石松類鋸齒烷型三萜成分及其生物活性研究進展

楊舜伊，袁純紅，蔣金和，陳業高*

(1.中國科學院新疆理化技術研究所 植物資源化學重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830011；2.昆明工業職業技術學院，云南 昆明 650302；3.中國科學院大學，北京 100190；4.云南師范大學，云南 昆明 650092)

石松類分為石杉科和石松科，其中：石松科包含9個屬，中國有6屬；石杉科分2個屬，中國有2屬。石杉科植物約有300種，主要分布于熱帶和亞熱帶；石松科植物約有70種，全球都有分布。在我國，石杉科植物約有50種，主要分布在我國的西南和華南地區，東北、西北和華東也有分布；石松科約有15種，全國各地都有分布。近年來，國內外關于石松類植物的研究較多，本類植物主要含有由吡啶衍生的喹諾里西啶(quinolizidine)生物堿，也被稱為石松生物堿(lycopodium alkaloids)，以及由異戊二烯或異戊烷相聯結形成的鋸齒烷型三萜化合物活性成分[1-4]。石松類植物有漫長的藥用歷史，一些石松類的全草在民間被用于治療風寒濕痹、跌打損傷、發熱等癥。現代藥理實驗表明，一些石松生物堿在心血管系統、神經肌肉、膽堿酯酶、學習記憶，以及精神分裂癥、發熱和青光眼的治療方面有一定的作用，不過作用并不顯著。1986年，Liu等[5]從蛇足石杉(Huperziaserrata)中分離得到一個新的C12N5骨架的石松生物堿——石杉堿甲，藥理表明它是一個可逆的、高選擇性、低毒性的膽堿酯酶抑制劑。石杉堿甲能改善老年記憶力衰退，對阿爾茨海默病有很好的療效。也有研究表明，鋸齒烷型三萜成分有解熱、抗炎、鎮痛等作用[6]。本文對石松類植物中的鋸齒烷型三萜化學成分及其生物活性進行綜述。

1 化學結構

石松類植物中的萜類化合物主要是鋸齒石松烷型三萜化合物(表1)。這是一類結構比較獨特的五環三萜，主要以三萜醇、三萜酸、三萜酯和苷的形式存在，其結構特點包括：C環為七元環，通常27-CH3并入C環形成，因此，與其他五環三萜不同，這類三萜只有7個甲基；分子中C-14、C-15間常存在雙鍵；C-3、C-21位大多連有羥基和乙酸酯基，C-16位為羰基連接。

表1 石松類鋸齒烷型三萜

續表1

續表1

2 生物活性

2.1 抗癌活性

Shi等[23]從垂枝石松中分離得到一個新的鋸齒型三萜(lycophlegmarin)，對人體肝細胞瘤BEL7 402具有一定的抑制活性。3β, 14α, 21β-trihydroxyserratane(表1中化合物52)、3α, 14β, 21β, 24-tetrahydroxyserratane(表1中化合物53)和3β, 14α, 21β, 24-tetrahydroxyserratane(表1中化合物54)對Hela細胞凋亡具有一定的活性，EC50分別是3.49±0.05、0.28±0.13、7.98±0.03 μmol·L-1[14]。serrat A(表1中化合物43)、serrat C(表1中化合物45)和serrat E(表1中化合物47)對人肺癌細胞具有一定的抑制作用，serrat B(表1中化合物44)、serrat E和16-oxolyclanitin(表1中化合物65)對HepG2細胞具有一定的抑制作用，上述化合物都對MCF-7細胞具有抑制作用，IC50值都小于30 μmol·L-1，特別是serrat C的IC50值為16.9 μmol·L-1[39]。

圖1 石松類鋸齒烷型三萜的化學結構

2.2 抗乙酰膽堿酯酶活性

近來，對于阿爾茨海默病的研究是學術熱點。在人腦中樞神經系統傳導素的補給中，類膽堿起到了很重要的作用。在臨床上，抗乙酰膽堿酯酶具有增強人腦中樞神經的作用。Orhan等[47]為了從天然植物中找到新的治療阿爾茨海默病的藥物，對石松屬的5種植物進行研究，發現伸筋草的氯仿-甲醇提取物具有活性，經過波譜分析，證實有效成分是芒柄花素(α-onocerin)，發現比益智藥物多奈哌齊在同樣的溶度下具有更好的乙酰膽堿酯酶抑制活性，對治療阿爾茨海默病更加有效。此提取物還具有丁酰膽堿酯酶抑制劑的作用[28]。

2.3 抑制天冬氨酸蛋白酶活性

念珠菌分泌的天冬氨酸蛋白酶是念珠菌感染的主要毒害因子。抑制天冬氨酸蛋白酶活性是控制念珠菌病的一個新的途徑。Lycernuic acid C(表1中序號76)對天冬氨酸蛋白酶具有明顯的抑制作用，IC50為20 μg·mL-1[16，48]。21β, 24-dihydroxyserrat-14-en-3α-ylacetate(表1中化合物49)和16-oxo-21β-hydroxyserrat-14-en-3α-ylacetate(表1中化合物40)對BACE1表現出很強的抑制作用，IC50值分別為(2.79±0.28)和(2.49±0.12)μmol·L-1[27]。

3 小結

石松類植物化學成分和生物活性的研究一直是國內外研究的熱點。現有研究從石松類植物中共分離得到113個鋸齒烷型三萜成分，本文對其植物來源、化學結構和生物活性等進行綜述，旨在為進一步的開發與利用提供參考。