金粟兰属药用植物的物质基础

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金粟兰属药用植物的物质基础

作者:杨秀伟

(北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验室,北京大学药学院天然药物学系,北京 100191)

摘要:金粟兰属在植物分类学上归类为金粟兰科,我国是金粟兰属植物分布最广、种类最多的地区。本文评述其化学成分和生物学活性以及临床应用。在某些物种中,单倍体和二聚体倍半萜类化合物无论是在含量上,还是在化学结构多样性上,占绝对优势地位,它们可能是金粟兰属药用植物的重要生物活性物质基础之一。最具特色的是该属的大部分倍半萜类化合物在化学结构类型上具有钓樟烷(或桉烷)及其衍生物的结构单元。这些研究结果能够用于金粟兰属药用植物的药用亲缘学研究。


评述

本属药用植物化学成分结构类型明显,普遍含有钓樟烷骨架的三环倍半萜内酯,即修饰的桉烷型倍半萜。在生源合成上,酶性修饰为钓樟烷衍生物,如呋喃钓樟烷型的钓樟烯、钓樟烯醇,钓樟内酯型的银线草内酯A、钓樟内酯K、9-羟基异质柳珊瑚内酯、日本金粟兰内酯C等。迄今,已报道了许多复杂、多环、多取代、立体化学多样性的二聚体、单倍体钓樟内酯,如金粟兰素J、全缘金粟兰内酯B等。

钓樟烷型倍半萜是金粟兰科植物的特异性成分,具有化学分类学的意义,尤其是二聚体倍半萜,迄今已从金粟兰属药用植物分离鉴定了70余个该类化合物,化学结构特异性更强。十分有意义的是从同科植物草珊瑚鉴定出的倍半萜类化合物草珊瑚内酯A已能够进行人工全合成,此为研究与开发现代中药做了原料的储备。从10个金粟兰属药用物种的化学成分分布看,可分为两类,一类由狭叶金粟兰、银线草和丝穗金粟兰组成,主要含有单倍和二聚倍半萜类化合物;另一类由金粟兰、鱼子兰、多穗金粟兰、宽叶金粟兰、及已、四川金粟兰组成,不但含有倍半萜类化合物,而且含有半日花烷型二萜类化合物;台湾金粟兰化学成分研究的较少,仅见报道含有二萜,目前难以归类。由于各地药用习俗,有混用之现象,从这些研究结果可为预期其应用是否合理提供一定的科学依据,即药用亲缘学的研究内容。迄今,从鱼子兰中还未鉴定出二聚倍半萜类化合物。从金粟兰、鱼子兰、台湾金粟兰、及已、多穗金粟兰、宽叶金粟兰和四川金粟兰等分离鉴定出较有特异性的半日花烷和松香烷型二萜类化合物,有助于种间鉴别。毛脉金粟兰的化学成分未见报道,今后应开展研究,为完善其化学分类奠定基础,同时为深入开发利用提供资源。

金粟兰属药用植物化学成分结构具有多样性,是其抗炎、抑制肿瘤细胞增殖、抗HIV-1、抗菌和神经保护等多样性作用的循证物质基础,今后应开展整体水平的药理学研究。



作者简介

杨秀伟


杨秀伟教授,北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室药物ADMET/Act.研究室PI主任、世界中医药联合会中药化学专业委员会副会长和中药分析专业委员会常务理事、中华中医药学会理事、国家药典委员会委员等,《中国现代中药》等16刊杂志编委。几十年来一直从事中药物质基础研究工作,1995年起先后开展了适合中药特点的“中药化学成分的人肠内细菌生物转化模型和标准操作规程的建立”、“中药化学成分肠吸收研究中Caco-2细胞模型和标准操作程序的建立”、“用于中药复方物质基础研究的Caco-2细胞胶原包被6孔转运板体系的构建”、“中药化学成分血脑屏障转运研究中MDCK-MDR1细胞模型和标准操作规程的建立”等,迄今已建立了系统性的中药吸收、分布、代谢、排泄、毒性与药效(ADMET/Act.)研究平台,对于解决中药复杂体系中的重大科学问题作出了贡献。主持、参加“生物加工天然药物”等国家科技攻关、国家重大新药创制、国家科技支撑、国家863、国家自然科学基金等科研项目40余项,在国内外学术期刊发表研究论文360余篇,先后主编出版了《中药成分的吸收、分布、代谢、排泄、毒性与药效》、《中药成分代谢分析》、《中药分析技术与应用丛书》等学术专著七部,副主编或参编专著《中国药用植物志》等十七部。培养博、硕士研究生50余名。“南五味子属药用植物的化学成分及其生物活性”获教育部高等学校自然科学奖一等奖;“中药体内过程的分子机制”等获省部级二等奖3项;被评为2014—2016年中国高被引学者。




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