哥納香屬植物藥理作用研究進展*

王洪云，張建英，張新漸，季泓源，王 巧，孫艷花，左愛學△

（1. 保山中醫藥高等專科學校，云南 保山 678000； 2. 云南中醫藥大學，云南 昆明 650500； 3. 云南白藥集團股份有限公司，云南 昆明 650217）

番荔枝科Annonaceae 植物分布于熱帶、亞熱帶地區，資源豐富，全球有120 余屬、2 100 余種植物，我國有24 個屬、103 種和6 個變種。哥納香屬Goniothalamus 植物為番荔枝科第二大屬植物，有50 個種，分布于亞洲熱帶及亞熱帶地區[1]，我國產10 個種，主要分布于浙江、江西、廣東、海南等地[2]。該屬植物在東南亞及我國南方省區常用作民間草藥，用于鎮痛和殺蟲[3]。在泰國，柄芽銀鉤花Goniothalamus laoticus 樹皮用作補藥和退熱藥[4]。在馬來西亞，大葉哥納香Goniothalamus macrophyllus 根和樹皮用于治療感冒、發燒、痢疾、霍亂等[5]。在我國，哥納香屬植物也被當作傳統藥物使用，用于抗癌、抗瘧、清熱、殺蟲、殺菌等[6]。2007 年以后，哥納香屬植物在抗氧化、抗骨質疏松、抑制血小板聚集、抗病毒、抗菌、殺蟲等研究領域取得進展[7－10]，現對其藥理作用進行綜述，為其開發與利用提供參考。

1 活性成分

哥納香屬植物含有苯乙烯內酯、乙酰精寧、生物堿、黃酮等成分，其中前兩類化合物是該屬植物的特征性成分，兩者結構類型雖完全不同，但對乳腺癌、結腸癌、腎癌、胰腺癌等腫瘤細胞系均有顯著的細胞毒活性[11－13]，能抑制真核細胞線粒體關鍵酶NADH 泛醌氧化還原酶，從而起到抗腫瘤作用[14]。苯乙烯內酯和番荔枝內酯也有強大的抗腫瘤活性[15]。哥納香屬植物具有抗氧化、抗骨質疏松、抑制血小板聚集、抗病毒、抗菌、殺蟲等藥理活性[16]。

2 藥理作用

2.1 抗氧化

氧化應激是指機體在受到有害刺激時，機體或細胞內產生過量的自由基，導致與抗氧化防御間嚴重失衡，過量活性氧簇（ROS）的蓄積可引起細胞毒性反應，導致組織損傷[17]。正常的生理濃度下，內源性ROS 作為第二信使，在信號傳遞與調節細胞功能中發揮著重要作用。ROS 能從基因和細胞水平調控機體代謝，參與細胞生長、分化、增殖、凋亡，消除炎癥，分解毒物，以及刺激巨噬細胞和粒性白細胞抵抗并殺死病原體等過程[18]。在炎癥、高氧等情況下，體內ROS 產生與消除的動態平衡被打破，產生氧化應激作用。當氧化損傷的DNA 和蛋白質積累超過了機體細胞修復和解毒機制的能力后便會致病。ROS 是活體系統產生的自由基中最重要的類型，包括超氧陰離子（·O）、羥基自由基（·OH）等。·O 和·OH 參與脂質積累、DNA 和蛋白質的變性[19]，常用2，2－二苯基－1－二芳基肼基(DPPH）自由基清除試驗評價抗氧化活性。Goniothalamus umbrosus 葉子提取物的半數殺菌濃度（EC50）為0.263 mg／mL[20]，Goniothalamus sesquipedalis 甲醇提取物的半數抑菌濃度（IC50）為501.62 μg／mL[21]，且兩種提取物均有良好的抗氧活性；在 50 μg／mL 質 量 濃 度 下，Goniothalamus wightii Hook.F. ＆ Thomson 甲醇提取物（清除率為53.30% ，IC50為46.72 μg／mL）顯示出較強的DPPH 清除活性[陽性藥物維生素C 清除率為（63.50±0.30）%，IC50為37.89 μg／mL][22]。

Goniothalamus tapisoides 莖樹皮CH2Cl2提取物中分離得到的苯乙烯內酯類化合物goniomicin B（IC50為0.207 μmol／L）、goniomicin D（IC50為0.252 μmol／L）、goniomicin A（IC50為0.328 μmmol／L）[23]，以及結構中含有多個羥基從Goniothalamus gardineri 中分離得到的乙酰精寧類化合物gardinerin 均顯示較強的抗氧化活性[IC50為（10.02±0.01）μg／mL][24]。這些化合物的較強抗氧化作用可能與結構中共軛雙鍵相鄰的羥基的存在有關，這些羥基可向DPPH 自由地提供電子，而在結構中缺乏這種羥基的化合物則顯示出非常弱的抗氧化活性，如goniomicin C（IC50為1.748 μmol／L）、tapisoidin（IC50為0.772μmol／L）和goniothalamin（IC50為2.024μmol／L）[23]。

哥納香屬植物較強的抗氧化活性還與其所含酚類成分結構特征有關。IQBAL 等[1]的研究發現，Goniothalamus velutinus 樹皮和葉子的甲醇提取物DPPH 自由基清除活性較哥納香屬其他植物更強，其機制與提取物含有酚類成分密切相關[1]。ABDELWAHAB 等[25]也認為，哥納香屬植物Goniothalamus umbrosus 葉子提取物具有較高的抗氧化活性，可能與存在大量酚類化合物有關。酚類化合物的抗氧化活性與其氧化還原特性有關，這使它們可用作還原劑、氫供體、單線態氧猝滅劑、金屬螯合劑等[26]。

直接的抗氧化活性與抗腫瘤活性無關，但可抑制惡性腫瘤細胞中超氧化物歧化酶活性，從而導致自由基介導的線粒體膜損傷、細胞色素C 釋放及腫瘤細胞進入凋亡狀態[27]。故哥納香屬植物的抗氧化活性有利于該屬植物發揮抗腫瘤活性。

2.2 抗骨質疏松

骨的形成涉及骨祖細胞的增殖和分化，從而導致細胞外基質礦化。有效的骨質疏松治療藥物能減少骨丟失，但不能恢復丟失的骨質和骨強度、刺激新骨的形成和糾正已形成的骨質疏松微骨架；新骨的形成是成骨細胞的基本功能，調節新骨的形成可增加成骨細胞系統的增殖或破骨細胞系統的分化[28]。TAI 等[29]以成骨細胞前靶細胞MC3T3－E1 為體外成骨細胞分化模型，評價了從哥納香屬植物Goniothalamus tamirensis 葉子氯仿萃取物中分離得到的苯乙烯內酯類化合物（＋）－8－epi－9－deoxygoniopypyrone 和（＋）－9－deoxygoniopypyrone 的作用，結果表明，在2.67 μmol／L 濃度時，兩者均可顯著增強成骨細胞MC3T3－E1 的增殖，促進膠原含量提升、堿性磷酸酶活性和細胞中小瘤的礦化。顯示此2 種化合物能增強成骨細胞功能，利于刺激成骨細胞活性，促進骨形成，從而預防骨質疏松。

2.3 抑制血小板聚集

血小板活化因子（PAF）是由多種炎性細胞（中性粒細胞、巨噬細胞及嗜酸性粒細胞等）、血小板及血管內皮細胞等產生的一種高生理活性磷脂，通過與細胞膜表面的受體結合而發揮效應；PAF 可調節生殖、胚胎發育、血壓等，同時又是強效的炎性介質，參與白細胞的集聚與趨化、顆粒的分泌、氧自由基的生成等多種生理反應，在許多疾病如炎癥、過敏、哮喘、血栓形成、自身免疫性疾病發病過程中扮演著重要角色[30]。MOHARAM 等[31]以3H－PAF 作為配體，研究了化合物對PAF 受體的結合作用。從Goniothalamus tapis 和Goniothalamus uvaroides植物中分離得到的苯乙烯內酯類化合物（－）－cryptomeridiol，（＋）－goniothalamin，（＋）－isoaltholactone 對PAF 受體結合兔血小板顯示較強的濃度依賴抑制作用（IC50分別為17.5，19.7，46.5 μmol／L）；（－）－cryptomeridiol 和（＋）－goniothalamin 對PAF 的抑制作用和陽性藥物雪松醇相當，為強效PAF 受體結合抑制劑。

MOHARAM 等[32]的研究中，以3H－PAF 為配體，采用電阻抗法測定，結果表明，Goniothalamus velutinus 樹皮揮發油能抑制花生四烯酸（AA）和PAF 誘導的血小板聚集（IC50為93.6，87.7 μg／mL）；Goniothalamus clemensii，Goniothalamus woodii，Goniothalamus velutinus 樹皮油和Goniothalamus tapis 根的揮發油對PAF 受體結合血小板顯示強大的抑制作用（IC50為3.5 ～10.5 μg／mL）；這些揮發油較強的PAF 拮抗作用與其中高濃度的倍半萜類成分有關，從而對揮發油的整體抗血小板活性產生協同作用。

2.4 抗病毒作用

單純皰疹病毒（HSV）具有抑制宿主細胞死亡、細胞凋亡的進化機制；免疫功能低下的患者經長期治療后出現病毒抗性變異體，導致需不斷尋找新型抗皰疹藥物[33]。Goniothalamus umbrosus 葉子提取物能促進細胞凋亡，從而抑制感染HSV－1 細胞中病毒的復制，提取物能在病毒感染細胞后抑制病毒復制，有效地預防病毒感染。從Goniothalamus umbrosus 中分離的苯乙烯內酯類衍生物SPD 能誘導HSV 凋亡，其作用機制通過促進細胞周期阻滯的基因凋亡實現[34]。

在1 型人類免疫缺陷病毒（HIV－1）的復制周期中，逆轉錄酶（RT）和整合酶（IN）均發揮著重要作用。在HIV 的復制周期中，RT 依靠RNA／DNA 依賴性DNA 聚合酶活性和RNase H 活性將原病毒RNA 逆轉錄為雙鏈DNA，IN 將此雙鏈DNA 由胞漿中整合到宿主細胞基因組中，阻斷其中任何一個過程均能抑制HIV 復制[35]。Goniothalamus rongklanus 甲醇提取物顯示出較強的抗HIV－1 RT 活性，Goniothalamus rongklanus 乙酸乙酯提取物抗HIV－1 RT 的抑制率為76.44%，甲醇提取物的抑制率為88.48%[36]。此外，苯乙烯內酯類化合物goniothalamin 對麻疹病毒具有一定的抗病毒活性[37]。

2.5 抗菌作用

哥納香屬植物提取物及從提取物中分離得到的苯乙烯內酯、乙酰精寧、生物堿等成分均具有較強的抗細菌、抗真菌活性。因其簡單性和能分析大量測試樣本，故紙片擴散法是抗菌活性篩選的首選方法[38]。ERUM 等[39]用紙片擴散法的檢測結果表明，Goniothalamus velutinus樹皮提取物對革蘭陽性菌有一定抑制作用，對革蘭陰性菌和真菌無抑制作用；Goniothalamus velutinus 甲醇提取物對革蘭陽性菌如枯草芽孢桿菌、螺旋桿菌、金黃色葡萄 球 菌 顯 示 出 抑 制 作 用（MIC 分 別 為0.15，0.15，5.00 μg ／ mL）。ABDEL－WAHAB 等[40]的研究表明，Goniothalamus umbrosus 葉子二氯甲烷提取物具有確切的廣譜抗菌活性，但其多酚的含量不高，表明其抗菌活性與含有其他物質有關。進一步的氣相色譜－質譜分析結果表明，Goniothalamus umbrosus 乙酸乙酯提取物的主要 化 學 成 分 包 括 1－丁 基－2－環 己 烯－1－醇（46.84%）、苯甲醛（4.42%）、藍桉醇（4.07%），用革蘭陽性菌和革蘭陰性菌評價Goniothalamus umbrosus 提取物的抗菌活性，結果顯示Goniothalamus umbrosus 葉子乙酸乙酯提取物對多種革蘭陽性、革蘭陰性耐藥菌有抗菌活性[41]。采用瓊脂紙片擴散法以Goniothalamus marcanii 花揮發油對 Staphylococcus epidermidis，Staphylococcus aureus，Streptococcus agalactiae，Proteus mirabilis，Escherichia coli，Salmonella typhimurium 等6 種人體病原菌進行體外抑菌試驗，結果顯示均有較強的抗菌活性，抑菌質量濃度范圍為15.62 ～1 000 μg／mL，這種作用是多種揮發性成分如石竹烯氧化物、反式－石竹烯、β－柯巴烯、α－草烯、1－表－庫貝醇、芳樟醇、δ－杜松烯協同作用的結果[42]。

Goniothalamus sesquipedalis 甲醇提取物對枯草桿菌和大腸桿菌顯示較強的抗菌活性，這種活性因測試的生物和提取物的濃度不同而有差異。Goniothalamus sesquipedalis 甲醇提取物對革蘭陽性枯草桿菌中的活性較低，這可能是Goniothalamus sesquipedalis 傳統首選用于產后作熏蒸劑的原因[43]。抑菌試驗顯示，Goniothalamus wynaadensis Bedd 乙酸乙酯提取物對大腸桿菌、傷寒沙門菌有抑菌活性（EC50均為0.82 mg／mL）[44]；Goniothalamus rongklanus 乙酸乙酯提取物對Staphylococcus aureus，Enterobacter aerogenes，Escherichia coli 0157 ∶H7，Escherichia coli（ETEC），Escherichia coli（EPEC），Proteus mirabilis， Salmonella typhimuriam， Shigella flexneri，Vibrio cholera 有較好的抗菌活性；從中分離得到苯乙烯內酯類化合物goniotriol 也是有效的抗菌劑[36]。Goniothalamus macrophyllus 根提取揮發油對金黃色葡萄球菌中耐藥萬古霉素的VISA24、表皮葡萄球菌和白色念珠菌的抑制作用最強（MIC 為0.3 mg／mL）[45]，Goniothalamus umbrosus 正己烷提取物對革蘭陰性菌銅綠假單胞菌60690 和霍亂弧菌具有較強的抗菌活性[46]，Goniothalamus scortechini葉提取物（IC50為8.53μg／mL）[47]、Goniothalamus wightii 葉子甲醇提取物具有良好的抗菌活性[22]。

從Goniothalamus malayanus 分離到的苯乙烯內酯類化合物altholactone 以劑量依賴方式抑制革蘭陽性菌Staphylococcus Aureus，Staphylococcus Aureus，Enterococcus Faecalis 和革蘭陰性菌Escherichia Coli，Salmonella typhimurium 生長（MAC 為50 μg／mL，不同濃度的平均抑制區為0 ～30 mm）；altholactone 對革蘭陽性菌比對革蘭陰性菌敏感，可作為對耐環丙沙星感染菌株Staphylococcus aureus和Enterococcusfaecalis 的有效抗菌藥物[48]。Goniothalamus laoticus 花蕾中發現的苯乙烯內酯類化合物goniotriol，（＋）－altholactone，howiinin A 及生物堿（－）－nordicentrine 具有抗 Mycobacterium tuberculosis菌活性（MIC 分別為100，6.25，6.25，12.5 μg／mL）[4]。（R）－goniothalamin 和（S）－goniothalamin 對9 種真菌菌株Candida albicans，Candida tropicalis，Candida krusei，Candida parapsilosis，Candida glabrata，Cryptococcus neoformans，Sporothrix schenckii，Aspergilus fumigatus，Paracoccidioides braziliensis（B－339）顯示出抑菌活性，MIC 低于100 μg／mL；對Saccharomyces neoformans 和Sporotrichum schenckii 具有顯著的生長抑制活性，對Vero（猴腎）和V79（倉鼠肺）細胞系的毒性遠小于所研究的真菌[49]。

Goniothalamus gitingensis 二氯甲烷－甲醇（1 ∶1）提取物、石油醚提取物、乙酸乙酯提取物、生物堿部分具有抗分枝桿菌 Mycobacterium tuberculosis H37Rv 活性（MIC 分別為47，17，64，128 μg／mL）[50]；從Goniothalamus laoricus 花提取物中分離得到的單體化合物哥納香三醇（goniotriol），（＋）－altholactone，howiinin A，和降荷包牡丹堿[（－）－nordicentrine][4]，從Goniothalamus gitingensis 葉子分離到的liriodenine[50]，從Goniothalamus scortechinii 根 和 葉 分 離 到 的 goniothalamin，8－chlorogoniodiol， （＋）－goniodiol， （＋）－altholactone（goniothalenol）[51]顯示抗結核分枝桿菌Mycobacterium tuberculosis 活性（MIC 分別為100，6.25，6.25，12.5，16，25，200，50，12.50 μg／mL）。

在亞洲，由Xanthomonas axonopodis 小單胞菌引起的柑橘潰瘍病很普遍，在世界許多地區也是一種生物安全威脅，影響著全球柑橘貿易。目前，銅基農藥被廣泛用于降低疾病發病率，然而，果園土壤中銅的積累可能會影響根系生長、養分吸收，并使因果生物的耐銅菌株持續存在。質量濃度為100 mg／mL（每盤4 mg）的Goniothalamus calvicarpa 葉提取物對小單胞菌活性具有抑制作用[52]。Goniothalamus sesquipedalis 乙醇提取物（EE）、丙酮提取物（PEE）、氯仿提取物（CHE）、石油醚提取物（PEE）、正己烷提取物（NHE）均表現出抗菌活性；在24 h 內，80 mg／mL 質量濃度下，稻瘟病菌Sitophilus oryzae 的死亡率為100%；80 mg／mL 的乙酸乙酯提取物，在12 h 內死亡率為80%，而CHE 和NHE 提取物等顯示死亡率為60%[53]。

生物膜為微生物提供了抵御抗生素和宿主防御的屏障。從Goniothalamus velutinus（Airy Shaw）中分離得到的馬兜鈴酰胺生物堿velutinam（70 mg／mL）能抑制變形桿菌和奇異桿菌的生物膜形成，抑制率分別達到41.3%和78.9%，而馬兜鈴酸BⅡ（90 mg／mL）和馬兜鈴酸AⅡ（140 mg／mL）能抑制生物膜的形成，抑制率分別為72.8%和89.9%[54]。

抗菌作用機制研究顯示，哥納香屬植物特征性成分苯乙烯內酯和乙酰精寧類化合物的抗菌活性可能與其誘導細菌凋亡的機制有關；真核細胞中的線粒體起源于前細菌祖先，其從中遺傳了NADH－泛醌氧化還原酶，哥納香屬植物富含的苯乙烯內酯和乙酰精寧均能抑制泛醌氧化還原酶，從而導致細菌的凋亡[55]。

2.6 殺蟲活性

瘧疾仍是公共健康的主要威脅之一[56]。藥物抗瘧是治療瘧疾的主要方式[57]。哥納香屬植物具有顯著的抗瘧原蟲活性；Goniothalamus marcani 提取物顯示出明顯的抗瘧活性（IC50為6.3 μg／mL），其主要的抗瘧活性成分為marcanine A 和16－hydroxycleroda－3，13（14）Z－dien－15，16－olide[58]。Goniothalamus lanceolatus 根甲醇提取物及從中分離得到的苯乙烯內酯類化合物Parvistone D 對Plasmodium falciparum 3D7 等具有殺蟲活性，且該提取物和化合物對耐氯喹惡性瘧原蟲（K1）菌株活性更好[59]。Goniothalamus lanceolatus 莖皮二氯甲烷提取物對伯氏瘧原蟲（Pbanka）感染的小鼠具有良好的抗瘧原活性，且無急性毒性[57]。其他抗瘧原蟲活性見表1。

表1 哥納香屬植物抗瘧原蟲活性（μg／mL）Tab.1 Antimalarial activity of Goniothalamus genus（μg／mL）

秀麗隱桿線蟲Caenorhabditis elegans 是一種遺傳背景清楚、生命周期短、蟲體半透明易于觀察、可獨立生存的線蟲，具有很高的保守性。因此，常利用秀麗隱桿線蟲作為模式生物進行殺線蟲化合物通量篩選。景洪哥納香莖、葉部分二氯甲烷與乙酸乙酯粗提物均顯示出較強的殺線蟲活性：當質量濃度為12.5 mg／mL 時，給藥72 h后景洪哥納香莖、葉的乙酸乙酯粗提物對線蟲的毒殺活性最強（校正死亡率分別為69.9%和70.3%）；當質量濃度為25 mg／mL 時，給藥72 h 后景洪哥納香莖、葉的乙酸乙酯粗提物對線蟲的毒殺活性最強（校正死亡率分別為80.2%和80.4%）；當質量濃度為50 mg／mL 時，給藥72 h 后景洪哥納香莖、葉的二氯甲烷和乙酸乙酯粗提物對線蟲的校正死亡率為87.7% ～99.0%[62]。

錐蟲是包括人類在內的許多類脊椎動物的鞭毛蟲寄生蟲，由許多噬血無脊椎動物物種傳播。Goniothalamus hombroniana 葉水提物具有相當高的抗錐形蟲活性，選 擇 性 指 數（SI）值 為616.36[63]。Goniothalamus sesquipedalis 正 己 烷 提 取 物（PEE）在 Goniothalamus sesquipedalis 干預后對水稻昆蟲中顯示出70%的致死率；在100 mg／mL 質量濃度下，EE、PEE、CHE、PEE 等對Pheretima posthuma 表現出麻痹作用；其中EE 的效果最好，僅22 min 就顯示麻痹效應，33 min 死亡[53]。

Goniothalamus andersonii 提取物具有殺蟲作用，Goniothalamus andersonii 乙醇提取物對幼蟲Aedes aegypti 較敏感，半數致死濃度（LC50）為58.1 μg／mL，90%的致死率濃度為171.8 μg／mL；Goniothalamus andersonii 正己烷提取物（LC50為42.3 μg／mL）90%的致死率 濃 度 為87.9 μg／mL[64]。考 察 Goniothalamus andersonii 正己烷和乙醇莖皮提取物對Aedes aegypti 幼蟲的滅活作用，結果顯示出較好的殺滅活性（LC50分別為42.3，58.1 μg／mL）[64]。Goniothalamus malayanus 乙酸乙酯提取物、二氯甲烷提取物、乙酸乙酯提取物均具有殺蟲活性（二氯甲烷提取物對Artemia salina 的LC50為50.12 μg／mL，對Coptotermes sp. 的LC50為0.17 μg／mL，乙酸乙酯提取物對Artemiasalina 的LC50為33.89μg／mL，對Coptotermes sp. 的LC50為1.50 μg／mL）[65]。此外，從Goniothalamus gardineri 中分離得到的gardinerin 具有滅蚊活性[ LC50為（0.074 4±0.37）μg／mL][24]。

2.7 其他活性

Goniothalamusamuyon葉子粗提取物具有致畸作用[65]。goniothalamin 能以劑量依賴性方式抑制乙醇誘導的胃潰瘍（ED50為18mg／kg），其活性與巰基化合物（SH）和前列腺素的產生有關，與一氧化氮、胃分泌物和黏液產生無關[66]。

3 小結與展望

哥納香屬植物資源豐富，生物活性廣泛。前期的文獻調研發現，哥納香屬植物的藥理活性研究主要集中在抗腫瘤活性方面，在抗菌、殺蟲方面也有大量研究。哥納香屬植物苯乙烯內酯和乙酰精寧類化合物抗腫瘤可選擇性作用于腫瘤細胞的線粒體膜或作用于線粒體的呼吸系統誘導細胞凋亡。受此啟發，很多文獻也推測哥納香屬植物的抗菌、殺蟲活性與線粒體有關，但殺蟲、抗菌作用機制還可能與誘導DNA 損傷和氧化應激等有關。應進一步加強其抗菌、殺蟲的作用機制、構效關系等研究，為從哥納香屬植物中發現選擇性強、無耐藥性的新型抗菌、殺蟲藥物提供科學依據。