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红葱化学成分与药理活性研究进展

2022-03-14 来源:榕意旅游网
82 广东林业科技2014年第30卷第2期 红葱化学成分与药理活性研究进展来 徐巧林 何春梅 曾 雷 张弘 王洪峰 (广东省林业科学研究院,广东广州510520) 摘要鸢尾科红葱主要含有萘酚、萘醌及蒽醌类成分,具有血管舒张、抗细菌、抗真菌、抗病毒等多种药 理作用。文章对国内外有关红葱化学成分及药理活性的最新研究进展进行了综述,为红葱的进一步开发及 质量控制研究提供依据。 关键词红葱;化学成分;药理活性 文献标识码:A 文章编号:1006—4427(2014)02—0082—08 中图分类号:¥482.292 Research Advances on Chemistry and Pharmacology of Eleutherine bulbosa XU Qiaolin HE Chunmei ZENG Lei ZHANG Hong WANG Hongfeng (Guangdong Academy of Forestry,Guangzhou,Guangdong 5 10520,China) Abstract Eleutherine bulbosa(Iifdacea)has a large number of naphthols,naphthoquinones and nanthra— quinones.Furthermore,many pharmacological activities such as vasodilatation,antibacterial,antifungal and antivi- ral activities have been reported.In this article,the research advances on chemical constituents and pharmacologi— cal activities of E.bulbosa were reviewed in order to provide a reference for its further development and quality con— tro1. Key words Eleutherine bulbosa;chemical constituent;pharmacological activity 红葱(Eleutherine bulbosa)为鸢尾科(Iridacea)红葱属(Eleutherine)植物。据《中国植物志》记载…,鸢尾 科红葱属植物全世界约4种,包括E.bulbosa、E.angusta、E.citriodora和E. 扣 ,主要分布于东南亚和美 洲地区。红葱味苦,性凉,具有清火解毒、利尿除湿、活血散瘀、消肿止痛、止血等功效 j,其鳞茎或全草均可 人药,临床上应用广泛,已在我国南方云南、广西、海南等多个地区种植栽培。在世界范围内,红葱存在多个 异名,包括E.plicata、E.americana和E.palmifolia等,美国学者Goldblatt和Snow_jl 在1991年发表的针对红 葱属部分植物的染色体细胞学研究报道指出,E.plicata、E.americana和E.palmifolia与E.bulbosa为同一 物种。目前,世界不同地区的学者对红葱的化学成分和药理活性的研究已取得积极进展,但多以不同的异名 进行报道而缺乏系统的总结分析。本文对红葱的化学成分及药理活性研究进行系统综述,以期为该植物有 效的研究开发提供理论依据。 1 化学成分 从红葱中分离得到的化学成分主要有萘酚及其葡萄糖苷类、萘醌类、蒽醌类,此外还有酚酸类、甾体等 (表1)。近几年的研究多集中在萘酚类、萘醌类、蒽醌类。 睾基金项目:广东省林业科技创新专项项目“红葱林下培育及其饲料添加剂利用技术研究”(2013KJCX014-01)、“铁皮石斛、三叶五加和辣 木等珍稀药用及食用植物高效培育技术研究”(2012KJCX015-01)。 第一作者:徐巧林(1986・),女,博士,主要从事植物资源化学研究,E-mail:qlxu@sinogaf.cn。 通信作者:王洪峰(1969-),男,教授级高级工程师,主要从事药食两用植物定向培育研究,E-mail:whfgd@263.net。 徐巧林等: 红葱化学成分与药理活性研究进展 2 4 6 7 9 ¨ M :2 " 加 83 勰 如 eleuthrol hongeonin eleuthoside A eleuthoside B eleuthoside C isoeleuthrol bieleutherol dihydro—eleutherinol eleutherinoside B eleutherinoside C eleutherinoside D eleutherin0side E eleutherinol--8・-O--D・-glucoside/eleutherinoside A dihydro--isoeleutherin-5--O・-D-・gentiobioside 9-hydroxy-8一methoxy一1-methyl一1,3-dihydro—naphtho[2,3-c]furan-4一O—B—D—glucopyranoside eleueanarol eleutherinol eleutherine isoeleutherine elecanacin eleutherin0ne (.)一3一[2一(acetyloxy)propy1]-2一hydroxy一8一methoxy一1,4-naphthoquinone 9-methoxy-1,3-dimethyl一1H—naphtho[2,3-c]pyran-5,10一dione H H H H.n =宝 丝  .H H H 控 硌 . 撼  一w —H 规 .H H H H H H H H H H H H H H H m H H ¨ ¨ H (R)-4一hydr0xyeleutherine 始 eleuthone eleuthinone A 4-dihydro-9一hydroxy一1,3-dimethyl一1H—naphtho[2,3-c]pyran一5,10一dione 4 3,6 6 6 7 9 m m m ¨ n 4 4 7 3-hydromexyl4,8--dihydroxy一1一methyl—anthra-9,10一quinone-2一carboxylic acid methyl ester 4-hydromexyl一3,8-dihydroxy一1一methyl—anthra-9,10一quinone-2一carboxylic acid methyl ester U ¨ 3,4-dihydromexyl-8-hydroxy一1一methyl—anthra一9,10一quinone一2一carboxylic acid methyl ester 3,4,8-trihydromexyl一1一methyl—anthra-9,10-quinone-2一carboxylic acid methyl ester 6,8-dihydro-3,4-dihydromexoyl一1一methyl—anthra-9,10一quinone-2一carboxylic acid methyl ester 2-acetyl-3,6,8-tfihydro一1-methyl—anthraquinone Cl9H 0 C20H 0 Cl9H 0 Cl7Hl206 Cl5Hl0O5 1,3,6-trihydro一8一methyl—anthra一9,10一quinone eleuthraquinone A Cl8H1405 C18Hl408 Cl5 H1o05 eleuthraquinone B erythrolaecin 1.2-dihydro一8一hydromexoyl一3一methyl—anthraquinone 1.6-dihydroxy一3一methyl anthraquinone Cl6Hl205 C15HloO4 1.1萘酚类 广东林业科技2014年第30卷第2期 从红葱中分离得到的萘酚类化合物,主要特征是在萘酚上骈合吡哺或者是呋喃(酮)环,有的进一步形 成二聚体、一元或二元葡萄糖苷。自我国学者陈政雄等 在1981年第一次对红葱进行化学成分研究至今的 三十余年,国内外学者陆续从中分离得到l7个萘酚类,部分化学结构见图l。 Jl{jl Ill J :I. l}ll = H H—融  I Il lCH3 R2 H H R2 CH3 R2 CH3 R4=H R =H C H C R R R I3 2 2 2  Il lH l3  I1 5 6 R4=GIc R5=H R4=GIc-GIc R =H H :H H H R2 CH3 O O O O Rd=H O =OGIc-GIc CH3 R2 H =H P,4=H RE=OGIc CH3 R2 H R4=H R‘=H H R2 OH 7 H H3CO R3 >:O R4 H R3=H R4=GIc-GIc OH R1 2 5 R1=H R1=CH3 14 R1 H R3 H R4:GIc—GIc 9 R1=OH 1O R1=H R2=(31o-GIc R2=GIo-GIc OR O o H3CO OH O 17 R=H 13 R:GIc 8 12 各化学结构式下方的数字为表1中的编号,“一Glc”代表葡萄糖苷。 图1萘酚类化合物的化学结构 1.2萘醌类 从红葱中分离得到的均为 -(1,4)萘醌类化合物,部分萘醌化合物骈合呋喃、吡喃或者四元环形成,化 学结构见图2。 1.3蒽醌类 红葱鳞茎呈紫红色,其色素的主要成分可能为葸醌类 。从红葱中目前分离得到有12个蒽醌类苷元, 化学结构式见图3。 1.4酚酸及其他 冯传卫¨ 从红葱(E.americana)中分离鉴定了8个酚酸类化合物,包括有苯酚和木质素类酚酸结构。 从红葱(E.americana)中还分离得到其他类型的化合物,有p一谷甾醇(p—sitostero1)和Kadsuric acid等¨ 。 徐巧林等: 红葱化学成分与药理活性研究进展 8.5 2 2 3 3 3 8 9 O 1 6 R R R R R !, lI Il Il II Il H H H CH3 18 Rt=CH3 R2=H R3 21 19 Rt=H RE CH3 R3 R3 H 24 R1=CH3 R2=H II ll I IlI 27 R1 CH3 R2 H R3 H H oH R R R R 4 4 4 4 Il lI II Il 八 H C C C H H H 3 3 3 O O O 0 22 23 25 R=CHfoH)CH3 26 R=CH2CO2CH3 各化学结构式下方的数字为表1中的编号。 图2萘醌类化合物的化学结构 O R2 R1 0 R2 OH R3=Me R4 Me Rs=H R2 OMe R3=H R4 Me Rs=H 34 R1=OH R2=H 37 R1=H R2=OH R2 OMe R3=Me R4 Me P-s H R2 OMe R3=Me Rd Me Rs Me R2=OMe R3=H R4 Me P,s H o R1 R3 O 38 R1:OH R2=OMe R3=H 39 R1=H R2=H R3=OH 32 R1=OMe R2=Me R3=H R4=OH 33 RI=H R2=H R3=H =OH 35 R1=H R2=H R3=Me R4=H 各化学结构式下方的数字为表1中的编号。 图3葸醌类化合物的化学结构 86 广东林业科技2014年第30卷第2期 2药理活性 红葱临床主要用于治疗冠状动脉粥样硬化心脏病 化、抗肿瘤等一系列的活性。 2.1对心血管作用 ,月经不调、痛经、闭经及崩漏等妇科疾病 。 以及 胃癌 。现代药理研究表明,红葱具有多种药理作用,包括血管舒张、抗细菌、抗真菌、抗病毒、抗炎、抗氧 红葱在临床上的一个重要应用为治疗冠状动脉粥样硬化心脏病,学者对其萃取部位和具体的功能活性 成分进行了研究。刘西京等 报道了红葱(E.americana)氯仿和乙酸乙酯萃取物对离体大鼠胸主动脉血管 环的作用,发现其既能直接舒张血管环,亦能抑制苯肾上腺素(PE)和KC1对血管环的预收缩作用。陈政雄 等 从红葱(E.americana)中分离得到的红葱甲素(eleuthrol,表1编号1)、红葱乙素(eleutherine,表1编号 18)、红葱丙素(isoeleutherine,表1编号l9),这些化合物可显著增加冠状动脉血流量,可用于治疗心脏病。 2.2抗细菌 红葱具有明确的抗菌活性,但目前的研究仅集中在提取物上,而鲜有对其具体抗菌活性成分的研究。曹 云芸等 利用滤纸片法测试红葱(E.americana)甲醇提取物的氯仿萃取段,在1 g/mL的浓度下,发现其对 金黄色葡萄球菌产生抑菌环直径为l0~20 mm,其抗菌效果参照相应抗生素标准达到了中等。Ifesan等 刮 报道红葱(E.americana)甲醇提取物对6种革兰式阳性细菌(Streptococcus spp.,Staphylococcus aureus,Bacil— lus cereus,Bacillus lichen@rmis,Bacillus spizizenii,Bacills suubtilis)显示出较好的抑制活性,其抑菌圈为 13.0~20.0 mm,MIC(最低抑菌浓度)分别为0.125,0.125,0.250,0.125,0.250,0.250,0.250 mg/mL。Ife— san等 报道了红葱(E.americana)鳞茎乙醇提取物对从食品中分离的金黄色葡萄球菌具有抑制作用,表 明其具有开发成为食品天然防腐剂的潜力。Saraiva等 利用纸片扩散法和微量稀释法,发现红葱(E.pli— cata)提取物对耐药性金黄色葡萄球菌(ORSA)有抑制活性,其MIC值为125 g/L。 2.3抗真菌 红葱的抗真菌作用比较广泛,涉及到抑制农业病原真菌以及多种人体致病真菌的活性。Alves等 从 红葱(E.bulbosa)中分离得到的化合物eleutherinone(表1编号21)、红葱乙素、红葱丙素均具有很强的抑制 真菌球孢枝孢(Cladosporium sphaerospermum)的作用;邱峰等 从红葱(E.americana)乙醇提取物中分离得 到的化合物双红葱甲素(bieleutherol,表1编号7)、6,8-dihydro-3,4一dihydromexoyl一1一methyl—anthra一9,10一qui— none一2一earboxylie acid methyl ester(表1编号32)以及2-acetyl一3,6,8-trihydro-1一methyl—anthraquinone(表1编 号33)对诱导稻瘟霉菌(Pyricularia oryzae)菌丝体变形的最小质量浓度分别为145.8,50.2,124.8 g/mL;徐 金钟等 从红葱(E.americana)中分离的化合物红葱丙素、红葱乙素、3,4-dihydromexyl一8一hydroxy.1一methy1. anthra一9,10.quinone-2一carboxylic acid methyl ester(表1编号30)、(R)-4-hydroxyeleutherine(表1编号24)、 hongconin(表1编号2)、dihydro—eleutherinol(表1编号8)、1,3,6-tifhydro一8一methyl-anthra-9,10一quinone(表1 编号34)具有较好的诱导稻瘟霉菌菌丝变形的活性,它们的最小变形浓度分别为30,30,170,130,55,60,150 xIM。Ifesan等 报道了红葱(E.americana)甲醇提取物对真菌Aspergills n r,Rhiuzopus spp.和Penicillium spp.显示出抑制活性,其MIC值分别为1.00,0.25,0.25 me,/mL。潘俊等 采用平皿生长速率法,发现红葱 (E.plicata)甲醇提取物在浓度为200 mL时对百合炭疽病菌(Colletotrichum liliacearum)有较好的抑制作 用,强于阳性对照百菌清可湿性粉剂,并从中分离出其抗菌活性成分异红葱甲素(isoeleutherol,表1编号6)。 Kusuma等 。。发现红葱乙素具有抑制皮肤真菌白癣菌(Trichophyton mentagrophytes)的活性。 2.4抗病毒 Sirirak等 研究发现红葱(E.americana)乙醇提取物对从人体和鸡身上分离得到的空肠弯曲杆菌 (Campylobacter spp.)具有抑制活性。Hara等 发现从红葱(E.americana)中分离得到的化合物isoeleuthrol 有抑制HIV病毒活性。 2.5抗炎活性 红葱提取物和从中分离得到的单体化合物具有一定抗炎作用,具有抑制NO产生、抑制NO合成酶以及 徐巧林等: 红葱化学成分与药理活性研究进展 87 抑制炎症因子(IL一12等)产生的活性。Han等 从红葱(E.americana)中分离得到的化合物(.)一3_[2一 (acetyloxy)propy1]一2-hydroxy一8一methoxy-1,4-naphthoquinone(表1编号22)、1,6-dihydroxy一3-methyl—anthraqui— none(表1编号39)、eleutherinol(表1编号17)、isoeleutherine、eleutherine、hongconin、dihydroeleutherinol(表1 编号8),这些化合物显示出抑制脂多糖RAW 264.7诱导的鼠巨噬细胞产生NO的潜在活性,Ic 。值(半数抑 制浓度)分别为7.7,11.4,19.8,21.7和34.4 mM。Song等 报道了从红葱(E.americana)中得到的化合物 isoeleutherin通过抑制巨噬细胞中NFkB的激活,起到抑制NO合成酶的作用,显示其可能开发为一种新型抗 炎剂的前景。Le等 发现红葱(E.bulbosa)鳞茎的甲醇提取物对脂多糖(LPS)刺激引起骨髓树突状细胞中 IL.12和IL-6细胞因子的产生具有抑制作用,其Ic 。值分别为0.1和16.2 txg/mL。 2.6抗氧化活性 Ifesan等_3 发现红葱(E.americana)的甲醇提取物有DPPH和羟基自由基清除活性,其Ic 。值分别为 8.4 ixg/mL和0.78 mg/mL;并且将不同浓度的红葱提取物加入到猪肉中,微波煮熟后在4 clC冰箱存放9 d, 提取物显示出抗氧化活性,随着浓度的增加,抑制熟猪肉脂质氧化作用增强,表明其提取物是一种很有前景 的新型阻止脂质氧化的抗氧化剂;此外,外表、颜色、质地、味道等多种感官器的评价结果显示,在前6 d中, 红葱提取物处理过的猪肉样品与对照比没有显著差别,而第9天处理组的得分明显高出对照组,提取物处理 组能增加猪肉的红值,显示出红葱提取物可作为红肉及其肉产品的增色剂进行开发利用的潜力。 2.7抗肿瘤活性 研究表明,红葱中分离得到的多种化合物具有抗肿瘤活性,其机理包括抑制拓扑异构酶II(TOPO II)和 抑制TCF/[3.catenin转录等作用。Hara等 首先发现从红葱(E.americana)中分离得到的化合物红葱乙素 对人拓扑异构酶II显示出抑制作用;Krishnan等 进一步对抑制TOPO II的机理进行了研究。邱峰等 从 红葱(E.americana)乙醇提取物中分离得到的化合物6,8-dihydro一3,4-dihydromexoyl一1-methyl—anthra一9,10一 quinone..2 .carboxylic acid methyl ester,显示出体外抑制人体白血病细胞株K562生长的活性,其Ic 。值为49.1  ̄g/mL。徐金钟等_9 利用经典的MTF法,测定从红葱(E.americana)中分离得到化合物的抗肿瘤活性,发现 化合物红葱丙素、红葱乙素、3,4-dihydromexyl-8一hydroxy一1一methyl—anthra一9,10一quinone-2一carboxylic acid methyl ester、(R)-4.hydroxyeleutherine、hongconin、dihydro—eleutherinol有较强的抑制人类白血病细胞株K562细胞生 长的活性,它们的Ic 值分别为33、49、266、35、174、154 ixM。Li等¨ 报道了从红葱(E.palmifolia)中分离 得到化合物抑制TCF/[3.catenin转录活性,其中的l0个化合物显示出强的剂量依赖活性,构效关系研究发现 萘酚葡萄糖苷(表1编号10、5、9)均显示出比其苷元(表1编号l9、18、24)更好的活性,并认为其中的吡喃 或者呋喃环为活性必需片段。 2.8其他作用 除了以上药理作用,红葱中分离得到的化合物还抑制黑色素形成和仅一葡萄糖苷酶活性。Kusuma等 。。 发现红葱乙素在5 Ixg/mL浓度下具有抑制黑色素形成活性,且比商用化妆品美白剂熊果酸(arbutin)更低 毒。Ieyama等 3 发现红葱(E.americana)中的eleutherinosides A(表1编号13)显示出抑制 一葡萄糖苷酶 活性,其IC50值为0.5 mM。 3讨论 研究表明,红葱的主要化学成分为萘酚、萘醌及蒽醌类等;红葱提取物及其化合物有血管舒张、抗菌、抗 氧化、抗炎及抗肿瘤等药理活性,但是目前红葱开发成制剂应用于临床的仅海冠I号(红葱片),用于治疗冠 状动脉粥样硬化心脏病。另外,研究显示红葱有胃粘膜保护 、壮阳 和降脂 ∞ 活性,但是其具体的功能 活性成分并不明确,仍需不断进行探索研究,以促进其应用开发。 参考文献 [1] 中国科学院中国植物志编委.中国植物志[M].北京:科学出版社,1985,16(1):130 88 广东林业科技2014年第30卷第2期 [2] 国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草:傣药卷[M].上海:上海科学技术出版社,2005:50. 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