石斛属植物化学成分和药理活性研究现状

邵曰凤，胡粉青，邹 澄 ，赵 庆

1德宏职业学院，芒市678400;2 昆明医学院药学院;3 云南中医学院中药学院，昆明650500

石斛属(Dendrobium SW.)为兰科第二大属，包括约1500 余种植物［1］，截止目前我国记载的石斛共83 种，18 种为我国所特有［2］。供药用的石斛属植物有30 多种，但中国药典(2010 版)仅收载5 种，即环草石斛D. Loddigesii Rolfe. 马鞭石斛D. fimbriatum Hook.var.oculatum Hook.，黄草石斛D. chrysanthum Wal1.，铁皮石斛D. candidum Wal1. ex Lind1. 或金钗石斛D.nobile Lind1.以云南，贵州，广西，广东，台湾，海南，湖南，浙江，西藏，福建，甘肃等省为主要产地，云南产石斛占全国五分之三，见表1(中国石斛产地)。石斛具有生津养胃、滋阴清热、润肺益肾、明目强腰的功效，为传统名贵中药［3］。其化学成分较复杂，到目前为止已确定的化合物类型有:生物碱类，糖类，联苄类，茐酮类，甾体皂苷，署芋皂苷，其他苷类，菲类，二萜类，香豆素类等。药理活性主要有:抗肿瘤，抗氧化，抗凝血，抗诱变，抗菌，增强机体免疫能力，促进胃肠蠕动和胃酸分泌，治疗白内障，降血糖等。为了更好的开发和利用石斛属资源，本文就石斛化学成分，药理活性进行综述。

1 化学成分

1.1 生物碱(akaloids)

林木秀干［4］于1932 年首次在金钗石斛中提取分离得到天然产物石斛属生物碱，并命名为石斛碱(Dendrobine)，之后，陈克辉［5］也在金钗石斛中发现了石斛碱。到目前为止，共从16 种石斛属中分离鉴定了32 个生物碱，它们的骨架是由15 个C 原子组成的含有五元内酯环化合物，分为四种:石斛碱型、八氢中氮型、四氢吡咯型和咪唑型［6，7］，以石斛碱型为主［8，9］。主要有:石斛碱(dendrobine)，石斛星(dendroxine)，金石斛碱(nobilonine)，石斛副碱(dendrine)，3-羟基-2-氧石斛碱(3-hydroxy-2-oxodendrobine)，8-羟基石斛星(8-hydroxydendroxine)，6-羟基石斛星(6-hydroxydendroxine)，6-羟基石斛碱(6-hydroxydendrobine)，nobilomethylene。

同时应用氧化催化的方法合成了10 个产物［6］.另外还分离鉴定了5 个季胺型的生物碱［6，8，9］，它们是:N-甲基石斛碱碘化物(N-methyldendrobinium iodide)，N-异戊烯石斛星氯化物(N-isopentenyldendroxinium chloride)，N-异戊烯石斛碱溴化物(N-isopentenyldendrobinium bromide)，石斛碱-N-氧化物(dendrobine N-oxide)，N-异戊烯-6-羟基石斛星氯化物(N-isopentenyl-6-hydroxydendroxinium chloride)。这些化合物结构式见图1(生物碱化学结构)。还有7 种石斛生物碱显色反应为阳性，而没有提取分离到生物碱［10，11］，它们是:D.ochreatum，D.densiflorum，D.crassinode，D.thyriflorum，D.aduncum，D.aggregatum，

表1 中国石斛产地Table 1 Dendrobium distribution in china

D.amoenum. 金蓉鸾［12］比较了11 种石斛中总生物碱含量，发现凡具苦味的石斛，总生物碱的含量较其它石斛高，其中金钗石斛中总生物碱的含量远较其它品种高。一般认为质重，嚼之粘牙，味甘，无渣者生物碱和多糖含量较高［13］。丁亚平［11］等测定了3 种石斛总生物碱的含量，发现总生物碱含量呈现的规律为:叶＞茎(成熟期)≈根。炮制方法会影响石斛属生物碱的溶出率。陈照荣［14］比较了用不同炮制方法炮制后石斛属植物中生物碱的溶出率，结果酒炙石斛溶出率相对较高。

1.2 菲类(phenanthrenes)

石斛属植物菲类化合物是其抗癌活性成分之一。马国祥［15］等测定了18 种石斛中chrysotoxen，erianine，chrysotoxine 的含量。发现绝大多数石斛中都含有这三种成分中的1～2 种。截止目前，从18种石斛属植物中分离鉴定出21 个菲类化合物，包括菲核(phenanthrene)类，9，10-双氢菲母核(9，10-dihydrophenanthrene)和菲醌(phenanthraquinone)类。从11 中植物中鉴定菲核类化合物10 个，它们是:毛兰菲Confusarin［16，17］、Epherantho-B［18］、鼓槌菲Chrysotoxene［16］、Moscatin［19］、2，7-dihydroxy-3，4，6-methoxyphenanthrene、Nudol［20］、3，7-dihydroxy-2，4-dimethoxy-phenanthrene［21］、4，7-dihydroxy-2，3-dimethoxy-phenanthrene［22］、Fimbriol-A［23］、Fimbriol-B［23］。从7 中植物中分离鉴定9，10-双氢菲母核化合物8个，它们是:Lusianthridin［18，19］、Erianthridin［18］、Rotundatin、2，7-dihydroxy-3，4，6-trimethoxy-9，10-dihydrophe

图1 生物碱化学结构Fig.1 The chemical structures of akaloids

-nanthrene［13］、Amoenumin［24］、Ephemeranthol-A［21］、Epheme-ranhol-C［23］、2，2’-dimethoxy-4，4’

，7，7’-tetrahydroxy-9，9’，10，10’-tetrahydro-1，1’-biphe-nanthrene［18］。从15 种植物中分离鉴定菲醌类化合物3 个，它们是:Denbinobin［23］，Ephemeranthoquinone［21］及3-ethoxy-5-hydroxy-7-metho

-xy-1，4-Phenanthraquinone［25］。化学结构见图2(菲类化合物结构)。

图2 菲类化合物结构Fig.2 The structures of phenanthrenes compounds

1.3 联苄母核类(bibenzyls)

从截叶金石斛等13 种石斛中共分离得到10 个以联苯母核为骨架的化合物，其联苄母核上主要为酚羟基和甲氧基取代，且该类化合物也是石斛属植物中具有抗肿瘤作用的成分之一。它们是:3-Omethylgigantol［18］、Tristin［26］、Crepidatin［26］、鼓槌联苄Chrysotobibenzyl［16，17］、毛兰素Erianin［16］、Cumulatin［26］、Moscatilin［27］、Gigantol［24］、鼓槌石斛素Chrysotoxine［16］、Batatasin［18］。其化学结构见图3(联苄母核类和其他类化合物结构)。

图3 联苄母核类和其他类化合物结构Fig.3 The structures of bibenzyls and other compounds

1.4 多糖类(polysaccharides)

石斛属植物中多糖类化合物具有抗肿瘤和增强免疫的作用。李满飞［28］等测定了36 种国内石斛属植物多糖的含量，发现产于广西的一级加工品枫斗较其他产地为高。王世林［29］等从铁皮石斛(D.candidum)中分离到3 种多糖，它们的结构是主链由(β-1→3)-甘露型吡喃糖基和β-(1→4)-D-吡喃糖基构成，支链连接在主链葡萄糖基2-、3-或6-上由β-(1→4)-D-葡萄糖基和其它戊糖基组成的一类O-乙酰葡萄甘露聚糖。赵永灵［30］等从兜唇石斛(D. aphyllum)茎中分离得到3 种多糖，它们是由β-(1→4)连接的含O-乙酰基的吡喃型直链D-葡萄甘露聚糖。Bangladesh［31］等研究了D. aggregatum 茎中多糖的连接方式为1，3-和1，4 连接，它们由D-木糖、D-甘露糖、阿拉伯糖和甘露糖组成。杨虹［32］等从铁皮石斛(D. candidum.)茎中分离到2 个多糖:DT2 和DT3，它们主要以α-(1→4)-D-Glc 缩合而成，末端糖为-1Gal，一1Glc 及-1Ara，葡萄糖和半乳糖上含有少量的分支，并含其它少量Xyl，Ara，Man。华允芬［33］等对三种石斛多糖成分研究发现，石斛中总多糖和水溶性多糖的分布情况存在较大差异，水溶性多糖中蛋白质、糖醛酸和中性糖等成分的质量分数也不同。

1.5 其它类(other compounds)

截止目前，从石斛属植物中还分离得到4 个茐酮类化合物，它们是:Dengibsin、Dengibsinin、Dendroflorin、Chrysotoxone［34-36］.6 个二萜化合物，它们分别是:Ephemeric acid、Ephemeroside、Ephemeranthoside、Lonchophylloid、Lonchophylloid、3，16-dihydroxy-primar-3(4)，8(14)-dien-2，15-dione［22，37-39］。4 个甾体糖苷类化合物，它们是:β-sitosterol-β-D-glucoside、Ochreasteroside、 Epiochreasteroside、 Dendrosteroside［31］. 4 个倍半萜类化合物，它们是:Amotin、Aduncin、Amoenin、Nobilomethylene［31］. 2 个薯蓣皂苷，它们是:Denfigenin 和Diosgenin［40，41］.2 个香豆素类化合物Scopoletin 和ayapin［27］。3 个苷类化合物，它们是:Densifloroside、Cis-crassinodine、Trans-crassinodine［27］.1 个酚类化合物是ephemeranthone. 2 个木脂素丁香树脂醇(+ )-syringaresinol 和松脂醇(+)-pinoresinol.这些化合物的结构见图3(联苄母核类和其他类化合物结构)。.

2 药理作用

石斛属植物具有抗肿瘤作用，有效成分主要是生物碱类，菲类，联苄类和多糖类。表现在对小鼠白细胞L1210;人体肺癌细胞(A-549)，人体卵巢腺癌细胞(SK-OV -3)和人体早幼粒细胞白血病(HL -60);人体宫颈癌HelaS3 和肝癌HepG2 细胞株均有不同程度的抑制作用［42］。具有增强机体免疫力，有效成分主要是是石斛属植物中的多糖类化合物，表现在能使ICR 纯系小鼠脾重量、胸腺重量增加，抗体细胞数明显增多，T 细胞和B 细胞显著增殖。具有免疫增强作用;能够对抗免疫抑制剂环磷酰胺对机体的损害作用，同时也能增强机体免疫系统淋巴细胞产生抑制因子抵抗环磷酰胺对机体的副作用［43］，石斛多糖类还能直接促进淋巴细胞有丝分裂的作用，另外可作为生物反应调节剂用于LAK/rIL-2 免疫治疗。具有防治白内障作用;金钗石斛提取液具有抑制糖性白内障的关键酶醛糖还原酶和延缓半乳糖性白内障的作用. 此外金钗石斛水提液还能够调节白内障晶状体中还原型辅酶Ⅱ(NAPDH)和非蛋白质巯基的含量，使其恢复至正常晶状体的水平，也能纠正和阻止由半乳糖性白内障引起的总脂类含量降低，总胆固醇含量及脂类过氧化水平升高，总脂类与胆固醇之比明显下降等病理变化。对心血管系统的作用;表现在:石斛属植物中的联苄类化合物Moscatilin. Gigantol，Homoeriodictyol，Scopoletin，Scoparon 能不同程度的抑制由aracbidonie acid，collagen，PAF 和ADP 诱导的兔血小板凝集。抑制心脏，扩张血管，降低血压。金钗石斛流浸膏能抑制蟾蜍离体心脏，其水提液具有明显的拮抗苯肾上腺素收缩肠系膜血管的作用［44］。对胃肠道的作用。表现为金钗石斛、细叶石斛D. hancockii Rolfe、重唇石斛D.hercoglossum Rchb.f.均能兴奋豚鼠离体肠管，可使收缩幅度增加，铁皮石斛、马鞭石斛、细茎石斛D.moniliforme(L.)Sw.、黑毛石斛D.williamsonii Day et Rchb.f.和选鞘石斛D. denneanum Kerr 浸膏使肠管先抑制，后恢复到给药前水平。金钗石斛能直接刺激G 细胞分泌胃泌素，从而刺激胃壁细胞使胃酸分泌增加［45］。抗氧化。现代药理研究发现石斛属植物中菲类和联苄类化合物Gigantd，Moscatilin，Tristin. Crepidatin，4-hydroxy-3，3’，4’-5-tetramethoxybibenzyl，2，4，8-trimethoxyphenanthrene-3，7-diol，Confusarin，Moscadn，Medioresinol 和Syringareshml具有抗氧化作用。其他作用。表现在:抗诱变，金钗石斛中的Gigantol 能抑制诱变剂呋喃糖酰胺(Furylfutamide)、3-氨基-1，4-二甲氧基-5H-吡喃并吲哚和紫外线照射引发的SOS 反应umu 基因高表达。抑制Na+-K+-ATP 酶活性。生物碱石斛宁和石斛宁定具有抑制大鼠肾脏微粒体Na+-K+-ATP 活性的作用。抑制细菌增长。金钗石斛中的挥发油具有抑制大肠杆菌、枯菌杆菌、金黄色葡萄球菌的作用。降低血糖。铁皮石斛浸膏能明显促进胰岛β 细胞分泌胰岛素，提高血清胰岛素水平，并能抑制胰岛α 细胞分泌胰高血糖素，使血清胰高血糖素水平降低，从而降低STZDM 大鼠的血糖值［46］。

3 小结

综上所述，石斛属植物化学成分复杂，生物活性多样。生物碱主要以四种骨架为主:石斛碱型、八氢中氮型、四氢吡咯型和咪唑型;分离鉴定得到的生物碱都是以这四种骨架为主的衍生物，是石斛属植物中具有抗肿瘤作用的有效成分之一。菲类化合物包括菲核类，9，10-双氢菲母核和菲醌类，它们都是菲环A，B 环的羟基或甲氧基取代产物，这类化合物稳定性较差，容易在空气中发生氧化反应，也是石斛属植物中具有抗肿瘤的活性成分之一。截止目前在石斛属植物中集中的对某个具有生物活性的有效成分进行结构改造的研究较少，今后可进一步加强石斛属植物中某些具有生物活性的先导化合物如:生物碱，菲类，联苄母核类和其他类天然产物的结构进行结构改造和活性研究，以期发现活性较好的天然产物。

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