向日葵化學成分及藥理活性研究進展△

白嘉璇，孫冉，豐明鳳，付嶸，趙晉娜，柴敏璇，樸賢美，王金輝，王立波*

1.哈爾濱醫(yī)科大學 藥學院 藥物化學與天然藥物化學教研室，黑龍江 哈爾濱 150081；

2.哈爾濱醫(yī)科大學 藥學院 藥理學教研室，黑龍江 哈爾濱 150081

向日葵Helianthus annuusL.又稱太陽花，隸屬于菊科向日葵屬（HelianthusL.），為1 年生草本植物[1-2]，原產(chǎn)北美洲，世界各地均有栽培。我國向日葵主產(chǎn)區(qū)分布在東北、西北和華北[3]。其廣泛種植，廉價易得[4]。向日葵化學成分的類型主要為活性較強的倍半萜和倍半萜內(nèi)酯，此外還有黃酮類、二萜類、三萜類和芳香類等。向日葵不僅是一種經(jīng)濟食用植物，而且是一種值得開發(fā)利用的藥用植物，在古今醫(yī)藥典籍中多有記載?！吨腥A本草》記載：“向日葵葉降壓，截瘧解毒?！盵5]《全國中草藥匯編》記載向日葵“養(yǎng)肝補腎，降壓，止痛。主治高血壓，頭痛目?！?。[6]《中藥大辭典》記載：“向日葵葵盤具有降壓作用，莖髓具有利下作用?！盵2]《草藥手冊》記載：“向日葵葉一兩（鮮的二兩），土牛膝一兩（鮮的加倍），水煎內(nèi)服，治高血壓。”[7]《福建民間草藥》記載向日葵“利小便，清濕熱，通竅”。[8]《安徽中草藥》記載：“向日葵葉平肝降壓，治高血壓。向日葵莖髓治尿閉?！盵9]向日葵葉收載于《山東省中藥材標準》[10]，葵花盤、葵花梗心收載于《上海市中藥材標準》[11]?，F(xiàn)代藥理研究表明，向日葵具有抗腫瘤[12]、抑菌[13]、鎮(zhèn)痛[14]、降血壓[12]等多種功效。本文對向日葵的化學成分及生物活性進行了綜述，為進一步對向日葵的綜合開發(fā)利用提供參考。

1 化學成分

目前已從向日葵中分離鑒定了155 個化學成分，其中包括6 個黃酮類（化合物1～6）；115 個萜類[倍半萜類（化合物7～62）、降倍半萜類（化合物63～78）、二萜類（化合物79～103）、三萜類（化合物104～121）]；7個甾體類（化合物122～128）；5個烷烴類（化合物129～133）；11個芳香類（化合物134～144）和11 個其他類型（化合物145～155）?；衔锩Q等相關(guān)信息見表1。

表1 向日葵中的化學成分

續(xù)表1

續(xù)表1

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1.1 黃酮類

目前從向日葵中共分離了6個黃酮類成分（化合物1～6，圖1）。Macías等[15]從向日葵鮮葉水提物中得到2個查耳酮（化合物1～2）、2個二氫黃酮（化合物3～4）和1個黃酮醇（化合物5）。Alfatafta等[16]從向日葵花盤中分離得到1個噢哢類成分（化合物6）。

圖1 向日葵中的黃酮類成分結(jié)構(gòu)

1.2 萜類

目前從向日葵中共鑒定出115 個萜類成分，其中56個倍半萜類，包括愈創(chuàng)木烷型（guaianolide）、吉馬烷型（germacranolide）、向日葵烷型（heliangolide）、呋喃型向日葵內(nèi)酯（furaheliangolide）、桉葉烷型（edudesmane）、向日葵醇型（heliannuol）、沒藥烷型、其他類型倍半萜；16 個降倍半萜類；25 個二萜類；18個三萜類，包括齊墩果苷型（oleanane-type）、重排三萜（rearranged3,4-seco-tirucallane-typetriterpenoids）。

1.2.1倍半萜類

1.2.1.1愈創(chuàng)木烷型 向日葵中愈創(chuàng)木烷型倍半萜大多具有1 個環(huán)外α-甲烯基-γ-內(nèi)酯環(huán)。文獻記載了10 個此類成分，均從向日葵的葉片中獲得，且多具化感生物活性（化合物7～16，圖2）[10-13]。

圖2 向日葵中的愈創(chuàng)木烷型倍半萜成分結(jié)構(gòu)

1.2.1.2吉馬烷型 吉馬烷型倍半萜具有一個共同的基本碳骨架，1,10 位和4,5 位雙鍵均為反式結(jié)構(gòu)。文獻報道，從向日葵葉片中共分離鑒定出6 個該類成分（化合物17～22，圖3）[12-14]。

1.2.1.3向日葵烷型 向日葵烷型倍半萜具有1 個4,5位順式雙鍵的十元環(huán)，均有1個環(huán)外α-甲烯基-γ-內(nèi)酯環(huán)，8 位常有羥基且多被酯化，環(huán)上其他位點有不同程度的取代或氧化及脫水成雙鍵。文獻報道的該類型成分共3 個，均來自于向日葵的葉片（化合物23～25，圖3）[12,15-16]。

圖3 向日葵中的吉瑪烷型和向日葵烷型倍半萜成分結(jié)構(gòu)

1.2.1.4呋喃型向日葵內(nèi)酯 呋喃型向日葵內(nèi)酯類倍半萜除了4,5 位順式雙鍵的十元環(huán)和6,7 位環(huán)外-α-甲烯基-γ-內(nèi)酯環(huán)外，結(jié)構(gòu)有1 個呋喃氧環(huán)，這類成分在向日葵中比較多見（化合物26～39，圖4）。Ohno等[24]從向日葵的葉和莖上部分離得到化合物26～28。Spring 等[25]從向日葵葉表面頭狀腺毛中分離得到化合物29、30。Melek 等[21]從向日葵葉片中分離得到化合物31。此外，Macías 等[17,19-20]從向日葵葉片中分離得到化合物32～39。

1.2.1.5桉葉烷型 桉葉烷型倍半萜在向日葵中較為少見，結(jié)構(gòu)以桉葉烷為基本碳骨架，環(huán)上有不同的取代、氧化位點，還常含有1 個環(huán)外α-甲烯基-γ-內(nèi)酯環(huán)。目前，已從向日葵葉片中得到1 個此類成分[16]（化合物40，圖4）。

圖4 向日葵中的呋喃型向日葵內(nèi)酯和桉葉烷型倍半萜成分結(jié)構(gòu)

1.2.1.6向日葵醇型 向日葵醇型倍半萜均含1 個苯環(huán)。從向日葵葉片中共分離得到14 個此類化學成分（化合物41～54，圖5），均有很好的化感活性[26-28]。

1.2.1.7沒藥烷型 沒藥烷型倍半萜屬于單環(huán)倍半萜，基本骨架中含有2 個手性碳原子，天然存在的沒藥烷型倍半萜常含有羥基、酯基、酮羰基或環(huán)氧等官能團，隨著不同位置官能團的增加或改變，手性中心也隨之增加或改變。Macías 等[29]從向日葵葉片中分離得到化合物55、56（圖5）。

1.2.1.8其他類型 此外，Spring 等[30]從向日葵葉片的毛狀腺體中分離到3 個有抑菌活性的倍半萜（化合物57～59）。Fuentes 等[31]從向日葵葉片中分離得到倍半萜類成分（化合物60）。Macías等[32]從向日葵葉片中分離得到二聚倍半萜內(nèi)酯（化合物61）。高原[33]從向日葵葉片中分離得到化合物62（圖5）。

圖5 向日葵中的向日葵醇型和沒藥烷型倍半萜成分結(jié)構(gòu)

1.2.2降倍半萜類 向日葵中的降倍半萜類成分主要是紫羅蘭酮型。Macías等[34]從向日葵葉片中分離得到13個紫羅蘭酮型降倍半萜（化合物63～75，圖6）。此外，F(xiàn)uentes-Gandara等[31]從向日葵葉片中分離出化合物76～78。這些化學成分大多具有良好的化感作用。

圖6 向日葵中的降倍半萜類成分結(jié)構(gòu)

1.2.3二萜類 二萜類是向日葵中含有的特征化學成分，其主要為貝殼杉烷型二萜（圖7）。貝殼杉烷型二萜酸是向日葵中存在最多的一類成分，都具有1 個基本骨架異貝殼杉烷，大多以酸的形式存在。由于環(huán)上取代基、雙鍵位置及氧化位點不同，使其類型多樣化。

圖7 向日葵中的二萜類成分結(jié)構(gòu)

Melek 等[21]從向日葵葉片中分離得到化合物79、80。Alfatafta 等[16]從向日葵盤中分離得到化合物81。Onoja等[23]從向日葵葉、莖提取物中分離得到3個二萜羧酸（化合物82～84）。Pyrek 等[35]從向日葵放射狀花中提取得到2 個帶有thujanol 的酯（化合物85、86），也發(fā)現(xiàn)了二萜（化合物87～93）；從同一提取物的乙酰化部分分離得到化合物94。Macías等[36]從向日葵的葉片中分離得到1 種貝殼杉烷型葡萄糖苷（化合物95）和ent-kaurane型二萜類成分（化合物96）。Suo等[37]從成熟的向日葵花盤中分離鑒定了多個二萜類成分（化合物97～101）。此外，索茂榮等[38]從向日葵花盤中分離得到2個二萜類成分（化合物102、103）。

1.2.4三萜類 向日葵中的三萜類成分主要有齊墩果烷型三萜和重排三萜。

1.2.4.1齊墩果烷型 Bader 等[39]和Ukiya 等[40]從向日葵花瓣中分離得到了10 個齊墩果烷型三萜（化合物104～113，圖8）。

圖8 向日葵中的三萜類成分結(jié)構(gòu)

1.2.4.2重排三萜 Ukiya 等[41]在向日葵花粉中得到6 個重排三萜（化合物114～119，圖9）。此外，F(xiàn)uentes-Gandara等[31]從向日葵葉片中分離得到2個三萜類成分（化合物120、121，圖9）。

1.3 甾體類

從向日葵中還分離出少量的甾體類成分（化合物122～128，圖9）。Pyrek 等[42]從向日葵種子油中分離得到化合物122～126。宋晚平[43]從向日葵的干燥根粉中分離得到化合物127。β-谷甾醇是向日葵根中抑菌活性成分之一。此外，F(xiàn)uentes-Gandara 等[31]從向日葵葉片中分離得到化合物128。

圖9 向日葵中的三萜類和甾體類成分結(jié)構(gòu)

1.4 烷烴類

從向日葵中分離出少量烷烴（化合物129～133，圖10）。Fuentes-Gandara 等[31]從向日葵葉片中分離出脂肪酸（化合物129）。高原等[33]從向日葵葉片中分離出化合物130～133。

圖10 向日葵中的烷烴類成分結(jié)構(gòu)

1.5 芳香類

到目前為止，已從向日葵中分離出11 個芳香類成分（化合物134～144，圖11）。Weisz 等[44]從脫脂向日葵籽粒和殼中提取酚類成分，采用高效液相色譜-二極管陣列和電噴霧電離質(zhì)譜在負離子模式下進行檢測，分析了11個化學成分（化合物134～144）。

圖11 向日葵中的芳香類成分結(jié)構(gòu)

此外，Buchbauer 等[47]通過氣相色譜-火焰離子化檢測法（GC-FID）和氣相色譜-傅里葉變換紅外吸收光譜-質(zhì)譜法（GC-FTIR-MS）對向日葵莖中的芳香性成分進行分析研究，共檢測到32種化學成分，其中主要成分為α-蒎烯（86.2%）、β-蒎烯（4.1%）、乙酸丁酯（2.3%），其他成分有莰烯、乙酸、檸檬烯、癸醛、β-石竹烯等。

1.6 其他類型

除以上化學成分，還從向日葵中分離出少量的其他成分（化合物145～155，圖12）。Macías 等[19]從向日葵葉片中分離得到1 種類胡蘿卜素的降解成分（化合物145）。Fuentes-Gandara 等[31]從向日葵葉片中分離得到木酚素類化合物（化合物146）。王秀軍[45]對向日葵根乙醇提取物的正己烷可溶部分進行分離純化得到神經(jīng)鞘苷類成分（化合物147、148）。Mikolajczak 等[46]從向日葵花盤的丙酮提取物中發(fā)現(xiàn)了4 個化學成分（化合物149～151）和1 個神經(jīng)酰胺（化合物152）。索茂榮等[38]從向日葵花盤中分離得到2 個神經(jīng)酸胺和l 個腦苷（化合物153～155）。此外，葵花籽富含煙酸和維生素A、B 和C，維生素E 和生育酚也是葵花籽油的重要成分[48]。

圖12 向日葵中部分其他類型成分結(jié)構(gòu)

2 藥理活性

向日葵具有廣泛的藥理活性，在抗癌、降壓、抑菌等方面均有顯著療效。臨床上主要用于治療胃癌、食道癌、眩暈、乳糜尿等疾病[49]。本文根據(jù)向日葵不同的部位對其藥理活性進行闡述。

2.1 向日葵籽

向日葵籽性平，味甘，入大腸經(jīng)，有驅(qū)蟲止痢之功[43]。研究表明，向日葵籽對亞硝胺誘發(fā)的大鼠肝癌前的病變有抑制作用，亦有良好的抗腫瘤活性[12]。向日葵籽還具有驅(qū)蟲的作用，能抑制向日葵蛾幼蟲生長，偏方中有用向日葵籽驅(qū)蟯蟲方[12,50]。另外向日葵籽中的總磷脂有預防大鼠高脂血癥和高膽固醇血癥的作用，特別是其亞油酸部分，能抑制大鼠血栓的形成[50]。此外，向日葵籽富含維生素E，長期食用少量向日葵籽可降低組織脂質(zhì)過氧化速率從而起到抗衰老作用[51-52]。作為一種抗氧化劑，維生素E有多種功能，可降低心血管疾病和某些癌癥的風險[53]。向日葵籽中還含有生育酚，生育酚是一種天然脂溶性抗氧化維生素，在體內(nèi)和體外均可存活。生育酚有4 個衍生物，分別為α、β、γ、δ，其異構(gòu)體在體內(nèi)、外抗氧化效力不同，其中α-生育酚的抗氧化能力最強[54]。此外，研究發(fā)現(xiàn)，向日葵籽多酚（如咖啡因、綠原酸、咖啡因醌、芥子堿、阿魏酸、沒食子、香豆酸、原兒茶酸、葡萄糖苷和胱氨酸）具有顯著的抗氧化活性[54-56]。

2.2 向日葵花盤

向日葵花可治療瘡癰癤腫、乳腺炎，花盤有清熱化痰、涼血止血之功效，對頭痛、頭暈等有效。花盤水煎服可治療哮喘，水煎加紅糖飲服可治療痛經(jīng)[50]。向日葵花盤甲醇提取物有很好的降壓作用，目前臨床使用的有由向日葵花盤開發(fā)的降壓藥物（君脈安片）[12]。此外，葵心煎劑有治療胃癌和子宮頸癌的作用，研究表明，單用葵心煎劑可延長胃癌轉(zhuǎn)移患者的生存時間，使其恢復正常生活[49]。另有研究發(fā)現(xiàn)，葵心煎劑可促進白細胞的吞噬作用[49]?？ūP中提取的半纖維素對小鼠肉瘤S-180 和艾氏腹水癌實體型有抑制作用[49]?？P對解除心絞痛也有良好作用，動物實驗表明，葵盤水浸膏透析液對垂體后葉素引起的兔心收縮力減弱有一定的對抗作用，并能增加貓冠狀動脈流量及提高小鼠減壓缺氧的耐受力[14]。此外，向日葵花盤的提取物有顯著的抗真菌作用[57]。

2.3 向日葵葉

向日葵葉可疏風清熱、清肝明目。葉與花作苦味健胃劑，具有抗菌消炎的作用，而且可作為抗瘧藥[50]；臨床用向日葵葉組方治療高血壓。抑菌實驗表明，向日葵葉提取物對金黃色葡萄球菌有抑制作用[50]。另外向日葵葉中的綠原酸粗提物能夠降低四氧嘧啶型糖尿病小鼠體內(nèi)血糖水平，無劑量依賴性并對正常小鼠的血糖無明顯影響；對四氧嘧啶型糖尿病小鼠胰島有修復作用并抑制腎腫大，能夠緩解糖尿病的“三多一少”癥狀；能夠調(diào)節(jié)四氧嘧啶型糖尿病小鼠體內(nèi)脂質(zhì)代謝、清除自由基[58]。此外，向日葵是一種很好的化感植物，其葉片中含化感活性物質(zhì)[17-18,20,30]。

2.4 向日葵莖

向日葵的莖髓可健脾利尿消炎[50]，可治尿路結(jié)石、腎結(jié)石、乳糜尿，另外對于小便不通和百日咳也有一定療效，對外傷出血也有一定的輔助治療作用，此外向日葵的髓心還可以治療老年性癮閉，其效果極為顯著[12]。實驗表明，向日葵莖芯煎劑對小鼠移植瘤有顯著抑制作用，從向日葵莖芯提取的向日葵莖芯多糖（H.annuuspolysaccharides，HAP）能增強小鼠非特異性免疫作用[59]。HAP 的免疫藥理作用可能是其抗腫瘤作用的重要原因[59-60]。研究發(fā)現(xiàn)，向日葵花莖髓中提取的半纖維素對小鼠肉瘤S-180和艾氏腹水癌實體型有抑制作用[61]。

2.5 向日葵根

向日葵根可清熱利濕、行氣止痛，可治療淋癥尿頻、尿急、尿痛；向日葵根30 g、白術(shù)10 g，水煎服，可治療胃脘疼痛；向日葵鮮根和紅糖水可治療疝氣[50]。另有研究發(fā)現(xiàn)，向日葵根的正己烷、乙酸乙酯、正丁醇萃取物對6 種植物病原菌（小麥赤霉病菌、辣椒疫霉病菌、水稻稻瘟病菌、水稻紋枯病菌、蘋果干腐病菌、白菜黑斑病菌）均有不同程度的抑制作用[13]。

3 結(jié)語與展望

本文總結(jié)了向日葵的化學成分和生物活性，目前，已從向日葵中分離鑒定出155 個化學成分，其中有94 個都來源于向日葵的葉片，占比約60%，而從其他部位得到的化學成分數(shù)量較少。向日葵的化學成分類型多樣，包括倍半萜內(nèi)酯類、二萜類、倍半萜類、單萜類、黃酮類、香豆素類和甾醇類等，其中以倍半萜內(nèi)酯類和二萜類居多。而倍半萜類、黃酮類和烷烴類成分多聚集在葉片，芳香類成分多聚集在種子。向日葵中化合物多變的結(jié)構(gòu)類型和空間構(gòu)型使其呈現(xiàn)廣泛的生物活性。向日葵籽在驅(qū)蟲、抗腫瘤、抗衰老等方面均有顯著療效；向日葵花盤具有抗腫瘤、抗心絞痛、抑菌、鎮(zhèn)痛、降血壓等多種功效；向日葵葉具有降壓、抑菌、降血糖等功效；向日葵莖有抗腫瘤、利下等作用；向日葵根在抑菌方面有顯著療效。其各部位的藥理活性與傳統(tǒng)應用、典籍記載的功效相關(guān)。然而，國內(nèi)對于向日葵的利用率較低，多數(shù)地區(qū)將向日葵作為廢棄物焚燒。向日葵的開發(fā)利用有很大的探索空間，有必要對其化學成分與藥理活性之間的關(guān)系進行廣泛而深入的研究，使其藥用價值得到更好的利用，同時也能為社會帶來巨大的經(jīng)濟效益，還能保護自然和人居環(huán)境。