山竹子的有效成分及药理作用
天然产物研究与开发Na t Prod R es Dev 2009, 21:529-534
文章编号:1001-6880(2009) 03-0529-06
山竹子的有效成分及药理作用
项 辉, 蔡展君, 陈敏慧
中山大学生命科学学院, 广州510275
摘 要:山竹子是泰国、印度、缅甸等东南亚国家的传统药用植物, 被当地人广泛用于治疗腹泻、疟疾、抗炎、抗溃疡以及抗白血病和败血病等疾病, 现代研究揭示其含多种活性成分。本文综述了山竹子的主要活性成分及其药理作用。
关键词:山竹子; 倒捻子素; 有效成分中图分类号:Q 946. 91; R914
文献标识码:A
*
Co m pounds i n Garci nia mangosti n and Thei r Pharmacological E ffects
XIANG H u i , CA I Zhan-j u n , C H EN M i n -hu i
D e p ar t m ent of B iolog ical S ciences and T ec hnology, School of L i fe Sciences ,
Sun Yat -sen Universit y, Guangzhou 510275, China
Abstract :Garci nia m angos t ana L. is culti v ated i n the trop ica l rainforest such as Indonesia , M a lays i a , Ph ilipp i nes and T ha iland . In these coun tries it i s used as traditi onalm edic i nes for the treat ment of abdo m i nal pa i n , d iarrhoea , astringent , dysentery , i n fected wound , suppu ration , chronic ulcer , leuco rrhoea and gonorrhoea . Pha r m aco l og ical stud i es rev ea led t hat it has ant-i i nfl amm atory , antit u m or , anti ox i dant and anti bacteria l activ i ties . M any ac ti ve components w ere iso l a ted fro m this p l ant . H ere , t he research prog ress o f acti ve componen ts from th i s plant and its pha r m aco l og ical app licati on were re -v ie w ed .
K ey word s :Garcinia m angostana L. ; mango sti n ; pha r m aco l og ical co m pounds
*
山竹子(Garcini a m angostana L . ) 为藤黄科(Guttiferae) 山竹子属植物, 又称倒捻子、凤果或莽吉柿, 属热带常绿中型乔木, 高10~20m, 树皮黑褐色, 树型美观, 单叶对生, 叶革质, 果实成熟时为紫红色, 果肉为白色透明; 原产于马来西亚群岛, 现在分布于印度尼西亚、菲律宾、缅甸、马来西亚、越南、泰国、锡兰、中国等地。马来西亚、印度尼西亚、菲律宾、泰国等东南亚地区有大量栽培。中国有山竹子属植物10种, 它们分布于云南、广西、广东、福建等地。但只有G. m ango stana 为栽培种, 它具有品质优, 单性结实能力强, 且实生苗变异小, 不存在变种等特点。1919年我国台湾引种, 20世纪30~60年代海南省文昌、琼海、万宁、保亭等地先后引种。山竹子作为东南亚本土药的一种, 在泰国、印度、缅甸等国家的传统医药中早被广泛用于治疗腹泻、疟疾、抗炎、抗溃疡以及抗白血病和败血病等, 还具有
收稿日期:2008-01-15 接受日期:2008-03-31
基金项目:广东省科技厅(编号为A301020201) 项目; 中山大学生
命科学学院985项目
*E-m lss xh @m l s u. edu . [1]
明显的抗过敏和平喘等多种用途。本文就山竹
子有效成分和药理作用研究进展作一综述。
[2]
1 山竹子的药用
Garcinia m angostana L i n n . 被认为是水果之王, 主要在热带雨林地区栽培, 如印度尼西亚, 马来西亚, 菲律宾, 和泰国等。这些国家和地区的人们以它作为传统药物常用于治疗腹痛、腹泻、痢疾、伤口感染、化脓、慢性溃疡、白带及淋病等。现代研究提示山竹子提取物有抗炎、抗肿瘤、抗氧化等作用, 对金黄色葡萄球菌Staphy lococcus aureus , 志贺氏菌Shi -gella dysenteriae , Sh i g ella f lexneri , 大肠杆菌E scherich -ia coli , 弧菌Vibrio cholerae, 及H elicobacter pyroli 均显示抗菌活性。
在对人慢性骨髓性白血病细胞系K562, 人组织细胞淋巴瘤细胞系U 937, 人Burkitt s 淋巴瘤细胞系P3H R1和细胞系R aj, i 正常人肺成纤维细胞系H EL299等体外抗白血病实验中, 山竹子的热水提取物对K562和Ra ji 细胞有很强的活性, 对K562和ji I (. [3]
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12. 1) g /mL, 对U 937作用的I C 50为(238. 3 13. 1) g /mL 。山竹子果壳甲醇粗提物不同浓度
(0~50 g /mL)应用到人乳腺癌细胞系SKBR3细胞培养实验中, 观察其48h 对SKBR3细胞存活率的影响, 细胞的存活率通过3-(4, 5-di m ethylthiazo-l 2-y l)-2, 5-diphenyltetrazo li u m bro m i d e 分析评价。山竹子果壳甲醇粗提物显示剂量依赖性抑制SKBR3细胞的增殖, ED 50为(9. 25 0. 64) g /mL, 这种作用可能与山竹子果壳甲醇粗提物影响SKBR3细胞凋亡有关。不同浓度和孕育时间内山竹子果壳甲醇粗提物可抑制细胞内过氧化产物。这些结果提示山竹子果壳甲醇粗提物有很强的抗增殖、抗氧化作用, 能诱导细胞凋亡
[5][4]
醇组分(5. 87g) 用硅胶柱层析分离, 分别用二氯甲烷, 二氯甲烷-甲醇(9 1), 二氯甲烷-甲醇(4 1) 和二
氯甲烷-甲醇(1 1) 洗脱, 得到 -m angostin(1, 1g ), -m angosti n (3, 40m g ), gartanin(4, 10m g), 8-deox -ygartan i n (5, 10m g ), 5, 9-dihydroxy -2, 2-d i m ethy-l 8-m ethoxy -7-(3-m ethy l b u-t 2-enyl)-2H, 6H-pyrano [3, 2-b]xanthen -6-one(7, 10m g), garci n one E (3. 3m g ), 2-( , -di m et h y l a ll y l)-1, 7-di h ydroxy -3-m ethoxyxan -thone(8, 1. 1m g), ep icatech i n (40m g ) 。分离的xanthones 对c AMP 磷酸二酯酶有抑制作用, -m an -gostin 和 -m angosti n 的I C 50分别为47, 24和50 m o l/L。
山竹子果壳干燥、成粉, 用正己烷、苯、丙酮和70%甲醇分别提取, 苯提取液浓缩, 重新溶解于甲醇, 得到主要含 -m angosti n 的粗结晶。滤液经硅胶和Sephadex LH-20层析分离得到m angosti n one , -m angostin , -m angostin (2) 和 -m angostin , gartan i n , garc i n one E , 1, 5-dihydroxy -2-(3-m ethy l b u-t 2-enyl)-3-m ethoxy -xant h one(9) 和1, 7-dihydroxy -2-(3-m ethy-l bu-t 2-eny l)-3-m ethoxy -xanthone(10) 等天然产物
[8]
[7]
[13]
。
疮疱丙酸杆菌Pro p ionibacteri u m acnes 和表皮
葡萄球菌Staphy lococcus ep i d er m i d is 被认为是粉刺中激发炎症的成脓性细菌。山竹子粗提物能抑制两种细菌的生长, 对两种细菌作用的最小抑菌浓度均为0. 039m g /mL, 最小杀菌浓度则分别为0. 039, 0. 156m g /mL, 山竹子粗提物的抗菌成分可能是m angos -ti n 。
从山竹子果壳中提取得到的多聚糖能激活噬菌体并杀灭细菌。另外, 有研究发现倒捻子素的异戊二烯化产物能抑制低密度脂蛋白的氧化作用。
藤黄科的云南山竹子Garcinia co w a 盛产于泰国, 其树皮为传统的退热药。其树皮的乙醇提取物在试管试验中能抑制恶性疟原虫P l a s m odium falci -parum 的生长。进一步从中分到7-O-甲基-garci n one E 、co w an i n 、co w ano 、l co w ax anthone 和 -m angosti n , 几种化合物都有一定的抗疟活性, 其I C 50约在1. 50~3. 00 g /mL之间, 和乙胺嘧啶的I C 50(2. 80 g /mL) 很接近, 但较氯喹的I C 50(0. 03 g /mL) 则弱得多
[6]
[1]
[3]
。
从山竹子中发现的化合物还有Garcinone B (11),
Garc i n one C (12), M angosti n one (13), M angostano l (14), Garc i m angosone A (15), Garci m angosone B (16), Garci m angosone C (17), M angostenone A (18), m angostenone B (19) 等典型物质。 山竹子果壳干燥成粉用热丙酮连续渗透提取, 除去溶剂的粗提物经硅胶柱丙酮-己烷分级洗脱得19个组分, 对其中组分7进行进一步分离得到du l x -ant h one D (20) , 3 , 6-d i h ydr oxy -244 -tri m ethoxy -benzophenone (21), 1, 3, 7-tri h ydroxy -2-m ethoxyxan -thone (22), 1, 3, 5-tri h ydroxy -13, 13-di m ethy-l 2H-py -ran [7, 6-b ]-xanthen-9-one (23) 和m angoxanthone (24)
[9]
[7, 8, 13, 14]
。
2 山竹子有效成分研究
国外对山竹子成分的研究始于1855年, 至今已
有一百余年。在过去的一百多年时间里, 研究者已相继从山竹子的果壳、树叶和树皮中分离出很多种不同的成分, 并通过波谱和化学分析等手段确定了这些有效成分的化学结构。
山竹子新鲜果壳1kg 用甲醇室温提取1周(1L *2) 。合并提取液, 减压浓缩, 混悬液分别用乙酸乙酯(150mL 2) 和正丁醇(150mL 2) 提取, 和. g 。
G. mangostana (GM) 的种子既没有食用也没有用于工业目的, 很少有其资料报道。初步分析表明
GM 种子含大量碳水化合物, 蛋白量很低, 而含油丰富(21. 68% 6. 18%) 。GM 种子油在室温下为液态, 显金黄色。油的比重为0. 98 0. 01。油的酸值、皀化值、碘值、游离脂肪酸百分含量及过氧化值都可与常规食用油媲美。种子粉富含矿物质, 如钾(7071m g /kg),镁(865m g /kg) 和钙(454m g /kg) 。GM 种子油至少含一种必需脂肪酸亚麻酸)
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531
酸(34. 0%) 。用GM 种子油喂养W ean li n g 大鼠8周, 没有显示出GM 种子油对大鼠有毒理作用, 动物外观正常, 体重稳定增加。动物心肝脾肺肾切片组织学检查表明种子油可能对肾小球和肾小管有某种程度变性, 而对其他组织没有损害。结果提示GM 种子油可能用于食用或工业应用
[10]
黄色或白色的酚性化合物, 该类化合物通常与黄酮类化合物有相似的颜色反应和色谱特征。吨酮母核有8个可取代位置, 常见的为羟基, 甲氧基核糖基等基团所取代。吨酮类化合物具有广泛的生理活性, 是良好的神经抑制剂和心血管兴奋剂, 具有解肝毒、保肝、抗炎、抗惊厥、抑制单胺氧化酶等作用, 可治疗肝炎、肝囊炎等病症。另外有研究表明, 该类化合物具有降血糖、抗肿瘤和免疫等生物活性
[6]
。
山竹子树干心材经空气干燥、成粉(1. 3kg), 用热己烷尽量提取, 浓缩得粗提物(23g), 然后经柱层
析分离得到不同组分, 经进一步分离和结构鉴定得到 -m angosti n , -m angosti n 及其他类型(25~35) 等多种化合物。
山竹子叶提取物经XAD 树脂吸附层析法和逆流层析法提取, 硅胶柱及制备性HPLC 进一步分离得到一种葡萄糖吡喃糖苷2-ethy-l 3-m ethyl m ale i m i d e N- -D -g l u copyranosi d e 。
目前, 从山竹子中分离出的单体物质大多是吨酮及其衍生物
[13, 14]
[12]
[11]
。
。吨酮又称苯并色原酮, 是一类
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3 -M angosti n 的合成
-m angosti n 和d i m ethy l m angosti n 已经通过苯并二氢吡喃衍生物而合成。 -m angostin 是山竹子的主要成分, 对与细胞凋亡相关的酸性鞘磷脂酶有抑
制作用, 它也是H 1受体竞争性的拮抗剂, 对拓扑异构酶I 和II 均有抑制作用, 同时有很强的抗菌、抗炎作用。 -m angosti n 的合成主要通过A 1和A2两个化合物的偶合而成, 见图1。构效关系分析表明, 苯环上羟基对这类化合物的活性起关健作用, 而烯链部分侧不重要。
[15]
图1 -m angosti n 的合成F i g 1 Synthesis of -mango sti n
4 山竹子单体成分的药理作用
虽然国外对山竹子的研究已有一百多年的历史, 但是在很长一段时间内, 大部分的研究工作都仅局限于对化学成分的研究, 并没有人对山竹子及其
活性成分做全面的药理研究。直至二十世纪八十年代开始, 才陆续地有研究者用分离出的某些单体成分做药理实验。
山竹子果壳常用于抗炎剂, 及腹泻的收敛剂, 其生物活性物质包括m angosti n , tann i n , xanthone , chry -santhe m in , garc i n one , gartan i n , V ita m in B 1, B 2, C 等, -and -m angosti n 可能是其主要成分。山竹子有效成分的药理作用有广泛抗细菌、抗真菌及抗H I V -1蛋白酶作用。tann i n 被发现是人白血病细胞凋亡的诱导剂, 而m angosti n 能抑制低密度脂蛋白的氧化。 -m angostin , -m angosti n , -m angosti n , 和m e -thoxy - -m angosti n , 有不同的羟基和甲氧基数量, 前三种在20 m o l/L能很强抑制人结肠癌细胞系DLD-1细胞的生长, 其抗肿瘤活性与羟基数量有关。 -m angostin , -m angostin 有很强的抗增殖作用, 而 -m angosti n 作用不显著, 这种作用与细胞凋亡有关。三种化合物也可能通过影响细胞周期蛋白cyclins , cdc2蛋白, 和p27蛋白的表达而抑制了细胞周期。 -m angostin , -m angosti n 抑制了G 1期, 而 -m angos -ti n 影响S 期。实验提示这些物质可作为肿瘤防止或抗肿瘤药物来开发4. 1 -M angosti n
[16]
则对主动脉和气管的收缩作用不产生任何影响
[17]
。
4. 1. 2 为细胞膜上钙离子通道和肌质网上C a -ATPase 的抑制剂, 这种抑制作用具有剂量依赖性。动力学实验证明 -m angosti n 的抑制作用是非底物竞争性的, 也就是说, -m angostin 不与酶竞争利用底物钙或ATP 。因此 -m angostin 可望成为一种药理学分析工具, 进行肌质网钙泵功能的研究。
4. 1. 3 竞争性地抑制脑源性的神经磷脂酶的活动能力, 并且对酸性神经磷脂酶的作用比对中性神经磷脂酶的强。 -m angosti n 对酸性神经磷脂酶具有高度的选择性。神经磷脂酶被认为对细胞的生长和
[16]
凋亡具有调控作用。
4. 1. 4 具有抗菌作用, 尤其是对青霉素耐受的葡萄状球菌, -m angosti n 与其他的抗生素如万古霉素联合使用时, 其抗菌效应增强
[15]
[18]
2+
。
4. 2 -M angostin 4. 2. 1 能阻断5-羟色胺受体(5-H TR 2A ) 作用。 -m angostin 正是通过阻断5-HTR 2A 作用而抑制由5-氟苯丙色胺(5-F MT ) 引致的头部抽搐效应, 而并非通过阻止5-羟色胺的释放而起作用, 该作用具有剂量依赖性。由此可见 -m angostin 可望成为中枢神经系统5-羟色胺的受体拮抗剂用
[4]
[2]
。
4. 2. 2 对H I V -1蛋白酶具有非竞争性的抑制作
( -m angosti n 也有此作用) 。
4. 2. 3 能抑制c AM P 磷酸二酯酶的活性。c AMP 磷酸二酯酶在胞内c AM P 的水解反应过程中起着重要作用, 并且罂粟碱、迪普莱达莫、咖啡因以及茶碱等物质也可能是通过抑制c AMP 磷酸二酯酶的活性而起作用( -m angostin 也有此作用) 。4. 2. 4 强有力抑制环氧合酶COX-1和COX-2的活性, 减少前列腺素PGE 2从C6大鼠胶质细胞瘤细胞(NF ) [7]
。
4. 1. 1 新的组胺H 1受体拮抗剂, 能与组胺竞争结合H 1受体。因此无论ci m eti d i n e(组胺H 2受体拮抗剂) 是否存在, -m angostin 都会抑制由组胺引起
的兔胸主动脉和猪气管的收缩作用。可是当KC l 、
Vol 21 项 辉等:山竹子的有效成分及药理作用
[19]
533
降低炎症刺激所致PGE 2产生。
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4. 3 Garcinone E
Garcinone E 对所有的肝癌细胞以及其它的胃癌细胞具有潜在的细胞毒作用, 可望开发成为治疗某些癌症的新药物
[20]
。
5 前景展望
山竹子有多种的药用疗效, 但在我国的古医书中却没有相关记载。到目前为止, 国内对山竹子的研究甚少, 仅局限于山竹子的粗制剂对治疗烧伤、解肝毒等部分药效作用的研究
[21-26]
, 国内有的研究为
[27]
岭南山竹子Garci n i a oblong i f otia Cha m p ci n ia m angostana L . 同属但并非同种。
, 与Gar -
尽管国外对山竹子化学成分的研究已经有一段悠长的历史, 但是对其药理机制的研究却远远落后于对化学成分的研究。因此有必要对山竹子及其有效成分的药理和毒理作用进行进一步的深入研究。
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