中药杜仲化学成分研究进展

中药杜仲化学成分研究进展 王桃林 （福建莆田武警 8712 部队医院） 中药杜仲(Cortex Eucommiae)为杜仲科杜仲属植物杜仲的干燥树皮。杜仲 (Eucommia Ulmoides Oliv.)是我国独有的植物“活化石”，为杜仲科杜仲属多年生 落叶乔木植物，在地球上己生活了近五千万年，杜仲别名较多，有思仙(本经 )，木绵、思仲( 别录) 、百思仙( 本草衍义补遗 )、丝连皮、丝茧树皮 (中药志 )、扯丝皮( 湖南药物志) 、丝棉皮( 苏医中草药手册)、玉丝 皮等。味甘，性温，入肝肾二经，中医主治肝肾亏损、腰膝酸软，疼痛，安胎。 杜仲栽培历史悠久，分布地区广泛，主要分布于滇、黔、川、桂、豫、甘、 陕及长江中下游等地。我国对中药杜仲的认识及利用至少有2000多年历史， 神农本草经将杜仲列为上品，中药杜仲传统以干燥树皮入药，是名贵滋补 药材，名医别录记载：“杜仲性温味甘，补肝肾、强筋骨” 、本草纲目 也提到，“杜仲主治腰膝痛、补中益精，坚筋骨，强志，除阴下痒湿，小便余沥， 久服轻身耐老” 。中医用于治疗高血压、类风湿性关节炎、腰痛、安胎、海-梅 二氏病( 脊髓灰质炎) 和坐骨神经痛 1-3。 现代化学成分研究表明，杜仲含有多种生理活性成分。这些成分具有降压、 抗菌、抗炎、抗病毒、增强机体免疫力等作用。而且杜仲叶和皮具有相似的化 学成分，为了保护性利用珍稀的杜仲植物资源，杜仲叶也正式作为药材品种被 收录2010版中国药典。 本文就国内外对杜仲的化学成分研究概况进行综述，旨在为中药杜仲的进 一步研究与开发提供有价值的参考。 近年来许多学者对杜仲的化学成分作了大量研究工作，经研究发现，杜仲 的主要次生代谢物有木脂素类、环烯醚萜类、苯丙素、低聚体、黄酮、多糖和 杜仲胶等。Deyama 等对杜仲的甲醇水提取部位研究颇多，并且得到了多种木 脂素及苷类化合物。 1. 木脂素类化合物 木脂素（lignans）是一类在生物体内由双分子苯丙素衍生物聚合而成的化 合物。木脂素类化合物是杜仲化学成分中研究最多、成分最明确、结构最清晰 的一类化合物，已分离得到的大多是双四氢呋喃类化合物。迄今为止，从杜仲 中分离出来的木脂素类化合物有28种，其中多为苷类化合物，其糖基均为-D- 葡萄糖。结构类型多为双环氧木脂素（bisepoxy lignans)(即双四氢呋喃类，如松 脂醇二葡萄糖苷、丁香脂二葡萄糖苷等，另外还有少量单环氧木脂素 (monoepoxy lignans)、环木脂素(cyclolignans)、新木脂素(neolignans)和倍半木脂 素(sesqiulignans)。 R1R2 O OR7 R5R4H R6R3 OMeHO O OHOHOMeH 14 表松脂素 8 表1 杜仲中双环氧木脂素化合物 化合物 取代基 文献 1 松脂素 R3=R4=OMe; R2=R5=OH; R1=R6=R7=H 4 2 中脂素 R3=R4=R6=OMe; R2=R5=OH ;R1=R7=H 5 3 丁香素 R1=R3=R4=R6=OMe; R2=R5=OH; R7=H 5 4 松脂素单糖苷 R1 =R6=OMe; R2 =O-glc; R5=OH; R3=R4=R7=H 4 5 松脂素二糖苷 R1=R6=OMe; R2=R5=O-glc; R3=R4=R7=H 4 6 丁香素单糖苷 R1=R3=R4=R6=OMe; R2=OH; R5=O-glc; R7=H 4，5 7 丁香素二糖苷 R1=R3=R4=R6=OMe; R2=R5=O-glc; R7=H 6 8 中脂素二糖苷 R1=R3=R6=OMe; R2=R5=O-glc; R4=R7=H 4 9 1-羟基松脂素 R3=R4=OMe; R2=R5=R7=OH; R1=R6=H 7 10 1-羟基松脂素-4- 糖苷 R3=R4=OMe; R2= R7=OH; R5=O-glc; R1=R6=H 7 11 1-羟基松脂素-4- 糖苷 R3=R4=OMe; R5= R7=OH; R2=O-glc; R1=R6=H 5 12 1-羟基松脂素二糖苷 R3=R4=OMe; R7=OH; R2= R5=O-glc; R1=R6=H 5 13 杜仲素 A R3=R4=R6=OMe; R2=OH; R5=O-glc; R1=R7=H 5 OR2R1 R3R4OHHOH OR1OMe R2OMeHO R1OMe OHOOHR3OMeR2 MeOHO OH OHOMeOH OR5R4 OOHOHOMeOglc O R 2R3MeO R1 15 R2=R3=OMe; R1=R4= OH 橄榄素 5,7 16 R2=R3=OMe; R1=R4= O-glc 橄榄素二糖甙 5 17 R2=R3=OMe; R1=OH; R4= O-glc 橄榄素-4 -糖苷 8 18 R2=R3=OMe; R1= O-glc; R4=OH 橄榄素-4 ”-糖苷 5 19 R1=O-glc; R2=CH=CHCH2-O-glc 脱氢二松柏醇二糖苷 8 20 R1=OH; R2=(CH(OH)2CH2OH 二羟基脱氢二松柏醇 9 21 R1=OH; R2=CH2CH2CH2OH 二氢二羟基脱氢二松柏醇 9 22 R1=O-glc; R2=CH2OH; R3=OMe 柑橘素 B10 23 R1=R3=H; R2=OMe 愈创木基丙三醇-松柏醛醚 9 24 环橄榄素 7 25 R3=R4=R5=OMe; R2=O-glc R1=H 耳草素二糖苷 8 26 R1=R3=R4=R5=OMe; R2=O-glc丁香 丙三醇-丁香脂素醚二糖苷 10 OMeglc-o O OHOOMeH RR MeOOO-glc 2. 环烯醚萜类 环烯醚萜类(iridoids) :环烯醚萜及其苷在植物界中分布较广，是植物中臭蚁 二酸(iridodial)转变而来的单萜类化合物，分子中含有环烯醚键和环戊烷结构单 元，在新鲜植物组织中含量较高。杜仲醇类没有环烯醚键，可以看作环烯醚萜 开环后的产物。这类化合物还包括环烯醚萜多聚体。到目前为止，从杜仲中分 离的环烯醚萜类化合物共21个。环烯醚萜分子中的双键由于受邻位氧原子的影 响，性质活泼，羟基吡喃环极不稳定。故在鲜品和干品中的含量差异很大。 OHR2R3HOR1HO OHHOglcR2R1OOH OR2HOglcR1OR3 R1OHHO OR2 27 R=H 松脂素香草酸醚二糖甙 10 28 R=OMe 丁香素香草酸醚二糖甙 10 29 R1=R3=H; R2=COOMe 京尼平 9 30 R1=glc; R2=COOMe; R3=H 京尼平苷 6,11 31 R1=glc; R2=COOH; R3=H 京尼平苷酸 11 32 R1=glc; R2=H; R3=OH 桃叶珊瑚苷 11 33 R1= ; R2=OAc 车叶草苷酸 12OH 34 R1= ; R2=OH 去乙酰车叶草苷酸 12 35 R1= ; R2=OAc Scandoside 10-acetate 12OH OH HOglcHO OHHOglcHOOH OHHOglcHOOO OHHO OH 39 杜仲苷 15 40 梓醇 20 41 车叶草苷 12 42 杜仲二醇 16 O OglcRO O O O Oglc O OglcO O COOH n 3. 苯丙素类化合物 苯丙素是形成木脂素的前体物质，在杜仲中广泛存在，已从杜仲中分离得 到绿原酸、咖啡酸等十几种简单酚类及苯丙素类物质。其中绿原酸也是2010版 药典中杜仲叶的质量控制标准，规定杜仲叶中绿原酸的含量不得少于0.080%。R1 HO COR2HO COR2R1 R1 CH2OR2O 36 R1=H; R2=OH; R3=H 雷扑妥苷 13 37 R1=Ac; R2=R3=OH 哈帕甙乙酸酯 13 38 R1=R2=H; R3=OH 筋骨草苷 13 43 R1=OH; R2=glc 杜仲醇苷 11 44 R1=OH; R2=H 杜仲醇 11 45 R1=R2=H 1-脱氧杜仲醇 14 46 R1=Oglc; R2=H 杜仲醇苷 12 47 R=H; n=1 京尼平苷酸三聚体 17 48 R=H; n=2 京尼平苷酸四聚体 17 49 R=Ac; n=1 京尼平苷酸三聚体乙酸酯 17 50 R=Ac; n=2 京尼平苷酸四聚体乙酸酯 17 51 R1=OH; R2=H 咖啡酸 9 54 R1=OH; R2=H 二氢咖啡酸 20 57 R1=R2=H 松柏醇 18 52 R1=OH; R2=Me 咖啡酸甲酯 12 55 R1=R2=H 间羟基苯甲酸 12 58 R1=H; R2=glc 松柏苷 18 53 R1=R2=H 对-反香豆酸 12 56 R1=OH; R2=Me 3-(3,4- 59 R1=OMe; R2=glc 紫丁香苷 18 二羟基苯基) 丙酸甲酯 20 MeO CH2OHOOHOH MeOOglc OMeOHR2 OHR1OR3 60 愈创木基丙三醇 7，20 61 寇布拉苷 12 注:所有的glc都是 -D-glucoseOO OHHOCOR1 OHOR2 4. 黄酮类化合物 黄酮类化合物泛指两个芳环通过三碳链相互连结而成的一系列化合物。 Nakamura T23从杜仲叶中分离到出五种黄酮，即槲皮素(quercetin)，槲皮素-3- O-D-吡喃葡萄糖、槲皮素-3-O-D-吡喃木糖-(1-2) 吡喃葡萄糖、山奈酚-3-O - 芸香糖苷及山奈酚-3-O-6 - 乙酰-D-吡喃葡萄糖。目前从杜仲中分离得到的黄酮 类化合物主要有以下结构。 OR2OHOR1R3OHHOO 62 R1=R2=R3=H 儿茶酚 12 63 R1=R3=H; R2=COOH 原儿茶酸 12 64 R1=OH; R2=R3=H 焦没食子酚 12 65 R1=H; R2=COOH; R3=Me 香草酸 19 66 R1=R2=H 绿原酸 21 67 R1=Me; R2=H 绿原酸甲酯 21 68 R1=H; R2=Me 3-O-阿魏酰奎宁酸 12 69 R1=R2=R3=H 山奈酚 22 70 R1=glc; R2=R3=H 山奈酚 3-O-吡喃葡萄糖苷 22 71 R1=glc-rha; R2=R3=H 山奈酚 3-O-芸香糖苷 23 72 R1=6-acetyl-glc; R2=R3=H 山奈酚 3-O- （6”-乙酰基）吡喃葡萄糖苷 23 73 R1=R2=H; R3=OH 槲皮素 23 74 R1=glc; R2=H; R3=OH 槲皮素 3-O-吡喃葡萄糖苷 23 75 R1=glc-xyl; R2=H; R3=OH 槲皮素 3-O- 吡喃木糖基-(1-2)吡喃葡萄糖苷 23 OO OHOH OH OHOHO OHR 5. 萜及甾体类化合物 李冬等 19，续俊文等 24先后从杜仲中分离出了白桦脂醇、白桦脂酸、胡萝 卜苷、熊果酸和-谷甾醇等萜类化合物。 Okada等 26从杜仲叶氯仿提取物中分离 出了具有免疫抑制活性的单萜类化合物黑麦草内酯，该化合物对人鼻咽癌 （KB）和鼠淋巴细胞白血病（P388）均有生长抑制活性，并且还有他感和蚂蚁 趋避作用。 ORHO RO 78 R=CH2OH 白桦脂醇 19 80 R=H -谷甾醇 19 79 R=COOH 白桦脂酸 19 81 R=glc 胡萝卜苷 24 HO COH HO OCOOHO 82 熊果酸 19 83 Ulmoidol25 76 R= 儿茶素-(7,8-b,c)-4-(3,4-二羟基苯基)H -2(3H)-吡喃酮 12 77 R= 儿茶素-(7,8-b,c)-4-(3,4-二羟基苯基)H -2(3H)-吡喃酮 12 OO 84 黑麦草内酯 26 6. 其他类型化合物 中科院昆明植物研究所刘小烛等 27从新鲜杜仲树皮中分离纯化到一种能抑 制真菌生长的蛋白，命名为杜仲抗真菌蛋白(Eucommia Antifungal Protein)，简 称EAFP ， EAFP是简单的单链蛋白，具有分子量小，不含糖、单链、热稳定的 特点，与其他抗真菌蛋白相比还有抗菌谱广的优点。EAFP的发现对植物抗真菌 蛋白基因工程的研究很有意义。最近又有报道 28:从杜仲中发现两种抗真菌多肽 (Eucommia Antifungal Peptide)，分别命名为EAFP1， EAFP2。这两种多肽均含 有41个氨基酸残基，包含5对二硫键，可抑制来自棉花、小麦、马铃薯、西红柿 和烟草中的8种致病真菌，其抗真菌效果可被Ca 2+强烈抑制。 杜仲多糖是近年来发现的又一活性成分。组成明确的有Gonda等 29从杜仲 皮中分离出的酸性聚糖杜仲糖A(Eucomman A)和Tomoda等 30分离出的杜仲 B(Eucomman B)。杜仲糖 A是由L- 阿拉伯糖、D-半乳糖、D-葡萄搪、L-鼠李糖、 D-半乳糖醛酸按摩尔比8:6:4:5:8组成:杜仲糖B的结构主要为-1，2-L- 鼠李糖，- 1，4-D-半乳糖。这两种多糖对网状内皮系统均有活化作用，可增强机体非特异 性免疫功能。 杜仲胶是杜仲中含量较高的一类成分，普遍存在于各组织中，成熟果皮中 含量最高，为10%-18%；树干皮为6%-10% ；树根皮为 10%-12%；成熟树叶中为 3%-59%。杜仲胶是一种天然高分子材料，它与天然橡胶互为同分异构体，是易 结晶的硬质塑料。杜仲胶具有绝缘性强、耐水湿、抗酸碱、热塑性好和形状记 忆等特性，是一种重要的化工原料，也可用作新型的医用功能材料。 另外杜仲中还报道有链状化合物如正二十九烷、正三十烷、各种氨基酸和 -亚麻酸。 参考文献 1 李时珍.本草纲目 M. 北京: 人民卫生出版社, 1987, p. 1986-1989. 2 张赞臣.本草概要之科学注解M. 上海: 医药卫生出版社, 1956: p. 72. 3 江苏新医学院.中药学大辞典M. 上海: 上海科学技术出版社, 1977, 1: 1031-1033. 4 Deyama T. 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