劉云鶴,司雨,焦玉鳳,張慶賀,李平亞,劉金平,王鐘瑤※
(1.吉林大學藥學院,吉林 長春 130021;2.吉林大學天然藥物研究中心,吉林 長春 130021;3.長春中醫(yī)藥大學藥學院,吉林 長春 130021)
菊科(Compositae)管狀花亞科(Carduoideae)蒿屬(Artemisia)多為1、2年生或多年生草本,約300 余種,我國有186 個種、44 個變種分布于全國各地[1]。蒿屬植物具有清熱解毒、抗菌消炎的功效,臨床上主要用于治療瘧疾、痛經(jīng)、閉經(jīng)等癥[2],其次生代謝產(chǎn)物(黃酮類、萜類、香豆素類等成分)具有較高的研究價值。黃酮類物質(zhì)是蒿屬植物的一類重要有機化學成分,引起了國內(nèi)、外的重視,研究進展較快[3]。本文對近10年來國內(nèi)、外有關(guān)蒿屬植物的黃酮類成分及其藥理活性研究進行了綜述,旨在為蒿屬植物中黃酮類物質(zhì)的進一步研究與開發(fā)應用提供參考。
黃酮類化合物是指2 個苯環(huán)(A-與B-環(huán))通過中央三碳原子相互連接,即具有C6-C3-C6基本母核結(jié)構(gòu)的一系列化合物。根據(jù)中央三碳鏈的氧化程度、是否構(gòu)成環(huán)狀以及B-環(huán)連接位置,蒿屬植物中黃酮類化合物可分為黃酮類、黃酮醇類、二氫黃酮類以及二氫黃酮醇類,包括苷元91 種、苷類55 種等多種結(jié)構(gòu)類型[4]。
蒿屬植物中黃酮類化合物有75 種。其中,苷元40 種,以木犀草素、芹菜素、金圣草黃素和棕矢車菊素居多,結(jié)構(gòu)特征是A、B 環(huán)上常見被羥基或甲氧基取代;A環(huán)5 位為取代最多的位點,8 位為取代最少的位點;B 環(huán)的6′位之外的8 個位點都為取代位點;氧代數(shù)目為2~6 個。黃酮苷35 種(單糖苷22 種、雙糖苷13 種),苷鍵主要分布在A環(huán)上 5、6、7 位;單糖主要有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖,雙糖主要有蕓香糖等。母核見圖1,各結(jié)構(gòu)和來源見表1。
圖1 蒿屬植物中黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)母核Fig.1 Structural skeleton of flavonoids from Ctvgokukc
表1 蒿屬植物中黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)及來源Table 1 The structure and source of flavonoids from Artemisia
續(xù)表1
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續(xù)表1
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蒿屬植物中報道的黃酮醇類化合物有47 種。含苷元29 種(主要為槲皮素、山萘酚、異鼠李素),結(jié)構(gòu)特征是 A 環(huán) 8 位、B 環(huán) 2′位、6′位無取代;C 環(huán) 3 位多為甲氧基取代;氧代數(shù)目為4~6 個。黃酮醇苷共18 種,皆為氧苷。苷鍵大部分位于A 環(huán)3 位;常見的有新橙皮糖、刺槐雙糖、龍膽雙糖等雙糖。母核見圖2,各結(jié)構(gòu)和來源見表2。
圖2 蒿屬植物中黃酮醇類化合物的結(jié)構(gòu)母核Fig.2 Structural skeleton of flavonols substituent from Ctvgokukc
蒿屬植物中發(fā)現(xiàn)的二氫黃酮類化合物共13 種。含苷元11 種(主要為圣草酚),結(jié)構(gòu)特征是A 環(huán)8 位、B環(huán) 2′和 5′位、6′位無取代;氧代數(shù)目為 3 或 4 個;C2為手性碳,且均為S 構(gòu)型。二氫黃酮苷包括香蜂草苷和圣草酚-7-O-葡萄糖苷。母核見圖3,各結(jié)構(gòu)和來源見表3。
圖3 蒿屬植物中二氫黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)母核Fig.3 Structural skeleton of flavanones from Ctvgokukc
表2 蒿屬植物中黃酮醇類化合物的結(jié)構(gòu)及來源Table 2 The structure and source of flavonols from Ctvgokukc
續(xù)表2
續(xù)表2
續(xù)表2
蒿屬植物中發(fā)現(xiàn)的二氫黃酮醇類化合物共有7種。結(jié)構(gòu)特征是氧代個數(shù)最多的為6 個,取代基位置為A環(huán)6 位、8 位以及B環(huán)2′位;骨架中有2 個手性碳中心,均為2R、3S 構(gòu)型。母核見圖4,各結(jié)構(gòu)和來源見表4。
蒿屬植物中還發(fā)現(xiàn)了異黃酮和黃烷類等其它結(jié)構(gòu)類型的黃酮(圖5),包括來源于奇蒿[25]的刺芒柄花素(Formononetin)、毛蕊異黃酮(Calycosin)和來源于茵陳蒿[16,41]的(-)-表阿夫兒茶精[(-)-Epiafzelechin]、茵陳色原酮(Capillarism)。
表4 蒿屬植物中二氫黃酮醇類化合物的結(jié)構(gòu)及來源Table 4 The structure and source of flavanonols from Ctvgokukc
圖5 蒿屬植物中的其他黃酮類成分Fig.5 Other flavonoids isolated from Ctvgokukc
蒿屬植物中的黃酮類物質(zhì)具有較為廣泛的抗腫瘤作用。例如,化合物15、24 對人子宮內(nèi)膜癌Hec1A 細胞株具較好的抑制作用,且強于順鉑[43,63];化合物19、31、34 對人宮頸癌HeLa 細胞系也顯示了較強的細胞毒性[39,46];而化合物4 和84 對人肺癌細胞系A-549 呈現(xiàn)出較好的抑制作用[8,11];此外,在抗胰腺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌等方面,化合物4和76具有類似的作用[11,53]。
高血糖可增加醛糖還原酶(AR)相關(guān)的多元醇途徑速率而導致糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生。白蓮蒿中化合物21、122 和 113[15],以及山地蒿中化合物 19、31、102、113、114[35],均為較好的醛糖還原酶(AR)抑制劑。構(gòu)效關(guān)系研究表明:同一黃酮的單糖苷活性強于雙糖苷,A、C 環(huán)相同的情況下,B 環(huán)上甲氧基會減弱其活性。
化合物78 對牙周致病菌、氯喹惡性瘧原蟲FcB1株均具有抑制作用[19-20],且其與青蒿素聯(lián)用可增強抗瘧活性[20]?;衔?3 和83 對氯喹敏感的瘧原蟲HB3株具有較好的抑制作用[49]。
Li 等[42]報道了化合物83 和93 對脂多糖誘導的小鼠全身炎癥反應綜合征的保護作用,其抗炎機制可能是抑制 IL-1 、IL-6 和 MCP-1 釋放。Wang 等[52]發(fā)現(xiàn)化合物 15、26、69、70、83 均可有效控制大鼠足部腫脹體積。Qnais 等[66]證明了化合物15 和105 可劑量依賴性抑制角叉菜膠誘導的大鼠足部水腫,具有鎮(zhèn)痛和抗炎活性。
此外,蒿屬黃酮類成分還具有抗凝、抗肥胖、抗動脈粥樣硬化、腎保護等作用。例如,化合物39 和63 體外都可延長凝血酶原時間,顯示出較好的抗凝活性[48];化合物15 在體外可顯著抑制3T3-L1 脂肪細胞的分化,從而達到抑制脂質(zhì)積累和脂肪形成的效果,具有潛在的抗肥胖活性[67];化合物15 還可通過減弱PI3K 等通路抑制人動脈平滑肌細胞增殖和遷移而具有抗動脈粥樣硬化作用[68];A.asiatica 提取物以及化合物15 對順鉑引起的腎毒性具有保護作用[29]。
綜上所述,蒿屬植物中黃酮類物質(zhì)含量較為豐富,結(jié)構(gòu)類型多種多樣,是蒿屬植物中重要的次生代謝物,開展該類物質(zhì)的研究,對發(fā)現(xiàn)新的活性成分具有重要意義。目前發(fā)現(xiàn)的黃酮類物質(zhì)結(jié)構(gòu)母核以黃酮和黃酮醇為主;取代基以羥基和甲氧基為主;取代位點最廣泛的為A 環(huán)上的5 位;黃酮苷以氧苷為主;苷鍵位點大多數(shù)在 A 環(huán)的3 位及7 位上。黃酮類化合物的化學結(jié)構(gòu)對藥理活性會產(chǎn)生不同影響,其構(gòu)效關(guān)系有待進一步確證[69]。蒿屬植物黃酮類成分具有較好的抗腫瘤、抗糖尿病并發(fā)癥和抗炎等活性,具有廣闊的開發(fā)前景,但其作用機制還有待深入研究,藥用范圍有待進一步擴大,毒副作用也有待確證。本文可為蒿屬植物中黃酮類物質(zhì)的進一步研究與開發(fā)提供重要參考。