朱 瑞,谷永東,謝金峰,沈 政,王 瑜,鄭紹軍
(江蘇科技大學生物與化學工程學院,江蘇 鎮江 212003)
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蠟梅屬生物堿成分及生物活性研究進展
朱瑞,谷永東,謝金峰,沈政,王瑜,鄭紹軍
(江蘇科技大學生物與化學工程學院,江蘇 鎮江 212003)
蠟梅屬生物堿是從蠟梅屬植物中分離得到,因其結構新穎、種類豐富、生物活性較高而成為化學家關注的焦點。綜述了蠟梅屬生物堿的主要化學成分及生物活性研究進展,擬為蠟梅屬生物堿的合理開發與利用提供參考。
蠟梅屬;生物堿;化學成分;生物活性
蠟梅屬隸屬于蠟梅科,花大味香、葉形優美,既是珍貴園林綠化植物,又是一種具有多種生理活性的傳統藥材,具有較大的開發價值。研究表明,蠟梅屬植物含有揮發油類、香豆素類、生物堿類、烯類、倍半萜類、黃酮類、甾體類等多種生物活性物質,這些生物活性物質可廣泛應用于醫藥、農藥、香料、食品、油料等領域,化學家們因此對蠟梅屬生物活性物質的分離、合成及活性研究表現出強烈的興趣。蠟梅屬生物堿種類多,結構復雜,主要藥用成分是吲哚并吡咯類生物堿,具有止咳、清熱解毒、鎮痛、殺菌、抗菌、抗腫瘤、細胞毒性、神經抑制和改善免疫系統功能等作用。
作者在此對蠟梅屬生物堿的主要化學成分及生物活性的研究進展進行綜述,并對蠟梅屬生物堿的研究現狀和前景進行簡要分析,以期為蠟梅屬生物堿的進一步研究與開發提供參考。
生物堿是蠟梅屬植物的主要有效成分之一,具有很高的生物活性。目前,關于蠟梅屬生物堿成分的研究并不多,有文獻[1]報道了2種蠟梅屬生物堿單體(洋蠟梅堿和山蠟梅堿)的結構,但有關其它蠟梅屬生物堿的結構解析還有待進一步探索和研究。
蠟梅屬植物含有較多的生物堿,且不同部位含有的生物堿成分不同,葉和花中含蠟梅堿,而根中含山蠟梅堿。趙浩如等[2]利用柱色譜技術分離蠟梅根的乙醇提取物得到D-洋蠟梅堿和DL-蠟梅根堿。肖炳坤等[3]從山蠟梅葉中分離鑒定出2種生物堿,分別為山蠟梅堿和蠟梅堿。肖炳坤等[4]用95%乙醇回流提取山蠟梅葉中的有效成分,得到D-夏蠟梅堿、L-蠟梅堿。李惠成等[5]用氣相色譜-質譜聯用技術測定蠟梅種子油中蠟梅堿約占12.74%。Kitajima等[6]利用柱色譜技術從蠟梅屬植物中分離出2個新型的色胺衍生的生物堿類物質pyrrolidinoindoline-typealkaloid(CPC-1)和tryptamine-deriveddimericalkaloid(CPC-2),并通過手性合成及波譜學鑒定等方法確定了2種化合物的絕對構型。Zhang等[7]從蠟梅屬植物種子中分離出2種生物堿,并結合核磁和液相色譜-質譜聯用技術鑒定其為D-蠟梅堿和L-葉坎質。Takayama等[8]從蠟梅的乙醇提取物中分離得到(-)-calycanthidine、(-)-folicanthine、(-)-chimonanthine、(+)-calycanthine、chimonanthidine、chimonamidine等多種生物堿,其中后2個是分離鑒定出的新化合物,并提出了其在蠟梅中的合成途徑。

洋蠟梅堿

山蠟梅堿
2.1止咳化痰、解熱鎮痛、抑菌作用
Verotta等[9]從蠟梅屬植物中分離得到的生物堿類物質CPC-1具有顯著的鎮痛、抗菌等生物活性。刁軍成等[10]對山蠟梅葉的抗菌功效進行了深入研究,發現其溫熱蒸發物對金黃色葡萄球菌有較強的抑制作用,抑菌率達到93%,且其對流感病毒也有較強的抑制作用。Zhang等[7]從蠟梅屬植物種子中分離得到D-蠟梅堿和L-葉坎質2種生物堿,并通過體外抑菌實驗發現,這2種生物堿對5種致病性真菌(明臍菌、雙極霉屬、索蘭尼鏈格孢、核盤菌屬和鐮刀菌屬)均有顯著的抑制作用,其中,雙極霉屬及核盤菌屬分別對D-蠟梅堿及L-葉坎質最敏感,半抑制濃度(EC50)在29.3~61.2μg·mL-1之間。
2.2消脂、降壓作用
據報道,以靜脈注射的方式將山蠟梅堿注射到狗和貓的體內,發現其對麻醉貓、狗的心臟有抑制作用,血壓下降約40%[11],山蠟梅中的揮發油、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物具有減緩小鼠體重增長、抑制小鼠食欲、減少體脂的作用。此外,高劑量的山蠟梅揮發油、乙酸乙酯萃取物以及生物堿能降低小鼠的血清總膽固醇及甘油三酯水平[12]。
2.3神經抑制和興奮作用
Adjibade等[13]研究發現,蠟梅堿在生物體內的分解產物與5-羥色胺具有相似性,因受體不同對腦和脊髓神經產生抑制或興奮等不同效應。Verotta等[9]研究發現,在類鴉片結合測定模型實驗中氨基甲酸酯類的蠟梅堿(+)-5和(-)-5與μ-阿片受體有很強的親和力。
2.4抗病毒活性
史琳婧等[14]從蠟梅枝葉中分離得到了蠟梅堿(+)-calycanthine、(-)-folicanthine和(-)-chimonanthine,并測試了其對豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSV)的抑制活性。結果表明,(-)-folicanthine和(-)-chimonanthine對PRRSV均顯示出了一定的抑制活性。Wang等[15]從蠟梅葉中分離出了山蠟梅堿型生物堿,該生物堿具有抗胃癌細胞NUGC3及肝癌細胞SNU739生物活性,EC50在10.3~19.7 mmol·L-1之間,并通過手性合成及波譜學鑒定等方法確定了該生物堿的絕對構型。
2.5農用抗菌活性
張繼文等[16]首次從農藥學角度對蠟梅種子的抑菌成分進行了研究, 采用硅膠柱層析從蠟梅種子中分離得到一種活性化合物D-洋蠟梅堿,并進行了殺蟲活性和抑菌活性測定。結果表明,該化合物對粘蟲的幼蟲無毒殺活性、對油菜菌核病菌無抑制活性,但對西瓜枯萎病菌、玉米小斑病菌、玉米大斑病菌、番茄早疫病菌均具有顯著的抑菌活性,EC50分別為3.878 mg·L-1、29.3 mg·L-1、103.1 mg·L-1、328.3 mg·L-1。
2.6其它活性
蠟梅屬生物堿具有多種藥用活性,但也有一定的毒性。據報道,有耕牛在食用蠟梅葉后出現了一系列中毒癥狀,對蠟梅的化學成分進行毒性試驗和檢測后發現,引起中毒的成分為其中的生物堿[17]。因此如何充分利用其有益的功效,抑制其毒性是急待解決的問題。
蠟梅屬植物化學成分豐富、活性成分眾多、藥理功效多樣,具有很大的開發潛力。目前,隨著各種現代分離和結構鑒定技術的發展,蠟梅屬生物堿化學成分已逐漸被人們所發現。然而,目前對蠟梅屬植物的生物化學和藥理作用的研究還不夠深入,缺乏系統性,限制了蠟梅屬植物資源的開發。尤其是對應用前景較大的有效部位葉、花、根的生物堿藥用活性成分及生理機制等都缺乏足夠的理論基礎。隨著藥物現代化研究的不斷深入,蠟梅屬生物堿化學成分將會得到進一步純化,其藥理功效及作用機制也將會深入探討,為蠟梅屬生物堿功能成分的合理開發與利用提供依據。
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Research Progress on Chemical Components and Biological Activity of Alkaloid fromChimonanthus
ZHU Rui,GU Yong-dong,XIE Jin-feng,SHEN Zheng,WANG Yu,ZHENG Shao-jun
(SchoolofBiologicalandChemicalEngineering,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang212003,China)
AlkaloidfromChimonanthusisisolatedfromChimonanthusplants,whilstitbecomesthefocusofthechemistsduetoitsnovelstructure,varioustypesandhighbiologicalactivities.Inthispaper,themainchemicalcomponentsandbiologicalactivitiesofalkaloidfromChimonanthuswerereviewed,whichprovidedreferenceforthefurtherresearchanddevelopmentofalkaloidfromChimonanthus.
Chimonanthus;alkaloid;chemicalcomponent;biologicalactivity
10.3969/j.issn.1672-5425.2016.08.001
國家自然科學基金資助項目(21502073),江蘇省自然科學基金資助項目(BK20150465),江蘇高校(高技術船舶)協同創新中心及江蘇科技大學海洋裝備研究院資助項目(HZ2016012)
2016-03-30
朱瑞(1982-),女,河南鄲城人,講師,研究方向:天然產物合成,E-mail:zhurui991314@163.com;通訊作者:鄭紹軍,講師,E-mail:zhengshaojun2008@163.com。
Q 946.91R 284.2
A
1672-5425(2016)08-0001-03
朱瑞,谷永東,謝金峰,等.蠟梅屬生物堿成分及生物活性研究進展[J].化學與生物工程,2016,33(8):1-3.