杜鵑花屬植物化學成分及生物活性研究進展

　　摘要：本文對近20年來國內外杜鵑花屬植物化學成分及生物活性研究現狀進行綜述。杜鵑花屬植物主要含有木藜蘆烷類及其相關二萜和黃酮類成分，這些化學成分具有降壓、殺蟲、鎮痛、保護心肌、抗HIV等作用。
　　關鍵詞：杜鵑花屬；木藜蘆烷型二萜；黃酮；化學成分；生物活性
　　中圖分類號：R284
　　文獻標識碼：A
　　文章編號：1007—2349(2008)05—0051—03
　　
　　杜鵑花科(Ericaceae)植物在全世界約有70屬，分布廣泛，主要分布在亞熱帶地區；我國有20屬，約800余種，分布于全國，以西南地區最多。其中杜鵑花屬(Rhododendron)是杜鵑花科中最大的一個屬，全世界約960種，我國約542種(不包括種下等級)，除新疆、寧夏外，各地均有分布，但80％以上的種類集中分布在西藏東南、云南西北、四川西南，是世界杜鵑花屬植物的主要分布中心。
　　杜鵑花屬植物或具有較高的欣賞價值，或有很高的藥用價值，具有廣闊的開發應用前景，已引起國內外的重視。杜鵑花屬植物主要含有木藜蘆型及其相關的二萜，此外還含有黃酮、三萜及其苷、酚類、鞣質、揮發油等多種化學物質，許多成分有藥用價值，有止咳、祛痰、平喘、降壓、降膽固醇、利尿、抗菌等多方面的用途，還可用于治療心血管病和風濕等。
　　杜鵑花科植物的毒性早就引起了人們的注意，明代的《本草綱目》記載了羊躑躅(又名黃杜鵑)(R.moll G.Don)的毒性：“花、根、葉有大毒。羊食其葉，躑躅而死，曾有人以其根入酒飲，遂至于斃也。”經國內外學者對杜鵑花科植物的研究，在上世紀80年代就確定了該科植物的有毒成分主要為木藜蘆烷類二萜。
　　國內外學者對杜鵑花屬藥用植物的化學成分及生物活性進行了一系列的研究，取得了一定的進展，本文擬對此進行綜述，為進一步開發利用杜鵑花屬植物資源提供一定的依據。
　　
　　1、化學成分
　　
　　1.1二萜類化合物　從杜鵑花屬植物中分離得到的二萜化合物根據化學結構的不同可分為4種骨架類型：木藜蘆烷型，leueothane，1，5一開環一木藜蘆烷型和山月桂烷型。木藜蘆烷型二萜為多羥基四環二萜，擁有較為特異的A環縮環B環擴環的對映貝殼杉烷類骨架，是由C—C—C—C四環駢合而成，大部分的此類二萜環的連接方式為trans/eis/cis(H-1處于a位，A，B環反式稠合)，少量的連接方式為eis/cis/cis(A，B環順式稠合)；由木藜蘆烷型二萜為基本骨架變化而來的leucothane為多羥基四環二萜，擁有A環擴環，B環縮環的木藜蘆烷型骨架(A-homo-B-nor granyanane skeleton，6/6/6/5ring system)；1，5一開環一木藜蘆烷型二萜為多羥基三環二萜，擁有1，5開環的十元環的木藜蘆烷型骨架(10/6/5 ringsystem)；山月桂烷型二萜為多羥基四環二萜，擁有B環擴環，C環縮環的木藜蘆烷型骨架(5/8/5/5 ring system)[4]。
　　到目前為止，從杜鵑花屬植物中分離得到41個木藜蘆烷型及相關二萜類化合物，見表1。
　　
　　
　　1.2其他類化合物　杜鵑花屬植物中除含有二萜類化合物外，還含有黃酮，三萜，酚類及揮發油等多種物質。E.CHosson等從銹色杜鵑(R.ferrugineum)中分離得到兩個新的黃烷酮醇trans-taxifolin 3-O-a-arabinopyranoside和cis-taxifolin 3-O-ar—abinopyran-oside；Hironobu Talahashi等從杜鵑(R.simsii)中分離得到一個新的黃烷苷7-0-β-D-apiofuranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl matteucinol。戴勝軍等從烈香杜鵑(R anthopogonoide)的地上部分分離得到了一個新的化合物(2R-4-phenyl-2-0-[β-D-xylopyranosyl(1→6)-β-D-glucopyr-anosy]Butane)；Hironobu Talahashi等從杜鵑中分離得到一新的三萜酸(19，24-dihydroxyurs-12-em3-one-28-oicacid)；汪禮權等從羊躑躅的根中分離得到2個新的酚苷(ester-2-0-β-D-xylopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside和7-hydroxy-5-methoxyphthaide-7-β-xylopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside)；樊成奇等從鹿角杜鵑(R.1atoucheae)的葉中分離得到2個新的環烯醚萜rhodolatouside A and B；Li-Kang Ho等從西施花(R.ellipticum)的葉中分離得到一個新的櫟基苷(5，4'-dimethyleher)；Yoshiki Kashiwada等從興安杜鵑(R.dauricum)中分離得到2個新的化合物rhodoau—richromanic A和B，具有潛在的抗HIV病毒活性。
　　
　　2、生物活性
　　
　　2.1降壓作用　從羊躑躅果實中分離得到的鬧羊花毒素Ⅲ能夠降低血壓。減慢心率；且降壓速度快，降壓幅度大；其降壓效果與給藥劑量、給藥速度有關。從大白花杜鵑(R.decrum)葉中分離得到的木藜蘆毒素Ⅰ，對小鼠腹腔注射急性毒性，其LD為1.05mg/kg。對大鼠給予1～100μg/kg劑量時有明顯降壓作用，其特點是作用快，給藥后1～2min血壓降到最低值，但持續時間短，一般15min后恢復正常。
　　
　　2.2殺蟲作用　杜鵑花科植物中，作為殺蟲劑而應用最廣，研究最早，最詳的是羊躑躅，羊躑躅作為我國傳統高效的特有的殺蟲植物，在我國民間很早就有使用。早在上世紀三十年代，研究人員就發現，羊躑躅的殺蟲毒力僅次于除蟲菊，對蚜蟲的毒力僅次于煙堿。直到上世紀80年代，華南農業大學趙善歡院士帶領科研人員率先在國內外重新系統深入研究羊躑躅的殺蟲作用，先后發現羊躑躅提取物和及其主要活性成分鬧羊花毒素Ⅲ對馬鈴薯甲蟲、菜粉蝶、小菜蛾、家蠅、蚜蟲等重要害蟲具有突出的生物活性，且作用方式多樣，包括拒食、胃毒、觸殺、生長發育抑制、種群增長抑制、產卵忌避、內吸、熏蒸等多種方式，有望開發成為一種新型高效生物合理性殺蟲劑。
　　
　　2.3鎮痛作用　宋小平等研究發現杜鵑花總黃酮(TFR)在濃度為100和200mg/kg可明顯延長小鼠熱板舔足反應潛伏期及小鼠熱水縮尾時間，且明顯抑制小鼠福爾馬林試驗I相反應；TFR在50和100mg/kg時可明顯抑制小鼠扭體反應數；100mg/kg TFR能升高小鼠血清中NO的含量，200mg/kgTFR能升高腦組織中NO的含量。TFR可明顯降低小鼠腦組織PGE2含量，100mg/kg可降低血清中PGE2含量。試驗表明杜鵑花總黃酮有明顯的鎮痛作用，且對平滑肌的解痙作用明顯，TFR不僅對一般炎癥疼痛有效，而且更適合于內臟平滑肌的疼痛。其鎮痛作用機制與中樞作用有關，且與促進NO釋放及抑制PGEz合成有關。宋小平等還研究發現灌胃(ig)杜鵑總黃酮(TFR)在濃度為100和200mg/kg可明顯抑制小鼠扭體反應數及小鼠福爾馬林實驗Ⅱ相反應，灌胃100mg/kg可延長小鼠熱水縮尾時間，灌胃200mg/kg可延長小鼠熱板舔足反應潛伏期。小鼠腦室內注射(icv)TFR(5、10mg/kg)可明顯抑制小鼠扭體反應數。其鎮痛作用機制與中樞作用相關。
　　
　　2.4對心肌缺血的保護作用　張建華等研究顯示杜鵑花總黃酮(10、20、40mg/kg，靜脈注射)可抑制心電圖ST段的升高，降低血清中肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)的活力及心臟梗死區缺血危險區的比值(IS/AAR)，同時降低血清中丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)含量，升高超氧化歧化酶(SOD)和一氧化氮合酶(NOS)的活力。研究表明杜鵑花總黃酮對大鼠心肌缺血再灌注損傷有明顯延遲相保護作用，其作用與減少自由基過氧化、增加NO生成等有關。
　　
　　2.5毒性反應　動物吸食杜鵑花科有毒成分后，其中毒癥狀表現為劇烈流涎、扭體和嘔吐等胃腸道中毒癥狀和頸后傾、運動失調、角弓反張、呼吸抑制和驚厥等神經系統中毒癥狀。陳常英等對杜鵑花科中提取分離得到的9個化合物：Rhodoanthin、Absebotoxin、R-Ⅲ，R-Ⅴ，G-Ⅲ，R-Ⅱ，Rm-Ⅰ、G-Ⅱ，Rm-Ⅲ(其受試小鼠的半數致至死量Lifo值依次為：0.10、0.20、1.10、1.80、2.30、45.10、71.90、74.00、185.40μtmol/kg)進行了量子化計算，分析有毒成分的電子結構與構效關系，發現2，3—環氧基團或3—羥基中的氧原子O(1)和14—羥基中氧原子O(4)的電子密度DO(1)和DO(4)分別與毒性正相關，表明O(1)和O(4)的電子密度越大，同受體作用時的供電子能力越強，因而有利于同受體結合使活性增強；還發現了杜鵑花科有毒成分中由O(1)、O(2)和O(3)(分別表示C(3)、C(5)和C(6)連接的氧原子)組成的氧原子三角區與其生物活性密切相關，氧原子三角區的電負性越大活性越強。利用毒性與電子結構的關系解釋了Rhodoanthin、Absebotoxin和R-Ⅲ的毒性較G-Ⅲ、Rm-Ⅰ、G-Ⅱ和Rm-Ⅲ要大