-10] 世明 [ 8 等从牛蒡叶中获得微量木脂素牛蒡子苷、 [ 3]
1 牛蒡的化学成分
1. 1 牛蒡子的化学成分 牛蒡子主要含木脂素、 挥发油等。除蒋淑敏 [ 2] 综述的 13 个木脂素类化合物外, 王海燕 等又从中 分离到新牛蒡素甲; Han[ 4] 等分离得到 1 个牛蒡子苷 元的二倍体 ( diarctigrnin) ; Kaoru
拟从化学成分及其立体化学、 药理活性 和代谢几个方面对其进行综述 , 以便于进一步研究与 开发。 关键词 : 牛蒡 ; 化学成分 ; 立体化学 ; 药理活性 ; 代谢 中图分类号 : R2seach on Arctium lappa L.
XU Chuan - fen, SUN Long -ru
[ 13] [ 14]
3. 2 防治糖尿病肾病 牛蒡子能明显改善 STZ 诱导的糖尿病大鼠的症 状 , 降低尿白蛋白排泄率, 减少肾重/ 体重比值、 肾小 球 PAS 染色阳性基质面积 比, 减轻肾脏病 理损害, 对糖尿病大鼠早期肾脏病变有一定的防治作用 [ 16] 。 胡利平等以牛蒡子、 五味子组成牛蒡子合剂治疗糖 尿病大鼠 , 发现该合剂具有防治糖尿病肾脏损害作 用 , 其疗效与剂量有关 [ 17] 。王海颖等分别以牛蒡子 粗粉和牛蒡子水提物、 醇提物治疗糖尿病肾病大鼠, 大鼠尿量、 肾重/ 体重、 尿白蛋白均有明显减少, 可降 低胞膜肾皮质蛋白激酶 C( PKC) 活性 , 且醇提物较水 提物和粗份疗效 更为显著。推 测牛蒡子降 低 PKC 活性可能为其对肾脏保护作用的机制之一
[ 4]
4 牛蒡子苷的代谢
Nose [ 27] 等采用大鼠胃液( pH 1. 2~ 1. 5) 和大鼠 肠道菌群对牛蒡子苷的结构转化进行了体外研究。 研究表明, 牛蒡子苷在胃液中稳定, 而在肠道菌群的 作用下很快转化生成牛蒡苷元 ( M1) , 接着转化为主 要的代谢产物 2 - ( 3 , 4- 二羟基苯甲基 )- 3 - ( 3 , 4- 二 甲氧基苯甲基 ) 丁内酯 ( M2) 。后来他们又进行了相 应的体内实验。大鼠口服牛蒡子苷 ( 200 mg/ kg) 后, 血清中检测不到牛蒡子苷和第二个代谢产物 M2, 而 血清中代谢产物 M1 的浓度在给药后 4 h 达到峰值。 并对大鼠口服给药后的大肠内容物中的代谢物进行 了研究。结果显示, 这两个产物在大鼠体内的胃肠 道中确实生成。假设 M2 在大鼠肝脏中儿茶酚氧位 甲基转移酶 ( COMT ) 的作用下经甲基化转化为 M1。 在S - 腺苷 -L - 甲硫氨酸的存在下将 M2 置于大鼠肝细 胞液中培养, 结果 M2 在 3 min 内转化为 M1。因此 认为, 牛蒡子苷在胃肠道中至少生成两种代谢产物, 经肠吸收后 M2 在肝脏 COMT 的作用下经甲基化转 化为 M1, 这样血液中仅以 M1 形式存在 [ 28] 。 牛蒡子苷与人粪便混合物厌氧培养后, 生成六 个代谢物 , 结构鉴定分别为: (- )- 牛蒡子苷元、 ( 2R, 3R )- 2 - ( 3 , 4- 二羟基苯甲 基 )- 3 - ( 3 , 4- 二甲氧基苯 甲基) 丁内 酯、 ( 2R , 3 R )- 2 - ( 3- 羟 基苯甲基 )- 3 -( 3 , 4- 二甲氧基苯甲基 ) 丁内酯、( 2R , 3R )- 2 - ( 3- 羟基 苯甲 基 )- 3 - ( 3- 羟 基 - 4- 甲 氧 基 苯 甲 基 ) 丁 内 酯、 ( 2R , 3R )- 2 - ( 3- 羟基苯甲基 )- 3 - ( 3 , 4- 二羟基苯甲 基) 丁内酯 和 (- )- 肠内酯。在牛蒡子苷及其六个代 谢产物中 , ( 2 R , 3 R )- 2 - ( 3- 羟基苯甲基 )-3 - ( 3 , 4- 二 羟基苯甲基) 丁内酯对人乳腺癌 MCF - 7 细胞的生长 表现出最强的增殖活性, 但它在高浓度 ( 10 mol/ L) 时抑制雌二醇诱导的 MCF -7 细胞增殖。结果提示, 牛蒡子苷经肠道菌群的转化可能是其具有雌激素和 抗雌激素活性的必要条件[ 29] 。 近年来关于牛蒡的研究很多 , 发现了许多新的 药理活性, 临床上应用也很广泛 , 然而对牛蒡的作用 机制、 体内代谢和降血糖有效成分的研究却有限 , 以 后的工作应着重于这些方面 , 为更好的开发利用牛 蒡提供科学依据。
牛蒡( Arctium lappa L. ) 为菊科牛蒡属两年生草 本植物, 全国各地均有分布。牛蒡根、 茎叶、 果实( 牛 蒡子) 均可供药用。牛蒡子是一种传统中药 , 味辛、 苦、 寒 , 归肺、 胃二经 , 具疏散风热、 宣肺透疹、 消肿解 毒之功效 ; 用于风热感冒、 咳嗽痰多、 咽喉肿痛、 斑疹 不透、 风疹作痒、 痈肿疮毒等症。牛蒡叶多作外用 , 有明显的消炎、 解毒、 镇痛作用。牛蒡根在日本和欧 洲作为蔬菜上市。 魏瑞兰、 蒋淑 敏 等先后 对牛蒡的化学 成分 和药理活性进行了综述, 本文拟结合近几年来有关 研究新进展, 从化学成分及其立体化学、 药理活性和 代谢几个方面进一步综述。
[ 12]
物中木脂素的生物合成过程为: 松柏醇( 1)
松脂醇
等研究发现 , 金钟花属( Forsythia ) 植
( 2) 落叶松脂醇( 3) 开环落叶松脂醇 ( 4 ) 罗汉 松脂素 ( 5) 。后来一系列研究表明 , 这一合成过程在 植物中普遍存在。
植物界中大多数木脂素的 合成都具立体 选择 性。然而有趣的是 , 牛蒡中木脂素类生物合成的立 体化学是由特定器官调控的。从牛蒡叶中获得的是 ( + )- 4( 81% 对映体过量 , 81% e. e. ) , 而从牛蒡子中
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天然产物研究与开发
2005 V ol 17
No 6
牛蒡子苷元在体内和体外实验中都有抗 HIV -1 活性。体内试验结果表明牛蒡子苷元是已感染 HIV -1 病毒的人体细胞系中病毒应答的抑制剂。一般认为 牛蒡子苷元作用在整合阶段, 抑制原病毒的 DNA 整 合到细胞的 DNA 中去。然而最近人们用纯化的整合 酶对牛蒡子苷元进行体外试验, 发现其在卵裂分析和 整合分析中是无效的, 而其 3 -O - 去甲基化产物却在这 两项分析中表现出明显的活性[ 21] 。另一项研究表明 牛蒡子苷元在体外可强烈地抑制 HIV -1 病毒蛋白 P17 和 P24 的表达 , 抑 制率分别为 80~ 90% , 60~ 70% 。 在含 0. 5 mol/ L 牛蒡子苷元的培养液中培养 HTLV -3 ( 人类 T 淋巴细胞病病毒 -3, 可致艾滋病) 时, 其中逆 转录酶的活性被抑制达 80~ 90% , 说明牛蒡子苷元可 能作用于逆转录阶段[ 22] 。 3. 4 抗肿瘤活性 在以 DMBA 为诱发剂、 TPA 为促进剂的两阶段 大鼠皮肤癌致癌实验中, 牛蒡子苷和牛蒡子苷元经 口服给药和局部用药均有显著的抗肿瘤增生活性。 而且, 牛蒡子苷元在 4 -NQO 为诱导剂、 甘油 为促进 剂的大鼠两阶段肺癌致癌实验中表现出很强的抗肿 瘤增生活性[ 23] 。 3. 5 镇咳作用及促有丝分裂作用 从牛蒡根部得到一种低分子量呋喃果聚糖, 它 在猫的镇咳实验中表现出与一些临床上用于治疗咳 嗽的非麻醉性合成制剂相同的镇咳活性。在促有丝 分裂实验中 , 这种果聚糖的生物学反应与商业的酵 母聚糖免疫调节剂相当[ 24] 。 3. 6 肝保护作用 牛蒡根水提液对 CCl4 或对乙酰氨基酚 诱导的 小鼠肝损伤有保护作用, 它可以剂量依赖性地降低 SGOT 和 SGPT 的水平 , 从组织病理学上减轻肝损伤 的程度 [ 25] 。牛蒡根水提液还对慢性酒精消 耗导致 的肝损伤并被 CCl4 加重的小鼠模型有保护作用[ 26] 。 肝保护作用的机理很可能是牛 蒡根具有抗氧 化作 用, 可以排除肝细胞中 CCl4 等的有毒代谢产物。 3. 7 分化诱导剂 牛蒡子 的 木 脂素 对 小 鼠 的 骨髓 性 白 血 细 胞 ( M1 ) 有分化诱导作 用。对主要 活性成分牛蒡 苷元 进行结构修饰得到了一系列衍生物 , 并进行了构效 关系研究。牛蒡苷元的脂肪族酯对 M1 的诱导分化 作用 强于 芳香 族 酯。正 癸 酸酯 的 活性 最 强, 在 2 mol/ L 浓度时可诱导超过 50% 的 M 1 细胞分化为噬 菌细胞
( College o f Pharmacy , Shandong University , Jinan, 250012, China) Abstract: The roots, petioles and seeds of Arctium lappa L. ( compositae) are used to different symptoms. Recently Arctium lap pa L. has attracted much attention. The chemical constituents and stereochemistry and some metabolites were reviewed. Key words: Arctium lappa L. ; chemical constituents; stereochemistry; metabolite
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天然产物研究与开发 NATURAL PRODU CT RESEARCH AND DEVELOPMENT
2005 Vol 17 N o 6
牛蒡的研究现状
徐传芬, 孙隆儒
* ( 山东大学药学院 , 济南 250012) 摘 要 : 牛蒡为菊科牛蒡属两年生植物 , 其根、 茎叶和果实 均可入药。 近年来关于 牛蒡各方面 的研究很 多 , 本 文
[ 6]
。王晓
[ 7]
等采用
GC -MS 技术从牛蒡根挥发油中分离出 68 个组分 , 鉴 定了其中 63 个组分, 占挥发油总量的 87. 67% , 主要 为亚麻酸甲脂、 亚油酸、 三甲基 -8 - 亚甲基 - 十氢化 -2 萘甲醇、 苯甲醛等。 1. 3 牛蒡叶的化学成分 关于牛蒡叶化学成分的研究报道较少, 最近刘
获得的木脂素主要对映体的绝对构型与 ( + )- 4 的 绝对构型相反 , 例如: (- )- 5 ( > 99% e. e. ) , (- )- 牛蒡 子苷元 ( 6) ( > 99% e. e. ) , (- )- 4 ( 65% e. e. ) [ 13] 。