最新中药杜仲化学成分研究进展

中药杜仲化学成分研
究进展
中药杜仲化学成分研究进展
王桃林
（福建莆田武警8712部队医院）
中药杜仲(Cortex Eucommiae)为杜仲科杜仲属植物杜仲的干燥树皮。

杜仲(Eucommia Ulmoides Oliv.)是我国独有的植物“活化石”，为杜仲科杜仲属多年生落叶乔木植物，在地球上己生活了近五千万年，杜仲别名较多，有思仙(《本经》)，木绵、思仲(《别录》)、百思仙(《本草衍义补遗》)、丝连皮、丝茧树皮(《中药志》)、扯丝皮(《湖南药物志》)、丝棉皮(苏医《中草药手册》)、玉丝皮等。

味甘，性温，入肝肾二经，中医主治肝肾亏损、腰膝酸软，疼痛，安胎。

杜仲栽培历史悠久，分布地区广泛，主要分布于滇、黔、川、桂、豫、甘、陕及长江中下游等地。

我国对中药杜仲的认识及利用至少有2000多年历史，《神农本草经》将杜仲列为上品，中药杜仲传统以干燥树皮入药，是名贵滋补药材，《名医别录》记载：“杜仲性温味甘，补肝肾、强筋骨”、《本草纲目》也提到，“杜仲主治腰膝痛、补中益精，坚筋骨，强志，除阴下痒湿，小便余沥，久服轻身耐老”。

中医用于治疗高血压、类风湿性关节炎、腰痛、安胎、海-梅二氏病(脊髓灰质炎)和坐骨神经痛 [1-3]。

现代化学成分研究表明，杜仲含有多种生理活性成分。

这些成分具有降压、抗菌、抗炎、抗病毒、增强机体免疫力等作用。

而且杜仲叶和皮具有相似的化学成分，为了保护性利用珍稀的杜仲植物资源，杜仲叶也正式作为药材品种被收录2010版中国药典。

本文就国内外对杜仲的化学成分研究概况进行综述，旨在为中药杜仲的进一步研究与开发提供有价值的参考。

近年来许多学者对杜仲的化学成分作了大量研究工作，经研究发现，杜仲的主要次生代谢物有木脂素类、环烯醚萜类、苯丙素、低聚体、黄酮、多糖和杜仲胶等。

Deyama 等对杜仲的甲醇水提取部位研究颇多，并且得到了多种木脂素及苷类化合物。

1. 木脂素类化合物
木脂素（lignans ）是一类在生物体内由双分子苯丙素衍生物聚合而成的化合物。

木脂素类化合物是杜仲化学成分中研究最多、成分最明确、结构最清晰的一类化合物，已分离得到的大多是双四氢呋喃类化合物。

迄今为止，从杜仲中分离出来的木脂素类化合物有28种，其中多为苷类化合物，其糖基均为β-D-葡萄糖。

结构类型多为双环氧木脂素（bisepoxy lignans)(即双四氢呋喃类，如松脂醇二葡萄糖苷、丁香脂二葡萄糖苷等，另外还有少量单环氧木脂素
(monoepoxy lignans)、环木脂素(cyclolignans)、新木脂素(neolignans)和倍半木脂素(sesqiulignans)。

R 1
R 2
O
O
R 7
R 5R 4
H
R 6
R
3
14 表松脂素8
表1 杜仲中双环氧木脂素化合物
化合物 取代基
文献 1 松脂素 R 3=R 4=OMe; R 2=R 5=OH; R 1=R 6=R 7=H 4 2 中脂素 R 3=R 4=R 6=OMe; R 2=R 5=OH ;R 1=R 7=H 5 3 丁香素 R 1=R 3=R 4=R 6=OMe; R 2=R 5=OH; R 7=H 5 4 松脂素单糖苷 R 1 =R 6=OMe; R 2 =O -glc; R 5=OH; R 3=R 4=R 7=H 4 5 松脂素二糖苷 R 1=R 6=OMe; R 2=R 5=O -glc; R 3=R 4=R 7=H 4 6 丁香素单糖苷 R 1=R 3=R 4=R 6=OMe; R 2=OH; R 5=O -glc; R 7=H 4，5 7 丁香素二糖苷 R 1=R 3=R 4=R 6=OMe; R 2=R 5=O -glc; R 7=H 6 8 中脂素二糖苷 R 1=R 3=R 6=OMe; R 2=R 5=O -glc; R 4=R 7=H 4 9 1-羟基松脂素
R 3=R 4=OMe; R 2=R 5=R 7=OH; R 1=R 6=H 7 10 1-羟基松脂素-4＇-糖苷 R 3=R 4=OMe; R 2= R 7=OH; R 5=O -glc; R 1=R 6=H 7 11 1-羟基松脂素-4＇＇-糖苷 R 3=R 4=OMe; R 5= R 7=OH; R 2=O -glc; R 1=R 6=H 5 12 1-羟基松脂素二糖苷 R 3=R 4=OMe; R 7=OH; R 2= R 5=O -glc; R 1=R 6=H 5 13 杜仲素 A
R 3=R 4=R 6=OMe; R 2=OH; R 5=O -glc; R 1=R 7=H
5
O
R 2
R 1
R 3
R 4OH
H
OH
R 2
R 1
OMe
OH
O OH R 3
OMe
R 2
O
R 5
R 4
O
OH
OH OMe
Oglc
O
R 2
R 3
MeO R 1
15 R 2=R 3=OMe; R 1=R 4= OH 橄榄素5,7 16 R 2=R 3=OMe; R 1=R 4= O-glc 橄榄素二糖
甙5
17 R 2=R 3=OMe; R 1=OH; R 4= O-glc 橄榄素-4’-糖苷8
19 R 1=O-glc; R 2=CH=CHCH 2-O-glc
脱氢二松柏醇二糖苷8
20 R 1=OH; R 2=(CH(OH))2CH 2OH 二羟基脱氢二松柏醇9
22 R 1=O-glc; R 2=CH 2OH; R 3=OMe 柑橘素B 10 24 环橄榄素
25 R 3=R 4=R 5=OMe; R 2=O -glc R 1=H 耳草素二糖苷8
26 R 1=R 3=R 4=R 5=OMe; R 2=O -glc 丁香
OMe
glc-o
O
O
H
O
OMe
H
R
R MeO
O
O-glc
2. 环烯醚萜类
环烯醚萜类
(iridoids) :环烯醚萜及其苷在植物界中分布较广，是植物中臭蚁二酸(iridodial)转变而来的单萜类化合物，分子中含有环烯醚键和环戊烷结构单元，在新鲜植物组织中含量较高。

杜仲醇类没有环烯醚键，可以看作环烯醚萜开环后的产物。

这类化合物还包括环烯醚萜多聚体。

到目前为止，从杜仲中分离的环烯醚萜类化合物共21个。

环烯醚萜分子中的双键由于受邻位氧原子的影响，性质活泼，羟基吡喃环极不稳定。

故在鲜品和干品中的含量差异很大。

1
R
27 R=H 松脂素香草酸醚二糖甙10 28 R=OMe 丁香素香草酸醚二糖甙
29 R 1=R 3=H; R 2=COOMe 京尼平9
30 R 1=glc; R 2=COOMe; R 3=H 京尼平苷6,11
33 R 1=
; R 2=OAc 车叶草苷酸12 34 R 1=
; R 2=OH 去乙酰车叶草苷酸12
R 1R R 1
OH
HO 2
39 杜仲苷15 40 梓醇20 41 车叶草苷 12 42 杜仲二醇16
3. 苯丙素类化合物
苯丙素是形成木脂素的前体物质，在杜仲中广泛存在，已从杜仲中分离得到绿原酸、咖啡酸等十几种简单酚类及苯丙素类物质。

其中绿原酸也是2010版药典中杜仲叶的质量控制标准，规定杜仲叶中绿原酸的含量不得少于0.080%。

36 R 1=H; R 2=OH; R 3=H 雷扑妥苷13 37 R 1=Ac; R 2=R 3=OH 哈帕甙乙酸酯43 R 1=OH; R 2=glc 杜仲醇苷Ⅰ11 44 R 1=OH; R 2=H 杜仲醇11
京尼平苷酸三聚体17 京尼平苷酸四聚体17 京尼平苷酸三聚体乙酸
R 1
HO
COOR 2
HO
COOR 2
R 1
R 1CH 2OH
R 2O
MeO
CH 2OH HO
OH
OH
MeO Oglc
OMe
OH
R 2
OH
R 1
OR 3
60 愈创木基丙三醇7，20 61 寇布拉苷12
注:所有的glc 都是β-D-glucose
O
O
OH
OH HO
COOR 1
OH
OR 2
4. 黄酮类化合物
黄酮类化合物泛指两个芳环通过三碳链相互连结而成的一系列化合物。

Nakamura T [23]从杜仲叶中分离到出五种黄酮，即槲皮素(quercetin)，槲皮素-3-O -β-D-吡喃葡萄糖、槲皮素-3-O -β-D-吡喃木糖-(1-2)吡喃葡萄糖、山奈酚-3-O -芸香糖苷及山奈酚-3-O -6〃-乙酰-D-吡喃葡萄糖。

目前从杜仲中分离得到的黄酮类化合物主要有以下结构。

O
R 2
OH
OR 1
R 3
OH
HO
O
51 R 1=OH; R 2=H 咖啡酸9 54 R 1=OH; R 2=H 二氢咖啡酸20 57 R 1=R 2=H 松柏醇18
52 R 1=OH; R 2=Me 咖啡酸甲酯12 55 R 1=R 2=H 间羟基苯甲酸12
58 R 1=H; R 2=glc 松柏62 R 1=R 2=R 3=H 儿茶酚12 63 R 1=R 3=H; R 2=COOH 原儿茶酸
2
66 R 1=R 2=H 绿原酸21 67 R 1=Me; R 2=H 绿原酸甲酯21 69 R 1=R 2=R 3=H 山奈酚22
70 R 1=glc; R 2=R 3=H 山奈酚3-O -吡喃葡萄糖苷22 71 R 1=glc-rha; R 2=R 3=H 山奈酚3-O -芸香糖苷23
5. 萜及甾体类化合物
李冬等[19]，续俊文等[24]先后从杜仲中分离出了白桦脂醇、白桦脂酸、胡萝卜苷、熊果酸和β-谷甾醇等萜类化合物。

Okada 等[26]从杜仲叶氯仿提取物中分离出了具有免疫抑制活性的单萜类化合物黑麦草内酯，该化合物对人鼻咽癌（KB ）和鼠淋巴细胞白血病（P388）均有生长抑制活性，并且还有他感和蚂蚁趋避作用。

78 R=CH 2OH 白桦脂醇19 80 R=H β-谷甾醇19 79 R=COOH 白桦脂酸19 81 R=glc 胡萝卜苷24
76 R= 儿茶素-(7,8-b,c)-4α-(3,4-二羟基
苯基)
82熊果酸19 83 Ulmoidol25
84黑麦草内酯26
6. 其他类型化合物
中科院昆明植物研究所刘小烛等[27]从新鲜杜仲树皮中分离纯化到一种能抑制真菌生长的蛋白，命名为杜仲抗真菌蛋白(Eucommia Antifungal Protein)，简称EAFP， EAFP是简单的单链蛋白，具有分子量小，不含糖、单链、热稳定的特点，与其他抗真菌蛋白相比还有抗菌谱广的优点。

EAFP的发现对植物抗真菌蛋白基因工程的研究很有意义。

最近又有报道[28]:从杜仲中发现两种抗真菌多肽(Eucommia Antifungal Peptide)，分别命名为EAFP1， EAFP2。

这两种多肽均含有41个氨基酸残基，包含5对二硫键，可抑制来自棉花、小麦、马铃薯、西红柿和烟草中的8种致病真菌，其抗真菌效果可被Ca2+强烈抑制。

杜仲多糖是近年来发现的又一活性成分。

组成明确的有Gonda等[29]从杜仲皮中分离出的酸性聚糖杜仲糖A(Eucomman A)和Tomoda等[30]分离出的杜仲
B(Eucomman B)。

杜仲糖A是由L-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-葡萄搪、L-鼠李糖、D-半乳糖醛酸按摩尔比8:6:4:5:8组成:杜仲糖B的结构主要为α-1，2-L-鼠李糖，α-1，4-D-半乳糖。

这两种多糖对网状内皮系统均有活化作用，可增强机体非特异性免疫功能。

杜仲胶是杜仲中含量较高的一类成分，普遍存在于各组织中，成熟果皮中含量最高，为10%-18%；树干皮为6%-10%；树根皮为10%-12%；成熟树叶中为
3%-59%。

杜仲胶是一种天然高分子材料，它与天然橡胶互为同分异构体，是易结晶的硬质塑料。

杜仲胶具有绝缘性强、耐水湿、抗酸碱、热塑性好和形状记忆等特性，是一种重要的化工原料，也可用作新型的医用功能材料。

另外杜仲中还报道有链状化合物如正二十九烷、正三十烷、各种氨基酸和
α-亚麻酸。

参考文献
[1]李时珍.本草纲目 [M]. 北京: 人民卫生出版社, 1987, p. 1986-1989.
[2]张赞臣.本草概要之科学注解[M]. 上海: 医药卫生出版社, 1956: p. 72.
[3]江苏新医学院.中药学大辞典[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1977, 1:
1031-1033.
[4]Deyama T. The constituents of Eucommia ulmoides.-PartⅠ: Isolation of (+)-
medioresinol di-O-β-D-glucopyranoside[J]. Chem Pharm Bull, 1983, 31: 2993-2997.
[5]Deyama T, Ikawa T, Kitagawa S, PartⅡ: Isolation and structure of three new
lignans glycosides[J]. Chem Pharm Bull, 1985, 33: 3651-3657.
[6]Shimoyama A, Yamadaki M, Nakazawa Y, Yahara S, Nohara T. Studies on the
constituents of leaves of Eucommia ulmoides[J]. Shoyakugaku Zasshi, 1993, 47: 56-59.
[7]Deyama T, Ikawa T, Kitagawa S, Part Ⅲ: Isolation and structure of a new
lignan glycoside[J]. Chem Pharm Bull, 1986, 34: 523-527.
[8]赵玉英, 耿权, 程铁民, 等. 杜仲化学成分研究概况. 天然产物研究与开发,
1995, 7(3): 46.
[9]Deyama T, Ikawa T, Nishibe S, Part Ⅴ: Isolation of a
hydroxydehydrodeconiferyl alcohol isomers and phenolic compounds[J]. Chem Pharm Bull, 1987, 35: 1785-1789.
[10]Oshima Y, Takata S, Hikino H, Deyama T, Kinoshita G. Anticomplementary
activity of the constituents of Eucommia ulmoides[J]. Journal of
Ethnopharmacology, 1988, 23: 159-164.
[11]Deyama T, Ikawa T, Nishibe S. Part Ⅳ: The constituents of Eucommia
ulmoides Oliv[J]. Chem Pharm Bull, 1986, 34(2): 4933.
[12]张康健, 王蓝, 马柏林, 等. 中国杜仲次生代谢物[M]. 北京:科学出版社, p.
42-43.
[13]Bianco A, Bonin CC, Trogolo C. Structure of eucommiol, a new
cyclopentenoid-tetrol from Eucoomia ulmoides[J]. Tetrahedron, 1974, 30: 4117.
[14]Hattori M, Che QM, Gewali MB, Nomura Y, Tezuka Y, Kikuchi T, Namba T.
Studies on Du-zhong leaves (Ⅲ). Constituents of the leaves of Eucommia
ulmoides (1)[J]. Shoyakugaku Zasshi, 1988, 42(1): 76-80.
[15]Bianco A, Amandodoriano B.ⅩⅩⅥ.Ulmoside (aucubgenin-1-β-isomltoside),
a new iridoid from Eucommia ulmoides[J]. Gazz Chim Ital, 1978, 108: 17.
[16]华会明, 尹宏泉, 李宝强, 等. 杜仲化学成分的研究[J]. 分子植物育种, 2003,
1: 801-803.
[17]Yahara S, Kata K, Nakazawa Y, et al. New iridoid trimers and tetramers from
seeds of Euccommia ulmoides[J]. Chem Pharm Bull, 1990, 38(1): 267.
[18]王文明, 宠晓萍, 成军, 等. 杜仲化学成分研究概况(Ⅱ)[J]. 西北药学杂志,
1998, 13: 60-62.
[19]李东, 王翰龙, 陈家明, 等. 杜仲的化学成分[J]. 植物学报, 1986, 28: 528.
[20]Hotorri M, Che QM, Gewali MB, et al. Studies on Du-zhong leaves Ⅲ:
constituents of the leaves of Eucommia ulmoides[J]. 1988, 62(1): 76-80. [21]Deyama T, Ikawa T, Nishibe S, Part Ⅴ. The constituents of Eucommia
ulmoides Oliv[J]. Chem Pharm Bull, 1987, 35: 1785.
[22]成军, 赵玉英. 杜仲叶黄酮类化合物的研究[J].中国中药杂志, 2000, 25 (5):
284-286.
[23]Nakamura T, Nakazawa Y, Onizuka S, et al. Twelve phenolics from leaves of
Eucommia ulmoides[J]. Nat Med, 1998, 52(3): 460-465.
[24]续俊文, 李东, 赵平. 杜仲的化学成分（再报）[J]. 植物学报, 1989, 31: 132-
136.
[25]Tanaka C, Nakamura T, Nakazawa Y, Nohaha T. A new triterpenoid from the
leaves of Eucommia ulmoides[J]. Chem Pharm Bull, 1997, 45: 1379-1380. [26]Okada N, et al. Immuno suppressive activity of a monoterpenefrom Eucommia
ulmoides [J]. Phytochemistry, 1994, 37(1): 281.
[27]刘小烛, 胡忠, 李英，等. 杜仲皮中抗真菌蛋白的分离和特性研究[J]. 云南
植物研究, 1994, 6: 385.
[28]Huang RH, Xiang Y, Liu XZ, Zhang Y, Hu Z, Wang, DC. Two novel
antifungal peptides distinct with a five-disulfide motif from the bark of
Eucommia ulmoides Oliv[J]. FEBS Letters, 2002, 521(1-3): 87-90.
[29]Gonda R, et al. An acidic polysaccharide having activity on the reticuloen
dothelial system from the bark of Eucommia ulmoides [J].Chem Pharm Bull, 1990, 38(7): 1966
[30]Tomoda M, Gonda R, et al. A reticuloendothelial system-activating glycan
from barks of Eucommia ulmoides [J]. Phytochemistry, 1990, 29: 3091.。