文殊蘭屬植物化學成分提取分離及其生物活性

張 潔

(哈爾濱商業(yè)大學生命科學與環(huán)境科學研究中心，哈爾濱150076)

文殊蘭屬植物是石蒜科中的一個大族，約有150多個種，主要分布于溫帶、亞熱帶地區(qū).在我國文殊蘭屬植物僅分布兩種:文殊蘭(C.asiaticum L.var.sinicum Baker)和西南文殊蘭(C.Latifolium L.).文殊蘭屬植物很早就在民間被廣泛應(yīng)用，在印度民間用于泌尿系統(tǒng)疾病的治療，在馬達加斯加用于治療皮膚病，在我國用于治療腰痛、跌打損傷、皮膚潰瘍和淋巴結(jié)炎等［1］.現(xiàn)代研究表明，文殊蘭屬植物中含有多種化學成分和廣泛的藥理學活性［2］.本文通過查閱近些年來國內(nèi)外文殊蘭屬植物的報道文獻，首次對該屬植物的化學成分及藥理活性進行了綜述.

1 化學成分

1.1 生物堿類化合物

生物堿是文殊蘭屬植物主要的化學成分之一，該屬植物中所含的生物堿也基本代表了石蒜科生物堿的特征.從文殊蘭屬植物中分離得到的生物堿種類繁多，且大部分是雜環(huán)衍生物，但其基本骨架主要有3種:N－(3，4－二氧芐基)－4－O－苯乙胺、吡咯并菲啶、5，10b－橋亞基菲啶.這3種基本骨架通過氧化、脫氫、環(huán)化、O，N－甲基化、?；确磻?yīng)，又形成以下9種結(jié)構(gòu)母核:N－(3，4－二氧芐基)－4－O－菲啶(I)、吡咯并菲啶(II)、石蒜寧堿(lycorenine，III)、5，10b － 環(huán)氧 － 菲啶(IV)、1，2－環(huán)氧－5，10b－橋亞乙基菲啶(V)、漳州水仙堿(pretazettine，VI)、恩其明(ungermine，VII)、cripowelline(VIII)、crinofolidine(IX).目前，已從文殊蘭屬植物中分離得到40多種屬于上述9種結(jié)構(gòu)母核的生物堿［3］.

溫倩［4］從我國僅有的兩種文殊蘭屬植物之一文殊蘭中分離得到了5種生物堿結(jié)構(gòu)類型:1)吡咯并菲啶型，如石蒜堿;2)5，10b－橋亞基菲啶型，如文殊蘭胺;3)多花水仙堿型;4)菲啶型;5)小檗堿型.其中小檗堿型生物堿是從文殊蘭屬中首次發(fā)現(xiàn)的生物堿結(jié)構(gòu)類型.而西南文殊蘭中未發(fā)現(xiàn)5，10b－橋亞基菲啶型和小檗堿型這兩種生物堿，主要為吡咯并菲啶型、菲啶型、石蒜寧堿型和多花水仙素堿型.

趙斌等［2］采用反相高效液相色譜法對文殊蘭藥材不同部位的石蒜堿的含量進行了測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)文殊蘭的鱗莖石蒜堿含量最高，葉次之，果實中含量最低.

目前，文殊蘭屬植物中的生物堿提取方法主要有連續(xù)溶劑提取法、堿化－有機溶劑滲濾法和醇水提取法［3］.連續(xù)溶劑提取法是分別用不同極性的有機溶劑連續(xù)回流提取，如用石油醚、氯仿、乙醇可分得弱、中、強3個不同極性的生物堿粗提物;堿化－有機溶劑滲濾法可得到親脂性生物堿，該法是先用堿性溶劑將藥材潤濕，再用有機溶劑提取.該法也可將堿性不同的生物堿分開，由于弱堿性生物堿難以鹽的形式存在，用稀酸潤濕后，再用有機溶劑提取即可.醇水提取法可分離親脂性生物堿和親水性生物堿.方法是用95%乙醇提取后濃縮，再用礦酸酸化，乙醚萃取脫脂，水層用氨水堿化得親水性生物堿，再用氯仿萃取得親脂性生物堿.

生物堿的分離方法有硅膠柱層析，中性氧化鋁柱層析，Sephadex LH－20柱層析以及pH值精制的正(反)相逆流液滴層析.不同性質(zhì)的生物堿用不同的方法分離.

1.2 非生物堿類化合物

文殊蘭屬植物中非生物堿類成分的研究報道很少，目前已發(fā)現(xiàn)有黃酮類、酚類、脂肪酸類、酰胺類、甾醇類和多糖類成分［1］.

1.2.1 黃酮類

文殊蘭中的黃酮類化合物有(2S)－7，3＇－dihydroxy－4＇－methoxyflavan(具有黃烷骨架)、7－羥基二氫黃酮(淡黃色無定形粉末，溶于甲醇)、4＇，7－二羥基黃酮.

黃酮類化合物的提取方法主要有3種:1)溶劑提取法.該法是利用黃酮類化合物與別物質(zhì)的極性不同，選用不同溶劑進行萃取從而達到提取分離的目的，常用提取溶劑為甲醇和乙醇.2)堿提醇沉法.該法是由于黃酮類化合物大多具有酚羥基，有弱極性，易溶于堿水，再將堿提取液調(diào)成酸性即可沉淀析出黃酮苷類.3)炭粉吸附法.該法是利用活性炭吸附黃酮苷類化合物，主要用于含量較高的黃酮苷類的富集.

黃酮類化合物常用的分離方法有柱色譜法、梯度pH值萃取法、金屬鹽絡(luò)合法.柱色譜法又包括硅膠柱層析法、聚酰胺柱層析法和葡聚糖凝膠柱層析法等.

1.2.2 酚類化合物

文殊蘭中已知的酚類化合物有咖啡酸、對－香豆酸、4－羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸乙酯、原兒茶醛和對羥基苯甲醛等.酚類化合物的提取方法有乙醇加熱回流法、堿提酸沉法、超臨界 CO2萃取法［5］.酚類化合物的分離純化方法有大孔樹脂吸附法、柱層析法.其中柱層析法包括硅膠柱層析、AB－8型大孔吸附樹脂柱層析、聚酰胺柱層析、TSKgel Toyopearl HW－40柱層析和制備硅膠薄層層析法等.

1.2.3 脂肪酸類

符佳海［6］等用超臨界CO2萃取法從文殊蘭干粉中萃取文殊蘭精油，并對文殊蘭精油進行了GC－MS分析，共鑒定出了27種化學物質(zhì)，主要為(Z，Z)－9，12－十八碳二烯酸(亞油酸)和 n－棕櫚酸，相對含量分別占16.89%和7.91%，且兩者都為不飽和脂肪酸.另外，還有少量的反式－13－十八碳二烯酸、二十碳烷、四十三烷、棕櫚酸－2－甲基丙酯、2，6，10－三甲基十四烷、22－二十三烯酸、E，E，Z －1，3，12 － 十九三烯 －5，14 － 二醇等.提取脂肪酸類化合物可用溶劑提取法，如采用乙醚、石油醚或環(huán)己烷進行提取，也可采用二氧化碳超臨界提取法;脂肪酸類化合物的純化方法有低溫結(jié)晶法、尿素包合法、分子蒸餾法、吸附分離法、硝酸銀絡(luò)合法、膜分離法、脂肪酶濃縮法、超臨界流體萃取法以及以上技術(shù)的復合聯(lián)用法［7］.

1.2.4 酰胺和胺類化合物

孫倩［1］從文殊蘭鱗莖的乙醇提取物中分離鑒定出了N－cis－coumaroyltyramine、N－反式－香豆酰酪胺、N－反式－咖啡酰酪胺、對氨基苯甲醛等酰胺和胺類化合物.該類化合物主要是從氯仿和乙酸乙酯部位提取，利用反復硅膠柱層析和Sephadexl H－20等分離純化得到的.

此外，已從文殊蘭中分離得到的化合物還有正丁基吡喃果糖苷、豆甾醇、豆甾醇苷、β－胡蘿卜苷、β－谷甾醇等.

2 藥理作用

現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)文殊蘭在抗腫瘤［8］、抗血小板聚集、解熱鎮(zhèn)痛、抗菌抗病毒及對心血管系統(tǒng)方面等都有作用［9］.

2.1 抗腫瘤作用

孫倩［1］研究發(fā)現(xiàn)石蒜堿、恩其明和文殊蘭胺對人肺癌細胞(A549)、人T細胞白血病細胞(6TCEM)、人腸癌細胞(Lovo)和人白血病細胞(HL－60)4種腫瘤細胞均顯示出顯著的抑制作用.石蒜堿對這4種瘤株的半數(shù)抑制濃度分別為0.652、0.591、1.42、0.169 μg/mL.恩其明的 IC50值分別為0.425、13.10、3.89、0.628 μg/mL.文殊蘭胺的 IC50值分別為 15.90、4.30、2.82、1.70 μg/mL.石蒜堿抑制腫瘤細胞增殖的機制比較復雜，可能與其能提高Bax的表達，降低Bcl－2的表達有關(guān).此外，石蒜堿經(jīng)過結(jié)構(gòu)改造的石蒜內(nèi)銨對小鼠艾氏腹水癌、腹水型肝癌、小鼠淋巴白血病細胞(L1210)等多種瘤株也有明顯療效，其抗腫瘤作用甚至顯著優(yōu)于石蒜堿［8］.

石蒜堿、palmilycorine、crifoline、crifolide 具有抑制腫瘤細胞的活性;石蒜堿－1－O－β－D－葡萄糖苷能激活腹水瘤細胞、脾淋巴細胞和肥大細胞的形成;hippadine能通過細胞膜固定作用激活S180腹水瘤細胞［3］.體外實驗表明，石蒜堿對人乳腺癌細胞、人結(jié)腸癌細胞、人離體鼻咽癌細胞等有明顯的抑制作用，其作用機制可能是抑制DNA和蛋白質(zhì)的合成［8］.

2.2 抗血小板聚集作用

小檗堿型生物堿類化合物crinuma quine對由花生四烯酸(AA)、二磷酸腺苷(ADP)、血小板激活因子(PAF)誘導的血小板聚集都有一定的抑制作用，而且對于由后兩者誘導劑誘導的血小板聚集有明顯的抑制作用，IC50值分別為 252.1、221.4 μmol/L［1］.

2.3 鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜及解熱作用

文殊蘭屬植物中一些生物堿有類似于嗎啡、可待因的結(jié)構(gòu)，因而具有止痛作用.如石蒜堿能加強延胡索乙素及嗎啡的鎮(zhèn)痛作用.石蒜堿還能延長巴比妥類藥物的睡眠時間，因而具有鎮(zhèn)靜作用［1］.對人工致熱的家兔皮下注射或靜脈注射石蒜堿能起到明顯的解熱作用;大鼠下注射或靜脈注射石蒜堿能在90 min內(nèi)將大鼠體溫降至最低，并與氨基比林有協(xié)同作用［10－11］.

2.4 抗菌和抗病毒作用

研究表明石蒜堿不僅能抑制微生物及寄生蟲生長，還具有抗真菌和抗病毒的作用［12－13］.符佳海等［6］采用生長速率法測定了文殊蘭粗提物及精油對芒果蒂病菌、香蕉炭疽、香蕉枯萎病菌、水稻紋枯病菌和椰子灰斑病菌這5種病原真菌的抑菌活性.結(jié)果表明，文殊蘭粗提物及文殊蘭精油都有抑菌活性，抑菌率都明顯高于對照組.而且發(fā)現(xiàn)文殊蘭精油比粗提物的抑菌效果更好，精油對供試菌株的EC50均小于1.0 mg/mL.具有兩個羥基和一個六氫吲哚結(jié)構(gòu)的文殊蘭屬植物生物堿具有抗皰疹病毒的作用，其作用機理為抑制細胞有絲分裂及細胞絲伸長，并抑制細胞DNA復制［1］.

2.5 對心血管系統(tǒng)的作用

實驗證明，石蒜堿對蟾蜍心臟有先興奮后抑制的作用.對麻醉大鼠、貓、犬及兔均有降壓作用，其機制為直接擴張外周血管及抑制心臟.二氫石蒜堿可減弱腎上腺素的升壓作用，其降壓機制主要是阻止兒茶酚胺的釋放，但對大鼠去甲腎上腺素的升壓作用無顯著影響［1］.

2.6 抗過敏反應(yīng)

文殊蘭中的生物堿和西南文殊蘭的總提取物都有抗過敏反應(yīng)的作用.磷脂酰石蒜堿通過與葡聚糖的聯(lián)合作用顯著保護由吐溫－80引起的肥大細胞脫顆粒，其機理是調(diào)節(jié)細胞膜內(nèi)外Ca2+的濃度，從而抑制過敏物質(zhì)的釋放，從而治療過敏反應(yīng)［3］.

2.7 毒性

文殊蘭屬植物中含有一類有毒生物堿菲啶衍生物，誤食可引起厭食和惡心嘔吐，甚至會引起因中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹和虛脫而導致的死亡;小鼠皮下注射、灌服和腹腔注射石蒜堿的LD50分別為145、344 和 112.2 mg/kg［14－17］.

3 結(jié)語

綜上所述，文殊蘭屬植物含有生物堿類、黃酮類、酚類等多種化學成分和抗腫瘤、抗病毒、解熱鎮(zhèn)痛等藥理作用.文殊蘭屬植物作為石蒜科植物的主要分支，具有良好的藥用價值和觀賞價值，尤其是其中的石蒜堿已經(jīng)被證明有著廣泛的藥理活性，如石蒜堿具有抑制腫瘤細胞的活性;石蒜堿－1－O－β－D－葡萄糖苷能激活腹水瘤細胞、脾淋巴細胞和肥大細胞等;石蒜堿還能抑制鼠細胞中DNA和蛋白質(zhì)的合成;磷脂酰石蒜堿能抑制過敏物質(zhì)的釋放.然而，該屬植物所含的其他化學成分及其藥理作用的研究報道并不多.因此，進一步闡明該屬植物所包含的化學成分及其藥理作用和主要機制是非常有必要的.對文殊蘭屬植物系統(tǒng)和全面的研究也將為天然藥物的開發(fā)奠定理論基礎(chǔ).

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