藜科植物三萜皂苷類化學(xué)成分研究與利用

馬 鑫，陳 雨，白 柏，馮 煦，梁敬鈺

(1.中國藥科大學(xué) 天然藥物化學(xué)研究室，江蘇 南京 211198； 2.江蘇省中國科學(xué)院 植物研究開發(fā)中心，江蘇 南京 210014；3.中國科學(xué)院南京分院 東臺(tái)灘涂研究院，江蘇 東臺(tái) 224200)

藜科(Chenopodiaceae)植物全世界共約130個(gè)屬1500余種, 廣泛分布于歐亞大陸、南北美洲、非洲和大洋洲的半干旱及鹽堿地區(qū)[1-3]。中國有藜科植物38屬184種(不包括外來種屬)[4],我國的藜科資源植物主要有菠菜屬(Spinacia)、鹽角草屬(Salicornia)、豬毛菜屬(Salsola)、堿蓬屬(Suaeda)、藜屬(Chenopodium)、地膚屬(Kochia)、駝絨藜屬(Ceratoides)、濱藜屬(Atriplex)、梭梭屬(Haloxylon)、假木賊屬(Anabasis)等[5]。

從藜科植物中分離得到的化合物主要有生物堿、甾體、萜類、黃酮、三萜等。近年來隨著分離技術(shù)和二維核磁共振譜技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的三萜皂苷從該科植物中分離得到。相關(guān)研究表明，三萜皂苷在藜科藥用植物中不僅含量高，而且具有多種生物活性，引起人們重視。

目前，從藜科植物中分離得到的三萜皂苷主要為齊墩果烷型，苷元分別有齊墩果酸、常春藤皂苷元、美商陸酸、Serjanic acid、降三萜等。

本文對從藜科植物中分離鑒定的三萜皂苷的結(jié)構(gòu)類型、植物分布、生物活性等方面進(jìn)行綜述與展望。

1 化學(xué)成分研究

藜科植物三萜皂苷及三萜皂苷元化合物見表1～12。

表1 藜科植物中的齊墩果酸型三萜皂苷(元)成分

續(xù)表1

表2 藜科植物中的常春藤皂苷元型三萜皂苷(元)成分

續(xù)表2

表3 藜科植物中的美商陸酸型三萜皂苷(元)成分

表4 藜科植物中的Serjanic acid型三萜皂苷(元)成分

表5 藜科植物中的棉根皂苷元型三萜皂苷(元)成分

表6 藜科植物中的3β,29α-dihydroxy-olean-12-en-28-oic acid型三萜皂苷成分

表7 藜科植物中的3β,22α-dihydroxy-olean-12-en-28-oic acid型三萜皂苷成分

表8 藜科植物中的longispinogenin型三萜皂苷(元)成分

表9 藜科植物中的saikogenin F型三萜皂苷(元)成分

表10 藜科植物中的模繞酸型三萜皂苷(元)成分

表11 藜科植物中的30-降齊墩果酸型三萜皂苷(元)成分

表12 藜科植物中的其他類型三萜皂苷(元)成分

2 藜科植物三萜皂苷的藥理活性

2.1 抗炎、抗過敏作用

地膚子水提物可降低小鼠單核巨噬系統(tǒng)的吞噬功能，醇提物可抑制炎癥和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型變態(tài)反應(yīng)。地膚子所含皂苷為止癢抗炎及抑制Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)的有效成分，而主要抗炎活性成分為地膚子皂苷Ⅱ及其苷元齊墩果酸。抗炎作用的機(jī)理與地膚子甲醇提取物顯著抑制脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子α(TNF-α)前列腺素E2(PGE2)一氧化氮(NO)等炎性遞質(zhì)的釋放有關(guān)[27]。

從藜麥種子中分得的3-O-β-D-glucopyranosyl oleanolic acid具有較強(qiáng)的抗炎活性[28]。

從Anabasis setifera中分得的3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→4)-β-D——galactopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl sophradiol可抑制環(huán)氧化酶(COX-1和COX-2)[26]。

2.2 降糖作用

戴岳等[29]對地膚子總皂苷降糖作用的研究顯示，地膚子總皂苷灌胃給藥，對正常小鼠血糖無明顯影響，高劑量使血糖略有升高，但能降低四氧嘧啶所致高血糖小鼠的血糖水平;地膚子總皂苷明顯抑制灌胃葡萄糖引起的小鼠血糖升高，而對腹腔注射葡萄糖所致小鼠血糖上升無顯著影響，并呈劑量依賴性抑制正常小鼠胃排空對地膚子正丁醇提取物降糖作用的研究顯示[30]，正丁醇提取物灌胃能顯著抑制小鼠胃排空和降低四氧嘧啶所致高血糖小鼠的血糖水平，正丁醇提取物能濃度依賴性地減少大鼠小腸對葡萄糖的吸收其降糖機(jī)制可能與抑制糖在胃腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)或吸收有關(guān)。

2.3 抗微生物作用

Woldemichael[31]等對藜麥的研究表明，藜麥粗皂苷混合物在50 μg/mL可抑制白色念球菌生長，而單體皂苷活性很低或活性，表明可能皂苷之間存在協(xié)同作用。3-O-β-D-glucopyranosyl l-(1→3)-α-L-arabinopyranosyl hederagenin 28-O-β-D-glucopyranosyl ester，3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-α-L-arabinopyranosyl phytolaccagenic acid 28-O-β-D-glucopyranosyl ester抗菌活性。]皂苷的抗真菌活性通常比其苷元的活性低，同時(shí)苷元的抗真菌活性與苷元骨架上的官能團(tuán)有直接關(guān)系[7]。

2.4 溶血作用

Woldemichael[31]等研究藜麥發(fā)現(xiàn)單糖鏈皂苷的溶血活性高于雙糖鏈皂苷的，雙糖鏈皂苷如在28位連4個(gè)糖，3位連一個(gè)糖也具有一定的溶血作用。Voutquenne等認(rèn)溶血活性與糖鏈上糖的個(gè)數(shù)以及3位是否含有糖鏈或者苷元骨架上是否含有官能團(tuán)如羧基或16位羥基等有關(guān)，28位自由羧基的存在對皂苷的細(xì)胞毒活性有直接的影響。

2.5 抑制胃排空活性

Momordin Ic[32]可顯著抑制胃排空，12.5～50 mg/kg對1.5%羧甲基纖維素鈉負(fù)荷小鼠胃排空抑制率可達(dá)8.4%～60.6%，50 mg/kg對40%葡萄糖負(fù)荷小鼠胃排空抑制率可達(dá)42%，對牛奶負(fù)荷小鼠胃排空抑制率可達(dá)36.4%，對60%乙醇負(fù)荷小鼠胃排空抑制率可達(dá)37.2%。

2.6 滅螺活性

藜麥種皮[33]用堿處理將雙糖苷轉(zhuǎn)化成單糖苷，滅螺活性顯著增加，33 mg/mL 24 h，可100%殺死Pomacea canaliculata snails，而雙糖苷幾乎無活性。藜麥中的單糖苷在較高濃度54 mg/mL時(shí)對金魚和羅非魚沒有毒性，而市售的滅螺劑殺Pomacea canaliculata snails同時(shí)也會(huì)殺死魚。Ricardo San Mart1′n等還發(fā)現(xiàn)滅螺活性可能與堿處理后形成更多的憎水化合物與Pomacea canaliculata snails中的膽固醇有更好的親和力有關(guān)。

3 結(jié) 語

我國藜科植物分布廣泛，產(chǎn)量高，資源豐富。目前，從藜科中分離得到的三萜皂苷類成分正在逐漸增多，某些三萜皂苷還具有較好的生物活性，如抗炎、抗過敏、降糖、抗微生物等活性。但研究報(bào)道大部分是對其總提取物進(jìn)行藥理活性研究，各類藥理活性的物質(zhì)基礎(chǔ)并不明確，活性成分的作用機(jī)制也不清楚。因此需要進(jìn)一步研究其化學(xué)成分與各類藥理活性的關(guān)系，闡明其活性物質(zhì)基礎(chǔ)及活性物質(zhì)的作用機(jī)制，為其臨床用藥和藥材的質(zhì)量控制提供依據(jù)。另外，藜科生物活性成分的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究與應(yīng)用較少，應(yīng)加快提取分離技術(shù)工廠化的步伐,利用植物細(xì)胞和組織培養(yǎng)等生物技術(shù),對植物資源進(jìn)行快速繁殖和集約化栽培,滿足工廠化對原材料的需求。同時(shí)以活性物質(zhì)為先導(dǎo)化合物,進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,合成一系列結(jié)構(gòu)相似、活性高的化合物,為新藥的研究與開發(fā)提供依據(jù)。

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