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       【摘要】 
       苯丙素苷化合物是一类含有取代苯乙基和取代肉桂酰基的天然糖苷，因其具有广泛多样的生理活性而日益受到人们的重视。本文就近几年对苯丙素苷类化合物的生物活性以及合成研究做一总结。
       【关键词】  苯丙素苷； 生物活性； 合成
       Study Progress of Phenylpropanoid Glycosides（Ⅱ）
       XU Jingying, SU Kui, ZHOU Jing*
       (Food Science College of Shihezi University Xinjiang 832003,China;College of Chemistry and Chemical Engineering, Shihezi University, Xinjiang，832003，China)
       Abstract： Phenylpropanoid Glycosides (PPGs) are natural glycosides exist widely in folk herbal plants. The bioactivity and synthesis of PPGs in recent years are reviewed in this article.
       Key words：Phenylpropanoid Glycoside；  Bioactivity；  Synthesis
       
       目前世界上有多家实验室在从事苯丙素苷类化合物的提取分离、结构鉴定以及对其生物活性的测定研究工作。研究表明苯丙素苷类化合物具有抗菌消炎、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、保肝护肝和碱基修复作用，对于糖尿病及相关疾病，以及对由于身心压力所致的性功能障碍，学习、记忆能力低下等都具有明显的改善作用。人类所患的许多无法治愈的疾病均是人体自我免疫调节系统失控所造成的，而PPGs化合物对此显示出良好的改善作用。对其药效活性的研究，许多指标已从动物实验进行到细胞、分子水平，其活性作用机制也逐步被阐明。一些活性指标已申请专利，还有一些提取物已制成片剂用于临床治疗。本文就其近十年来的生物活性研究以及其合成研究进展做一综述。
       1  生物活性及其构效关系的研究进展
       1.1  抗菌活性韩国学者的研究表明［1］，PPGs可以抗金黄色葡萄球菌aureus (SG511, 285 and 503)，链球菌pyogenes (A308 and A77)和faecium MD8b；法国学者的研究表明［2］PPGs可以抗革兰氏阳性和阴性细菌，其抗菌作用主要依赖于甲氧基的存在。
       1.2  抗肿瘤活性含有咖啡酸的PPGs具有抗癌作用［3］，并且在此过程中不影响原代培养的小鼠肝细胞的生长和活力，其构效关系的研究表明邻位二羟基芳香系统与细胞毒素的活性有着必然的联系。PPGs可以诱导巨噬细胞里的白细胞介素IL-1, IL-6和α肿瘤坏死因子（TNF-alpha）的产生［4］，并且当牛的肾小球内皮细胞GEN-T受到 PPGs刺激时，会产生IL-6［5］。厦门大学癌症研究中心用PPGs的一种抗氧化剂isoverbascoside对人类胃癌细胞增殖和分化的影响做了研究，结果表明PPGs抗氧化剂能显著地抑制人类胃癌细胞的增殖，并改变了细胞恶性表型的特征，从而引起MGC 803的分化。
       
       张三奇等［6］人的研究表明单糖苯丙素苷抗肿瘤活性较弱，糖苷抗肿瘤活性与苷元的结构有关。他们用7种PPGs作了实验,结果显示7种化合物在浓度为10-7～10-5mol/L时,对消化道肿瘤细胞(食道癌细胞Eca109，胃癌细胞7901、肝癌细胞7721和结肠癌细胞Sw480)的生长抑制率在20%～30%。当浓度大于10-5mol/L时，糖苷类化合物则呈现明显的生长抑制作用,其作用特点表现为剂量依赖性。
       1.3  抗病毒活性PPGs 的抗病毒表现在其对呼吸道合胞体病毒［7］，对HIV-1整合酶［8］，对单纯疱疹I (HSV-1) ［9］, 水泡性口炎病毒(VSV)有潜在抑制作用，在由氧化低密度脂蛋白引起细胞毒性时，可以保护内皮细胞［10］。对由谷氨酸盐引起神经毒性，E-p-MCA（E-p-methoxycinnamic acid）可以起到保护其皮质神经元的作用，至于其构效关系，实验结果表明：α，β不饱和酯和P-羟基对神经元的保护起着比较重要的作用［11］。
       1.4  对血小板聚集的影响在血小板聚集作用上［12］，西班牙学者认为PPGs在腺苷二磷酸诱导小鼠血小板聚集时显示了抑制作用，这可能和已报道的环腺苷一磷酸-磷酸二酯酶的抑制作用有关，但在此过程中小鼠的血压、心率以及前列腺素的合成都不受影响。意大利学者将从蒲包草属的金丝桃里面分离出来的蒲包苷对家兔的血小板做了体外实验［13］，在兔子的血小板上引起了与剂量有关的聚合效应，这个聚合效应不受消炎镇痛药和降压药的影响，相反，细胞内的钙阻滞剂TMB-8，成功减少了PPGs的聚合作用，这表明PPGs的血小板聚集作用可能和钙依赖性机制有关。
       1.5  净化效应PPGs的净化效应和抗氧化效应都与羟基的数目和空间位置，以及其共轭体系有一定的关系［14，15］。兰州大学生物系的研究表明，PPGs可以抑制由Fe2+/抗坏血酸诱导而在老鼠肝微球蛋白产生的脂质过氧化的抗氧化作用，他们用脉冲辐解技术证明了酚羟基的数目和苯丙素苷类化合物的净化效应有直接的关系。同时用自旋捕集技术对超氧阴离子和羟基自由基进行了研究，也得到了同样的结果，并且证实了含有两个酚羟基的作用比含两个甲氧基的作用强［16］。他们用硫代巴比土酸法检测了其抗氧化活性［17］；用差示光谱法检测了螯合活性。结果表明，isoverbascoside的螯合活性，是由酚羟基所起到的对脂质过氧化的抑制效应，主要是由其螯合特性所决定的，在生理条件下，PPG-Fe2+的螯合非常稳定，因此，PPGs可以通过螯合Fe2+来抑制由Fe2+引起的脂质过氧化作用。
       
       另外，对PPGs抗氧化活性的报道非常多，其研究结论表明其抗氧化活性与其酚羟基的数目有关。
       1.6  护肝作用孙奎等［18］通过用D-Gal造成大鼠体外和体内肝细胞损伤，观察PPGs对肝细胞存活率、LDH（乳酸脱氢酶）、ALT（丙氨酸氨基转移酶）、AST（天冬氨酸氨基转移酶）的影响，其结果表明PPGs可以在体外提高肝原代培养细胞的存活率，降低LDH水平，在体内能降低肝衰竭大鼠ALT和AST水平，说明PPGs对D-氨基半乳糖造成的肝细胞损伤具有明显的保护作用。黄才国等［19］采用D-Gal造成大鼠急性肝损伤模型，通过观察玄参中PPGs对此模型肝细胞凋亡及相关基因表达的影响，发现其能明显抑制模型肝细胞凋亡，上调bc122蛋白表达，下调Fas/FasL的表达，而玄参中PPGs抗损伤细胞凋亡可能与其调控肝细胞凋亡相关基因有关。
       
       吴军等［20］从爵床科(Acanthaceae)老鼠簕属植物老鼠簕Acanthus ilicifolius和小花老鼠簕Acanthus ebracteatus中分离得到一新PPGs-老鼠簕苷A(ilicifolioside A)。分子式为C31H40O16，该化合物有抗神经细胞、肝细胞病理性细胞凋亡作用。屠鹏飞等［21］采用HPLC 法, 从95% 乙醇提取物的正丁醇萃取部分分离得到了7个PPGs,并将其制成制剂，此制剂可作为活性成分用于预防和治疗老年痴呆症药物和抑制血小板聚集药物的制备（此发明已申请专利）。
       1.7  碱基修复活性 由氧自由基造成的DNA损坏被认为是变性性疾病的原因，要治疗这种疾病一是将氧自由基清除掉，另外一种方法就是对已损坏的DNA进行修复。对此，兰州大学生物系用辐射分解技术做了较多的研究，结果表明脱氧鸟嘌呤核苷一磷酸（dGMP）或脱氧胸苷（dAMP）的羟基加合物以及脱氧核苷酸自由基阳离子和鸟苷聚合物的羟基加合物都可以被PPGs及其衍生物快速修复［22～25］。
       
       法国学者认为PPGs及其类似物可以修复由氧自由基引起的DNA破坏，机理是PPGs分子可以被接入DNA双螺旋的小沟，形成带有适当的几何形状的复合体从而适应鸟嘌呤自由基和配位体之间的电子转移，这样的复合物的形成不但不会引起DNA分子的变形，反而会因为其和鼠李糖的交互作用而变得更牢固［26］。
       1.8  其他活性 PPGs可以诱导低再生性白血病细胞死亡［27］；可以延缓骨骼肌的疲劳［28］；可以抑制由Cu(2+) 引起的低密度脂蛋白的过氧化作用;内皮素的增加会产生有毒的影响，PPGs可以抑制内皮素的增加，从而抑制动脉粥样硬化的发展［29，30］；在发炎的过程中可以抑制一些引起炎症的巨噬细胞的功能［31］；还可以抑制血管紧张素转化酶的作用从而起到降血压的作用［32］。
       2  PPGs的合成研究进展
       
       PPGs虽然广泛分布于植物界，但因含量低微(0.02%～0.4%)使得其研究和应用均受到限制，于是人们在PPGs的合成方面进行了不懈的努力。
       2.1  生物合成生物合成是利用生物合成技术合成制备一些天然化合物，由于其生产不受季节的限制，可以人为地影响或控制植物组织的生长周期，并朝着人们期望的方向合成，因而日益受到人们的青睐。PPGs在植物体内的生物合成过程已被证实，日本学者N.Inagaki 等［33］报道了利用生物合成技术制备Acteoside的方法，通过培养Leucosceptrum细胞，从中提取、分离出化合物Acteoside.
       
       郭志刚等［34］利用肉苁蓉组织培养技术生产了松果菊苷、洋丁香酚苷(类叶升麻苷) 和2"-酰基洋丁香酚苷3种PPGs 。其方法包括以下步骤［35］：（1)在改良的MS培养基中，按每升培养液添加蔗糖或葡萄糖20～50 g，吲哚乙酸0.1～4  mg和细胞分裂素0.1～4 mg制成基本培养基；（2)在基本培养基中添加前体物质，将pH值调整到5.5～7.0制成合成培养基，在125℃，0.1Mpa压力下消毒后经冷却待用；（3)将肉苁蓉愈伤组织细胞接种到合成培养基上，然后在25℃避光条件下振荡培养1周后，收获细胞经冷冻干燥后用溶剂萃取获得粗提物，再经过纯化得PPGs。利用本发明所述方法生产肉苁蓉的次生代谢产物，生产成本低，培养周期短，不受自然环境影响，可以实现周年生产（本发明已申请专利）。
       2.2   化学合成从第1个PPGs化合物发现至今已有40余年，但有关其化学合成的报道为数不多，可见这类化合物的合成有较高的难度。其保护基的选择、基团连接的先后顺序、活化方式、连接点构型的控制及相互空间位阻的影响都应综合考虑，同时由于PPGs中取代苯乙醇及取代肉桂酸的保护或修饰，以及各种保护基的使用使产物构型的确定较为困难。
       
       1999年，雷登大学的学者Howard 等首次报道了Acteoside 的全合成［36］。
       
       日本学者Toshinari Kawada也在1999年报道了Acteoside［37］的全合成，在2000年报道了Conandroside的全合成［38］。
       
       北京大学药学院对这类化合物的合成进行了较多的研究，他们采用先成苷法，即由四乙酰溴代葡萄糖与2-（4-烯丙氧苯基）乙醇作用先得到葡萄糖苷，再引入取代肉桂酰基和其它糖基的合成路线；以乙酰基选择性保护糖环上的羟基，通过生成烯丙基醚保护苷元上的羟基，用烯丙基保护阿魏酸中的酚羟基以及咖啡酸中的邻二酚羟基；用酰氯、羧酸作为酰化剂将取代肉桂酰基引入糖环不同位置，先后合成了六十多个新化合物，包括保护的和脱保护的单糖、双糖以及三糖PPGs［39，40］，实现了Grayanoside A［41］，Eutigoside A［42］，Syringalide A［43］，SyringalideB等［44］的全合成。解决了一些关键问题，但仍有许多问题尚待解决，比如，如何在空间障碍较大的羟基上引入取代肉桂酰基，如何合成保护的其他苷元等。
       3  展望
       
       综上所述，PPGs的生物和药理活性是十分广泛的，也是十分重要的。随着新的结构不断被发现，药理活性实验技术的提高，更多活性指标的完成，PPGs及其类似物很有希望成为新一类抗菌、抗肿瘤及提高人体免疫机能的糖类药物。目前，有关PPGs的药物机理与构象之间的关系还在进一步研究之中，而其复杂的结构与之特殊的活性无论是对植物学家、药物学家还是化学合成工作者来说，都是一个极大的挑战。随着细胞生物学，分子生物学以及现代检测、分析与合成技术的飞速发展，人们对苯丙素苷这类化合物的认识必将会更加全面深入。（全文完）
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