賴性抑制人血小板衍生生長因子BB(PDGF-BB)誘導(dǎo)的血管平滑肌細胞(VSMC)增殖，但不誘導(dǎo)細胞死亡，有治療血管閉塞性疾病的潛在價值，其作用機制與EVO能減弱p38 MAPK和細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2的磷酸化有關(guān)。Wang等[91]發(fā)現(xiàn)EVO可與三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體A1抗體(ABCA1)直接結(jié)合，促進膽固醇逆向轉(zhuǎn)運，為吳茱萸治療動脈粥樣硬化提供依據(jù)。

黃波等[92]以20 mg·kg-1吳茱萸次堿(RUT)灌胃給藥，發(fā)現(xiàn)RUT可增加大鼠心肌鈉鉀ATP酶和鈣ATP酶活性，抑制CaN活性，最終調(diào)節(jié)細胞內(nèi)Ca2+濃度，對大鼠壓力負(fù)荷型心肌肥厚有改善作用。楊晶等[93]發(fā)現(xiàn)，通過靜脈注射100和300 μg·kg-1RUT可明顯降低用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%水合氯醛(通過腹腔注射，劑量為300 mg·kg-1)引起的大鼠心肌梗死面積和血清肌酸激酶活性，抑制TLR4/NF-κB信號通路，保護心肌I/R損傷，促進降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)釋放。

2.4 抗菌抗炎作用

吳茱萸與黃連配伍制成的左金丸具有清肝瀉火之功效[94]。近代研究表明黃連吳茱萸配伍在體內(nèi)和體外均能有效抑制幽門螺桿菌生長[95]。吳茱萸外敷可以抑制嚴(yán)重膿毒癥的炎癥，緩解患者病情[96]。謝梅林等[97]發(fā)現(xiàn)吳茱萸提取物中的吲哚總生物堿對熱板致痛和二甲苯致炎小鼠具有明顯的鎮(zhèn)痛和抗炎作用。

Chen等[98]研究表明：吳茱萸堿(EVO)可減輕肺組織學(xué)改變和炎癥因子水平，明顯改善酵母多糖所致的肺泡壁毛細血管擴張充血及炎性細胞浸潤，降低肺濕干質(zhì)量比，10 和 20 mg· kg-1EVO治療有助于細菌清除，并在治療第15天，肺部細菌數(shù)量顯著降低，其機制與核因子-κB(NF-κB)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)有關(guān)。Fan等[99]研究結(jié)果顯示：EVO能夠改善肺和腸組織的異常狀態(tài)，抗炎癥紊亂，其機制與EVO對抑制性卡巴蛋白(IκBα)磷酸化有抑制作用有關(guān)。

Heo等[100]研究發(fā)現(xiàn)，吳茱萸次堿可通過抑制還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的激活減緩因ROS過度生成而引起的炎癥反應(yīng)，進而抑制p38 MAPK和胞外信號調(diào)控激酶(EPK)等炎癥。

2.5 抗腫瘤作用

已有研究證明：吳茱萸堿(EVO)是多靶點的抗腫瘤藥物，對乳腺癌[101-103]、肝癌[104-107]、肺癌[108-109]、結(jié)腸癌[110-113]、人黑色素瘤[114-116]、宮頸癌[117]、甲狀腺癌[118-119]、胰腺癌[120]、膀胱癌[121]、前列腺癌[122-123]、白血病[124]、胃癌[125]、膠質(zhì)母細胞瘤[126]、尿路上皮細胞癌[127]、卵巢上皮癌[128]、膽管癌[129]、骨肉癌[130]和口腔癌[131]等均具有治療意義。

Liao等[101]以20 mg·kg-1EVO的劑量腹腔給藥于BALB/C裸小鼠的NCI/ADR-RES異種移植瘤模型，發(fā)現(xiàn)EVO可濃度依賴性地抑制NCI/ADR-RES細胞的增殖，GI50值為0.59±0.11 μmol·L-1。Du等[102]將MDA-MB-231接種到6周齡雌性小鼠BALB/C無胸腺的乳腺脂肪墊中，腹腔注射10 mg·kg-1EVO能明顯抑制體內(nèi)乳腺癌細胞生長和肺轉(zhuǎn)移，體外機制研究證明EVO可誘導(dǎo)G0/G1期阻滯和細胞凋亡，與B淋巴細胞瘤-2(Bcl-2)、細胞周期蛋白D1(cyclin D1)和周期蛋白依賴性激酶6(CDK6)表達下降以及促凋亡蛋白Bax和激酶抑制因子p27Kip1表達升高有關(guān)。Yang等[106]將培養(yǎng)的HepG2肝癌細胞注射到5周齡雌性BALB/C無胸腺裸鼠的右側(cè)皮下，對模型動物以20 mg·kg-1EVO的劑量灌胃治療13 d后發(fā)現(xiàn)EVO顯著抑制腫瘤生長，還可抑制信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT3)DNA結(jié)合活性，下調(diào)原發(fā)性肝癌(HCC)中Bcl-2、cyclin D1、抗凋亡蛋白(Mcl-1)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、生存素(survivin)、X連鎖凋亡抑制蛋白(XIAP)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)和低氧誘導(dǎo)因子α(HIF1-α)的表達，說明EVO是肝癌的潛在治療藥物。Zhang等[110]在雌性無胸腺小鼠皮下注射LLC細胞建立實驗動物肺癌模型，并以1 mg·kg-1EVO的劑量進行瘤內(nèi)注射治療，發(fā)現(xiàn)單獨使用EVO的腫瘤體積小于注射二甲基亞砜(DMSO)作為的對照，使用EVO和選擇性胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶(PI3K)抑制劑(3-MA)的組合治療的腫瘤體積減小最大，為聯(lián)合用藥治療肺癌提供了新思路。Huang等[111]用HCT-116細胞接種到4周齡的BALB/C裸小鼠右下腋部，發(fā)現(xiàn)EVO可通過下調(diào)組蛋白去乙?；敢种苿?HDAC3)影響核因子-κB(NF-κB)及抑癌基因p53編碼蛋白的表達，抑制人結(jié)腸細胞系HCT-116的體內(nèi)增殖。Hu等[132]以10 mg·kg-1EVO的劑量灌胃給藥，在對雄性BALB/C小鼠BGC-823胃癌細胞來源的異種移植模型的治療中，EVO和放療聯(lián)合組的抑瘤率和細胞凋亡水平明顯高于其他組。

此外，吳茱萸次堿可較強抑制S180肉瘤細胞、H22肝癌細胞和人源HepG2肝癌細胞的體外增殖，IC50值分別為19.35、24.81和14.52 μg·mL-1[133]。Xu等[38]研究發(fā)現(xiàn)，吳茱萸庚堿可能是潛在的抗腫瘤光敏劑，其光致細胞毒性作用可能是通過抑制PI3K/蛋白激酶B(AKT)/雷帕霉素靶蛋白(mTOR)磷酸化和增加p38 MAPK磷酸化實現(xiàn)。Chen等[134]利用EVO衍生物設(shè)計了新型熒光探針來闡明10-羥基吳茱萸堿的抗腫瘤作用模式，該化合物分布在線粒體和溶酶體中，并通過自噬和凋亡機制發(fā)揮作用。

2.6 其他生物活性

李曉亞等[135]研究發(fā)現(xiàn)，吳茱萸堿(EVO)對前列腺素F2α(PGF2α)收縮的離體子宮平滑肌有舒張作用，對女性痛經(jīng)有治療作用。Zhao等[136]研究認(rèn)為，EVO的硝酸鹽衍生物在腫瘤和正常肝細胞之間表現(xiàn)出良好的細胞毒選擇性，且分子作用機制揭示其通過線粒體相關(guān)的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase)依賴途徑導(dǎo)致Bel-7402細胞的細胞周期阻滯于S期并誘導(dǎo)細胞凋亡。Yang等[137]以25 mg·kg-1EVO口服給藥，發(fā)現(xiàn)EVO可改善腹腔注射CCl4建立肝纖維化大鼠模型的肝組織病理形態(tài)學(xué)異常。Hu等[132]使用MTT和克隆形成試驗在體外證明EVO對輻射的增敏作用，表明EVO在體外能增強輻射對BGC-823細胞周期進程的抑制作用，在治療26 d后，聯(lián)合用藥組(EVO和放療聯(lián)合治療)的腫瘤質(zhì)量顯著低于其他組，化療和EVO聯(lián)合治療組的腫瘤抑制率(48.8%)明顯高于EVO組(12.1%)和放療組(17.1%)，因此，EVO可以作為人胃癌治療中與放療聯(lián)合治療的良好候選者。

高云星等[138]在博萊霉素氣管滴注誘導(dǎo)肺纖維化大鼠模型中，通過皮下注射方式給藥，發(fā)現(xiàn)300 mg·kg-1吳茱萸次堿(RUT)能明顯改善肺組織損傷，顯著降低肺組織膠原的沉積。王春華等[139]用夾閉法制造急性腎損傷大鼠動物模型，發(fā)現(xiàn)在60 mg·kg-1RUT劑量下具有抗缺血再灌注損傷作用，RUT能夠抗脂質(zhì)過氧化、清除自由基、抗細胞凋亡或阻斷應(yīng)激活化蛋白激酶(JNK)/p38絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路途徑的激活。

3 化學(xué)合成

在認(rèn)識到喹唑啉生物堿的高生物活性[140]后，該類化合物的合成日益受到國內(nèi)外研究人員的關(guān)注，尤其是吳茱萸堿[141-143]和吳茱萸次堿[144-150]。

3.1 吳茱萸堿及其衍生物的合成

Danieli等[154]通過構(gòu)建(7S，13bS)-羧基吳茱萸堿和(S)-色氨酸之間的關(guān)系完成了(+)-EVO(S-構(gòu)型)的合成。Nakayama等[155]通過使用Noyori的釕(Ⅱ)催化的不對稱轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了1種EVO不對稱全合成的簡單方法。2013年，Christodoulou等[156]報道了一系列EVO衍生物的合成(圖3)。以L-色氨酸為原料，經(jīng)過2步反應(yīng)，在甲酸和乙酸酐共同存在下轉(zhuǎn)化為甲酰衍生物，用HCl的二氧六環(huán)溶液處理得到化合物，在吡啶存在下環(huán)化，以LiOH水解得到酸，進一步與各種胺反應(yīng)得到所需的EVO衍生物(如化合物52)。同理，以D-色氨酸為原料，可以獲得這類化合物的對映體化合物。此外，還能采用拆分外消旋混合物EVO的方法，用(1S)-10-樟腦磺酰氯處理外消旋EVO并進行柱層析分離，得到2個非對映體衍生物，然后對其水解得到純的對映體(S)-EVO和(R)-EVO。研究發(fā)現(xiàn)，不同構(gòu)型的EVO活性有所不同?？鼓[瘤活性實驗表明：化合物氮取代基為哌啶基時對H460細胞株具有顯著的細胞毒活性。

圖2 吳茱萸堿的合成過程Fig. 2 Synthesis process of evodiamine

圖3 吳茱萸堿衍生物結(jié)構(gòu)Fig. 3 Structure of evodiamine derivatives

2010年，Dong等[157]基于EVO結(jié)構(gòu)的虛擬篩選，將烷基、苯甲?；?、芐基和酯基等多種基團引入EVO吲哚環(huán)的13-N位置，設(shè)計并合成了23種EVO衍生物(如化合物53)，并對合成的EVO衍生物進行了抗腫瘤活性測試，其中14種化合物可作為人類拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ(Topo Ⅰ)抑制劑，體外抗腫瘤活性較好，且對氯苯甲?；苌锏目鼓[瘤活性最好，IC50值為0.049～2.600 μmol·L-1。

為改善EVO的抗腫瘤活性和溶解性，2013年，Song等[158]設(shè)計并合成了一系列13-N取代的吳茱萸堿二聚體衍生物(如化合物54)，在干燥的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，EVO首先被NaH還原，加入烷基鹵或?qū)妆交撬狨ズ螅贓VO吲哚環(huán)的13-N位發(fā)生取代反應(yīng)得到目標(biāo)化合物，其中部分化合物具有較好的抗腫瘤活性，對誘導(dǎo)細胞凋亡有較顯著的影響。

Dong等[159]合成了一系列新的帶有各種取代基的EVO衍生物(如化合物55)，發(fā)現(xiàn)部分EVO衍生物的抗腫瘤活性較未修飾前顯著增加，GI50值低于3 nmol·L-1。在1或2 mg·kg-1的劑量下，10-羥基吳茱萸堿衍生物顯示出良好的體內(nèi)抗腫瘤活性和低毒性，具備開發(fā)成新型抗腫瘤藥物的可能。

3.2 吳茱萸次堿及其衍生物的合成

吳茱萸次堿(RUT)為吳茱萸生物堿的重要活性成分。自1927年以來，已報道了許多合成RUT及其衍生物的方法，其中，主要由鄰氨基苯甲酸和色胺或其衍生物通過復(fù)雜的合成過程制備[160-161]。

RUT的合成方法主要是從RUT A、B、C、D和E五元環(huán)的不同構(gòu)建角度進行分類(圖4)。在早期的合成研究中，大部分合成方法是以鄰氨基苯甲酸和色胺為原料，直到費希爾-吲哚合成(Fischer-indole)方法取得了長足的進步后，RUT的合成才取得了較大的發(fā)展，開始通過構(gòu)建B、C和D環(huán)等各種不同的方法來合成RUT[162]。

圖4 吳茱萸次堿結(jié)構(gòu)Fig. 4 Structure of rutaecarpine

1)B和C環(huán)的構(gòu)建：Fang等[163]通過銥(Ir)催化構(gòu)建核心喹唑啉酮結(jié)構(gòu)進而構(gòu)建RUT。2-氨基苯甲酰胺與乙?；Ｗo的一元醇反應(yīng)，構(gòu)建2-取代的喹唑啉酮結(jié)構(gòu)。在室溫下，甲醇-水的混合物體系中，以K2CO3脫去乙酰基保護基，得到羥基類喹唑啉酮，再經(jīng)過分子內(nèi)Mitsunobu反應(yīng)構(gòu)建RUT的C環(huán)，該化合物與原位生成的苯胺的重氮鹽反應(yīng)得到相應(yīng)的腙，經(jīng)過進一步的費希爾-吲哚合成構(gòu)建RUT的B環(huán)，從而得到RUT。

2)C環(huán)的構(gòu)建：Bergman等[164]首先采用靛紅酸酐與三氟乙酸酐反應(yīng)，生成2-(三氟甲基)-4H-1，3-苯并噁嗪-2，4(1H)-二酮，再與色胺反應(yīng)，通過分子內(nèi)環(huán)化構(gòu)建出目標(biāo)產(chǎn)物的C環(huán)，在乙醇-水混合溶劑中用KOH脫去三氟甲基，從而獲得RUT。

3)B、C和D環(huán)的構(gòu)建：首先以鄰氨基苯甲酰胺為前體原料，經(jīng)過4步反應(yīng)構(gòu)建RUT的B環(huán)，然后構(gòu)建C環(huán)，最后完成D和E環(huán)的構(gòu)建，在整個反應(yīng)中，采用改良的費希爾-吲哚合成，反應(yīng)條件較溫和，每一步產(chǎn)率均較高，可以達到53%[165-166]。

4)C和D環(huán)的構(gòu)建：以C和D環(huán)的構(gòu)建為主的反應(yīng)大多是以色胺及其衍生物作為反應(yīng)前體來合成RUT。Horváth-dóra等[167]以鄰氨基苯甲酸和色胺的衍生物為反應(yīng)原料，在三氯氧磷存在條件下以1種簡潔高效的合成方法合成了RUT。此外，還有采用原甲酸三乙酯和色胺反應(yīng)的方法，先合成N-甲?；范铱s醛，再與鄰氨基苯甲酸反應(yīng)，合成3，14-二氫吳茱萸次堿，通過乙酸汞氧化后得到RUT。

近年來，對于RUT生物的研究也越來越受人們的關(guān)注。2010年，姜建輝[168]發(fā)展了一類取代RUT衍生物的新合成方法，獲得2-甲氧基吳茱萸次堿及其衍生物orisuaveoline A、orisuaveoline B(化合物56)等化合物(圖5)。具體方法為以色胺為原料，首先構(gòu)建C環(huán)，進一步環(huán)合D環(huán)得到產(chǎn)物。Bubenyák等[169]通過用苯并噻二嗪-1，1-二氧化物對五元環(huán)體系的喹唑啉酮部分進行生物電子等排體替換，從而合成RUT衍生物(化合物57)。反應(yīng)過程中通過活潑的亞甲基促進苯腙的形成，并通過費希爾-吲哚合成獲得目標(biāo)產(chǎn)物。生物活性測試表明，化合物57對Hela細胞顯示出較好的細胞毒活性，能夠促進細胞的凋亡誘導(dǎo)作用。

圖5 吳茱萸次堿衍生物結(jié)構(gòu)Fig. 5 Structure of rutaecarpine derivatives

3.3 其他喹唑啉化合物的合成

隨著人們對喹唑啉化合物的研究越來越廣泛，喹唑啉化合物的各種結(jié)構(gòu)功能和藥用價值也被進一步發(fā)現(xiàn)和利用，越來越受到人們的關(guān)注與重視。眾多研究者設(shè)計合成了大量結(jié)構(gòu)新穎的喹唑啉生物堿，如化合物58至化合物64(圖6)，不僅豐富了喹唑啉化合物的種類，也為進一步合成和修飾不同種類的喹唑啉生物堿提供了有價值的參考[170-174]。

圖6 喹唑啉化合物結(jié)構(gòu)Fig. 6 Structure of quinazoline compounds

4 結(jié)論和展望

植物分類歸屬及命名的變動，導(dǎo)致科研、應(yīng)用及引用上的混亂，引起植物分類學(xué)界的廣泛爭論。目前吳茱萸屬仍然存在各類群間關(guān)系、范疇不明確，尚未建立完善的屬下分類系統(tǒng)等問題。《中國植物志》記載的吳茱萸屬植物20種5變種中有15種已有研究報道，而《Flora of China》將原吳茱萸屬植物合并后分別歸屬到四數(shù)花屬和蜜茱萸屬中，且認(rèn)為Evodia屬植物在中國沒有分布。天然的喹唑啉生物堿主要分布于蕓香科吳茱萸屬植物中，是一類具有特殊生源合成途徑、結(jié)構(gòu)罕見和生物活性多樣的特征性成分，可作為吳茱萸屬植物分類的生化標(biāo)記物，為該屬植物的系統(tǒng)分類提供化學(xué)證據(jù)，值得進一步深入研究。從植物化學(xué)分類學(xué)角度來看，本研究認(rèn)為《Flora of China》的劃分與歸并有一定的合理性。另外，喹唑啉生物堿也可以作為藥材質(zhì)量及其制劑安全性評價和藥動學(xué)研究的標(biāo)志物。

喹唑啉骨架的生物堿是一類重要的氮雜環(huán)化合物，結(jié)構(gòu)獨特，類型多變。吳茱萸屬植物中發(fā)現(xiàn)的喹唑啉生物堿主要集中在吳茱萸，其次是石虎、麗江吳萸、波氏吳萸、牛紏吳萸、云南吳萸和楝葉吳萸，其余吳茱萸屬植物有關(guān)喹唑啉生物堿的報道較少。已有的研究主要集中在吳茱萸，內(nèi)容涉及化合物的提取分離、結(jié)構(gòu)鑒定、含量測定、工藝、炮制、藥理和臨床等方面。從吳茱萸中分離得到的主要化學(xué)成分有喹唑啉生物堿、喹喏酮類生物堿、檸檬苦素類化合物、黃酮類化合物、苯并吡喃酮類化合物、三萜、甾體和揮發(fā)油等。目前，對吳茱萸有效成分藥理活性的研究主要集中在吳茱萸堿、吳茱萸次堿和去氫吳茱萸堿上，但對吳茱萸中其他有效成分活性的研究也十分必要，如對結(jié)構(gòu)新穎的喹唑啉二聚體雙吳茱萸堿和吳茱萸酰胺C，以及喹唑啉糖苷類化合物吳茱萸次堿-1-O-β-D-葡萄糖苷和吳茱萸次堿-10-O-β-D-蕓香糖苷等化合物進行抗腫瘤、抗農(nóng)業(yè)致病菌和殺蟲等方面的活性篩選。另外，建議對吳茱萸中具有良好應(yīng)用前景的單體活性成分的天然藥物可以重點研發(fā)。

對吳茱萸堿和吳茱萸次堿及其衍生物合成方法的報道較多，這些研究豐富了構(gòu)建喹唑啉生物堿骨架的方法，為該類化合物的功能，尤其是藥用價值研究提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，建議對有明確抗腫瘤作用的吳茱萸堿、吳茱萸次堿和去氫吳茱萸堿等活性成分進行結(jié)構(gòu)改造，進一步研究其構(gòu)效關(guān)系，增強其有效性，降低其毒副作用，以進一步開發(fā)利用吳茱萸。