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旋覆花属植物黄酮类化合物的研究概况【摘要】 黄酮类化合物在旋覆花属植物中分布广泛, 并且具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化等多种生物活性。为更好地开发利用旋覆花属植物的药用价值，文章对该属植物的黄酮类化合物的化学成分、提取分离和生物活性作系统综述,展示其将有着重要的应用前景。【关键词】 旋覆花属植物 黄酮类化合物旋覆花属Inulae植物为菊科多年生草本，全世界约有一百多种，分布于欧洲、亚洲和非洲，以地中海地区为主，在我国有二十多种，主要分布于华北、华东、华中和华南一些省份。本属多种植物常供药用，如土木香I. helenium可作为健胃、利尿、祛痰和驱虫药；大花旋覆花 I. britannica具有消痰、下气、软坚、行水等功效；沙旋覆花 I. salsoloides用于治疗外感发热、小便不利、痈疮肿毒、湿疹等，水朝阳草I. helianhus-aguatica以根入药，治咳嗽、支气管炎及口腔疾病1。黄酮类化合物在该属植物中分布广泛，并且具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化等多种生物活性，已成为当今众多学者研究的热点之一。为更好地开发利用旋覆花属植物的药用价值，本文对该属植物的黄酮类化合物的化学成分、提取分离和生物活性作一系统综述。1 植物的种类及其分布 旋覆花属植物目前已知有一百多种，经过系统研究的有近30种，其中报道最多的是欧亚旋覆花Inula Britannica L.，Inula viscose 等，表 1列出了它们的植物名称和主要产地。2 旋覆花属黄酮类化合物的化学成分 黄酮类化合物主要是指基本母核为2-苯基色原酮类化合物，现在则是泛指两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳原子相互连接而成的一系列化合物。黄酮类化合物结构常连接有酚羟基、甲氧基、甲基、异戊烯基等官能团。目前根据其结构特点可将主要的天然黄酮类化合物分为十四类：黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮类、二氢黄酮醇类、花色素类、黄烷-3，4-二醇类、双苯吡酮类、黄烷-3-醇类、异黄酮类、二氢异黄酮类、查耳酮类、二氢查耳酮类、橙酮类、高异黄酮类，另外还有少数双黄酮类化合物、黄酮木脂体类化合物及生物碱型黄酮等。目前报道的从旋覆花属植物中分离得到的黄酮类化合物近40种，主要是黄酮、黄酮醇、二氢黄酮和二氢黄酮醇几大类，其中多以苷类形式存在，故一般极性较大。其化学成分 Bai NS等2从中国江苏产欧亚旋覆花 10 kg 的醋酸乙酯部分的提取物中分得8种黄酮类化合物，均为黄酮苷元：luteolin(1) 23 mg ( 23%), diosmetin(2) 32 mg( 32%), chrysoeriol(3) 11 mg ( 11%), kaempferol(4) 21 mg ( 21%), quercetin(5)g (%), 6-hydroxyluteolin-6-methyl ether(6) 6 mg ( 06%), spinacetin(7) 75 mg ( 75%) 和 eupatin(8) 43 mg ( 43%)。其结构式表1 旋覆花属植物名称与产地1 R1=H R2=H R3=H 4 R1=H R2=H R3=H R4=H 2 R1=H R2=CH3 R3=H 5 R1=H R2=H R3=OH R4=H 3 R1=H R2=H R3=CH3 7 R1=OCH3 R2=H R3=OCH3 R4=H 6 R1=OCH3 R2=H R3=H 8 R1=OCH3 R2=CH3 R3=OH R4=OCH3Eun Jung Park 等3从韩国产欧亚旋覆花 kg的正丁醇部分的提取物中分得12种黄酮类化合物：patuletin 7-O-(6-isobutyryl)glucoside(1) 24 mg ( 308%)、patuletin 7-O-6-(2-methylbutyryl)glucoside(2) 5 mg (0. 000 064%),patuletin 7-O-(6-isovaleryl) glucoside(3) 3 mg ( 038)、kaempferol 3-glucoside(4) 12 mg ( 15%)、 Isorhamnetin 3-glucoside(5) 5 mg ( 064%),hispidulin 7-glucoside(6) 5 mg ( 064%),patulitrin(7) 70 mg ( 90%),nepitrin(8) 60 mg ( 77%),kaempferol(9) 60 mg ( 77%),axillarin(10) 60 mg ( 77%),patuletin(11) 9mg( 114)和Luteolin(12) 10 mg ( 12%)。其结构式R1 R2 R3 R41 OH OH OCH3 (6-isobutyryl)Glc2 OH OH OCH3 6-(2-methylbutyryl)Glc3 H OH OCH3 Glc4 OGlc H H OH5 OGlc OCH3 H OH6 H H OCH3 OGlc7 OH OH OCH3 OGlc8 H OH OCH3 OGlc9 OH H H OH10 OCH3 OH OCH3 OH11 OH OH OCH3 OH12 H OH H OHYu Shao等4从中国云南产欧亚旋覆花的正丁醇部分的提取物中分得4种黄酮类化合物：4,5,7-trihydroxy-3,6-dimethoxy flavone-7-O-D-glucopyranoside (1),isorhamnetin-3-O-D-glucopyranoside (2),rhamnetin-3-O-D-glucopyranoside (3),kaemferor-3-O-D-glucopyranoside (4)，化合物和的结构式R=Glc陈杰等5从中国新疆产沙旋覆花中分得一种黄酮类化合物，为黄色针状结晶，mp 330332，其红外光谱、1H核磁共振谱和质谱均与标准品木犀草素一致，故确定为木犀草素。 KS, Z S等6从土耳其产旋覆花Inula graveolens (L.)中分得13种黄酮类化合物：sakuranetin樱花亭(1)，aromadendrin(2)，7-O-methylaromadendrin(3)，3-O-acetyl-7-O-methylaromadendrin(4)，3-O-acetyltaxifolin(5)，padmatin(6)，3-O-acetylpadmatin(7)，3-epi-padmatin(8)，3-epi-acetyl-7-O-methylaromadendrin(9)，scutellarein-6-methylether(10)，kaempferol (11)，kaempferol-3-methylether(12)，6-hydroxykaempferol-3,6-dimethylether(13)，其结构式如下:Uddin Ahmad Viqar等7从巴基斯坦产旋覆花Inula Grantioides 中分得一种黄酮5-Hydroxy-3,6,7,2,5-pentamethoxy flavone。为有色的油状物，mp 130132，UV：max =276，342 nm；IR：3 400，1 600，1 728，1 640 cm-1；1HNMR：(OH), (s, H-8), (d, J= Hz, H-3),(dd, J= and , H-4), (d, J= Hz, H-6), (s, 3H, OMe), (s, 3H, OMe), (s, 3H, OMe), (s, 3H, OMe), (s, 3H, OMe)；13CNMR：c , , , , ，, , , , , , ,。HRMSm/z：，, , 9。其结构式为Juan 等8从西班牙产旋覆花Inula viscose (L.) 中分得两种黄酮类化合物：sakuranetin和 7-O-methylaromadendrin。 KS, Z S等9从土耳其产欧亚旋覆花Inula Britannica 1kg中得到一种莰非醇的衍生物6-hydroxykaempferol 3-sulphate 13mg(%). UV(MeOH)：max =268，295，345 nm；IR(KBr)：3 420，2 936，1 657, 1 607，1 562，1 510，1 450，1 363，1 050，773 cm-1；1HNMR：(d，J=8Hz，H-3and H-5)，(d，J=8Hz，H-2and H-6)，(s，H-8)。其结构式为3 旋覆花属黄酮类化合物的提取分离 对于旋覆花属黄酮类化合物的提取分离，文献报道大部分是用冷浸7、回流、超声、渗漉等方法提取，提取液浓缩后再分别用不同极性的溶剂萃取，经柱色谱及高效液相色谱纯化分离。 用中国江苏产欧亚旋覆花，95乙醇室温提取3次，提取液用醋酸乙酯萃取，萃取物上硅胶柱，氯仿-甲醇梯度洗脱，各部分再反复经硅胶柱、SephadexLH-20柱纯化得8种黄酮化合物2。 用韩国产旋覆花，80%甲醇超声提取3 h，浓缩提取液水沉，滤液分别用正己烷、氯仿、正丁醇萃取；正丁醇萃取物上硅胶柱，用氯仿-甲醇梯度洗脱，初步分得13部分，各部分再反复经硅胶柱、MCI柱、SephadexLH-20柱及高效液相色谱纯化得12种黄酮类化合物3。 用中国云南产旋覆花，乙醇室温渗漉提取，醇液浓缩水沉后，分别用正己烷、氯仿、醋酸乙酯、正丁醇萃取。正丁醇萃取物，上硅胶柱，用氯仿-甲醇进行梯度洗脱，分得五部分。每部分再上硅胶柱和SephadexLH-20柱反复分离，得出4种黄酮类化合物4。 用新疆沙旋覆花，加乙醚冷浸渗漉，残渣阴干后再用乙醇渗漉提取，醇液合并浓缩得浸膏。经硅胶柱层析，氯仿洗脱，再用硅胶H柱反复层析分离，得一黄酮化合物5。 土耳其产旋覆花，加石油醚-醋酸乙酯-甲醇萃取，过滤，滤液浓缩，加甲醇溶解, 剩余残渣上硅胶柱，以石油醚-醋酸乙酯为流动相，醋酸乙酯梯度增加，最后以醋酸乙酯-甲醇为流动相，分得3部分。每部分再上SephadexLH-20柱，以石油醚-氯仿-甲醇为流动相，经薄层制备纯化最后得到13种黄酮类化合物6。4 旋覆花属黄酮类化合物的生物活性 黄酮类化合物具有广泛的生物活性，在心血管系统、中枢神经系统、血液系统、免疫系统、抗炎、抗衰老、抗肿瘤等方面都有较显着的疗效，但最主要的是它的清除自由基抗氧化活性。有关旋覆花属黄酮类化合物的生物活性的研究较少，主要集中在抗氧化活性方面。 Bai NS等2从中国江苏产欧亚旋覆花醋酸乙酯部分的提取物中分得8种黄酮类化合物，通过DPPH试验证明均有抗氧化活性，其中香叶木素显示对P-388有生长抑制作用。 Eun Jung Park 等3从韩国产旋覆花的正丁醇提取物中分得12种黄酮类化合物，通过DPPH试验证明这些黄酮类化合物有抗氧化活性。 So Ra Kim等10用细胞培养试验对上述12种黄酮类化合物进行深一步的研究，通过加入谷氨酸盐诱导氧化应激使培养的皮质细胞产生神经毒性11以确定黄酮类化合物是否具有保护作用。结果表明只有3种黄酮类化合物patuletin、nepetin 和axillarin有抗氧化活性，对谷氨酸盐诱导氧化应激的神经培养细胞有明显的保护作用，由此发现这3个黄酮的结构特征对它们的神经培养细胞保护作用起决定性的作用，主要表现在以下3个方面：黄酮类化合物中没有糖基。与patuletin对照，它的3种酰化苷patuletin 7-O-glucoside、patuletin 7-O-6-glucoside和 patuletin 7-O-glucoside尽管DPPH试验有明显的抗氧化活性，但对小鼠皮质细胞没有神经保护活性。这是因为黄酮苷元比黄酮苷亲脂性强，易通过细胞膜12。A环6位甲氧基的存在。B环3、4位羟基的存在。Ishige,K.等13报道黄酮类化合物C环的C3位的羟基对其神经保护活性起关键作用。 So Ra Kim等10通过谷氨酸作用于N-甲基-D-天冬氨酸受体和非-N-甲基-D-天冬氨酸受体的试验。结果表明patuletin 、nepetin 和axillarin这3种黄酮类化合物对由non-NMDA诱导的神经毒性的保护作用明显强于NMDA。同时试验表明，这3种黄酮类化合物能阻止细胞内谷胱甘肽的增加，其中patuletin 和axillarin还可以通过阻止Ca2+内流来降低细胞的过氧化水平。 按照Halliwell14的观点，黄酮的抗氧化机制包括三方面：通过抑制酶或螯合含自由基的元素来抑制ROS的形成；清除ROS ；上调或保护抗氧化的防御系统。黄酮类化合物的抗氧化活性来源于它们降低自由基形成和清除自由基的能力。虽然我们现在对旋覆花属植物黄酮类化合物的抗氧化机制还不太清楚，但它们对皮质神经培养细胞的保护作用表明了它们的抗氧化活性，这为抗老年痴呆、心脑血管疾病的预防治疗及以后的研究提供了一个新的思路。5 结语 旋覆花属植物品种较多，资源丰富，所含黄酮类化合物是主要活性成分之一，有显着的抗氧化活性，具很好的开发前景。目前对旋覆花属植物药理实验对有活性的化合物作进一步活性结构、性质方面的研究，以便对某些化合物进行结构修饰和合成具有相同活性的黄酮类化合物。【参考文献】 1 郭启雷，杨峻山. 旋覆花属植物中倍半萜类成分及药理活性研究进展J.天然产物研究与开发，2005, 17(6)：804. 2 Bai NS, Zhou Zh, Zhu NQ, et al. 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