牵牛,拉丁名 Pharbitis nil (L.) Choisy,一年生缠绕草本,茎上被倒向的短柔毛及杂有倒向或开展的长硬毛。我国除西北和东北的一些省外,大部分地区都有分布。生于海拔 100-200(-1600)米的山坡灌丛、干燥河谷路边、园边宅旁、山地路边,或为栽培。
本种原产热带美洲,现已广植于热带和亚热带地区。除栽培供观赏外,种子为常用中药,名丑牛子(云南)、黑丑、白丑、二丑(黑、白种子混合),入药多用黑丑,白丑较少用[1]。
白牵牛子,为旋花科植物裂叶牵牛的干燥成熟种子。秋末果实成熟、果壳未开裂时采割植株,晒干,打下种子,除去杂质。
本品似橘瓣状,长 4-8mm,宽 3-5mm。表面灰黑色或淡黄白色,背面有一条浅纵沟,腹面棱线的下端有一点状种脐,微凹。质硬,横切面可见淡黄色或黄绿色皱缩折叠的子叶,微显油性。气微,味辛、苦,有麻感。苦、寒;有毒。归肺、肾、大肠经。泻水通便,消痰涤饮,杀虫攻积。用于水肿胀满,二便不通,痰饮积聚,气逆喘咳,虫积腹痛[2]。
目前从牵牛中分离得到的化合物主要有萜类(二萜、三萜)、木脂素及其糖苷类、
苯丙素及其糖苷类、生物碱类、树脂糖苷类、有机酸类等成分。
1、萜类化合物
萜类,按照异戊二烯规则,由不同个数异戊二烯首尾连接而形成的化合物。通过各种环化、降解、重排等反应形成不同骨架类型的结构。据国内外文献报道,Kim K H 等[3]从牵牛的种子中分离得到了 13 个二萜糖苷类化合物,分别为 pharbosides A–F(1b–6b)、 pharboside G
(7b)、7,16,17-trihydroxy-ent-kauran-6,19-olide(8b )、 6,7,16,17-tetrahydroxy-ent-kauranoicacid(9b)、 6,7,16,17-tetrahydroxy-ent-kauranoic acid ( 10b ) 、 7,16,17-trihydroxyent-kauran-18-(6)-olide(11b)、Me-6,7,16,17-tetrahydroxyent-kauran-18-oate(12b)、 6,7,16,17-tetrahydroxy ent-kauran-18-oic acid(13b);Woo K W 等人[4]从牵牛的种子中分离得到了 1 个个二萜糖苷化合物 pharboside H(14b);Young J D 等人[5]牵牛的种子中分离得到了 2 个三萜皂苷类化合物,分别为 pharbitoside A(15b)和 pharbitoside B(16b)。
2、木脂素类化合物
木脂素,是一类由两分子苯丙素衍生物(C6-C3 单体)聚合而成的天然化合物,多数呈游离状态,少数与糖结合成苷而存在于植物的木部和树脂中,故而得名。通常所指其二聚体,少数可见三聚体、四聚体。组成木脂素的单体有桂皮酸、桂皮醇、丙烯苯、烯丙苯等。它们可脱氢,形成不同的游离基,各游离基相互缩合,即形成各种不同类型的木脂素,结合位置多在位结合,也有在其他位置结合的。
据国内外文献报道,Kim KH等[3] 从 牵 牛 的 种 子 中 分 离 得 到 了 1 个木脂素 1-(4-O-glucopyranosyl-4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-2{2,6-dimethoxy-4-[1-(E)pro pen-3-ol]-phenoxy}-propane-1,3-diol(17b);Lee S R 等人[6]从牵牛的种子中分离得到了 1 个木脂素 7R,8S-threo-dihydroxydehydrodiconiferyl alcohol(18b);
Ki H K 等人[7]从牵牛种子中分离得到 4 个木脂素,分别为 Pharbilignan A(19b)、Pharbilignan B(20b)、Pharbilignan C (21b)、Pharbilignan D(22b);Kim K H 等[8]从牵牛的种子中分离得到了 7 个木脂素,分别为 Pharsyringaresinol ( 23b )、 ()-pinoresinol ( 24b )、
()-pinoresinol-4-O--D-glucopyranoside ( 25b )、 ()-Syringaresinol ( 26b )、 ()-syringaresinol 4-O--D-glucopyranoside(27b)、Pharbilignoside(28b);Wang J L 等人
[9]从牵牛全草中分离得到了 1 个木脂素 tachioside (29b)。
3、生物碱类化合物
生物碱,是一类含氮的有机化合物(维生素 B、氨基酸、肽类、蛋白质等除外),大多数具有生物活性,是许多药用植物和中草药的有效成分。据国内外文献报道,Wang J L 等人[9]从牵牛的种子中分离得到了 4 个生物碱 uricil(30b)、uridine(31b)、N-cis-feruloyltyramine(32b)、N-trans-feruloyltyramine(33b);Kim K H 等人[10]从牵牛的种子中分离得到了 2 个生物碱 pharnilatin A(34b)和 pharnilatin B(35b);Schimming T 等人[11]从牵牛的种子中分离得到了 1 个生物碱 N1,N10-ditigloylspermidine(36b)。
4、树脂糖苷类化合物
树脂糖苷,主要从牵牛(旋花科)中分离出来的树脂苷类是一类由疏水性(脂肪酸苷元)和亲水性(低聚糖)部分组成的罕见的两亲性次级代谢产物。据国外文献报道,Bai L J 等人[12]从牵牛种子中分离得到 11 个树脂糖苷类化合物,分别为 PharesinosidesA-G(36b–42b)、PC-1(43b)、PC-4(44b)、PC-6(45b)、PC-7(46b)。
5、 苯丙素类化合物
苯丙素,据国外文献报道,Kim K H 等[13]从牵牛种子中分离得到苯丙素类化合物,分别为 pharbiniloside ( 47b )、 osmanthuside J ( 48b )、 osmanthuside H ( 49b )、(4-hydroxyphenyl)ethyl-1-O--D-[5-O-(4-hydroxybenzoyl)]-apiofuranosyl-(1→6)--D-glucopyranoside(50b)、(E)-ethyl caffeate(51b)、(E)-p-ethyl coumarate(52b)、(E)-ferulicacid
(53b)、(E)-p-coumaric acid(54b)、(E)-caffeic acid(55b)、2-(p-hydroxyphenyl)-ethanol(56b)、 2-(phydroxyphenyl)-ethanol 1-O--D-glucopyranoside (57b)、 2-phenylethyl-D-glucopyranoside(58b)、
(E)-ethyl ferulate 4-O--D-glucopyranoside(59b)、umbelliferone (60b)。
6、糖苷类、有机酸类化合物。
据 国 外 文 献 报 道 , Kim K H 等 人 [3] 从牵牛 的 种 子 中 分 离 得 到 了 benzyl
-D-glucopyranoside ( 61b ); Lee S R 等 人 [6] 从 牵 牛 的 种 子 中 分 离 得 到 了
(3Z,7S)-7-hydroxy-3,7-dimethyl-3,8-octadienyl--D-glucopyranoside( 62b )、 arabinofuranoside ( 63b ); Kim K H 等人[19] 从牵牛的种子中分离得到了n-butyl--D-glucopyranoside(64b);Wang J L 等人[9]从牵牛的种子中分离得到了(6S,9R)-roseoside(65b)、ampelopsisionoside(66b);Kim K H 等人[8]从牵牛的种子中分离得到了 Pharbinilic acid(67b)。
7、黄酮苷类化合物
黄酮苷,据国外文献报道,Lu T S 等人[14]从牵牛花中分离得到了 4 个黄酮苷类化合
物,分别为6-trans-caffeate( 68b ) 、 6,6-trans-dicaffeate of peonidin 3-sophoroside-5-glucoside ( 69b )、 heavenly blue anthocyanin ( 70b ) 和 peonidin
sophoroside-5-glucoside(71b)。
生物活性研究概况1、细胞毒活性
据国内外文献报道,Jung H J 等人[15]研究表明,牵牛乙醇提取物中含有有用的抗肿瘤成分,其提取物能够诱导抑制 HER2 及其下游效应物、Akt 和细胞外的磷酸化。提取物处理后 AKT 和 ERK 的活性逐渐下降,这表明牵牛乙醇提取物可能通过干扰细胞周期进程抑制 MCF-7 vec 和 MCF-7 HER2 细胞的生长。Kim K H 等人[8]从牵牛子中分离得到的化合物 Pharbinilic Acid(67b),对 A549(非小细胞肺癌),SK-OV-3(卵巢恶性腹水),SK-MEL-2(皮肤黑色素瘤)和 HCT15(结肠癌)细胞株磺胺 B(SRB)具有细胞毒活性,IC50 分别为 15.72 0.74,4.83 0.31,8.36 0.52 和 6.79 1.13 M。
从牵牛的种子中分离得到了 1 个个二萜糖苷化合物 pharboside H(14b)对人类四种肿瘤细胞 A549、SK-OV-3、SK-MEL-2、HCT15 具有细胞毒作用,IC50 分别为 21.74,5.92,15.31 和 17.27 M。Kim K H 等[3]从牵牛的种子中分离得到的二萜糖苷类化合物pharbosides D(4b)和 pharbosides E(5b)对 A549, SK-OV-3, SKMEL-2 和 HCT15 细胞具有细胞毒作用,IC50 分别为(4b):25.15,28.73,14.29 和 17.23 M;(5b):23.60,13.77,15.22 和 22.12 M。
Ki H K 等人[7]从牵牛种子中分离得到的木脂素 Pharbilignan C(21b)具有潜在的细胞毒作用,对 A549,SK-OV-3,SK-MEL-2 和 HCT-15 细胞的 IC50 值分别为 1.42,0.16,0.20 和 0.14 M。Li J 等人[16]从牵牛种子中分离得到的树脂糖苷pharbitins B 对 KB/VCR,A549/T 和 K562/ADR 细胞具有显示中度 MDR 逆转活性,使长春新碱的细胞毒性在 25 M 增加 2.2 倍。
从牵牛种子中分离得到(3Z,7S)-7-hydroxy-3,7-dimethyl-3,8-octadienyl--D-glucopyranoside(62b)对 HCT-15 细胞具有微弱的细胞毒作用,IC50 为 28.6 M。Kim K H 等[13]从牵牛种子中分离得到的Pharbilignoside(28b)、(E)-ethylcaffeate(51b)、(E)-p-ethyl coumarate(52b)、isoricinoleic acid methyl ester 对人类 A549,SK-OV-3,SK-MEL-2 和 HCT-15 细胞具有显著的细胞毒作用,IC50见表2.1。Kim K H等人[10]从牵牛种子中分离得到2个生物碱pharnilatin A(34b)和 pharnilatin B (35b)对人类 A549,SK-OV-3,SK-MEL-2 和 HCT-15 细胞具有细胞毒作用,IC50 分别为(34b):24.3,37.0,19.7 和 25.8 mM;(35b):25.5,45.4,13.9 和 25.1
mM。
2、抗炎活性
据国内外文献报道,Ki H K 等人[7]从牵牛种子中分离得到的木脂素 Pharbilignan C (21b)能显著抑制脂多糖诱导的 BV-2 小胶质细胞系 NO 的产生,IC50 为 12.8 M。LeeS R 等人[6]从牵牛种子中分离得到的木脂素 7R,8S-threo-dihydroxydehydrodiconiferyl alcohol (18b)和(3Z,7S)-7-hydroxy-3,7-dimethyl-3,8-octadienyl--D-glucopyranoside(62b抑制脂多糖诱导的 BV-2 小胶质细胞系 NO 的产生,IC50 分别为 390.8 和 862.1M。
当细胞用 50M 的化合物 18 处理时,与仅用 LPS 处理的细胞相比,水平降低到 72.4%,而不诱导细胞死亡。在相同浓度下,阳性对照品 L-NAME 抑制 NO 的产生率为 63.7%。Kim K H 等[8]从牵牛种子中分离得到的 Pharsyringaresinol(23b)、()-Syringaresinol(26b)、(E)-ethylcaffeate(51b)、(E)-p-ethyl coumarate(52b)、isoricinoleic acid methyl ester 抑制脂多糖诱导的 BV-2 小胶质细胞系 NO 的产生。
3、降血糖活性
目前,非胰岛素依赖型 II 型糖尿病被认为是全世界第三大最严重的公共卫生问题。
近年来,人们做了许多努力从传统植物中寻找用作降血糖药物的有效的-葡萄糖苷酶抑
制剂。Rosas-Ramírez D 等人[17]研究发现,从牵牛中分离到的树脂糖苷 pescapreins I、
pescapreins V、purginoside II、purgin III 具有-葡萄糖苷酶抑制活性,IC50 分别是 626,
724,1067 和 330 M,其中 purgin III 表现出最好的抑制活性。
4、驱虫作用
研究表明,牵牛子的正丁醇萃取物中,具有驱虫活性。Hao B 等人[18]对小菜蛾的 3龄幼虫研究发现,牵牛子的正丁醇萃取物能够抑制小菜蛾幼虫的生长发育,1 天和 2 天的抑制率分别为 39.51%和 55.38%,化蛹率为 14%。
牵牛子的甲醇提取物也有较好的杀虫作用,EC50 和 EC90 分别为 309 mg/L 和 585.29 mg/L。其中,在 48 小时处理后,牵牛子的甲醇提取物在 70 和 700.00 mg/L 时对 D.intermedius 表现出百分之百的驱虫作用。
据文献研究表明,目前针对牵牛子的化学成分报道集中在萜类、木脂素及其糖苷类、苯丙素及其糖苷类、生物碱类、树脂糖苷类等,但对牵牛子中富含的脂肪酸类化合物研究较少,本课题主要从研究牵牛子中小分子脂肪酸类化合物出发,争取找到具有较好生物活性的化学小分子。