楊舜伊 ,袁純紅
(1.昆明工業(yè)職業(yè)技術學院,云南昆明650302;2.中國科學院新疆理化所植物資源化學重點實驗室,新疆烏魯木齊830011)
巴豆屬(Croton)是大戟科一個大屬,全球約1300 種,廣泛分布于全世界熱帶、亞熱帶地區(qū)。我國約有21 種,主要分布于南部各省區(qū)[1-2]。在民間巴豆屬植物的應用非常廣泛,其枝葉、根、莖均可入藥,味辛,性熱,大毒。歸胃、大腸、肺經(jīng)。因其具有通經(jīng)止痛、消炎退熱、祛風活絡的功效,多用于骨折、跌打損傷、各種疼痛及消化系統(tǒng)疾病的治療。但巴豆屬植物在臨床入藥時需謹慎,因為部分巴豆屬植物具有毒性,如巴豆、毛葉巴豆等[3]。現(xiàn)代藥理研究表明,該屬植物具有抗癌活性,這對癌癥的治療和發(fā)病機理具有重要意義,因而引起國內外學者對該屬植物中的活性成分研究的興趣。其次,從該屬植物中分離得到許多結構獨特和新穎的二萜類成分。此前已有幾篇該屬植物的化學成分和藥理活性研究綜述報道[4-6]。2019年以來,國內外學者對巴豆屬植物的化學成分和藥理活性研究進展迅速,不斷有新化合物和新骨架被發(fā)現(xiàn)。為此,本文就近年巴豆屬植物中的二萜化學成分和藥理活性研究進行綜述。
克羅烷型二萜(化合物1-38)是巴豆屬植物中含量最為豐富的一類二萜。該類化合物以萘環(huán)為母核結構,C-12位上常連有呋喃環(huán),C-9位的立體構型用來區(qū)分克羅烷型和新克羅烷型二萜,克羅烷型二萜的C-9位為R型,而新克羅烷型二萜的C-9位為S型。
表1 巴豆屬植物中克羅烷型二萜成分Table 1 Clerodane type diterpenoids isolated from the genus Croton
圖1 巴豆屬植物中克羅烷型二萜成分Fig.1 Clerodane type diterpenoids isolated from the genus Croton
哈立烷型二萜(化合物39-56)是巴豆屬植物中發(fā)現(xiàn)較少的一類二萜。該類化合物屬于雙環(huán)二萜,從生物合成途徑來看,認為是半日花烷型骨架中的C-20的甲基從C-10位重排到C-9位。
表2 巴豆屬植物中哈立烷型二萜成分Table 2 Halimane type diterpenoids isolated from the genus Croton
圖2 巴豆屬植物中哈立烷型二萜成分Fig.2 Halimane type diterpenoids isolated from the genus Croton
貝殼杉烷型二萜(化合物57-69)是巴豆屬植物中比較豐富的二萜類化合物,該類型為四環(huán)二萜,各化合物的結構差別主要在于含氧基團的取代情況不同。該類化合物具有很好的生物活性,特別是對各類癌細胞具有顯著的抗癌活性。
圖3 巴豆屬植物中貝殼杉烷型二萜成分Fig.3 Kaurane type diterpenoids isolated from the genus Croton
西松烷型二萜(化合物70-79)是巴豆屬植物中發(fā)現(xiàn)的較少一類二萜。該類二萜化合物的特點是一個14元環(huán)與一個環(huán)丙烷駢合在一起而形成。
有11 個松香烷型二萜(化合物80-90)從Croton mubango葉中分離得到。該類二萜為三環(huán)二萜,它的基本骨架為氫化菲,C-4位存在一個偕二甲基,C-10位為一個甲基,C-13位同時有一個異丙基。
巴豆烷型二萜(化合物91-102)是巴豆屬植物中數(shù)量較多的多環(huán)二萜化合物,也是大戟科特征性二萜成分。該類化合物是由一個五元環(huán),一個七元環(huán),一個六元環(huán)以及一個三元環(huán)駢合在一起而形成。
表4 巴豆屬植物中西松烷型二萜成分Table 4 Casbane type diterpenoids isolated from the genus Croton
圖4 巴豆屬植物中西松烷型二萜成分Fig.4 Casbane type diterpenoids isolated from the genus Croton
表5 巴豆屬植物中松香烷型二萜成分Table 5 Abietane type diterpenoids isolated from the genus Croton
表6 巴豆屬植物中巴豆烷型二萜成分Table 6 Tigliane type diterpenoids isolated from the genus Cro?ton
圖5 巴豆屬植物中松香烷型二萜成分Fig.5 Abietane type diterpenoids isolated from the genus Croton
圖6 巴豆屬植物中巴豆烷型二萜成分Fig.6 Tigliane type diterpenoids isolated from the genus Croton
異右松脂烷型二萜(化合物103-104)在巴豆屬植物中相對較少。該類二萜為三環(huán)二萜,C-3 位常常被氧化成羥基和羰基,C-15(16)位為碳碳雙鍵。
表7 巴豆屬植物中異右松脂烷型二萜成分Table 7 Isopimarane type diterpenoids isolated from the genus Croton
圖7 巴豆屬植物中異右松脂烷型二萜成分Fig.7 Isopimarane type diterpenoids isolated from the genus Croton
Trachylobane 型二萜(化合物105)在巴豆屬植物中數(shù)量較少。該類二萜為五環(huán)二萜,由三個六元環(huán),一個五元環(huán)和一個三元環(huán)駢合在一起而形成?;衔?06結構很新穎,具有6/7/6/5四環(huán)骨架結構。無環(huán)二萜(化合物107)在巴豆屬中極為罕見。
表8 巴豆屬植物中trachylobane型和其他類型二萜成分Table 8 Trachylobane and other type diterpenoids isolated from the genus Croton
圖8 巴豆屬植物中trachylobane型和其他類型二萜成分Fig.8 Trachylobane and other type diterpenoids isolated from the genus Croton
Wang 等從C. crassifolius分離得到的二萜cro?halifurane B(40)和crassifolin N 對脂多糖(LPS)誘導的RAW264.7細胞NO 釋放具有中等抑制作用,半抑制濃度(IC50)值分別為17.2± 1.3 和23.7± 1.4 μmol/L[20]。Zhang 等從C.crassifolius分離得到的差向異構體 二 萜 3S-methoxyl-teucvin(1)和 3R-methoxylteucvin(2)具有抗炎活性,IC50值分別為 0.82 和 0.54 μmol/L[7]。 Li 等 發(fā) 現(xiàn) 二 萜 6S-crotoeurin C(4)和crotoeurin C 能夠抑制 LPS 誘導的 RAW264.7 細胞NO 釋放,IC50值分別為 1.2 和 1.6 μmol/L[8]。Queiroz等測定了C.floribundus中的5個二萜的抗炎活性,研究表明,croflorins A-D(7-10)和3α-hydroxy-5,10-didehydrochiliolide 具有抑制LPS 誘導的RAW264.7細胞的NO 產(chǎn)生,其IC50值分別為28.52 ± 2.21、40.26± 2.79、25.47 ± 2.16、35.78 ± 2.93 和 40.58 ± 4.78 μmol/L[10]。Somteds等發(fā)現(xiàn)crotonolide K(36)、furocr?otinsulolide A acetate(37)、15,16-epoxy-3β-hy?droxy-5(10),13(16),14-ent-halimatriene-17,(12S)-olide、crotonolide F 和 3β,4β:15,16-diepoxy-13(16),14-clerodadiene 具 有 抑 制 LPS 誘 導 的RAW264.7 細胞的 NO 產(chǎn)生,其 IC50值范圍為(31.99~ 48.85)μmol/L,其抑制活性明顯高于標準藥物吲哚美辛和地塞米松[19]。Ye等從C.crassifolius分離得到的二萜(3S,4S,6S,8R,9R,12S)-3-acetoxy-18-methoxycarbonyl-6, 19: 15, 16-diepoxy-halim-5(10),13(16),14-triene-20,12-olide(56)對 LPS 誘導的RAW264.7細胞NO 釋放具有中等抑制作用,半抑制濃度(IC50)值為25.8 ± 0.9 μmol/L[9]。
新化合物crassifolius P(5)和crassifolius Q(17)對A549 和Hela 具有明顯的細胞毒活性,IC50值為(20.43±1.18~25.72±1.32)μmol/L。同時,這兩種新化合物對正常細胞都顯示出低毒性,IC50值高達100 μmol/L[2]。Zou 等研究 發(fā) 現(xiàn) crocleropenes A-B(11-12)對MCF-7腫瘤細胞株具有微弱的細胞毒活性,其IC50值分別為35.8和40.2 μmol/L[11]。Fan等從越南巴豆分離得到的crokonoid A(106)對A-549(肺癌)、HL-60(急性白血?。┠[瘤細胞株具有明顯的細胞毒活性,其 IC50值分別為 1.24 ± 0.56 和 1.92 ± 0.6 μmol/L[21]。Udomthawee 等發(fā)現(xiàn) crotonmekongenin A(67)對 FaDu、HT-29 和 SH-SY5Y 腫瘤細胞株具有細胞毒性,其半數(shù)有效量(ED50)分別為0.48、0.63 和0.45 μg/mL[22]。Maslovskaya 等發(fā)現(xiàn) EBC-180,EBC-181和EBC-220(75)對HeLa(宮頸癌)細胞株具有明顯的抑制作用,其 IC50值為 2.5~8μmol/L[24]。Cui 等從C. damayeshu中分離得到的二萜crodamoid H(100)、crodamoid I(101)和 4α-deoxyphorbol-12-ti?glate-13-isobutyrate 對 A-549(肺癌)、HL-60(急性白血病)腫瘤細胞株具有細胞毒活性,其IC50值為0.9 ~ 2.4μmol/L,特別是crodamoid H 顯示選擇性活性,與阿霉素對A549細胞株的活性相當[27]。
Novello 等[13]對從C.echioides分離得到的 6 個克羅烷二萜進行體外抗利什曼原蟲活性實驗,結果表明 methyl-15,16-epoxy-3,13(16),14-neo-cleroda?trien-17,18-dicarboxylate(15)nasimalun B 和 hard?wickiic acid methyl esther 具有抗利什曼原蟲活性,IC50值 分 別 為 40.0 ± 0.7、10.3 ± 1.3、8.3 ± 2.8 μmol/L。
巴豆屬植物種類、分布廣、資源豐富,其中許多種在民間具有悠久的用藥史,目前僅對其中少數(shù)植物進行了深入研究,該屬植物的化學成分和藥理活性研究還具有很大的空間。同時,該屬主要的活性成分為二萜類,藥理研究表明二萜類化合物具有很好的抗癌和抗炎活性,為進一步開發(fā)天然安全有效的抗癌和抗炎藥物具有重要價值。其次,國內外學者對二萜的活性研究較多,但是未見相關構效研究報道,進一步闡明結構與藥效之間的關系,可以為科研工作者人為的、有目的的進行化學結構改造,為更快地尋找活性單體化合物提供依據(jù),以期為進一步開發(fā)新型藥物提供先導化合物。