文献综述(刘琦)

武汉生物工程学院

毕业论文(设计)文献综述

题目名称苍耳子中倍半萜类化学成分的结构修饰题目类别毕业论文

系别制药工程

专业班级07级本科（2）班

学生姓名刘琦

指导教师邹琼宇

辅导教师

开题报告日期2010年9月24日

一、苍耳子中倍半萜类研究进展

倍半萜广泛存在于植物、微生物、海洋生物及某些昆虫中, 虽然骨架仅有15 个碳原子, 但由于生物体内微妙的代谢过程而生成形形色色的基本骨架的化合物, 并有复杂的立体结构, 其中很多具有重要的生物功能和生理活性。倍半萜内酯是菊科植物的特征性成分, 这些苦的化合物常含有α, β-不饱和-γ内酯结构片段, 研究表明它是其生物活性的一个主要功能团[1, 2 ]。倍半萜内酯化合物具有抗肿瘤和细胞毒活性, 微生物生长抑制作用(抗菌) , 防治血吸虫病, 皮肤致敏作用, 昆虫拒食作用, 引起脊椎动物中毒和植物生长抑制作用(植物毒素)[3 ]。苍耳属X anth ium L. 植物约有25 种, 广泛分布于世界各地, 我国有3 种及1 变种。苍耳属在世界各地民间主要用于利尿、催吐、催泻, 治前列腺疾病、发烧、淋巴结核、肝炎和癌症[4 ]。由于倍半萜内酯化合物活性的重要性, 也为进一步研究开发苍耳属植物, 特将苍耳属中的倍半萜内酯化合物做一总结。苍耳属中主要含愈创木烷型和裂愈创木烷型内酯化合物。xanthat ion (23) 是活性研究比较多的一个化合物[5～ 7 ] , 化合物(1～ 39) 结构式见图1, 来源及波谱数据见表1。

二、倍半萜内酯化合物药理作用

菊科植物中分离到的倍半萜内酯就有3 000种结构。现对倍半萜内酯的抗肿瘤、强心、神经毒性、抗疟、抗菌作用综述如下。

1、抗肿瘤活性

倍半萜内酯显示较强的抗肿瘤活性,通过分子结构和效能关系的研究, 发现α- 亚甲基- γ- 丁内酯环是使某些倍半萜内酯具有抗癌生物活性的有效基团。这些倍半萜类化合物主

要存在于菊科、伞形科、大戟科、卫茅科、豆科、葫芦科和毛莨科植物中。按其结构可归纳划分为愈创木内酯(Guaianolide) 、伪愈创木内酯(Pesudoguaianolide) 、吉马内酯(Germaorenolide)橄烷内酯(Elemonolide) 、桉叶内酯( Eudesmanolide) 、艾里莫芬烷型内酯(Eremophiladien) 。

愈创木内酯类化合物中的土荆芥内酯(Ambrosin、Parthenin) [21]、泽兰苦内酯( Euparotin) [22] , 乙酰泽兰苦内酯(Acetyleuparotin) [23]等都具有显著的抗癌活性。如香港科技大学化学系从藏药菊科植物矮丛风毛菊中提取的菜蓟苦素(Cy2naropicin) 及去酰基菜蓟苦素(Desacylcynaropicrin) 对S180 肉瘤及艾氏腹水癌细胞有细胞毒作用[24]。小西天二等[25]从土木香中分离得到土木香内酯,对肿瘤细胞人胃癌细胞(MK- 1) 、人子宫癌细胞(Hela) 以及小鼠黑素瘤细胞(B16F10) 增殖有抑制作用。Woerdenbag H J 等[26]从山金车中提取到25 种倍半萜内酯,其中jaceosidin 对人细胞肺癌细胞株GLC4 和人结肠直肠癌细胞株COLO320 具有细胞毒性。Cho J Y等[27]从云木香中分得化合物cynaropicrin ,reynosin 和santamarine 可以增

加乳酸脱氢酶(LDH)从RAW264 细胞中释放,抑制小鼠巨噬细胞状细胞生长。

伪愈创木内酯类化合物中的堆心菊内酯(Helenalin) 体外对多种癌细胞[28]、体内对大鼠Walker 256 肉瘤及小鼠P388 淋巴白血病[29]都具有显著的抑制作用。另外, 日本Taniguchi M 等[30]研究发现,从云木香中提取分离到的化合物木香烯内酯和去氢木香内酯,具有显著细胞

毒活性,其作用呈现剂量依赖性。

吉马内酯类化合物具有抗癌活性的化合物有柔毛地胆素(Molephantin) 、C - 19 甲基柔毛地胆素(C - 19 Methyl mole2phantin) 、吩托摩素(Phantomolin) 、泽兰海索草素

( Eupahyssopin) 、泽兰福摩萨(Eupaformosanin) 、广木香内酯(Costunolide) 及倍累素(Baileyin) 等[31]。它们对小鼠艾氏腹水癌、大鼠Walker 256 肉瘤及小鼠P388 淋巴细胞白血病都具有显著的抑制作用。Wo2erdenbag H J等[32]报道泽兰内酯( Eupatotriopicrin) 比泽兰内酯(Eupatolide) 在分子结构上只增加了一个不饱和酯基, 而抗癌活性却增加了10 倍。

榄烷内酯类化合物Vernolepin 对人CCRF - CEM 癌细胞[33]的IC50 为0143Lm , 它对大鼠Walker 256 肉瘤也有一定的抑制作用[31]。化合物土木香内酯(Alanto lactone) 、异土木香内酯(Isoalanto lactone) 对人小细胞肺癌的IC50 分别为20Lm 和65Lm[32]。

桉叶内酯类化合物4α,6α- 二羟桉烷- 8β,12 - 交酯(4α,6α- dihydroxyeudes - man - 8β,12 - olide) ,ergolide ,8 - 表- 堆心菊内酯(8 - epi - helenalin) 和bigelovin 是Park E J 等[34]从菊科

植物欧亚旋复花中提取出的倍半萜内酯类化合物,对HL - 60 细胞显示出很高的细胞毒性( ED50 119μm/ ml) 。Kiseleva 等[35]和Evstratova 等[36]从旋覆花中分得旋覆花内酯( Inulin) 和去乙酰基旋覆花内酯(Deacetylinulin) 在浓度为10μg/ ml 时对P - 388 细胞抑制率为60 %。

艾里莫芬烷型内酯类化合物8 ,9 - 开链艾里莫芬烷型内酯secomacrotolide 对人肝癌细

胞SMMC - 7721、人卵巢癌细胞HO - 8910 和人胎肝正常二倍体细胞LO2 的生长具有抑制作用[37]。

2、强心活性

1978 年Charles[38]从Dysidea herbacea 中得到蜂斗菜内酯类化合物herbadysi -

dolide ,1984 年Grode[39]从Dysidea etheria 中得到蜂斗菜内酯类化合物furodysinin lactone ,钟永利等[40]对这两种倍半萜内酯化合物进行药理实验表明在浓度分别为2173 ×10 - 4M和5158 ×10 - 4M时具有心血管活性,均可显著抑制离体兔回肠的自律性收缩,使自律性和肌力消失。Barsby 等[41]从Chrysanthemum parthenium 中提取的小白菊内酯和其他倍半萜α- 亚甲基丁酰内酯对血管平滑肌主动脉环的收缩应答产生抑制作用。

3、神经毒性

在大脑和脊髓中,许多植物毒素与神经变性有关,Huang J等[42]从八角茴香属植物滇西中分离出具有莽草素型内酯结构的7 - O - 乙酰莽草内酯B、莽草素内酯A 和B ,大八角型倍半萜内酯结构的环滇西八角内酯(Cyclomerrillianolide) 、滇西八角内酯(Merrillianolide) ,假莽草素型内酯结构的1α- 羟基- 3 - 去氧假莽草素,具有引起中枢神经兴奋致惊厥的作用。

4、抗疟活性

20 世纪60 年代在广泛筛选抗疟植物药的过程中,发现黄花篙的乙醇提取物对鼠疟Plasmodium berghai 具有快速杀灭疟原虫的作用,1971 年我国屠呦呦等从黄花篙分到的伪愈创木内酯类化合物青蒿素(Artemisine) 适用于各种疟疾,具有毒性低,体内吸收快,分布广,排

泄快的优点。大量临床证明,治疗间日疟、恶性疟平均原虫转阴时间快于氯喹,无毒副作用,

特别对抗氯喹原虫株,治疗恶性疟和脑性疟更显示其优越性[43]。近年已合成了众多的青蒿素衍生物双氢青蒿素(Dihydroanemisin) 、青蒿琥酯(Anesunatc) 、甲蒿醚(Ancmether) 、蒿乙醚(Aneether) ,具有比青蒿素用量小、药效高的优点,并试用于临床。

5、抗菌作用Koo T H 等[44]将荷花玉兰叶中分得愈创木内酯类化合物广木香内酯(CTN) 和小白菊内酯(PTN) 进行药理实验,证明两者均可显著性抑制SEAP 的活性,而CTN 的作用更强。