中草药  2014, Vol. 45 Issue (23): 3486-3493
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山豆根属植物化学成分与生物活性研究进展
李厚聪1, 袁德培1, 刘圆2    
1. 湖北民族学院中医药学院, 湖北 恩施 445000;
2. 西南民族大学民族医药研究院, 四川 成都 610041
摘要:豆科(Fabaceae)山豆根属Euchresta J. Benn植物的化学成分主要为黄酮类、生物碱类、甾类等化合物,具有抗肿瘤、抗HIV活性、抗血小板聚集、中枢抑制、抗氧化、调血脂、抗菌等药理活性.综述了国内外对山豆根属4种植物山豆根E. japonica、台湾山豆根E. formosana、伏毛山豆根E. horsfieldii、管萼山豆根E. tubulosa的化学成分及生物活性研究进展,为该属植物的研究与利用提供理论依据.
关键词山豆根属;黄酮类;生物碱类;抗肿瘤;抗HIV    
Research progress on chemical constituents in plants of Euchresta J. Benn and their biological activities
LI Hou-cong1, YUAN De-pei1, LIU Yuan2    
1. School of Traditional Chinese Medicine, Hubei University for Nationalities, Enshi 445000, China;
2. Ethnic Medicine Institute, Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041, China
Abstract: The chemical constituents isolated from the plants of Euchresta J. Benn (Fabaceae) included flavonoids, alkaloids, and steroids compounds. Modern pharmacological studies have shown that the species in Euchresta J. Benn have antitumor, anti-HIV, antiplatelet aggregation, central inhibition, anti-oxidant, reducing blood lipid, and antibacterial activities. This article mainly reviewed the research advances in the chemical constituents and their biological activities of the plants in Euchresta J. Benn.
Key words: Euchresta J. Benn;flavonoids;alkaloids;antitumor;anti-HIV    

山豆根属Euchresta J. Benn植物是豆科(Fabaceae)中的一个小属,全世界共有4种3变种,分布于不丹、印度、印度尼西亚、日本、韩国、老挝、尼泊尔、菲律宾、泰国、越南及我国东南部至喜马拉雅。我国有4种2变种,分别为山豆根E. japonica Hook. f. ex Regel(A)、台湾山豆根E. formosana (Hayata) Ohwi (B)、伏毛山豆根E. horsfieldii (Lesch.) Benn.(C)、管萼山豆根E. tubulosa Dunn(D) [原变种E. tubulosa var. tubulosa、长序山豆根(变种)E. tubulosa Dunn var. longiracemosa (S. Lee & H. Q. Wen) C. Chen及短萼山豆根(变种)E. tubulosa Dunn var. brevituba C. Chen]。我国是该属的分布中心[1, 2],本属植物均为药用植物,主要含有黄酮类、生物碱类、甾类等成分,现代药理研究表明该属植物具有抗肿瘤、抗HIV活性、抗血小板聚集、中枢抑制、抗氧化、调血脂、抗菌等活性。为进一步研究开发该属植物,现对其国内外化学成分和生物活性研究成果进行分析。

1 化学成分

山豆根属的现代研究始于20世纪30年代,迄今为止,报道的化学成分共有153种,其中黄酮类成分共86种,挥发油类40种,还含有部分生物碱类、少量的甾类及木酚素、叶绿素等其他成分。

1.1 黄酮类

山豆根属植物中富含黄酮类成分,特别是异黄酮类,目前为止,已从该属植物中分到86个该类化合物(186)(表 1图 1),其中包括37个异黄酮、24个黄酮,除trifolirhizin含糖苷,其他均以苷元形式存在。

表 1 从山豆根属植物分离得到的化合物 Table 1 Compounds isolated from plants in Euchresta J. Benn

图 1 山豆根属植物中黄酮类化合物Fig. 1 Flavanoids isolated from plants of Euchresta J. Benn
1.2 生物碱类

目前从该属植物中分离鉴定了苦参碱等14个生物碱类成分(87100表 1图 2)。

图 2 山豆根属植物生物碱类和甾体类化合物Fig. 2 Alkaloids and steroids in plants of Euchresta J. Benn
1.3 甾类

共得到β-谷甾醇及其苷、β-豆甾醇及其苷等4个甾类成分(105108表 1图 2)。

1.4 其他类

除上述几类成分外,还分离得到苜蓿内酯、布卢门醇A、脱镁叶绿素及香兰素等9个化合物(101104109113表 1图 3)。

图 3 山豆根属植物其他类化合物Fig. 3 Other compounds isolated from plants of Euchresta J. Benn
1.5 挥发油类

从伏毛山豆根中分离得到40种挥发性成分(114153表 1)。

2 生物活性

山豆根属植物具有消炎、杀菌、消肿、止痛等功效,现代药理学研究表明山豆根属植物具有抗肿瘤、抗HIV、抗血小板聚集、中枢抑制、抗氧化、调血脂、抗菌等活性。

2.1 抗肿瘤

在国内外,山豆根属多种植物民间都有用于治疗癌症的记载。20世纪五六十年代,日本学者新田五一[29]研究表明,山豆根对恶性肿瘤有显著效果,且副作用小。罗文利[30]进行细胞毒性实验,结果显示台湾山豆根中化合物11013对人肝癌细胞59T有细胞毒作用,而化合物10对胃腺癌细胞SCM-1有细胞毒作用。通过实验研究台湾山豆根90%乙醇提取物(EFR)对人肝癌细胞Hep3B的影响表明,EFR可以降低Hep3B的存活率使Hep3B细胞周期停留在S期,并能诱发细胞凋亡[31]。同时能抑制Hep3B细胞中侵袭和转移相关的蛋白酶,抑制细胞外间质与基底膜的降解[32],抑制癌细胞的生长、成活和转移能力。

2.2 抗HIV

Luo等[33]通过对台湾山豆根中一系列化合物抗HIV复制的检测表明,化合物131774具有抑制HIV病毒在H9淋巴球中复制的作用。其EC50值分别为<0.100、<0.100和0.626 μg/mL,其治疗指数(TI)分别为>2.22、>2.18和3.90。

2.3 抗血小板凝集

Luo等[33]通过对台湾山豆根中化合物抗血小板聚集的实验表明,在浓度100 μmol/L时,对花生四烯酸(AA)及胶原所诱发的血小板凝集,化合物79有完全抑制作用,化合物67有明显抑制作用。对胶原所诱发的血小板凝集,化合物7666有完全抑制作用,化合物45747582113有明显的抑制效果。化合物6对AA、胶原及血小板活化因子(PAF)所诱发的血小板凝集有明显抑制作用。上述化合物中,化合物67967是最强的抗血小板凝集物质。

2.4 抗氧化

Shizuo等[34]研究发现山豆根中分得的化合物64具有较强的抗氧化能力,且分子结构中含异戊烯基的抗氧化活性比不含异戊烯基者要强。王韵涵[35]用甲醇萃取台湾山豆根不同培植体诱导所得愈伤组织及悬浮细胞,进行萃取物DPPH自由基清除能力分析,结果显示在质量浓度为25 μg/mL时,均有90%以上的清除能力。

2.5 中枢抑制

Lin等[36]研究发现台湾山豆根能通过影响大脑内5-羟色胺的释放降低室温情况下的大鼠体温。尹玉琴等[37]研究发现管萼山豆根中生物碱具有镇痛、镇静及降温等中枢抑制效能。蔡敏玲等[38]发现台湾山豆根的甲醇粗提物具有较好的镇痛作用。Chow等[39]发现台湾山豆根的水及乙醇粗提物具有较好的解热效果。

2.6 调血脂

Kim等[40]研究发现伏毛山豆根无水乙醇提取物(EHX)能增加过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPAR)目标基因的表达,调节脂质代谢相关蛋白的表达,并指出EHX可以作为天然调脂剂。

2.7 抗菌、抗病毒

经药理实验证明,化合物1在对抗大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、热带念珠菌方面具有比对羟基苯甲酰甲酯更强的抗菌活性[3]。王苑春等[41]发现台湾山豆根具有非常好的抗肠道病毒71型活性。

3 结语

山豆根属植物在国内外享有较高声誉,爪哇岛当地居民公认伏毛山豆根为“药草中药效第一”;山豆根在日本民间用于抗癌和消炎、抗心律不齐、治疗溃疡;管萼山豆根为我国土家族聚集区“信誉极高的民族药”,对咽喉肿痛、牙痛、腹痛等痛症有“药到病除”的功效[42]。但现有的研究还存在许多不足。目前对山豆根、台湾山豆根的研究较多且较深入,对伏毛山豆根和管萼山豆根的研究较少;日本及中国台湾研究较为深入,中国大陆研究较为薄弱。

山豆根属植物传统应用以根茎部为主,叶部应用较少,已有研究发现,山豆根具有抗血小板聚集活性的成分来自于叶部,从综合开发和利用资源的角度,加强对叶部的研究是今后发展的方向。

今后应进一步加强对山豆根属植物的药理研究,尤其是抗肿瘤、抗HIV及抗血小板聚集等活性方面,阐明发挥作用的物质基础及机制,为新药的研发及人类医疗品质的改善服务。

参考文献
[1] 中国植物志编辑委员会. 中国植物志 (第42卷第2分册) [M]. 北京:科学出版社, 1993.
[2] Wu Z Y, Hong D Y. Flora of China (10) [M]. Beijing:Science Press, 2010.
[3] Mizuno M, Tamura K, Tanaka T, et al. A novel coumaronochromone from stems of Euchresta japonica [J]. Heterocycles, 1988, 26:2047-2050.
[4] Mizuno M, Matsuura N, Iinuma, M, et al. Coumaronochromones in the roots Euchresta japonica [J]. Phytochemistry, 1992, 30(2):643-664.
[5] Mizuno M, Tanaka T, Tamura K I, et al. Coumaronochromones from the stems of Euchresta formosana [J]. Phytochemistry, 1989, 27(9):2418-2419.
[6] Matsuura N, Iinuma, M, Tanaka T, et al. Flavanones and benzofuran in roots of Euchresta tubulosa [J]. Phytochemistry, 1993, 32(3):701-705.
[7] Mizuno M, Matsuura N, Tanaka T, et al. Four flavanones in the roots Euchresta formosana [J]. Phytochemistry, 1991, 29(9):2995-2997.
[8] Luo W L, Chang F R, Hsieh T J, et al. Coumaronochromonrs and flavanones from Euchresta formasana roots [J]. Phytochemistry, 2002, 60(8):839-845.
[9] 罗文利. 台湾山豆根根茎与叶部化学成分及其生物活性之研究 [D]. 台北:高雄医学大学药学研究所, 2003.
[10] Mizuno M, Tamura K I, Tanaka T, et al. Three prenylflavanones from Euchresta japonica [J]. Phytochemistry, 1988, 26(6):1830-1833.
[11] Mizuno M, Tamura K I, Tanaka T, et al. Chemotaxonomy of the genus Euchresta. III. Three new flavonoids in the roots Euchresta japonica [J]. Chem Pharm Bull, 1989, 36:195-196.
[12] Mizuno M, Tamura K I, Tanaka T. New prenylated flavonoids in Euchresta Japonica [A] // 16th International Symposium on the Chemistry of Natural Products [C]. Kyoto:International Union of Pure and Applied Chemistry, 1988.
[13] Mizuno M, Tamura K I, Tanaka T, et al. Six flavanones from the roots Euchresta formosana [J]. Phytochemistry, 1989, 27(10):2711-2712.
[14] Mizuno M, Tanaka T, Matsuura N, et al. Two flavanones from Euchresta horsfieldii [J]. Phytochemistry, 1990, 28(8):2638-2640.
[15] Mizuno M, Tanaka T, Tamura K I, et al. Flavonoids in the roots Euchresta horsfieldii in Thailand [J]. Phytochemistry, 1990, 28(8):2563-65.
[16] Matsuura N, Iinuma M, Mizuno M, et al. Chemotaxomic approach to the genus euchresta based on prenylflavonoids and prenylflavanones in the roots of Euchresta formosana [J]. Biochem Syst Ecol, 1995, 23:539-545.
[17] Shirataki Y, Komatsu M, Yokoe I, et al. Studies on the constituents of Sophora species. XVI. Constituents of the roots of Euchresta japonica Hook. f. ex Regel [J]. Chem Pharm Bull, 1981, 28:2932-2935.
[18] Shirataki Y, Manaka A, Yokoe I, et al. Two prenylflavanones from Euchresta japonica [J]. Phytochemistry, 1980, 21(12):2859-2863.
[19] Mizuno M, Tamura K I, Tanaka T, et al. Prenylflavanones from Euchresta japonica [J]. Phytochemistry, 1988, 26(9):2875-2877.
[20] Mizuno M, Matsuura N, Iinuma M, et al. Isoflavanones from stems of Euchresta horsfieldii [J]. Phytochemistry, 1990, 28(8):2575-2577.
[21] Mizuno M, Matsuura N, Iinuma M, et al. Isoflavanones from root of Euchresta japonica [J]. Phytochemistry, 1992, 30(2):675-678.
[22] Tanaka H, Doi M, Etoh H, et al. Revised structures for senegalensin and euchrenone b (10) [J]. J Nat Prod, 2001, 64:1326-1330.
[23] Ohmiya S, Otomasu H, Haginiwa J. The alkaloid constituents of Euchresta japonica and the stereochemical assignment of two isomeric sophoridine N-oxide [J]. Chem Pharm Bull, 1980, 27:546-551.
[24] Ohmiya S, Otomasu H, Haginiwa J, et al. (-)-12-Cytisineacetic acid, a new lupin alkaloid in Euchresta japonica [J]. Phytochemistry, 1979, 18(4):649-650.
[25] Ohmiya S, Higashiyama K, Otomasu H, et al. (+)-5α, 9α-Dihydroxymatrine, a new lupin alkaloid from Euchresta horsfeldii [J]. Phytochemistry, 1979, 18(4):645-647.
[26] 李若存, 候遇成. 管萼山豆根化学成分的研究--生物碱的分离鉴定 [J]. 湖南医药杂志, 1982, 9(1):51-53.
[27] Ohmiya S, Otomasu H, Haginiwa J, et al. (+)-5, 17-Dehydromatrine N-oxide, a new alkaoid in Euchresta japonica [J]. Phytochemistry, 1978, 17(11):2021-2022.
[28] Tirta I G, Ardaka I M, Dw D I, et al. Study on phenology and chemical compound of pronojiwo (Euchresta horsfieldii (Lesch.) Benn.) [J]. Bull Littro, 2010, 21(1):28-36.
[29] 新田五一. 山豆根抑制恶性肿瘤的研究 [J]. 日本东洋医学会志, 1959, 10(2):1-14.
[30] Luo W L, Chang R, Liaw C C, et al. Cytotoxic coumaronochromones from the roots of Euchresta formosana [J]. Planta Med, 2002, 68(2):146-151.
[31] Hsu S C, Kuo C L, Lin J P, et al. Crude extracts of Euchresta formosana radix induce cytotoxicity and apoptosis in human hepatocellular carcinoma cell line (Hep3B) [J]. Anticancer Res, 2007, 26(4B):2305-2314.
[32] Hsu S C, Kuo C L, Lin J P, et al. Crude extracts of Euchresta formosana radix inhibit invasion and migration of human hepatocellular carcinoma cells [J]. Anticancer Res, 2007, 26(4B):2367-2384.
[33] Luo W L, Wu C C, Chang F R, et al. Antiplatelet and anti-HIV constituents from Euchresta formosana [J]. Nat Prod Res, 2003, 17(2):91-97.
[34] Shizuo T, Yoshiaki S. Inhibitory effect of prenylated flavonoid in Euchresta japonica and Artocarpus heterophyllus on lipid peroxidation by interaction of hemoglobin and hydrogen peroxide [J]. Pharm Biol, 2006, 44(4):261-263.
[35] 王韵涵. 台湾山豆根组织培养及其抗氧化能力评估 [D]. 台北:大同大学, 2013.
[36] Lin M T, Chi M L, Han P W. Effects of Shan-dou-gen (Euchresta formosana) on metabolic, respiratory and vasomotor activities as well as body temperature in rats [J]. Am J Chin Med, 1980, 8(1/2):96-103.
[37] 尹玉琴, 何汉增, 袁惠南, 等. 管萼山豆根药理作用的实验研究--管萼山豆根总生物碱对中枢神经系统作用的初步观察 [J]. 湖南医药杂志, 1984(5):49-52.
[38] 蔡敏玲. 台湾市售山豆根类药材之生药学研究 [M]. 台中:中国医药学院中国药学研究所, 1995.
[39] Chow S Y, Chen S M, Yang J C. Pharmacological studies on Chinese herbs. (5) Antipyretic effects of 12 Chinese herbs [J]. J Formosan Med Assoc, 1997, 76(4):338-343.
[40] Kim J H, Kim D, Kim J, et al. Euchresta horsfieldii Benn. activates peroxisome proliferator-activated receptor alpha and regulates expression of genes involved in fatty acid metabolism in human HepG2 cells [J]. J Ethnopharmacol, 2011, 132(1):233-237.
[41] 王苑春. 大本山葡萄抗肠病毒活性及活性成分之研究 [D]. 台中:中兴大学, 2011.
[42] 李厚聪, 袁德培, 袁成玉. 土家族濒危药物胡豆莲的研究进展 [J]. 湖北民族学院学报:医学版, 2011, 28(4):71-73.