延齡草屬甾體皂苷類化合物的研究進(jìn)展

楊槐，戴鷗

·綜述進(jìn)展·

延齡草屬甾體皂苷類化合物的研究進(jìn)展

楊槐，戴鷗*

總結(jié)國內(nèi)外有關(guān)延齡草屬植物的報(bào)道，發(fā)現(xiàn)目前對延齡草（Trillium tschonoskii Maxim.）、吉林延齡草（Trillium camschatcense Ker Gawl.）、直立延齡草（Trillium erectum L.）3個(gè)種進(jìn)行了化學(xué)成分報(bào)道，主要是甾體皂苷類化合物。此類成分活性明確、結(jié)構(gòu)多樣、含量豐富，具有很好的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。本文對延齡草屬甾體皂苷類的結(jié)構(gòu)特征和生物活性進(jìn)行綜述，以期為該類成分的開發(fā)利用提供依據(jù)，為臨床用藥提供理論基礎(chǔ)，使延齡草屬植物的研究更有意義。

延齡草屬；甾體皂苷；生物活性

百合科（Liliaceae）延齡草屬（Trillium）植物是多年生草本植物，全世界大約有50多種，我國僅3種，依次為延齡草（T. tschonoskii Maxim.）、吉林延齡草（T. camschatcense Ker Gawl.）和西藏延齡草（T. govanianum Wall. ex D.Don）[1,2],主要分布于西南、西北和東北等地。該屬植物具有鎮(zhèn)痛、止血、解毒等傳統(tǒng)功效[3]。其中，延齡草是土家族四大神藥之一，是我國三級保護(hù)植物[4]。國內(nèi)外學(xué)者主要對延齡草、吉林延齡草和直立延齡草（T. erectum L.）進(jìn)行了化學(xué)成分研究，結(jié)果表明：該屬植物主要含有甾體皂苷、倍半萜苷和黃酮苷等化合物。甾體皂苷是目前分離得到最多的化合物類型，其中延齡草皂苷和偏諾皂苷有一定的生物活性。筆者在本研究中將對延齡草屬甾體皂苷類化合物進(jìn)行總結(jié)闡述，以期為甾體皂苷的開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 甾體皂苷類化合物

來源于延齡草屬植物的甾體皂苷類由六個(gè)環(huán)（A、B、C、D、E、F）組成，C-25位多為R構(gòu)型，這屬于典型的異螺甾烷醇型皂苷類化合物，目前只有一個(gè)化合物（22）[22]為S構(gòu)型，這是螺甾烷醇型皂苷類化合物的結(jié)構(gòu)特征，其中F環(huán)可能會(huì)裂環(huán)。根據(jù)C-1位是否有含氧取代、C-17位是否有取代、E環(huán)是否裂環(huán)，可分為薯蕷皂苷、延齡草皂苷、偏諾皂苷和克里托皂苷四類。其中，延齡草皂苷的C-1位均有含氧取代，這是區(qū)別于其它三類皂苷的結(jié)構(gòu)特征；偏諾皂苷的C-17位有含氧取代；克里托皂苷的E環(huán)裂環(huán)，C-16和C-22被氧化成兩個(gè)羰基。甾體皂苷具有多種生物活性，一直以來都是天然產(chǎn)物化學(xué)的研究重點(diǎn)之一。延齡草屬甾體皂苷也表現(xiàn)出一定的抗腫瘤活性[5]。

1.1 薯蕷皂苷

關(guān)于延齡草屬植物中薯蕷皂苷的提取分離類研究報(bào)道較少，多集中在以薯蕷皂苷為含量測定指標(biāo)的分析類研究方面，目前僅報(bào)道了4個(gè)化合物（1-4）。苷元部分，薯蕷皂苷的C-5位有C=C雙鍵，在母核的C-10、C-13、C-20和C-25位有四個(gè)甲基取代，分別為β,β,α,α構(gòu)型。苷化位置多發(fā)生在C-3位。糖部分有雙糖，如新橙皮糖（1分子α-L-鼠李糖通過1→2糖苷鍵與一分子β-D-葡萄糖連接）（1）[6]、三糖（在新橙皮糖基礎(chǔ)上，1分子α-L-吡喃阿拉伯糖通過1→4糖苷鍵與內(nèi)側(cè)的β-D-葡萄糖連接）（2）[6]和四糖，（在新橙皮糖基礎(chǔ)上，多兩個(gè)α-L-鼠李糖，如S7所示）（3）[7]。

如果薯蕷皂苷母核中的F環(huán)裂環(huán)，則螺環(huán)被破壞，C-22位可能被ΟCH3（4）取代[7]；同時(shí)C-26位羥基通常與β-D-葡萄糖成苷。

1.2 延齡草皂苷

目前從延齡草屬植物中分離得到了15個(gè)延齡草皂苷（5-19），其中從延齡草中分離得到10個(gè)（5、7 10、13 17）、吉林延齡草中分離得到4個(gè)（11、12、18、19）、直立延齡草中分離得到1個(gè)（6）。在20世紀(jì)80年代，日本學(xué)者M(jìn)asateru Οno、Kimiko Nakano和Fukuda Nao等對該類成分的研究取得了豐富的成果。延齡草總皂苷對人肺癌細(xì)胞A549[8]、肝癌細(xì)胞H22[8]、結(jié)腸細(xì)胞HT-29[9]和結(jié)腸細(xì)胞SW-620[9]的細(xì)胞增殖有一定的抑制作用。此外，延齡草皂苷還可以抑制環(huán)氧化酶（CΟX-2）的表達(dá)[10]，而CΟX-2通常是在病理情況下被其他介質(zhì)誘導(dǎo)而表達(dá)的，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展、浸潤轉(zhuǎn)移以及新生血管生成中發(fā)揮作用，這也是腫瘤藥物的靶點(diǎn)之一[11]。

延齡草皂苷的主要結(jié)構(gòu)特征在于C-1位有ΟH取代或進(jìn)一步苷化， C-25為R構(gòu)型。此外，C-3位多為ΟH，也可以被ΟAc取代（19）[19]；C-5位有不飽和雙鍵；C-15位多含有羰基；C-20位取代的甲基通常被氧化為CH2ΟH或CH2ΟAc（13、18）[16,19]，故在此類苷元中只能觀察到3個(gè)甲基，分別取代在C-10、C-13和C-25位（5）[12]，而且C-13位還可能發(fā)生去甲基情況，形成Δ13,14雙鍵；F環(huán)上的取代基多為ΟH（16）[17]或ΟAc取代（14、15）[17]。苷化多發(fā)生在C-1位，所連糖可能為雙糖，如S8，S11，S12，S13，S14和S15，其中后4種糖在植物生長發(fā)育過程中，被酶催化而發(fā)生部分羥基的乙酰化（18）[17]；還可能為三糖（S9和S17）或四糖（S10）。組成這些低聚糖的單元主要為β-D-葡萄糖、α-L-鼠李糖和β-D-木糖（11、12）[15]，此外，還有β-D-呋喃芹糖（9、10、17）[10,18]、α-L-吡喃阿拉伯糖（7、8）[14]和6-去氧古洛糖（6）[13]。

1.3 偏諾皂苷

對于延齡草屬植物中偏諾皂苷的研究，目前文獻(xiàn)報(bào)道了13個(gè)化合物（20-32），主要來源于吉林延齡草，其中11個(gè)來自于日本學(xué)者的報(bào)道。近幾年中國學(xué)者也開展了對延齡草的研究，分離得到了1個(gè)偏諾皂苷。澳大利亞學(xué)者分離得到了1個(gè)此類化合物。進(jìn)一步的藥理研究發(fā)現(xiàn)偏諾皂苷對人乳腺癌細(xì)胞和耐藥的人乳腺癌細(xì)胞有抑制作用[20]；同時(shí)，偏諾皂苷還可以明顯抑制結(jié)腸癌細(xì)胞（SW620、LoVo）的轉(zhuǎn)移[21]。

偏諾皂苷主要特征為C-17位有含氧取代，通常為ΟH取代，少數(shù)發(fā)生苷化，如化合物27連接一分子槐糖[13]。C-5位有不飽和雙鍵；在C-10、C-13、C-20、C-25位均有取代基存在，多數(shù)為甲基，少數(shù)為R構(gòu)型的-CH2ΟH（21）或S構(gòu)型的-CH2ΟH的（22）[22]。糖基的取代多發(fā)生在C-3位，常由一個(gè)β-D-葡萄糖（24）[22]、一個(gè)β-D-葡萄糖和一個(gè)α-L-鼠李糖（20 22）[6,22]、一個(gè)β-D-葡萄糖和兩個(gè)α-L-鼠李糖(25)[7]、一個(gè)β-D-葡萄糖和三個(gè)α-L-鼠李糖（26）[7]、兩個(gè)β-D-葡萄糖和一個(gè)α-L-鼠李糖（23）[22]。

偏諾皂苷同樣也會(huì)由于F環(huán)的開裂，螺原子消失。C-22位可能取代ΟH（32）[7]或ΟCH3；C-3位多被苷化（28 31）[7,23]；C-26位則更多是被一個(gè)β-D-葡萄糖基取代。

1.4 克里托皂苷

延齡草屬克里托皂苷是結(jié)構(gòu)相對特殊的一類化合物，相關(guān)報(bào)道不多，僅有4個(gè)此類化合物（34-37），其母核結(jié)構(gòu)的獨(dú)特之處在于E環(huán)和F環(huán)同時(shí)裂環(huán)，E環(huán)上C-16和C-22被氧化成兩個(gè)酮羰基；C-5位仍然含有不飽和雙鍵。糖基的取代還是發(fā)生在C-3位；C-26位ΟH多與一個(gè)β-D-葡萄糖成苷（34、35）[6]，C-17位的雙鍵可能被還原（36、37）[13,15]。對于克里托皂苷的研究還需要進(jìn)一步深入探討。

圖1 延齡草屬植物的化學(xué)成分

2 結(jié)語

目前，關(guān)于延齡草屬植物的研究主要集中在延齡草、吉林延齡草和直立延齡草。延齡草作為我國三級保護(hù)植物，受氣候、環(huán)境、溫度、濕度等因素變化的影響，現(xiàn)在正面臨著種群數(shù)量減少的威脅，使藥材的獲得變得不易。隨著國內(nèi)外學(xué)者對延齡草屬植物化學(xué)成分的不斷深入研究，得到了一系列具有生物活性的甾體皂苷類化合物。但是目前還沒有文獻(xiàn)報(bào)道證明甾體皂苷的活性與苷元的種類以及所連糖的種類、數(shù)量、位置之間是否有一定的必然聯(lián)系。如果僅僅依靠苷元就能表現(xiàn)出明顯的生物活性，那么不同結(jié)構(gòu)的苷元之間活性是否存在差異，同時(shí)，葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、芹糖、古洛糖等這些不同種類的糖又會(huì)不會(huì)影響甾體皂苷的生物活性。關(guān)于以上問題，有待進(jìn)一步研究，還需要國內(nèi)外學(xué)者的共同努力。本研究對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)歸納，為延齡草屬甾體皂苷的進(jìn)一步研究提供了依據(jù)。

[1] 全國中草藥匯編編寫組. 全國中草藥匯編[M]. 第2版. 北京:人民衛(wèi)生出版社, 1998.

[2] 喻玲玲, 鄒 坤. 延齡草屬植物的化學(xué)成分及藥理活性研究進(jìn)展[J]. 中成藥, 2008, 9: 1350-1354.

[3] 宋立人, 洪 恂, 丁緒亮, 等. 現(xiàn)代中藥學(xué)大詞典[M]. 第2版.北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2001: 787-788.

[4] 趙敬華. 土家族醫(yī)藥學(xué)概論[M]. 北京: 中醫(yī)古籍出版社, 2005:150.

[5] 孫麒, 巨 勇, 趙玉芬. 具有生物活性的甾體皂苷[J]. 中草藥, 2002, 33: 276-280.

[6] Wei JC, Man SL, Gao WY, et al. Steroidal saponins from the rhizomes of Trillium tschonoskii Maxim.[J]. Biochem. Syst. Ecol., 2012, 44: 112-116.

[7] Toshihiro N, Kazumoto M, Toshio Kawasaki. Steroid saponins and sapogenins of underground parts of Trillium kamtschatieum Pall. Ⅱ. pennogenin and kryptogenin 3-o-glycosides and related compounds[J]. Chem. Pharm. Bull., 1975, 23(4): 872-885.

[8] 喻玲玲, 鄒坤, 汪 植, 等. 延齡草總皂苷體內(nèi)外抗腫瘤作用研究[J]. 中藥材, 2008, 31(5): 733-736.

[9] 周慧萍, 岳正剛, 李志泉, 等. 延齡草總皂苷抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖作用及機(jī)制研究[J]. 華南國防醫(yī)學(xué)雜志, 2013, (5): 310-312.

[10] Wang JZ, Zou K, Zhang Y, et al. An 18-norspirostanol saponin with inhibitory action against CΟX-2 production from the underground part of Trillium tschonoskii[J]. Chem. Pharm. Bull., 2007, 55(4): 679-681.

[11] 向陽, 孫敏, 王和勇. CΟX-2及其抑制劑在腫瘤防治中的作用[J]. 生命科學(xué), 2008, 20(1): 81-85.

[12] Jiang C, Song XM, Wang X, et al. Two new compounds from the roots and rhizomes of Trillium tschonoskii[J]. Phytochem. Lett., 2014, 10: 113-117.

[13] Hayes PY, Lehmann R, Penman K, et al. Steroidal saponins from the roots of Trillium erectum (Beth root)[J]. Phytochemistry, 2009, 70(1): 105-113.

[14] 張忠立, 左月明, 王彥彥, 等. 延齡草根及根莖的化學(xué)成分研究(Ⅲ)[J]. 中草藥, 2013, (11): 1779-1782.

[15] Masateru Ο, Yoshihiro Y, Tsuyoshi I, et al. Steroids from the underground parts of Trillium kamtschaticum[J]. Chem. Pharm. Bull. 2003, 51(11): 1328-1331.

[16] Masateru Ο, Toshiyuki H, Toshihiro N. An 18-norspirostanol glycoside from Trillium tschonoskii[J]. Phytochemistry, 1986, 25(2): 544-545.

[17] Kimiko N, Toshihiro N, Toshiaka T, et al. 18-norspirostanol derivatives from Trillium tschonoskii[J]. Phytochemistry, 1983, 22(4): 1047-1049.

[18] Kimiko N, Toshihiro N, Toshiaki T, et al. A novel 18-norspirostanol bisdesmoside from Trillium tschonoskii[J]. J. Chem. Soc., Chem. Commu., 1982, 14: 789-790.

[19] Naomichi F, Nariko I, Eiko S, et a1. Steroid saponins and sapogenins of underground parts of Trillium kamtschaticum Pall.IV. additional oligoglyeosides of 18-norspirostane derivatives and other steroidal constituents[J]. Chem. Pharm. Bull., 1981, 29(2): 325-335.

[20] Li YH, Fan L, Sun Y, et al. Paris saponin VII from Trillium tschonoskii reverses multidrug resistance of adriamycinresistant MCF-7/ADR cells via p-glycoprotein inhibition and apoptosis augmentation[J]. J. Ethnopharmacol., 2014, 154(3): 728-734.

[21] Fan L, Li YH, Sun Y, et al. Paris saponin Ⅶ inhibits metastasis by modulating matrix metalloproteinases in colorectal cancer cells[J]. Mol. Med. Rep., 2015, 11(1): 705-711.

[22] Masateru Ο, Chika T, Fumie S, et a1. Two new steroid glycosides and a new sesquiterponoid glycoside from the underground parts of Trillium kamtschaticum[J]. Chem. Pharm. Bull., 2007, 55(4): 55l-556.

[23] Kimko N, Yoshihi K, Toshihiro N, et a1. Steroid saponins and sapogenins of underground parts of Trillium kamtschatticum Pall.V[J]. Yakugaku Zasshi, 1982, 102(11): 1031-1035.

(責(zé)任編輯：傅舒)

Advance in studies on the steroidal saponins from Trillium/

YANG Huai, DAI Ou//(School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; Key Laboratory of Standardization for Chinese Herbal Medicine, Ministry of Education; National Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources, Chengdu 611137, Sichuan)

According to the previous reports on the genus Trillium, chemical reports can only be found in three species including T. tschonoskii Maxim., T. camschatcense Ker Gawl., and T. erectum L . The main reported components are steroidal saponins with enormous structural diversity of high content, which exhibit good activity. Thus, these secondary metabolites in Trillium have excellent research value and broad applications. In this review, the advances in the structure characteristics and notable bioactivities of steroidal saponins in Trillium are reviewed to provide basis for development and utilization of these components and clinical medication of the traditional Chinese medicine.

Trillium; steroidal saponins; biological activities

R282.6

A

1674-926X(2016)03-015-03

成都中醫(yī)藥大學(xué) 中藥材標(biāo)準(zhǔn)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，四川 成都 611137

楊槐（1989-），碩士研究生，主要從事天然藥物化學(xué)研究 Tel:15881041231

Email:yanghuaichengdu@126.com

戴鷗，講師，主要從事中藥學(xué)研究。

Tel:028-61800045 Email: haiou0505@126.com

2015-5-15