王西洋 黃桂華 楊 光 梁坤南 周再知

（中國林業(yè)科學(xué)研究院 熱帶林業(yè)研究所，廣東 廣州 510520）

柚木Tectona grandis L.屬馬鞭草科柚木屬高大喬木，柚木屬有3 個種，即柚木T. grandis、漢密爾頓柚木T. hamiltoniana 和菲律賓柚木T. philippinensis[1]。柚木為熱帶落葉樹種，植株高可達(dá)40～50 m，原產(chǎn)緬甸、印度、老撾和泰國北部，人工林現(xiàn)已廣泛分布于東南亞、拉美和非洲近70 余個熱帶國家和地區(qū)[2]。柚木因其材性優(yōu)良、紋理優(yōu)美、防腐耐朽，是舉世公認(rèn)的珍貴樹種[3]。

我國柚木引種始于1820 年，主要作為庭院觀賞與四旁綠化樹種，在云南省南部與西南部邊境的寺廟或遺址，尚存有柚木大樹[4]。1960 年前后在云南西南部建立了畹町、瑞麗、隴川和盈江4 個柚木林場，營造柚木人工林約780 hm2。1900 年臺灣高雄等地引種，1913 年大面積種植，至1965 年柚木人工林面積達(dá)5 700 hm2。1960—1967 年在海南尖峰嶺種植柚木人工林面積達(dá)300 hm2。1999—2010 年，由于國外對天然林進(jìn)行封禁和國內(nèi)市場對珍貴用材的需求激增，廣東省、云南省、福建省、廣西自治區(qū)和海南省等地區(qū)的柚木造林主要是以個人或私營企業(yè)為主，造林面積超過1.5 萬hm2。西部及東南沿海實施的退耕還林、天保工程以及速生豐產(chǎn)用材林基地建設(shè)，使海南省、云南省等地區(qū)把柚木列入主要造林樹種，柚木成為國內(nèi)重要珍貴用材樹種[5]。

自古以來，植物就是不可或缺的藥物來源。通過對植物天然產(chǎn)物相關(guān)知識的探索、傳統(tǒng)醫(yī)藥科學(xué)知識的總結(jié)來研發(fā)新的具有藥用價值的制劑[6]。植物體存在的天然化學(xué)物質(zhì)被用作制藥工業(yè)優(yōu)化的模板，來制造安全有效的藥物。在發(fā)達(dá)國家，25%的藥物是以植物及其衍生物為基礎(chǔ)開發(fā)上市的。在印度、緬甸、西非、中國云南省等地區(qū)，柚木在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中具有重要地位[7]。文章綜述了柚木的植物化學(xué)和藥理活性，并探討了其進(jìn)一步研究、開發(fā)和利用的潛力。

1 柚木在傳統(tǒng)醫(yī)藥中的用途

柚木具有多種藥用特性和用途，其多個部分均具有藥用價值，柚木樹皮煎劑用于治療支氣管炎、胃酸過多、痢疾、寄生蟲病、灼熱感、糖尿病、難產(chǎn)、麻風(fēng)病和皮膚病[8]。柚木葉片具止血功能，可以擠壓揉碎并涂抹在割破皮膚上來止血[9-10]。柚木葉片對發(fā)炎、麻風(fēng)病、皮膚病、瘙癢、口腔潰瘍等癥具有療效[11-12]。敷用或口服葉片提取物可促進(jìn)傷口收縮和愈合[13]，還具有抗弓形蟲的療效[7]。柚木鋸末粉調(diào)糊能夠緩解頭痛，治療膽汁病、肝臟灼痛[14]。柚木炭粉與罌粟汁調(diào)糊能夠減輕眼瞼腫脹[15]。柚木根煎劑可用于治療泌尿系統(tǒng)相關(guān)疾病，如無尿癥。柚木花中提取的油可用于治療疥瘡，能夠促進(jìn)毛發(fā)生長[16]。柚木花和種子是利尿劑，促進(jìn)尿液流動。柚木種子在印度傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)體系中被譽(yù)為生發(fā)藥[15-17]。柚木在傣語中又名“埋沙”，據(jù)《中國傣藥志》記載，柚木具有“祛風(fēng)通血，消腫止痛，解毒止癢”等功效[18]。

2 柚木分離出的化合物種類

探明柚木不同部位存在哪些次生代謝產(chǎn)物對其在傳統(tǒng)醫(yī)藥學(xué)中的應(yīng)用具有重要意義。對柚木化學(xué)成分的深入研究已超過100 年，在不同部位檢測到了15 類92 種化合物，主要有萘醌類11 種、蒽醌類25種、單萜類1 種、倍半萜類2 種、二萜類8 種、三萜類11 種、多萜類1 種、苯丙酯類8 種、苯乙醇苷類1 種、脂肪酸類5 種。其分子式和分離部位見表1。

表1 柚木植株不同器官分離的化合物Tab. 1 Compounds isolated from different parts of Tectona grandis L.

編號類別Category 化學(xué)名稱Compound 分離部位Plant parts Tectoquinone(C15H10O2) 心材、邊材13 2-Hydroxymethyl-anthraquinone (C15H10O3) 心材14 2-Acetoxymethyl-anthraquinone (C15H12O4) 心材15 Anthraquinone-2-carbaldehyde (C15H8O3) 心材16 Anthraquinone-2-carboxylic acid (C15H8O4) 心材17 3-Hydroxy-2-methyl-anthraquinone (C15H10O3) 心材18 Pachybasin (C15H10O3) 心材、根部19 Rubiadin (C15H10O4) 心材20 Munjistin (C15H8O6) 心材21 2-Methylquinizarin (C15H10O4) 心材、根部22 Quinizarine (C14H8O4) 葉片23 1-Hydroxy-2-methyl anthraquinone (C15H10O3) 根部、樹干24 5,8-dihydroxy-2-methylanthraquinone (C15H10O4) 葉片25 Obtusifolin (C16H12O5) 根部、鋸末26 9,10-Dimethoxy-2-methyl-1,4-anthraquinone(C17H14O4) 心材27 5-Hydroxy-2-methyl anthraquinone (C15H10O3) 心材28 1-Hydroxy-5-methoxy-2-methylanthraquinone(C16H12O4) 心材29 1,5-Dihydroxy-2methylanthraquinone (C15H10O4) 心材30 5-Hydroxydigitolutein (C16H12O5) 組培31 Barleriaquinone-I (C15H10O3) 心材32 Tectoleafquinone (C19H14O6) 葉片33 Grandiquinone A (C17H12O5) 葉片34 Tectograndone (C30H20O10) 葉片35 Anthratectone (C27H18O9) 葉片36 Naphthotectone (C17H16O7) 葉片37 單萜類（MONOTERPENE） 6RS) -(E)-2,6-Dimethyl-2,7-octadiene-1,6-diol (C10H18O2) 葉片、樹皮38 倍半萜類（SESQUITERPENES）12蒽醌類（ANTHRAQUINONES）lβ-6α-Dihydroxy-4(15)-eudesmene (C15 H26O2) 葉片、樹皮39 7-Epieudesm-4(15)-ene-1α,6α-diol (C15 H26O2) 葉片、樹皮40Abeograndinoic Acid (C20H32O4) 葉片、樹皮41 Phytol (C20H40O) 葉片、樹皮42 7,11,15-Trimethyl-3-methylene-hexadecan-1,2-diol (C20H40O2) 葉片、樹皮43 Rhinocerotinoic acid (C20H30O3) 葉片、樹皮44 2-Oxokovalenic acid (C20H30O3) 葉片、樹皮45 19-Hydroxyferruginol (C20H30O2) 葉片、樹皮46 Tectograndinol (C20H34O3) 葉片47 Solidagonal acid (C20H30O3) 葉片、樹皮二萜類（DITERPENES）

編號類別Category 化學(xué)名稱Compound 分離部位Plant parts Lupeol (C30H50O) 樹皮49 Betulin (C30H50O2) 樹皮50 Betulinaldehyde (C30H48O2) 樹皮51 Betulinic acid (C30H48O3) 心材、樹皮、根部、葉片48 52 Ursolic acid (C30H48O3) 葉片、樹皮53 Corosolic acid (C30H48O4) 葉片54 Oleanolic acid (C30H48O3) 葉片、樹皮55 Maslinic acid (C30H48O4) 葉片、樹皮56 Methyl-2α,3α-dihydroxyurs-l2-en-28-oate (C30H48O4) 葉片、樹皮57 Euscaphic acid (C30H48O5) 葉片、樹皮58 Squalene (C30H50) 根部59 多萜類（POLYTERPENE） Caoutchouc or Indian rubber Polymer 木材60三萜類（TRITERPENES）Tectoionol A (C13H23O3) 葉片61 Tectoionol B (C13H24O2) 葉片62 Annuionone D (C13H20O3) 葉片63 3β-Hydroxy-7,8-dihydro-β-ionol (C13H24O2) 葉片64 9(S)-4-Oxo-7,8-dihydro-β-ionol (C13H22O2) 葉片65 3β-Hydroxy-7,8-dihydro-β-ionone (C13H22O2) 葉片66脫輔基類胡蘿卜素類（APOCAROTENOIDS）Gallic acid (C7H6O5) 葉片67 Ellagic acid (C14H6O8) 葉片68 Acetovanillone (C9H10O3) 葉片69 E-Isofuraldehyde (C10H10O3) 葉片70 3-Hydroxy-1-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-propan-1-one (C11H14O5) 葉片71 Evofolin A (C17H18O6) 葉片72 黃酮類化合物（FLAVONOIDS）酚類化合物（PHENOLIC COMPOUNDS）Rutin (C27H30O16) 葉片73 Quercitin (C15H10O7) 葉片74β-Sitosterol (C29H50O) 根部75 Hydroxyenone (C29H48O2) 葉片、樹皮76 β-Sitosterol-β-d-[4′linolenyl-6′-(tridecan-4′″-one-1′″-oxy)]Glucuranopyranoside (C66H110O8) 樹皮甾類化合物（STEROIDS）77 Stigmast-5-en-3-O-β-d-glucopyranoside (C35H60O6) 樹皮78 Sitosterol 3-O-β-d-glucopyranoside (C60H100O7) 葉片

編號類別Category 化學(xué)名稱Compound 分離部位Plant parts Syringaresinol (C22H26O8) 葉片80 Medioresinol (C21H24O7) 葉片81 1-Hydroxypinoresinol (C20H22O7) 葉片82 Lariciresinol (C20H24O6) 葉片83 Balaphonin (C20H20O6) 葉片84 Zhebeiresinol (C14H16O6) 葉片85 苯丙酯類：非木脂素類（PHENYLPROPANOIDS : NORLIGNANS）79苯丙酯類：木脂素類（PHENYLPROPANOIDS ：LIGNANS）Tectonoelin A (C18H16O6) 葉片86 Tectonoelin B (C19H18O7) 葉片87苯乙醇苷類（PHENYLETHANOID GLYCOSIDE）Verbascoside or acteoside (C29H36O15) 葉片7′-Hydroxy-n-octacosanoyl n-decanoate(C28H56O3 樹皮89 20′-Hydroxyeicosanyl linolenate (C38H72O3) 樹皮90 18′-Hydroxy-n-hexacosanyl-n-decanoate (C36H72O3) 樹皮91 n-Docosane (C22H46) 樹皮92 O-Tolylmethylether (C8H10O) 木材88脂肪酯類（FATTY ESTERS）

醌類是柚木的主要次生代謝物，以萘醌類(圖1)和蒽醌類(圖2)的形式存在。此外，柚木還含有其他幾種植物化學(xué)物質(zhì)，如萜類化合物(圖3)、脫輔基類胡蘿卜素類(圖4)、酚類化合物和黃酮類化合物(圖5)、類固醇/皂苷類化合物(圖6)、苯丙素類化合物(木脂素和非木脂素)和苯乙醇苷類化合物(圖7)、一些脂肪酯和其它化合物。這些次級代謝產(chǎn)物的多樣性表明，進(jìn)一步研究柚木的藥用化學(xué)成分將提供關(guān)于該物種化學(xué)的重要信息。

圖1 萘醌類化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig. 1 Chemical structures of naphthoquinones

圖2 蒽醌類化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig. 2 Chemical structures of anthraquinones

圖3 萜類化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig. 3 Chemical structures of terpenoids

圖4 脫輔基類胡蘿卜素類化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig. 4 Chemical structures of apocarotenoids

圖5 酚類（66-71）和黃酮類化合物（72-73）的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig. 5 Chemical structures of phenolic compounds (66-71) and flavonoids (72-73)

圖6 類固醇、皂苷類化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig. 6 Chemical structures of steroids & saponins

圖7 苯丙素類化合物和苯乙醇苷類化合物Fig. 7 Chemical structures of phenylpropanoids (79-86) & phenylethanoid glycoside (87)

3 柚木植物化學(xué)與藥理特性

100 多年來，人們發(fā)現(xiàn)柚木木材，特別是心材，對植物和動物寄生蟲的天然抵抗力很高。Romanis在1887 年首次發(fā)表了關(guān)于柚木化學(xué)性質(zhì)的論文，從提取液中分離出甲基蒽醌[19]。甲基蒽醌對白蟻Termitidae 有“拒避作用”[20]，不同柚木樣品的抗性隨著甲基蒽醌濃度的升高而增強(qiáng)[21]。柚木中還檢測到3-羥基-2-甲基蒽醌、1-羥基-2-甲基蒽醌、2-羥甲基鑭醌[22]，和1,4-二羥基-2-甲基蒽醌或2-甲基喹唑啉[23]、蒽醌-2-甲醛和蒽醌-羧酸也對白蟻具有“拒避”和毒性作用。雖然這些物質(zhì)在木材中的平均含量較低，但柚木木材的耐腐朽特性也起到一定的輔助作用。Sandermann 和Dietrichs 進(jìn)一步分離出和對白蟻有“拒避”和毒性作用的萘醌和脫氧拉帕醇[21]。脫氧拉帕醇和拉帕醇均可引起白蟻的接觸性過敏，但后者的作用比前者低100～200 倍[24]。柚木中另外兩種有趣的提取物是柚木醇和脫氫柚木醇[25]。Khanna 建議改稱脫氫柚木醇為柚木醌I(xiàn) 型[26]。柚木心材內(nèi)含有一種碳?xì)浠衔锾烊幌鹉z[27]，這是柚木耐水侵蝕和化學(xué)攻擊的原因，木材干縮率低[28-29]。柚木另一個重要發(fā)現(xiàn)是從葉子中分離出具有植物毒性化合物[30-31]。Lacret 等評估了從柚木葉中分離出的萘醌的化感作用[32]。

在過去的幾十年里，關(guān)于不同柚木植株器官的藥理作用已有很多研究。通過活體動物試驗，柚木葉片、木材、心材、根部、樹皮等不同介質(zhì)提取液具有廣泛藥用效果，包括促進(jìn)傷口愈合、降血糖、消炎抗菌、鎮(zhèn)痛退熱、生發(fā)以及抗腫瘤等作用。

3.1 傷口愈合

柚皮葉片廣泛用于治療傷口，尤其是燒傷[9]。通過柚木葉片的鹽酸提取物對白鼠Rattus norregicus 實驗性的切除傷口、切口傷口、燒傷傷口和壞死傷口4 種處理的恢復(fù)進(jìn)行評價。在切除傷口和燒傷傷口處理中，葉片提取物處理后，上皮形成和傷口收縮時間顯著減少50%。在切口傷口處理中，觀察到斷裂強(qiáng)度顯著增加，壞死傷口處肉芽組織的斷裂強(qiáng)度、干重和羥脯氨酸含量顯著增加。柚皮葉提取物局部施用(5%和10%凝膠制劑)或口服施用(250、500 mg/kg)具有顯著的傷口愈合活性[33]。

3.2 降血糖

柚木在印度被作為降血糖藥的胰島素草藥?；铙w動物實驗表明柚木花朵、樹皮等提取液具有潛在的抗高血糖活性[34-36]。對大鼠（Rattus norvegicus）進(jìn)行柚木急性毒性研究，施用柚木花朵甲醇提取液100和200 mg/kg 顯著降低了OGTT 和STZ 誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的血糖水平(P＜0.001)。兩種劑量柚木處理均顯著增加糖尿病大鼠的體重、血清胰島素、血紅蛋白和總蛋白水平。柚木花朵甲醇提取液處理顯著降低了糖尿病大鼠糖化血紅蛋白(HbA1c)和其他生化參數(shù)水平 (P＜0.001)。用柚木治療糖尿病大鼠，它們的脂質(zhì)分布和抗氧化劑水平被逆轉(zhuǎn)至接近正常[34]。

3.3 消炎抗菌

Bitchagno，等[37]采用質(zhì)譜（MS）與核磁共振（NMR）技術(shù)，并與已知數(shù)據(jù)對比，分離鑒定了柚木果實含有的3 種抗菌化合物化合物，包括2 種醌和1 種三萜，分別被鑒定為鳶尾酮、6-甲基-1,4-二羥基蒽醌和2β-羥基熊果酸。使用微稀釋法對分離的化合物以及粗乙醇提取物對4 種革蘭氏陰性細(xì)菌菌株進(jìn)行了抗菌活性測試，結(jié)果表明粗乙醇提取物最低抑菌濃度為64～256 mg/mL 時，對測試的細(xì)菌菌株表現(xiàn)出良好活性。在分離的代謝產(chǎn)物中，6-甲基-14-二羥基蒽醌對產(chǎn)氣桿菌有很強(qiáng)的活性，最低抑菌濃度為16 mg/mL，而鳶尾酮對大腸桿菌的最低抑菌濃度為32 mg/mL。

3.4 鎮(zhèn)痛退熱

采用活體白鼠實驗表明柚木具有潛在的鎮(zhèn)痛活性。在輻射加熱法中，柚木木材提取液(100、200、400 mg/kg)和標(biāo)準(zhǔn)藥物(丁丙諾啡)的反應(yīng)時間呈劑量依賴性增加。在扭體試驗中，柚木木材提取液(200、400 mg/kg)和阿司匹林減少了扭體次數(shù)，與對照組相比有顯著性差異(P＜0.01，P＜0.001)。在大鼠足跖水腫試驗中，柚木木材提取液(200、400 mg/kg)和阿司匹林顯示出對水腫的20%、40%、54%的抑制率，與4 小時后的對照組相比，差異顯著(P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001)。在肉芽腫袋法中，不同柚木木材提取液(100、200、400 mg/kg)和阿司匹林對水腫的抑制率分別達(dá)到13.33%、22.22%、33.33%和66.66%[38]。

3.5 細(xì)胞毒性

柚木中分離的5-羥基-拉帕醇和拉帕醇對鹽水蝦Artemia salina 具有高致死率，50%的致死率劑量為5 ppm[39]。這兩種化合物都被發(fā)現(xiàn)具有細(xì)胞毒性。其他研究指出柚木還存在其他有細(xì)胞毒性的化合物如脫氫-α-拉帕醌、白樺酸等[23]，對研制抗癌細(xì)胞的植物源新藥具有啟發(fā)性意義[40]。

3.6 生發(fā)

柚木的種子在印度傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)體系中被譽(yù)為生發(fā)藥，然而缺乏可靠的科學(xué)研究限制了它們的使用。Jaybhaye，等[17]評估了柚皮種子的石油醚提取液對白鼠毛發(fā)生長的影響。將5%和10%提取物加入到簡單軟膏基質(zhì)中，施用到白化小鼠剃光的裸露皮膚上。記錄開始毛發(fā)生長和完成毛發(fā)生長周期所需的時間。米諾地爾（Minoxidil）2%溶液局部使用，作為陽性對照。2%的米諾地爾溶液促進(jìn)49%頭發(fā)生長。與對照相比，使用提取液處理后毛發(fā)生長起始時間顯著縮短50%。與標(biāo)準(zhǔn)米諾地爾相比，該治療成功地使更多的毛囊(64%、51%)近入生長期。

3.7 抗腫瘤

從柚木中分離的拉帕醇對活體白鼠的癌癥腫瘤具有高度顯著活性[41]。利用6～8 周齡的攜帶腫瘤細(xì)胞的瑞士雌性白鼠，評估了拉帕醇單獨的抗腫瘤效果和與輻射的結(jié)合的效果。對雌性小鼠進(jìn)行腫瘤細(xì)胞腹腔注射，設(shè)置不同濃度拉帕醇(50、100 mg/kg)單獨治療處理、γ 射線3 個、6 個劑量的輻射處理、拉帕醇結(jié)合輻射處理共3 種處理。將治愈率和體重變化百分比作為抗腫瘤活性評估的參數(shù)。結(jié)果表明，用拉帕醇或γ 射線照射的白鼠治愈率均有所增加，但拉帕醇和輻射聯(lián)合治療的動物組中，治愈率顯著增加，與拉帕醇濃度和輻射劑量呈正相關(guān)。體重變化百分比也發(fā)生了顯著變化(P＜0.05)[42]。

癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移是癌癥患者死亡的主要原因[43]。通過體內(nèi)試驗評估了柚木提取液中分離出的萘醌對人體癌細(xì)胞的影響以及作為抗轉(zhuǎn)移藥物的潛力。結(jié)果表明，萘醌對Hela 細(xì)胞的最大無毒濃度為400 μg/mL，萘醌可誘導(dǎo)蛋白質(zhì)譜的改變并抑制細(xì)胞侵襲性，表明其具有重要的抗轉(zhuǎn)移活性[44]。

4 研究展望

柚木作為全球范圍重要的造林樹種，以其木材價值和耐腐朽特性而聞名。柚木具有廣泛的藥理學(xué)特性，如促進(jìn)傷口愈合、抗菌、抗氧化、消炎、細(xì)胞毒性和促進(jìn)毛發(fā)生長等。除此之外，由于柚木的植物毒性活性，其種植也已成為可持續(xù)農(nóng)業(yè)害蟲控制的有效工具。需要注意的是，藥理學(xué)和植物化學(xué)研究是獨立進(jìn)行的，缺乏活性分子分離的鑒定。因此，將來要進(jìn)行更多的研究來將它的藥理活性與化學(xué)成分聯(lián)系起來，以便開發(fā)有希望的潛在候選藥物?；谶@一批判性綜述，可以得出結(jié)論，有足夠的科學(xué)證據(jù)表明，柚木是一種重要的生物活性化合物來源。因此，國內(nèi)特別是柚木種植區(qū)利用葉片、樹皮、樹根等材料開發(fā)抑菌劑、消炎藥、生發(fā)洗發(fā)水等藥品和日用化學(xué)品有巨大潛力，在傳統(tǒng)醫(yī)藥學(xué)上的應(yīng)用也許更加重視。根據(jù)植物間的拮抗效應(yīng)開發(fā)生態(tài)型殺蟲劑和除草劑也是柚木非木材產(chǎn)品研發(fā)的一個重要方向。