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藁本属萜类及其生物活性研究进展
作者:赵利琴

《时珍国医国药》 2006年 第1期

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       【关键词】  藁本属
       摘要:对伞形科藁本属的分布、萜类成分、生物活性等方面的研究进行了综述;并根据萜类成分的结构按其所属的基本骨架进行了分类整理,为藁本属药用植物的系统分类提供有价值的化学依据,并为全面评价该属植物的药用价值提供参考。
       关键词:藁本属;萜类成分;生物活性
       Research Advancement on Terpenoids in Ligusticum and Their Biological Activity
       ZHAO Liqin
       (Department of Biology,Huaiyin Normal College,Huaian,Jiangsu,223000,China)
       Abstract:The article has summarized the distribution,terpenoids and biological activity of Ligusticum;And has classified putting according to the structure of the terpenoids composition.It provided valuable chemical information for Ligusticum and offered reference for estimating medical effect of the genus in an allround way.
       Key words:Ligusticum; Terpenoids; Biological activity
  
  伞形科藁本属(Ligusticum L.)植物约60种,分布于北半球,主产亚洲和欧洲,北美洲很少。中国产40种,5变种,占世界藁本属种类65%,主产西南地区,其次为西北和东北地区,华中地区有分布。国产藁本属植物中,中国特有32种和4个栽培变种,占中国藁本属种类的80%。据报道,此属有15种的根和根状茎入药[1,2]。
本文根据藁本属萜类成分的植物来源、结构特征和生物活性作一概述。为藁本属药用植物的系统分类提供有价值的化学依据,并为全面评价该属植物的药用价值提供参考。
        1  藁本属植物样品来源产地
       藁本属植物中已见萜类成分报道的植物种类及产地见表1,共有7种,3变种,16个样品,分析样品主要为根茎。表1  藁本属植物种类材料来源及产地(略)                                              
  2 藁本属萜类成分的结构特征
       在藁本属植物中存在的萜类成分有单萜、倍半萜和三萜,其基本骨架见图1~3[3~6]。
       2.1 单萜(monoterpenoids)藁本属中存在的单萜有无环单萜、单环单萜和双环萜及其含氧衍生物。
       2.1.1 无环单萜藁本属无环单萜的基本骨架是2,6二甲基辛烷,见图1,存在于所测的所有种类中。其萜烯有:月桂烯(myrcene)、罗勒烯(ocimene)。含氧衍生物有月桂烯醇(myrcenol)、芳樟醇(linalool)、乙酸芳樟酯(linalyl acetate)、香茅醇(citronellol)、乙酸香茅酯(citronellyl acetate)、香叶醇(gernaiol)、香叶醛(geranial)、橙花醇(nerol)、乙酸橙花醇酯(neryl acetate)和薰衣草醇(lavandulol)。其中短片藁本中月桂烯的含量为4.76%,藁本中的月桂烯、反式罗勒烯和薰衣草醇的含量分别为2.03%、10.07%和3.95%。
       2.1.2 单环单萜单环单萜类植物成分的种类很多,其基本碳架在10种以上,藁本属有其中2种类型的基本骨架,即薄荷烷(menthane)(见图1)存在于所测的所有种类中。其萜烯有:柠檬烯(limonene)、水芹烯(phellandrene)、松油烯(terpinene)、异松油烯(terpinolene)和对伞花烃(pymene);含氧衍生物有松油醇(terpineol)、松油烯4醇(terpinen4ol)、乙酸松油醇酯(terpinyl acetate)、香芹醇(carveol)香芹酚(carvacrol)、香芹酮(carvone)、胡椒酮(piperitone)、对聚伞花α醇(pcymenαol)、百里香酚(thymol)、枯茗醇(cuminalcohol)、枯茗醛(cuminic aldehycle)和加州月桂酮(cumbellulone)。其中β水芹烯在藁本、膜苞藁本和辽藁本中的含量分别达10.69%、19.33%和33.32%。短片藁本和藁本中柠檬烯的含量分别为8.01%和14.44%,辽藁本中乙酸松油4酯的含量为18.32%。
       2.1.3 双环单萜双环单萜类化合物在植物界分布很广,组成它们的基本碳架在15种以上,藁本属具有其中的5种基本骨架,分别是侧柏烷(thujane)、蒈烷(carand)、蒎烷(pinane)、葑烷(茴香烷)(fenchane)和茨烷(樟烷)(camphene)见图1。
       侧柏烷结构的化合物存在于除了辽藁本以外的所有种类中。具侧柏烷结构的有侧柏烯(thujene)和香桧烯(sabinene),其含氧衍生物有侧柏酮(thujone);短片藁本、川芎、膜苞藁本和尖叶藁本中香桧烯的含量分别为6.66%,6.08%,3.65%和5.64%。膜苞藁本中α侧柏烯的含量为3.66%。具蒈烷结构的有△3蒈烯(△3 carene),存在于短片藁本、川芎、膜苞藁本、尖叶藁本和藁本中,其中膜苞藁本的含量最高。蒎烷结构的化合物存在于所测的所有种类中。具蒎烷结构有的蒎烯(pinene);其含氧衍生物有松香芹醇(pinocarveol)、马鞭草烯酮(verbenone)、桃金娘(烯)醇(myrtenol)和蒎莰酮(pinocamphone);其中短片藁本和尖叶藁本的α蒎烯的含量很高,分别为45.46%和28.13%;短片藁本中β蒎烯的含量为18.01%。具葑烷结构的是葑烯的衍生物葑酮(小茴香醇)(fenchone)只少量存在于西芎中,莰烷结构存在于除了辽藁本和蕨叶藁本以外的所有种类中,具莰烷结构的有莰烯(樟烯)(camphene),其含氧衍生物有樟脑(camphor)、龙脑(borneol,camphol)、龙脑烯醛(campholene aldehyde)、乙酸龙脑酯(bornyl acetate)、异龙脑(isoborneol)和异龙脑乙酸酯(isoborneol acetate)。
       2.2 倍半萜(sesquiterpenoids)倍半萜的基本骨架类型复杂多样。在藁本属中存在无环倍半萜、单环倍半萜、双环倍半萜和三环倍萜及其含氧衍生物。
       2.2.1  无环倍半萜藁本属植物中的无环倍半萜的基本骨架有金合欢烷(farnesane),见图2,其萜烯有金合欢烯(farnesene),其含氧衍生物有橙花叔醇(nerolidol),辽藁本和蕨叶藁本中尚未检测到金合欢烷的化合物。
       2.2.2 单环倍半萜藁本属植物中的单环倍半萜的基本骨架有3种,分别是没药烷(bisabolane)、蛇麻烷(humulane)和榄香烷(elenane),见图2。具有没药烷结构的有姜黄烯(curcumene)以及在藁本中检测到的没药烷衍生物藁本酮(ligustilone)和藁本酚(ligustiphenol),在短片藁本、辽藁本和蕨叶藁本中尚未检测到没药烷的化合物。具有蛇麻烷结构的有蛇麻烯(humulene),辽藁本和蕨叶藁本中尚未检测到蛇麻烷的化合物;具有榄香烷结构的有榄香烯(elemene),存在于所有检测的种类中。
       2.2.3 双环倍半萜藁本属植物中双环倍半萜的基本骨架有6种,分别是杜松烷(cadinane)、桉叶烷(eudesmane)、菖蒲烷(acroane)、愈创木烷(guaiane)、雪松烷(himachanlane)、丁香烷(石竹烷)(caryophyllane)和佛手柑烷(berganmotane),见图2。
       具有杜松烷结构的有杜松烯(cadinene)和依兰油烯(muurolene);其含氧衍生物有榧烯醇(torreyol),辽藁本和蕨叶藁本中尚未发现杜松烷的化合物,具有桉叶烷结构的芹子烯(selinene);其含氧衍生物有桉叶醇(eudesmol),短片藁本、辽藁本和蕨叶藁本中尚未检测到蛇麻烷的化合物。具有菖蒲烷结构的有去氢白菖烯(calamenene)和菖蒲二烯(acordiene),只在川芎及其变种中检测到:具有愈创烷结构的有愈创木烯(guaiazulene),其含氧衍生物有喇叭茶醇(ledol)和匙叶桉叶油醇(spathulenol),存在于川芎、藁本和辽藁本中,具有雪松烷结构的雪松烯(himachanlene),只存在于藁本中;具有丁香烷结构的有β丁香烯(βcaryophyllene)存在于大多数种类中,除了辽藁本和蕨叶藁本外,具有佛手柑烷结构的有β佛手柑油烯(βbergamotene),只在抚芎中检测到。
       2.2.4 三环倍半萜藁本属植物中三环倍半萜的基本骨架有6种,分别是橄榄烷(maliane)、毕澄茄烷(cubebane)、胡椒烷(copane)、香木兰烷(aromadendrane)、柏木烷(cedrane)和广藿香烷(patchoulane)见图2。具有胡椒烷结构的有胡椒烯(古巴烯)(copaene),存在于大多数种类中,但含量甚微;具有毕澄茄烷的有毕澄茄油烯(cubebene),只存在于川芎中;具有香木兰烷结构的有香树烯(aromadendrene),存在于短片藁本、膜苞藁本、尖叶藁本和藁本中;具有柏木烷结构的有柏木烯(cedrene),其含氧衍生物有雪松烯醇(cedreneol),只见存在于川芎和藁本中,具有广藿香烷结构的有γ广藿香烯(patchoulene),存在于川芎、尖叶藁本和藁本中。
       2.3  三萜(triterpenoids)三贴在藁本属中鲜见报道,肖永庆等2002年进行川芎化学成分研究分离到一新化合物命名为川芎三萜(xiongterpene),其结构确定为熊果酸3对香豆素酸酯(3pcoumaroyloxyurs12en28oic acid),其基本骨架及结构见图3,该三萜属于五环三萜类。
       
  3 生物活性
       3.1 对平滑肌的抑制作用陈光娟等1987年报道藁本中性油有抑制离体兔小肠收缩振幅、抑制离体兔子宫张力的作用;还可以对抗组织胺、乙酰胆碱、烟碱、毒扁豆碱、酚托拉明和氯化钡引起的肠活动兴奋,对催产素引起的子宫肌张力增高;还可抑制小鼠小肠推进运动,抑制蓖麻油引起的小鼠腹泻,说明藁本中性油具有抑制肠及子宫平滑肌的作用[19]。
       3.2 对心、脑缺氧的保护作用汤臣廉等1992年提取藁本中性油发现其有镇静、镇痛、解热及抗炎作用,并用实验表明藁本中性油在常压和给予Iso增加心肌负荷常压情况下均能明显减慢小鼠耗氧速度,降低耗氧量和延长小鼠的生存时间,减小由NaNO2和KCN引起小鼠组织细胞民缺氧和程度,增加组织细胞在缺氧情况下的生存,且对脑缺血性缺氧情况下亦能延长小鼠的存活时间。表明藁本中性油对心、脑缺氧均有明显的保护作用。还能使因心肌缺血而产生的心电图中S点降低得以改善[20]。
       3.3 抗炎活性于德泉等1997年从中药藁本根茎中分离到的新的倍半萜类化合物藁本酚,一种没药烷衍生物,具有较强的免疫抑制和抗炎活性[21]。
         4 结语
       藁本属中的许多种类都是传统的中药,其中川芎和藁本为我国传统的中药药材,如川芎在临床上广泛用于治疗头痛、胸肋疼痛、经闭腹痛、跌打损伤、冠心病等。藁本为常用的祛风散寒止痛药,中医用于治疗风寒感冒,巅顶疼痛,风湿肢节痹痛,寒湿腹痛及疥癣等症[22]。但药用藁本的植物来源比较复杂,已生理活性研究的只限于川芎嗪和藁本内酯,而对该属萜类物质的活性研究很少,关于本属植物的组织培养与细胞生物学研究也鲜见报道。综上所述,进一步研究植物化学成分与生物活性的对应关系对于设计安全、高效的新型药物将有更大帮助;同时为在亲缘关系较近的植物中寻找新的药源提供化学依据。
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  基金项目:江苏省教育厅自然科学项目(No.03KJD180054)
       作者简介:赵利琴(1967),女(汉族),湖北黄石人,现任淮阴师范学院生物系讲师,硕士学位,主要从事植物学和生态学教学及科研工作.
       (淮阴师范学院,江苏 淮安 223000)
       收稿日期:20050508     

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