莢蒾屬植物化學成分及藥理作用研究進展

孫曉蕾，陳文華，譚會穎，蘇 陽，郭 寧，徐凌川

（山東中醫(yī)藥大學，山東濟南 250355）

莢蒾屬植物隸屬于五?；?據《中國植物志》 記載,全世界約有200種。該屬植物在亞熱帶和暖溫帶地區(qū)資源豐富［1］,以南美洲、北美洲和東亞地區(qū)為主產區(qū)。目前我國發(fā)現約有74種,包括珊瑚樹Viburnum odoratissimumKer-Gawl.、地中海莢蒾Viburnum tinusL.、水紅木Viburnum cylindricumBuch.-Ham.ex D.Don、皺葉莢蒾Viburnum rhytidophyllumHemsl.、臭莢迷Viburnum foetidumWall.等,各省區(qū)均有分布,以西南為分布中心［2］。其中,部分植物被報道有很高的藥用價值,可作為中藥材使用［3］。莢蒾屬植物為落葉或常綠灌木或小喬木,各部位功效略有不同?！度珖胁菟巺R編》 中記載,莢蒾屬植物有祛風清熱、祛瘀消腫、散瘀活血之功效,根用于感冒、發(fā)熱、月經不調、淋巴結炎、跌打損傷,根、莖水煎外洗可治療濕疹；葉用于治瘡癤、癬、皮膚搔癢及風熱感冒；枝用于風濕性關節(jié)炎、腰酸腿痛、跌打損傷；果用于急、慢性氣管炎,咳嗽［4-10］。莢蒾屬植物含有豐富的萜類、木脂素、黃酮類等成分。其中,其特征性成分vibsane型二萜為主要抗腫瘤活性成分；黃酮類為主要抗氧化活性成分。研究者已從該屬植物的根、莖、葉、果實、枝條等部位中分離并鑒定出多種化學成分,對其藥理活性也進行了基礎性研究。近年來,國內外學者開始對莢迷屬植物進行深入的研究,分離鑒定出多種化學成分并做了活性測試,在藥理活性方面取得了很大進步、收獲了很多新的研究成果。本文對10年來國內外有關莢蒾屬植物化學成分和藥理活性的研究狀況進行綜述,以期為合理開發(fā)利用該屬植物藥用價值及其臨床應用提供參考。

1 化學成分

莢蒾屬植物化學成分種類豐富,目前對其化學成分的研究主要集中在萜類、木脂素、黃酮等。自2009年以來,從莢迷屬植物日本珊瑚樹V.awabuki、珊瑚樹V.odoratissimum、水紅木V.cylindricum、漾濞莢蒾V.chingii、金佛山莢蒾V.chinshanense、呂宋莢蒾V.luzonicum、三葉莢蒾V.ternatum等植物中共分離出鑒定出143個化合物。

1.1 二萜類 Vibsane型二萜是本屬植物特征性成分,也是主要的抗癌活性成分［11］,多從日本珊瑚樹V.Awabuki和珊瑚樹V.odoratissimum等植物中分離得到。Vibsane型二萜分為七元環(huán)型、十一元環(huán)型和重排型3類。該類化合物在15-C位和18-C位常連有-OH,2’ -C和8-C位之間連有酯建；十一元環(huán)型7-C位多連有-OH。研究者從莢蒾屬植物的葉、花、果及枝條共分離到新的vibsane型二萜類化合物有22個,見表1、圖1。

表1 Vibsane型二萜類化合物

圖1 Vibsane型二萜類化合物結構

1.2 環(huán)稀醚萜類 環(huán)烯醚萜多含有縮醛和環(huán)戊烷結構單元,其半縮醛1-C位性質不穩(wěn)定,常與糖成苷存在于植物體。環(huán)烯醚萜是莢蒾屬植物的另一特征性成分,以valeriana型為主,多從呂宋莢蒾V.luzonicum中分離得到。Valeriana型環(huán)烯醚萜苷以結合到11-C位氧亞甲基上的β-D-吡喃葡萄糖基部分和1-C位上的酯化異戊基為特征［19］。近10年來從該屬植物中新發(fā)現的環(huán)稀醚萜類化合物有17個,見表2,結構見圖2。

1.3 三萜類 三萜類是一類基本母核由30個C所組成的成分。該屬植物中存在大量的三萜類成分,以五環(huán)三萜類為主,主要存在于樺葉莢蒾V.betulifolium、蒙古莢蒾V.mongolicum、珊瑚樹V.odoratissimum中,為該屬植物的抗氧化活性成分。從莢蒾屬植物中新分離了27個五環(huán)三萜類化合物,包括個11齊墩果烷型（40～50）,7個烏蘇烷型（51～57）,9個羽扇豆烷型（58～66）,見表3、圖3。

1.4 木脂素類 木脂素類是指基本母核具有一個或幾個C6-C3單元的天然有機化合物類群。本屬所含木脂素類成分主要以單環(huán)氧類和苯并呋喃類為主,目前多從宜昌莢蒾V.erosum、南方莢蒾V.fordiae中分離得到。從該屬植物中新分離得到45個木脂素類化合物,見表4,其中化合物（95～99、101～111）為新木脂素類,結構見圖4。

1.5 黃酮類 黃酮類是莢迷屬中抗氧化的主要活性成分。該類化合物以2-苯基色原酮為母核。已報道的黃酮類化合物有木犀草素［37］、忍冬苷［37］、5,7,4′-三羥基黃酮-8-Cβ-D-吡喃葡萄糖［35］、槲皮素-3-O-蕓香糖苷［35］、5,7-二羥基-4′-甲氧基-黃烷酮（8→3′）-5,7-二羥基-4′-甲氧基黃酮［38］、二氫槲皮素［24］、兒茶素［24］、（-）-表兒茶素［35］、南方貝殼杉雙黃酮［37］、花青素［39］和槲皮素［28］,結構見圖5。

表2 環(huán)烯醚萜及其苷類成分

圖2 環(huán)烯醚萜及其苷類化合物結構

圖3 五環(huán)三萜類化合物母核

表3 五環(huán)三萜類化合物

1.6 其他 對莢迷屬的提取物分析研究,結果表明莢迷屬中主要含有萜類、木脂素類和黃銅類,除此之外還分離出水楊酸［29］、綠原酸［40］、原兒茶酸酯［29］、原兒茶酸［24］、4-羥基-3-甲氧基苯甲酸［24］、熊果苷［41］、（R）-4-羥基酚O-（6-O-油?；趸?β-D-吡喃葡萄糖苷［35］、（R）-3-甲氧基-4-羥基苯酚O-（6-O-油?；趸?β-D-吡喃葡萄糖苷［35］、紅景天苷［41］、（-）-3,5-二甲氧基-4-羥基苯基β-D-葡萄糖苷［41］、3,5-二甲氧基苯甲醇4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷［41］、3,4,5-三甲氧基芐基-β-D-吡喃葡萄糖苷［41］、2-（4-O-β-D-吡喃葡萄糖基）丁香基丙烷-1,3-二酮［41］、3-（4-羥基-3-甲氧基苯基）丙烷-1,2-二醇［29］、1-（4-羥基-3-甲氧基苯基）-1-甲氧基丙-2-醇［29］、松柏醛［29］、對羥基肉桂醛［29］、丁香醛［29］、［（+）-2-hydroxy-1-（4-hydroxy-3-methoxypheny）propan-1-one［29］、3,4-二羥基苯甲酸甲酯［29］、香蘭素［29］、對羥基苯甲醛［29］和對苯二酚［29］。

表4 木脂素類化合物

2 藥理作用

2.1 抗腫瘤 研究發(fā)現,Vibsane型二萜類和三萜類化合物是該屬植物抗腫瘤的主要活性成分。Zhang等［11］證實了珊瑚樹中維烷型二萜類成分治療肺癌的潛在靶點,結果表明,vibsanols C能控制直接靶點-EGFR,降低PI3K/Akt通道的蛋白水平,很好地抑制肺癌細胞。Bae等［42］研究發(fā)現,9′-O-methylvibsanol能抑制人乳腺癌細胞MCF-7、肺癌細胞A549細胞增殖。Chen等［17］研究發(fā)現,從漾濞莢蒾葉中分離得到的化合物15-O-methyl-vibsanol A對急性粒細胞白血病細胞HL-60、人乳腺癌細胞SK-Br-3和人胰腺癌細胞PANC-1細胞具有明顯的殺傷作用,IC50值分別為1.1、1.0、2.0 μmol/L。Li等［14］從珊瑚樹變種的枝條和葉中首次分離出dehydrovibsanin G、（+）-9′-O-塞內齊拉里樹脂醇并對其進行體外細胞毒性試驗,結果表明,dehydrovibsanin G對皮膚癌細胞A 431和乳腺癌細胞T47D抑制作用強于（+）-9′-O-塞內齊拉里樹脂醇,IC50值分別為20.6、15.6 μmol/L。Wang等［43］研究發(fā)現蒙古莢蒾的乙醇提取物對A-549、人胃癌細胞BGC-823、人肝癌細胞HepG2、MCF-7、肝癌細胞SMMC-7721、結腸癌細胞W480和急性粒細胞白血病細胞HL-60表現出特殊的細胞毒性活性,其IC50值小于20 μmol/L。

圖4 新木脂素類化合物結構

圖5 黃酮類化合物結構

2.2 抗氧化 莢迷屬植物的抗氧化活性與其所含的黃酮類化合物有關。研究發(fā)現,莢蒾的果實擠壓液能抑制由應激導致的小鼠血漿乳酸脫氫酶LDH、淀粉酶AMY和肌酸磷酸激酶CPK的增加,保護組織免受氧化損傷［44］。Chen等［29］研究發(fā)現,南方莢蒾的石油醚提取物有明顯的抗氧化活性,并指出這種作用與酚類和木脂素類成分有關。Fordianoles A、fordianoles B和對苯二酚能清除ABTS自由基,IC50值分別為32.94、20.20、5.22 μmol/L。Wang等［45］測定了球核莢蒾清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼和羥基自由基的能力,以維生素C和維生素E作為陽性對照,研究發(fā)現球核莢蒾莖、葉中黃酮類成分顯示出很強的抗氧化能力,IC50值分別為3.80～6.12、9.24～11.87 μg/mL。研究進一步發(fā)現,球核莢蒾對大鼠肝勻漿中脂質過氧化的抑制作用隨黃酮類化合物濃度的增加而增強。Y?lmaz等［46］研究發(fā)現,地中海莢迷葉片、枝條和果實的甲醇提取物以及葉的水提取物有顯著的DPPH自由基清除效果,在FRAP和PRAP試驗中,該植物果實甲醇提取物的活性最高。

2.3 抗炎 莢蒾屬植物有很強的抗炎活性,這主要與其所含的環(huán)烯醚萜類和木脂素類成分有關。Fan等［22］發(fā)現,從珊瑚樹的地上部分分離得到的環(huán)烯醚萜類化合物7,10-dideacetyl suspe-nsolide A aglycone對血清脂肪酶（LPS）刺激的小鼠單核巨噬細胞白血病細胞（RAW264.7）產生的NO具有中等的抗炎活性,IC50值為17.2 μmol/L。Chen等［29］發(fā)現南方莢蒾中的木脂素類化合物（+）-異落葉松脂醇、松柏醛、對羥基肉桂醛對NO有明顯抑制作用,IC50值在8.60～13.92 μmol/L之間。In等［32］測定了宜昌莢蒾莖85%甲醇提取物的抗炎活性,結果發(fā)現木脂素類化合物herpetol、（+）-丁香脂素和（+）-松脂醇以劑量依賴性方式抑制谷氨酸誘導HT22細胞死亡,EC50值分別為 （6.33±1.22）、（6.96±0.65）、（9.15±0.36）μmol/L。此外,Moldovan等［47］研究發(fā)現,歐洲莢蒾的果實提取物能增加白細胞介素1α 的分泌,降低白細胞介素-6水平,抑制與水腫形成相關炎癥過程,降低足墊軟組織中細胞因子的水平。

2.4 抗菌殺蟲 莢蒾屬植物不僅對沙門氏菌、大腸桿菌、傷寒沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、單胞菌、糞腸球菌等細菌的生長有很強的阻礙作用,對白色念珠菌、光滑念珠菌等真菌病原體也有較好的抑制作用。目前,研究者對該屬植物抗菌活性的研究主要集中在植物提取物和分離的單體上,包括黃酮類、萜類,還有其他酚類成分。研究發(fā)現,在一定濃度范圍內,歐洲莢蒾提取物對大腸桿菌等細菌和白色念珠菌等真菌病原體均有良好的抑制作用,并指出這種作用可能與其所含的花青素等酚類成分有關［39,48］。Shao等［49］從瓊花分離得到的methyl （2-α-L-rhamno-pyranosyloxy）acetate、methyl（3R-α-L-rhamnopyrano-syloxydroxy ）butanoate、3,7,11-trimethyl-1,6-dodecadien-3,10,11-triol、（+）-8-hydroxylinalool顯示出不同的抗菌活性,IC50值在125～529 μmol/L之間。研究發(fā)現,該屬植物還有一定的殺蟲活性。

2.5 降血糖 糖尿病是由多病因引起的終身性代謝性疾病。2型糖尿病是我國糖尿病人群的主體,主要是由于胰島素不能有效發(fā)揮作用所致,常伴有神經病變、皮膚感染等多種嚴重的并發(fā)癥,嚴重危害人的身體健康。研究發(fā)現,莢謎屬植物珊瑚樹和南方莢蒾中的某些成分有一定的預防和治療2型糖尿病的作用。珊瑚樹中的6a-hydroxy-lup-20（29）-en-3-on-28-oic acid能顯著刺激胰島素抵抗的HepG 2細胞攝取葡萄糖,同時恢復DXMS誘導的胰島素抵抗3T3-L1細胞對葡萄糖的吸收［27］；南方莢蒾果實中的某些成分能夠抑制7α-葡萄糖苷酶活性,降低NO水平,清除自由基,從而預防和治療2型糖尿?。?6］。

2.6 其他 研究發(fā)現,該屬植物還有抗尿路結石、治療子宮內膜異位癥、神經保護等藥理活性。歐洲莢蒾的果實提取物能平衡尿液pH,同時果實汁液及其凍干汁能提高谷胱甘肽（GSH）和促甲狀腺激素（TSH）水平,降低草酸鹽和脂質過氧化水平,從而發(fā)揮抗尿路結石作用［50］；此外,歐洲莢蒾的乙酸乙酯和甲醇提取物能夠降低腫瘤壞死因子-α （TNF-α）、血管內皮生長因子（VEGF）和IL-6水平,減少子宮內膜異位癥體積［40］。Y?lmaz等［46］研究指出,地中海莢蒾的果實和枝條提取物可能具有潛在的神經保護作用。

3 小結

莢蒾屬植物在其藥用方面有著廣泛的應用前景。該屬植物具有抗腫瘤、抗氧化、抗炎、抗菌殺蟲等多種藥理作用,可用于疔瘡發(fā)熱、風熱感冒、淋巴結炎、跌打損傷等疾病的臨床治療。目前,從莢蒾屬植物中分離得到的化學成分種類豐富,而且研究范圍已經從vibsane型二萜、五環(huán)三萜等特征性成分逐漸擴展到木脂素、黃酮等其他成分。但是,對分離的少部分成分進行了藥理活性研究。此外,活性成分的研究一直停留在抗腫瘤、抗氧化方面,鮮有文獻深入研究其具體作用機制,這對該屬植物藥用資源的開發(fā)利用產生一定的局限性。

我國莢蒾屬植物資源豐富,有43種已被證實有藥用價值,但目前僅對珊瑚樹、歐洲莢蒾、地中海莢蒾、南方莢蒾、宜昌莢蒾和球核莢蒾提取物或單體進行了藥理作用研究。因此,應當深入開展茶莢蒾、樺葉莢蒾、臺中莢蒾等其他植物化學及藥理學的研究,以期充分開發(fā)利用莢蒾屬植物的藥用價值。