尤鈺琳,孫雪明,李菲菲,王姝麒
(1.山東大學藥學院,山東 濟南 250012;2.濰坊市益都中心醫(yī)院新生兒科,山東 濰坊 261000)
盆架樹(WinchiacalophyllaA.DC.)為夾竹桃科盆架樹屬常綠喬木,該屬植物有兩種,分布于中國、印度、緬甸和印度尼西亞,中國有1種,分布于云南和海南島。盆架樹是傳統(tǒng)傣族藥用植物,其性平、味苦、小毒;葉、樹皮以及乳汁均可入藥。葉、樹皮可用于止咳平喘,主治急慢性支氣管炎;乳汁可用于外用止血[1]。盆架樹化學成分復雜,包括生物堿、三萜、木脂素等,其中生物堿類化學成分在盆架樹中含量豐富。近年來,隨著對其化學成分以及藥理活性等方面的研究,發(fā)現(xiàn)其在抗腫瘤、抗菌等方面顯示出潛在的藥用價值。以前許多學者對于盆架樹的歸屬產(chǎn)生了很大的分歧,在1977年版的《中國植物志》中,盆架樹被獨立成屬,種名為W.calophylla,但在1995年版的《中國植物志》中,它被歸入了雞骨常山屬,種名為Alstoniarostrata[2]。2007年,李勝等[3]從形態(tài)學特征和細胞學方面著手研究,認為盆架樹不應獨立成屬,而應被歸入雞骨常山屬。因此本文通過對同物異名盆架樹兩個種名的國內(nèi)外相關(guān)文獻進行歸納整理,系統(tǒng)地對其化學成分以及藥理活性進行了綜述,以期于能夠為盆架樹中化學成分的結(jié)構(gòu)特點、生物活性的深入研究,對其進一步開發(fā)利用提供一定的理論基礎(chǔ)。
多年來,國內(nèi)外學者對盆架樹的化學成分進行了一系列的研究,從其根、根莖等部位中分離得到了多種類型化合物,包括生物堿,萜類,糖苷類,木脂素類等,而生物堿作為盆架樹中主要的生物活性成分則報道較多。
1.1 生物堿類 生物堿是藥用植物中一類重要的化學成分,是許多藥用植物抗腫瘤的活性成分。目前,生物堿類成分是盆架樹中含量最多、最具有研究價值的化學成分,從盆架樹中得到的大多數(shù)生物堿大多為單萜吲哚類生物堿。按照基本骨架我們將它分為3種類型,狄他樹皮堿(echitamine)型生物堿(1~18)、狄他樹皮定(echitamidine)型生物堿(19~36)以及其他類型生物堿(37~82),盆架樹各類型生物堿見表1~3,具體結(jié)構(gòu)見圖1~3。
表1 狄他樹皮堿型生物堿
表2 狄他樹皮定型生物堿
1.2 苷類 從盆架樹植物中分離得到的糖苷類化合物在數(shù)量上是僅次于生物堿的化合物,大多數(shù)為環(huán)烯醚萜苷類(86~96),少部分為糖苷類(83~85)。具體化合物見表4,其結(jié)構(gòu)見圖4。
1.3 三萜類 朱偉明等[24-32]從盆架樹植物中發(fā)現(xiàn)了10種三萜類化合物,包括一個環(huán)阿屯烷型四環(huán)三萜(97),1個齊墩果烷型五環(huán)三萜(98),3個烏蘇烷型五環(huán)三萜(99~101)和5個羽扇豆烷型五環(huán)三萜(102~106),具體三萜類化合物見表5,具體結(jié)構(gòu)見圖5。
表3 其他類型生物堿
1.4 其他成分 朱偉明等從盆架樹中分離得到一個四羥環(huán)己酸的衍生物winchiepoxide(107)[18];還分離得到3個新的縮醛類化合物butyl winchal、butyl isowinchal、ethyl winchal(108~110)[6]。另外還從盆架樹中分離得到4個酚類化合物(111~114)以及兩個木脂素類化合物(115~116)[44]。具體化合物見表6,具體結(jié)構(gòu)見圖6。
表4 苷類
表5 三萜類化合物
表6 其他成分化合物
2.1 抗腫瘤活性 對于肺腫瘤A549,乳腺腫瘤MCF-7,前列腺腫瘤PC-3,神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87MG,多發(fā)性骨髓瘤U266、MM1.S、MM1.R,曾婷等[4]采用MTT比色法[62]檢測化合物calophyline B(11)對這7個人類癌細胞系其增殖的抑制作用,結(jié)果顯示化合物11對上述腫瘤細胞增殖無明顯抑制作用,其半數(shù)抑制濃度(IC50)均>50 μmol·L-1。Li等[7]對化合物N(4)-demethylechitamine(3)、N(4)-demethylechitamineN-oxide(4)、echitaminic acid(9)、Nb-demethylalstogustineN-oxide(30)、N-methyl aspidodasycarpine(59)、alstilobanine C(66)、undulifolie(67)、calophyline A(72)在此癌細胞系中展現(xiàn)的細胞毒性進行了評估。結(jié)果顯示出化合物59選擇性抑制了前列腺癌(PC-3)細胞生長,其IC50值為39.81 μmol·L-1。而化合物66對MCF-7、U87MG和PC-3細胞系表現(xiàn)出了較弱的細胞毒性,其IC50值分別為37.79、39.0和44.42 μmol·L-1。另外所有這些化合物在濃度為50 μmol·L-1時,對于外周血單個核細胞(PBMC)都沒有毒性。在MCF-7乳腺癌、SMMC-7721肝癌、HL-60髓系白血病、SW480結(jié)腸癌和A-549肺癌方面,Cai等[57]使用MTT法對化合物alstrostines A(94)和alstrostines B(95)在這5個人類癌細胞系的細胞毒性方面進行了評估。實驗結(jié)果得出化合物94和95在此方面都沒有活性(IC50值均>40 μmol·L-1)。Yuan等[60]采用同樣的方法,結(jié)果表明在40 μmol·L-1濃度下winphyllines A(18)、winphyllines B(34)也均未顯現(xiàn)出活性。Yang等[5]研究顯示N(1)-methylechitaminic acid(10)和N(4)-methyl-10-hydroxyl-desacetylakuammilin(14)在人髓系白血病細胞(HL-60)的生存性實驗中展現(xiàn)出微弱的活性,其IC50值分別為51.4和75.3 μmol·L-1。Li等[33]報道,化合物Winchinine B(40)在對PC3、MDA-MB-231和A549細胞活力的抑制作用中表現(xiàn)出中等的細胞毒性,其IC50值分別為(31.51±8.06)μmol·L-1、(43.43±4.26)μmol·L-1和(40.77±2.93)μmol·L-1,而其余化合物則沒有活性(IC50值>50 μmol·L-1)。Gan等[35]分別采用MTT法和磺酰羅丹明B比色法對15種生物堿在P-388小鼠白血病以及A-549人肺癌兩種腫瘤細胞系的體外活性進行了評價,實驗結(jié)果顯示化合物12-methoxyechitamidine(21)和akuammicine(24)對a-549細胞株有較弱的細胞毒性活性,其IC50值分別為11.5 μmol·L-1和15.0 μmol·L-1。另外Bao等[58]將所得到的17個生物堿在乳腺癌SK-BR-3、肝細胞癌SMMC-7721、人髓系白血病HL-60、胰腺癌PANC-1、肺癌A-549細胞中都進行了預防細胞病變作用的能力測試,結(jié)果顯示均沒有積極的活性。Zhong等[59]采用MTT法檢測所得到的25種生物堿,結(jié)果表明在20 μmol·L-1濃度時均對3株人癌細胞(HeLa、SGC-7901胃癌和A-549肺癌)均未展現(xiàn)出細胞毒性。
2.2 抗菌活性 Yang等[5]對其分離得到的化合物進行了一系列的藥理活性研究。采用生長速率法測定了10種生物堿的體外抗真菌活性,并計算菌絲生長的抑制率,結(jié)果顯示化合物echitamine(1)、N(4)-demethylechitamineN-oxide(4)、echitaminic acid(9)、N(1)-methylechitaminic acid(10)、deaceftylakummiline(12)、N(4)-methyl-10-hydroxyl-desacetylakuammilin(14)都表現(xiàn)出有說服力的抗真菌作用,其中化合物4對Fusariumoxysporumf.sp niveum表現(xiàn)出明顯的抑制作用,其IC50值為15.1 μmol·L-1;化合物9是對于Rhizoctonia solani是最有效的抑制劑,其IC50值為11.7 μmol·L-1;化合物12對Penicilliumitalicum和Fusariumoxysporumf.sp cubenis有較強的抑制作用,其IC50值分別為10.4和11.5 μmol·L-1。
2.3 抗乙酰膽堿酯酶活性 Yang等[5]將其分離得到的化合物,采用改良的Ellman法[63]對化合物的抗乙酰膽堿酯酶活性在96孔的微孔板上進行了測定,結(jié)果顯示,化合物deaceftylakummiline(12)和N(4)-methyl-10-hydroxyl-desacetylakuammilin(14)在抗乙酰膽堿酯酶方面有弱活性,其IC50值分別為52.6和61.3 μmol·L-1。因此可過抑制乙酰膽堿酯酶的活性,減少乙酰膽堿在突觸后膜的分解,使其在突觸后膜堆積,激活其相應受體,使膽堿功能增強,從而可以達到增強阿爾茨海默病患者學習記憶能力,并改善認知行為功能的作用。
2.4 舒張支氣管平滑肌作用 Zhu等[44]將從盆架樹中提取分離得到的不同化合物對組胺誘導的豚鼠離體氣管螺旋肌和肺條平滑肌收縮反應的作用進行了評估,結(jié)果顯示化合物N(4)-methyl-akuammicine(25)、cantleyine(54)、loganin(86)、paeonol(114)對豚鼠離體氣管螺旋肌和肺條平滑肌有中度松弛作用,這表明這些化合物可能是引起豚鼠支氣管擴張的生物活性成分。因此可用于止咳平喘,主治急慢性支氣管炎等疾病。
盆架樹植物又名黑板樹、馬燈盆、山苦常、白葉糖膠,是我國傳統(tǒng)傣藥,在民間具有廣泛的藥用歷史。目前,關(guān)于盆架樹藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究普遍集中在生物堿類成分,而隨著近年來現(xiàn)代檢測技術(shù)水平的不斷提高以及植物化學研究的不斷深入,苷類、三萜類及木脂素類等越來越多的化學成分被發(fā)現(xiàn)。盆架樹具有抗腫瘤、抗真菌、抗乙酰膽堿酯酶活性以及舒張支氣管平滑肌作用,因此在相關(guān)研究方向?qū)⒕哂袧摿?。然而,盆架樹的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及藥理作用機制等方面的研究仍不夠深入。從而進一步對盆架樹植物的活性成分、藥理機制以及構(gòu)效關(guān)系等方面的開展深入研究,對加快該資源合理開發(fā)利用具有重要的學術(shù)意義和經(jīng)濟價值。