八角屬植物萜類成分及其藥理活性研究進(jìn)展*

鄧富聲，賈學(xué)恭，黃園園，陳興廣，袁經(jīng)權(quán)

（廣西中醫(yī)藥大學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，廣西 南寧530200）

八角屬IlliciumLinn.為木蘭科八角屬植物，該屬植物在全球共有34種，大多數(shù)分布在亞洲的東部和東南部，少數(shù)分布在美洲東南部和中南美洲，我國(guó)有28種、2變種，其中19種為中國(guó)特有［1］。八角屬植物為天然藥用植物，可用于治療風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎及跌打損傷、外傷性出血等癥［1］。八角屬植物主要含有揮發(fā)油、萜類、黃酮類等成分。其中，萜類成分為其主要成分，是該屬化學(xué)成分的研究熱點(diǎn)，以倍半萜類成分種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為八角屬植物的特征成分。此外，還有二萜、三萜等成分［2］。八角屬植物的提取物及萜類成分具有多種活性，如抗菌、抗氧化、抗炎、營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)等［2］。在此，總結(jié)了2011年至2021年對(duì)八角屬萜類成分及其藥理活性的研究進(jìn)展，以促進(jìn)八角屬植物的綜合利用。

1 萜類成分

1.1 單萜（化合物1-5）

八角屬植物中發(fā)現(xiàn)的單帖為薄荷烷型單萜骨架，由1個(gè)異丙基和1個(gè)甲基環(huán)己烷組成，目前有5類。詳見(jiàn)表1，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1。

圖1 八角屬單萜類化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.1 Chemical structures of monoterpenoids from genus Illicium

表1 八角屬單萜類化合物Tab.1 Monoterpenoids from genus Illicium

1.2 倍半萜（化合物6-67）

八角屬植物中發(fā)現(xiàn)的倍半萜類化合物種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，詳見(jiàn)表2和圖2。細(xì)分為9類不同結(jié)構(gòu)，分別為單環(huán)金合歡烷型、吉瑪烷型、花側(cè)柏烷型、菖蒲烷型、倍 半 蒈 烷 型、Azulene型、seco-prezizaane型、Allocedrane型、Chamipinene型。其中，單環(huán)金合歡烷型倍半萜通常由焦磷酸金合歡的C6-C11成鍵環(huán)合成1個(gè)六元環(huán)結(jié)構(gòu)；吉瑪烷型倍半萜的碳骨架母核中包含1個(gè)特有的十元大環(huán)結(jié)構(gòu)，構(gòu)型較復(fù)雜；花側(cè)柏烷型倍半萜是1個(gè)五元環(huán)和六元環(huán)相連，2號(hào)位上連有2個(gè)甲基的雙環(huán)連環(huán)倍半萜；菖蒲烷型倍半萜是1個(gè)五元環(huán)螺六元環(huán)的雙環(huán)螺環(huán)倍半萜；倍半蒈烷型倍半萜是1個(gè)三元環(huán)并六元環(huán)的雙環(huán)倍半萜；Azulene型倍半萜屬薁類化合物，是由五元環(huán)的環(huán)戊二烯負(fù)離子與七元環(huán)的環(huán)庚三烯正離子駢合而成，具有一定芳香性；seco-prezizaane型倍半萜結(jié)構(gòu)變化多樣，根據(jù)其結(jié)構(gòu)骨架不同又分為以下亞型：Anisatin亞型、Majucin亞型、Floridanolide亞型、Pseudoanisatin亞型、Pseudomajucin亞型、Tashironin亞型、Cycloparvifloralone亞型、Anislactone亞型及其他亞型［26］等；Allo-cedrane型倍半萜是5/6/6三環(huán)系統(tǒng)組成的三環(huán)倍半萜；Chamipinene型倍半萜是新的具有6/6/5三碳環(huán)骨架的seco-prezizaane型倍半萜的生物合成前體結(jié)構(gòu)。

圖2 八角屬倍半萜類化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.2 Chemical structures of sesquiterpenoids from genus Illicium

表2 八角屬倍半萜類化合物Tab.2 Sesquiterpenoids from genus Illicium

化合物9-11是首次從八角屬植物中提取分離到的吉瑪烷型倍半萜［4］；化合物57是首次從八角屬植物中發(fā)現(xiàn)的seco-prezizaane型降倍半萜內(nèi)酯［21］；化合物59具有5/5/6三環(huán)骨架，是一個(gè)新的seco-prezizaane型倍半萜類成分［15］；化合物66是一種新的具有6/6/5三碳環(huán)骨架的seco-prezizaane型倍半萜的生物合成前體；化合物67是首次從八角屬植物中發(fā)現(xiàn)的由6/4/6三環(huán)系統(tǒng)組成的Chamipinene型倍半萜［25］。

1.3 二萜（化合物68-78）

八角屬植物二萜成分主要為松香烷型二萜，C-4位存在一個(gè)偕二甲基，分別對(duì)應(yīng)C-18（α），C-18（β）；C-5位氫為α構(gòu)型；C-8位氫為β構(gòu)型；C-9位氫為α構(gòu)型；C-10位為β甲基；C-13位同時(shí)有一個(gè)處于α構(gòu)型的異丙基。二萜類化合物見(jiàn)表3，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖3。

圖3 八角屬二萜類化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.3 Chemical structures of diterpenoids from genus Illicium

表3 八角屬二萜類化合物Tab.3 Diterpenoids from genus Illicium

1.4 三萜（化合物79-80）

八角屬植物的三萜成分以環(huán)阿屯烷型三萜為主，是環(huán)氧角鯊烯經(jīng)椅船-椅構(gòu)象式環(huán)合而成，其13位、14位分別連有β-CH3、α-CH3，10位甲基（C-19）與9位脫氫形成三元環(huán)，C-20為R構(gòu)型，A/B環(huán)、B/C環(huán)、C/D環(huán)均為反式，其中裂環(huán)環(huán)阿屯烷型三萜A環(huán)開(kāi)裂。詳見(jiàn)表4和圖4。

圖4 八角屬三萜類化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.4 Chemical structures of triterpenoids from genus Illicium

表4 八角屬三萜類化合物Tab.4 Triterpenoids from genus Illicium

2 藥理活性

2.1 抗柯薩奇病毒B3型

化合物66對(duì)柯薩奇病毒B3型的選擇性指數(shù)（SI）為7.0，半數(shù)抑制濃度（IC50）為11.1 μmol/L［24］?；衔?6、化合物63和化合物64有中等抗柯薩奇病毒B3型的活性，IC50分別為40.5，66.67，91.07 μmol/L［8］?；?物68和 化合 物69的IC50分別 為17.4 μmol/L和12.8 μmol/L，C-19位上的羰基是抗柯薩奇病毒B3型活性的關(guān)鍵［15］。

2.2 抗乙型肝炎病毒（HBV）

化合物47對(duì)乙型肝炎病毒表面抗原（HBsAg）和乙型肝炎病毒e抗原（HBeAg）分泌物的抑制率分別為（26.75±0.58）%和（11.30±3.19）%，說(shuō)明其具有較弱的 抗HBV活 性［17］?；?合 物60和 化 合 物61通 過(guò) 對(duì)HepG2.2.15細(xì)胞HBV轉(zhuǎn)染的評(píng)價(jià)，在64.94 μmol/L和61.35 μmol/L的濃度下，對(duì)HBsAg和HBeAg的抑制率 分 別 為（28.85±3.15）%與（17.53±1.81）%和（37.93±2.74）%與（23.47±9.52）%［17］?；衔?7和化合物18通過(guò)對(duì)HepG2.2.15細(xì)胞HBV轉(zhuǎn)染的評(píng)價(jià)，在68.00 μmol/L和68.50 μmol/L的濃度下，對(duì)HBsAg和HBeAg的抑制率分別為（30.08±3.09）%與（11.43±1.92）%和（7.88±1.21）%與（16.96±4.24）%［12］。

2.3 營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)

對(duì)化合物9和化合物11人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系SH-SY5Y細(xì)胞的增殖活性進(jìn)行評(píng)價(jià)，化合物9（62.5 μmol/L）和化合物11（15.6 μmol/L）干預(yù)培養(yǎng)SH-SY5Y細(xì)胞48 h，分別增殖了36.2%和45.8%。結(jié)果表明化合物9和化合物11均對(duì)SH-SY5Y細(xì)胞的增殖活性，其具有較弱的營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)活性［4］。假地楓皮根皮提取液對(duì)經(jīng)神經(jīng)生長(zhǎng)因子誘導(dǎo)的嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞（PC12）的增殖及未分化PC12細(xì)胞凸起的生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用［29］。

2.4 抗炎

化合物6影響血小板活化因子刺激的大鼠中性粒細(xì)胞β-葡萄糖醛酸酶的釋放，通過(guò)MTT比色法計(jì)算得IC50為（2.10±0.40）μmol/L［6］?；衔?9和化合物80對(duì)脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的炎癥RAW264.7細(xì)胞腫瘤壞死因子-α（TNF-α）分泌的影響，化合物79和化合物80對(duì)TNF-α的抑制率分別為90%和85%；對(duì)LPS誘導(dǎo)的炎癥RAW264.7細(xì)胞核因子激活的B細(xì)胞的κ-輕鏈增強(qiáng)（NF-κB）分泌的影響，化合物79和化合物80在質(zhì)量濃度分別為10 μg/mL和20 μg/mL時(shí)能大幅減少NF-κB分泌［28］?；衔?5的IC50為26.9 μmol/L。化合物24、化合物25和化合物26有抗炎活性，IC50分別為8.49，9.80，10.7 μmol/L?；?合 物76有 抗 炎 活 性，IC50為（0.26±0.03）μmol/L［24］。對(duì)莽草根80%乙醇提取物，石油醚、乙酸乙酯、正丁醇提取物和水部位進(jìn)行抗炎鎮(zhèn)痛活性跟蹤篩選，石油醚組、水組均能顯著抑制二甲苯致小鼠的耳腫脹程度，抑制率分別為39.92%和53.11%（P＜0.05），表明石油醚部位和水部位為莽草中抗炎活性組部位［30］。

2.5 抑制細(xì)胞毒性

用MTT比色法測(cè)量化合物55對(duì)PC12的細(xì)胞活力，結(jié)果為（68.30±2.42）%（P=0.001），對(duì)PC12有較弱的細(xì)胞毒性［10］。化合物16對(duì)去血清和谷氨酸損傷的PC12有一定毒性作用，細(xì)胞存活率分別為（34.3±0.7）%和（44.2±1.6）%［11］。采用MTT比色法對(duì)其進(jìn)行細(xì)胞毒活性評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，化合物58對(duì)人結(jié)腸癌細(xì)胞HCT-8、人肝癌細(xì)胞Bel-7402、人胃癌細(xì)胞BGC-823及人肺癌細(xì)胞A549的IC50分別為42.3，48.5，51.1，39.9 μmol/L［22］。

2.6 抗菌

采用紙片法對(duì)八角屬植物果實(shí)與葉子的35種粗提物進(jìn)行抗菌活性研究，陽(yáng)性對(duì)照藥慶大霉素對(duì)枯草芽孢桿菌的抑菌圈直徑為29.91 mm，而八角茴香果實(shí)和披針葉茴香果實(shí)的總提取物、乙酸乙酯部位和正丁醇部位，以及野八角果實(shí)和葉的乙酸乙酯部位對(duì)枯草芽孢桿菌的抑菌圈直徑均在11.40 mm以上，具有顯著抑制枯草芽孢桿菌生長(zhǎng)的作用［31］。

2.7 抗氧化

從八角茴香95%乙醇提取物中萃取的乙酸乙酯部位和乙醚部位具有清除二苯基苦基苯肼（DPPH）自由基的活性，IC50分別為38.60 μmol/L和57.43 μmol/L，其中乙酸乙酯部位中的總酚（4.5 g沒(méi)食子酸/100 g）和總黃酮（6.9 g槲皮素/100 g）的水平比其他部位高［32］。

3 結(jié)語(yǔ)

八角屬植物中的主要成分為揮發(fā)油、萜類、黃酮、木脂素、有機(jī)酸等，其中萜類成分為該屬植物的特征成分，而在萜類成分中，又以倍半萜類為主，其具有較好的抗病毒、營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)、抗炎、抑制細(xì)胞毒性、抗菌、抗氧化等藥理活性。

八角屬植物中，除了藥食兩用藥材八角茴香沒(méi)有毒性外，其他植物或大或小均有毒性，尤其莽草、紅茴香、野八角等有劇毒。八角茴香與其他同屬植物的成分差異主要體現(xiàn)在萜類成分，尤其是倍半萜類。毒性成分是開(kāi)發(fā)腫瘤細(xì)胞毒藥物的潛在藥源之一，亟待業(yè)界對(duì)八角屬有毒植物給予關(guān)注和深入研究。