1、豆科木蓝属植物化学成分和生物活性研究进展豆科木蓝属植物化学成分和生物活性研究进展【摘 要】本文对近几十年来国内外对豆科木蓝属植物的化学成分、生物活性及临床应用研究进展等进行了综述。【关键词】木蓝属；化学成分；生物活性；硝基丙酰基类化合物木蓝属(Indigofera)是豆科蝶形花亚科中的一个大属，全世界约有700种，广泛分布于热带及亚热带地区，其分布主要集中于热带非洲，约300余种。它有几个分布中心，亚洲东部是其中之一，其中我国有80种8变种，主产我国西南部及南部，主要分布于云南、贵州、四川、广东、广西、台湾及长江流域诸省，仅少数种可延伸到东北、内蒙古等地区1。木蓝属许多植物被用作野生牧草，因此
2、国外对木蓝属植物化学成分的研究，主要集中在其地上部分如茎、叶、种子等的研究；在中国，木蓝属多种植物的根在不少地方作为中药山豆根的代用/习用品。本次就国内外对豆科木蓝属植物的化学成分和生物活性研究进行了综述，并主要侧重于最近五年来的研究进展。1. 木蓝属植物的化学成分研究近几十年来，国内外对木蓝属植物进行的化学成分研究并不多，大约只涉及了二十种植物，下面简单介绍木蓝属中已进行成分研究的植物种类及其研究部位。1I.arrecta(叶)、2I.Aspalathoides(全草)、3I.Carlesii(根)、4I.Dendroides(叶)、5I.Endecaphylla(全草)、6I.Hebepe
3、tala(花、叶)、7I.Hetrantha(全草)、8I.Hirsuta(叶)、9I.Kirilowii(叶、根)、10I.Linifolia(种子)、11I.Linnaei(地上部分、种子)、12I.Longeracemosa(茎)、13I.Mengtzeana(茎)、14I.Microcarpa(叶)、15I.Mysorensis(叶)、16I.Oblongifola(根、茎、叶)、17I.psendotinctoria(茎)、18I.Spicata(全草)、19I.Suffruticosa（全草)、20I.Tinctoria(地上部分、种子、荚)。 木蓝属植物的化学成分多样，迄今已从该
4、属植物中获得了多种类型的化合物，下面简单介绍。1.1 1 3-硝基丙酰基葡萄糖类化合物3-硝基丙酰基葡萄糖类化合物(3-NPG)是木蓝属植物的特征成分之一，它是一类白色的有毒化合物，通常存在于一些较高等的植物种属，如豆科、金虎尾科、榛科的某些植物中，近年来在一些昆虫成虫的分泌物中也发现了此类化合物。相关研究表明，豆科木蓝属Indigofera、紫云英属Astragalus多种植物和叶甲亚科Chrysomelinae昆虫成虫的分泌物中均含有大量的此类物质。迄今已从木蓝属植物中分离出13个此类化合物，主要包括3-硝基丙酸和3-硝基丙酰基吡喃葡萄糖的一、二、三、四取代物等。其中包括-吡喃葡萄糖的取代
5、物和-吡喃葡萄糖的取代物两大类型。3-硝基丙酸：NO2CH2CH2COOH-吡喃葡萄糖的取代物 1. 6-0-(3-nitropropanoyl)- -glucopyranose22. 2,6-O-(3-nitropropanoyl)- -D-g1ucopyranose2、3(Coronarian)3. 4,6-di-O-(3-nitropropanoyl)-D-glucopyranose44. 1,2,6-O-(3-nitropropanoyl)-D-glucopyranose4(Coronillin)5. 2,3,6-O-(3-nitropropanoyl)-D-glucopyranose
6、3(Corollin)6. 3,4,6-tri-O-(3-nitropropanoyl)-D-glucopyranose47. 2,3,4,6-tetra-O-(3-nitropropanoyl)-D-91ucopyranose4-58. Kirilowin A6(R=COCH2CH2N02)9. Kirilowin B6(R=H)-吡喃葡萄糖的取代物：1. 6-O- (3-nitropropanoyl)-D-glucopyranose22. 1,2,6-O-(3-nitropropanoyl)-D-glucopyranose4(Karakin)3. 1,2,4,6-O-(3-nitropro
7、panoyl)-D-glucopyranose4(Hiptagin)1.2 黄酮类化合物据文献报道，豆科植物中含有大量的黄酮类化合物7，目前已经从木蓝属植物中分离得到了黄酮、花色素、二氢黄酮、二氢异黄酮、橙酮等类型的黄酮类化合物，其中主要是黄酮苷。母核表1-1 木兰属植物中的黄酮类化合物Table 1-1 flavonoids in Indigofera取代基 化合物5-OH; 3-Glc; 7,2，5 -OH3 Hetranthins B95，7，4-0H 芹菜素105，7，3,4-OH 木犀草素105，7，4-OH; 4-OCH3 刺槐素115，4-OH; 7-Glc2-Rha 野漆树苷1
8、25-OH; 7，4-Glc 芹菜素-7, 4-双葡萄糖12取代基 化合物3，5，7，2，4-OH 桑色素133，5，7，3，4-OH 槲皮素10133，7，3 ，4-OH 漆黄素135，7，3，4-OH; 3-O-Glc6-Rha 芦丁143，5，7，4-OH 山奈酚10113，7，4-OH 山奈酚5-脱氧-山奈酚153，5，4-OH; 7-All 山奈酚-7-阿洛糖153，5，4-OH; 7-Rha 山奈酚-7-鼠李糖苷165，4-OH; 3，7-Ara 山奈酚-3,7-双阿拉伯糖155，4-O; 3-Ara(P); 7-Rha(p) 山奈酚-3-O-L-阿拉伯糖(p)-7-O-L-鼠李糖
9、苷165，4-OH; 3-Rha(P); 7-Ara(P) 山奈酚-3-O-L-阿拉伯糖(p)-7-O-L-阿拉伯糖苷165，7，4-OH; 3-O-G1c6-Rha 山奈酚-3-沪芸香糖苷175，7，4-OH; 3-Glc2-Rha 山奈酚-3-新陈皮苷127，4-OH; 3，5-Gal 山奈酚-3，5-O-二-半乳糖苷185，4-OH; 3-Gal2-Rha; 7-Ara 山奈酚3-O-L-鼠李糖(1-2)-D-半乳糖苷-7-O-L-阿拉伯糖苷155，4-OH; 3-Gal6-Rha; 7-Ara 山奈酚3-O-L-鼠李糖(1-6)-D-半乳糖苷-7-O-L-阿拉伯糖15表1-2 木兰属植
10、物中的二氢黄酮类化合物Table 1-2 flavanones in Indigofera取代基 化合物7，4-OH 甘草素197，3 ，4-OH 7，3，4-三羟基黄烷酮73，3，4，5，7-OH 3，3，4 ，5，7-五羟基黄烷酮73，4-OH; 7-OCH3 3，4-二羟基-7-甲氧基黄烷酮19Hetranthins A 9 3，4，6-三羟基橙酮19矢车菊素15 Indigocarpan20 鱼藤酮21 R=OH() 灰叶素21R=H 鱼藤素21Louisfieserone6221.3 萜类及甾醇类化合物从木蓝属植物中分离出一些萜类及甾醇类化合物。Indigoferabietone23
11、 熊果酸13R=CH3 羽扇醇3 R=H -谷甾醇19 R=COOH 白桦脂酸3 R=Glc 胡萝卜苷19豆甾醇一30-葡萄吡喃糖21.4 酚酸类化合物从木蓝属植物中分离得到了多酚、酚酸及其脂类化合物，有姜黄素、咖啡酸和几个苯甲酸的衍生物。R1，R2=CH3 姜黄素19R1=H; R2=CH3 去甲基姜黄素19R1=H; R2=H 二去甲基姜黄素19 1.5 其他化合物木蓝属的植物比较多，因此其化学成分也较为复杂。除了上述化合物，还有其他类型的化合物。如：三十烷醇22、靛蓝27、D-(+)-松醇22、(+)-lyoniresinol-4，4-双-O-D-吡喃葡萄糖苷8、1-(3一甲基丁酰基)p
12、hloroglucinyl -D-吡喃葡萄糖苷8等2. 木蓝属植物的药理作用及临床应用研究木蓝属植物种类多，化学成分复杂，因此药理作用及临床应用也相当广泛。尤其中国，木蓝属多种植物的根在不少地方作为中药山豆根的代品/习用品，俗称木蓝山豆根，用于清热解毒、消肿利咽、补虚等且用药历史悠久，疗效确切。2.1 抗茵作用木蓝属植物在我国不少地方作为中药山豆根的主要代用品/习用品之一，用于治疗咽炎、急性扁桃腺炎、咽喉肿痛等，提示此类植物应该具有抗菌消炎的作用，且现代药理实验也证明了各种来源的山豆根确具有抗菌、抑菌作用。郭济贤29等曾对各种来源的山豆根类生药的水煎剂进行抑菌、抗炎试验，结果表明各种植物来源的
13、山豆根在消肿利咽方面的功效一致，其中木蓝山豆根(土豆根)的抑菌作用最强，能抑制革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的生长，对呼吸道感染菌如金黄色葡萄糖球菌、B一链球菌和草绿色链球菌有效，对肠道感染菌如福氏痢疾杆菌、副伤寒乙杆菌等也有效。但木蓝山豆根无抗炎作用30。MUmarDahot等31将木蓝属植物上I.oblongifolia的叶子水提物进行了抗菌和抗真菌活性的试验。结果显示，该植物叶子的水提物具有显著的抗革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌及抗真菌的活性，但对埃希氏大肠杆菌、克雷白产气菌和棒曲青霉菌无效。抗菌活性物质为该植物中的蛋白。从印度植物I.ongeracemosa中分离得到的二萜类化合物indigo
14、ferabietone在抗菌和抑菌实验中显示，对普通变形杆菌和埃希氏大肠杆菌等具有显著的抑制作用23。从I.microcarpa中分离得到的2-(2-OH-4-MeO-phenyl)-3-Me-6-MeO-benzofurans表现出微弱的抗细菌活性，而2-(2-OH-4-MeO-phenyl)-3-Me-5,6-diaxymethylene benzobfurans具有抗真菌活性32。此外，I.dendroides的新鲜叶子甲醇提取物在抗菌试液中也表现出广谱抗细菌及抗真菌的活性33。2.2 抑制环氧合酶和脂氧合酶作用环氧合酶Cycloxygenase(COX)和脂氧合酶Lipoxygenas
15、e(LOP)是花生四烯酸(从)代谢途径中非常重要的两个酶，从经环氧合酶途径代谢产生前列腺素或经脂氧合酶途径代谢产生白三烯，而前列腺素和白三烯被认为是一组作用极强的致炎因子，可引起支气管平滑肌强烈而持久的收缩、血管通透性增加，并有很强的趋化作用。因此，抑制环氧合酶和脂氧合酶作用在一定程度上可改善支气管哮喘、炎症等症状。从Iaspalathoides Vahl的三氯甲烷提取物中分离得到的新化物Indigocarpan和己知化合物mucronulatol具有抑制环氧合酶的作用，紫檀素母核是该化合物的药效基团。另外，Indigocarpan和mucronulato在体外试验中还表现出抗氧化活性20。从
16、I.hetrantha植物全草的甲醇提取物中分离得到四个黄酮类化合物Hetranthins A，Hetranthins B，7，3，4-trihydroxyflavanone和3，5，7，3，4-pentahydroxyflavanone，它们均具有抑制脂氧合酶的作用。其抑制率呈剂量依赖性增强，最大抑制率可达70以上，是良好的脂氧酶抑制剂9。2.3 保肝作用木蓝属植物I.tinctoria地上部分的石油醚提取物中的生物活性成分靛蓝酮indigtone(FA)具有保肝作用，可预防和治疗CCl。引起的急性肝损伤，且作用呈剂量依赖型使用较安全34。进一步的动物试验表明：I.tinctoria地上部分
17、的乙醇提取物也有对抗CCl。引起的肝损伤作用，并有增加大鼠胆汁分泌和肝脏重量的作用。作用机制可能为该提取物可激活肝脏微粒体酶，对大鼠最小致死量l 000mgkg34。印度学者报道，木蓝属植物Indigofera tinctoria分离得到的生物活性物质trans-tetracos-15-enoic acid具有解肝毒的活性，能够用于治疗CCl、乙醇等引起的肝损伤35。2.4 抗癌作用AJMChristina等36报道，I.aspalathoides Vahl的乙醇提取物具有抗道尔顿腹水淋巴瘤(DaltonS ascitic lymphoma DAL)作用。药理实验中，向患有道尔顿腹水淋巴瘤的瑞
18、士白化鼠的腹腔中注射上aspalathoides Vahl的乙醇提取物(EEIA)400mgkg结果表明瑞士白化鼠的生命周期显著延长，其癌细胞数量比对照组明显减少，体重也比对照组减轻缓慢，该提取物总有效率达70以上。2.5 抗溃疡作用现代动物药理试验表明，木蓝属植物Indigofera longeracemosa BoivExBai11(Fabaceae)的提取物，可显著对抗大鼠的溃疡37。2.6 其他活性木蓝属植物具有多种生物活性，除上述报道的药理活性外，还具有解毒作用和杀灭昆虫的活性。据报道，木蓝属植物Indigofera longeracemosa BoivExBaill(Fabacea
19、e)，在某些原始部族用作解毒药，治疗各种蛇毒37。Thusoo A等12报道，从I.Hetrantha中分离得到许多3一硝基丙酰基类化合物并证实它们具有杀灭昆虫的活性。Wataru Sugeno等29报道，化合物Karakin具有显著的驱蚁活性。参考文献1 方云亿，郑朝宗，国产木蓝属的系统研究，植物分类学报，1989，27(3)：1611672 Garcez WS，Garcez F，R，Barison A，Additional 3-nitropropanoylesters of glucose from Indigofera suffruticosa(Leguminosae)JBiochemi
20、cal Systematlcs and Ecology，2003，31：2072093苏艳芳，张新鑫，杨静等，苏木蓝化学成分的研究J中草药，2004，35(6)：6086114 Majak，W，McDiarmid，RE，Cristofoli，W，et al，Three nitropropanoYlesters of glucose fromndigofera linnaeiJPhytochemistry，1992，31(7)：238823955 Garcez，WS，Garcez，FR，Honda，NK，et al，A nitropropanoyl-glucopyranoside from In
21、digofera suffruticosaJPhytochemi stry，1989。28(4)：125112526 su Y F，Li C Z，Gao Y，et al，Acryloylated glucose 3-nitropropanoates from indigofera kirilowiiJJNatProd，2005，68(12)：178517867 Rehman AU，Malik A，Riazconstituents from Indigofera53(3)：263266N，et al，Lipoxygenase inhibitinghetranthaJChemPharmBul 1，
22、2005，8 Rehman AU，Malik A，Riaz N，et al，Lipoxygenase inhibiting flavonoids from Indigo-era hetranthaJHeterocycles，2004，63(2)：3593669 Kamal R。Mangla M，Falconoid from Indigofera tinctoria LJHerbaPcl。1990，36(2)：3710 Thusoo A，Raina N，Ahmed SR，et al，Flavonoid and other constituents of Indigofera hetranthaJ
23、Indian ChemSoc，1982，59(8)：10071 00811 Adinarayana D，PhytochemicalleavesJIndi an ChemSoc，study of Indigofera mysorensis Rott 11987，64(10)：648-64912 Hasan A，A11lad I，Khan MA，leavesJFitoterapica，1988，Const i tuents of Indigofera hetran tha64(5)：47948113 Kim In Gi，et al，Analysisi of flavonoid components
24、 of Indigofera kirilowiiJMaximowiczet Pal ibinKonghwaguk Tongbo，1978，26(2)：10810914 Hasan A，Ahmad I，Khan MA，et al，Flavonoid glycosides from Indigofera hetranthaJPhytochemistry，1994，35(1)：27527615 Hasan A，Ahmad I，Khan MA，et flowers of Indigofera hetrantha 1115-1118 a1，Two flavonol triglycosides from
25、JPhytochemistry，1996，43(5)：16 Yong Soo Kwon，et al，Flavonoids from Indigoferapsendo-tinctoriastemJSaengyak Hakhoechi，2000，31(3)：280-28317 Rao JUM，et al，A new flavonol glycoside from Indigofera hersutaLinnJIndi an JChemSectB，9193 18 李琳，何红平，郝小江，蒙自木蓝中的化学成分研究J中草药，2006，37(5)： 665-66619 Selvam C，A new cycl
26、ooxygenase(COX)inhibitory pterocarpan fromndigofora aspalathoides：structure elucidation and determination of binding orientations in the active sites of the enzyme by molecular dockingJTetrahedron Letters 2004，451 1431420 Kamsl R，Totenoids from Indigofera tinctorea and their bioefficacy against cycl
27、ops，the carrier of dracuncul iasisJPharmazie，1987，42(5)：35635721 Lodha V，Khan HA，GhanimIndigofera oblongifoliaJ406A， An acylated 91ucopyranoside from Indian ChemSoc，1998，75(8)：40522 Thangadurai D，Viswanathan MB，Ramesh N，Indigoferabietone，a novel abietane diterpenoid from Indigoferaongeracemosa with
28、potential antituberculous and antibacterial activityJPharmazie，2002，57(10)：71471523 Hasan A，Ahmad I，Khan M A， et al，The use of new chromatographic techniques of phenol icaicds from Indigofera heteranthaJChromatogr，1989，466：39940228 Bhale R， Sterol from the seeds of Indigofera linifolia Oi lsJOilseed
29、s，1979，31(3) 212325 Thangadurai D，Benzyl benzonate and O-Methoxy benzyl benzonate from Indigofera longeracemosa stemJActa Ciencia Indica Chemistry， 2001，27(2)：474926 Wu E，Komolpi S K，Wang HY，Chemical extract ion of indigo from Indigofera tinctoria while attaining biological integrity JBiotechn0109y
30、Techniques，1999，13：56756927 Thangadurai D，Ramesh N，Vi swanathan MB，A novel xanthene from Indigoferaongeracomosa stemJFitoterapia，2001，72：92-9428 Xu G J，Xu L SArrangement and Qual ity Study of Commonly Used Traditional Chinese Drugs(常用中药材品种整理和质晕研究)M Fuzhou：Fujian Science and Technology Press，199429 郑晓敏，杨官娥，郑佳林，山豆根类生药研究进展J山西职工医学院学报， 2001，11(1)：596130 Dahot MU，Antibacterial and antifungal activity of
