蒿屬植物中黃酮類成分及其藥理活性的研究進展

劉云鶴，司雨，焦玉鳳，張慶賀，李平亞，劉金平，王鐘瑤※

（1.吉林大學(xué)藥學(xué)院，吉林 長春 130021；2.吉林大學(xué)天然藥物研究中心，吉林 長春 130021；3.長春中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，吉林 長春 130021）

菊科（Compositae）管狀花亞科（Carduoideae）蒿屬（Artemisia）多為1、2年生或多年生草本，約300 余種，我國有186 個種、44 個變種分布于全國各地[1]。蒿屬植物具有清熱解毒、抗菌消炎的功效，臨床上主要用于治療瘧疾、痛經(jīng)、閉經(jīng)等癥[2]，其次生代謝產(chǎn)物（黃酮類、萜類、香豆素類等成分）具有較高的研究價值。黃酮類物質(zhì)是蒿屬植物的一類重要有機化學(xué)成分，引起了國內(nèi)、外的重視，研究進展較快[3]。本文對近10年來國內(nèi)、外有關(guān)蒿屬植物的黃酮類成分及其藥理活性研究進行了綜述，旨在為蒿屬植物中黃酮類物質(zhì)的進一步研究與開發(fā)應(yīng)用提供參考。

1 化學(xué)成分

1.1 黃酮類

黃酮類化合物是指2 個苯環(huán)（A-與B-環(huán)）通過中央三碳原子相互連接，即具有C6-C3-C6基本母核結(jié)構(gòu)的一系列化合物。根據(jù)中央三碳鏈的氧化程度、是否構(gòu)成環(huán)狀以及B-環(huán)連接位置，蒿屬植物中黃酮類化合物可分為黃酮類、黃酮醇類、二氫黃酮類以及二氫黃酮醇類，包括苷元91 種、苷類55 種等多種結(jié)構(gòu)類型[4]。

蒿屬植物中黃酮類化合物有75 種。其中，苷元40 種，以木犀草素、芹菜素、金圣草黃素和棕矢車菊素居多，結(jié)構(gòu)特征是A、B 環(huán)上常見被羥基或甲氧基取代；A環(huán)5 位為取代最多的位點，8 位為取代最少的位點；B 環(huán)的6′位之外的8 個位點都為取代位點；氧代數(shù)目為2～6 個。黃酮苷35 種（單糖苷22 種、雙糖苷13 種），苷鍵主要分布在A環(huán)上 5、6、7 位；單糖主要有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖，雙糖主要有蕓香糖等。母核見圖1，各結(jié)構(gòu)和來源見表1。

圖1 蒿屬植物中黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)母核Fig.1 Structural skeleton of flavonoids from Ctvgokukc

表1 蒿屬植物中黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)及來源Table 1 The structure and source of flavonoids from Artemisia

續(xù)表1

續(xù)表1

續(xù)表1

續(xù)表1

1.2 黃酮醇類

蒿屬植物中報道的黃酮醇類化合物有47 種。含苷元29 種（主要為槲皮素、山萘酚、異鼠李素），結(jié)構(gòu)特征是 A 環(huán) 8 位、B 環(huán) 2′位、6′位無取代；C 環(huán) 3 位多為甲氧基取代；氧代數(shù)目為4～6 個。黃酮醇苷共18 種，皆為氧苷。苷鍵大部分位于A 環(huán)3 位；常見的有新橙皮糖、刺槐雙糖、龍膽雙糖等雙糖。母核見圖2，各結(jié)構(gòu)和來源見表2。

圖2 蒿屬植物中黃酮醇類化合物的結(jié)構(gòu)母核Fig.2 Structural skeleton of flavonols substituent from Ctvgokukc

1.3 二氫黃酮類

蒿屬植物中發(fā)現(xiàn)的二氫黃酮類化合物共13 種。含苷元11 種（主要為圣草酚），結(jié)構(gòu)特征是A 環(huán)8 位、B環(huán) 2′和 5′位、6′位無取代；氧代數(shù)目為 3 或 4 個；C2為手性碳，且均為S 構(gòu)型。二氫黃酮苷包括香蜂草苷和圣草酚-7-O-葡萄糖苷。母核見圖3，各結(jié)構(gòu)和來源見表3。

圖3 蒿屬植物中二氫黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)母核Fig.3 Structural skeleton of flavanones from Ctvgokukc

表2 蒿屬植物中黃酮醇類化合物的結(jié)構(gòu)及來源Table 2 The structure and source of flavonols from Ctvgokukc

續(xù)表2

續(xù)表2

續(xù)表2

1.4 二氫黃酮醇類

蒿屬植物中發(fā)現(xiàn)的二氫黃酮醇類化合物共有7種。結(jié)構(gòu)特征是氧代個數(shù)最多的為6 個，取代基位置為A環(huán)6 位、8 位以及B環(huán)2′位；骨架中有2 個手性碳中心，均為2R、3S 構(gòu)型。母核見圖4，各結(jié)構(gòu)和來源見表4。

1.5 其他黃酮類

蒿屬植物中還發(fā)現(xiàn)了異黃酮和黃烷類等其它結(jié)構(gòu)類型的黃酮（圖5），包括來源于奇蒿[25]的刺芒柄花素（Formononetin）、毛蕊異黃酮（Calycosin）和來源于茵陳蒿[16,41]的(-)-表阿夫兒茶精[(-)-Epiafzelechin]、茵陳色原酮（Capillarism）。

表4 蒿屬植物中二氫黃酮醇類化合物的結(jié)構(gòu)及來源Table 4 The structure and source of flavanonols from Ctvgokukc

圖5 蒿屬植物中的其他黃酮類成分Fig.5 Other flavonoids isolated from Ctvgokukc

2 藥理活性

2.1 抗癌

蒿屬植物中的黃酮類物質(zhì)具有較為廣泛的抗腫瘤作用。例如，化合物15、24 對人子宮內(nèi)膜癌Hec1A 細(xì)胞株具較好的抑制作用，且強于順鉑[43,63]；化合物19、31、34 對人宮頸癌HeLa 細(xì)胞系也顯示了較強的細(xì)胞毒性[39,46]；而化合物4 和84 對人肺癌細(xì)胞系A(chǔ)-549 呈現(xiàn)出較好的抑制作用[8,11]；此外，在抗胰腺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌等方面，化合物4和76具有類似的作用[11,53]。

2.2 抗糖尿病及其并發(fā)癥

高血糖可增加醛糖還原酶（AR）相關(guān)的多元醇途徑速率而導(dǎo)致糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生。白蓮蒿中化合物21、122 和 113[15]，以及山地蒿中化合物 19、31、102、113、114[35]，均為較好的醛糖還原酶（AR）抑制劑。構(gòu)效關(guān)系研究表明：同一黃酮的單糖苷活性強于雙糖苷，A、C 環(huán)相同的情況下，B 環(huán)上甲氧基會減弱其活性。

2.3 抗病原微生物活性

化合物78 對牙周致病菌、氯喹惡性瘧原蟲FcB1株均具有抑制作用[19-20]，且其與青蒿素聯(lián)用可增強抗瘧活性[20]。化合物43 和83 對氯喹敏感的瘧原蟲HB3株具有較好的抑制作用[49]。

2.4 抗炎活性

Li 等[42]報道了化合物83 和93 對脂多糖誘導(dǎo)的小鼠全身炎癥反應(yīng)綜合征的保護作用，其抗炎機制可能是抑制 IL-1 、IL-6 和 MCP-1 釋放。Wang 等[52]發(fā)現(xiàn)化合物 15、26、69、70、83 均可有效控制大鼠足部腫脹體積。Qnais 等[66]證明了化合物15 和105 可劑量依賴性抑制角叉菜膠誘導(dǎo)的大鼠足部水腫，具有鎮(zhèn)痛和抗炎活性。

2.5 其他活性

此外，蒿屬黃酮類成分還具有抗凝、抗肥胖、抗動脈粥樣硬化、腎保護等作用。例如，化合物39 和63 體外都可延長凝血酶原時間，顯示出較好的抗凝活性[48]；化合物15 在體外可顯著抑制3T3-L1 脂肪細(xì)胞的分化，從而達到抑制脂質(zhì)積累和脂肪形成的效果，具有潛在的抗肥胖活性[67]；化合物15 還可通過減弱PI3K 等通路抑制人動脈平滑肌細(xì)胞增殖和遷移而具有抗動脈粥樣硬化作用[68]；A.asiatica 提取物以及化合物15 對順鉑引起的腎毒性具有保護作用[29]。

3 總結(jié)

綜上所述，蒿屬植物中黃酮類物質(zhì)含量較為豐富，結(jié)構(gòu)類型多種多樣，是蒿屬植物中重要的次生代謝物，開展該類物質(zhì)的研究，對發(fā)現(xiàn)新的活性成分具有重要意義。目前發(fā)現(xiàn)的黃酮類物質(zhì)結(jié)構(gòu)母核以黃酮和黃酮醇為主；取代基以羥基和甲氧基為主；取代位點最廣泛的為A 環(huán)上的5 位；黃酮苷以氧苷為主；苷鍵位點大多數(shù)在 A 環(huán)的3 位及7 位上。黃酮類化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)對藥理活性會產(chǎn)生不同影響，其構(gòu)效關(guān)系有待進一步確證[69]。蒿屬植物黃酮類成分具有較好的抗腫瘤、抗糖尿病并發(fā)癥和抗炎等活性，具有廣闊的開發(fā)前景，但其作用機制還有待深入研究，藥用范圍有待進一步擴大，毒副作用也有待確證。本文可為蒿屬植物中黃酮類物質(zhì)的進一步研究與開發(fā)提供重要參考。