摘 要:木犀草素是一种天然黄酮,广泛存在于天然产物中,具有很高的生物活性。文章就近年来木犀草素在药理活性、提取、合成、测定和衍生物鉴定等方面的进展作了阐述。
关键词:黄酮 木犀草素 提取 合成 测定 研究进展
黄酮类化合物(Flavonoids)广泛存在于蔬菜、水果、牧 草和药用植物中,是植物成分中分布最广的一类多酚化合物。 黄酮类化合物在自然界中以糖甙型和游离型存在,并以其生 物化学及药理作用的多样性,包括抗氧化活性,引起了国内 外学者的广泛重视, 已成为国内外天然药物开发利用研究的 热点。
木犀草素是一种很具有代表性的天然黄酮,属弱酸性四 羟基黄酮类化合物,在植物界分布较广 标准程序的化学分 析研究表明,等摩尔浓度条件下的木犀草素与槲皮素及辣椒 素相比,木犀草素具有最强的抗氧化活性;有关药理及临床 实验的结果还表明木犀草素在体内具有抗菌、抗病毒及降低 血脂和胆固醇的作用。
(一)木犀草素的生物活性
木犀草素具有良好抗脂质氧化能力,其最适添加量为 0.02%左右。木犀草素具有还原能力和清除OH能力。木犀草素 具有供氢能力,氢(H)与自由基结合后将之还原为惰性化合 物或稳定自由基,从而可清除机体内过多的有害自由基:羟 自由基是毒性活性氧,对细胞内DNA破坏作用,活性 氧所导致DNA损伤在细胞里积累被认为是机体老化主要原因。 黄酮B环邻二酚羟基(3’,4’ 邻二羟基)的存在极大地增强 了其抗氧化活性,可认为这是黄酮类高效抗氧化剂结构基础。 而木犀草素结构为3’ ,4’,5,7-四羟基黄酮,因此其B环 邻二酚羟基是清除羟自由基的关键功能团。随着添加量增加, 清除率和还原能力都在增强。当木犀草素加入量为0.05 时, 对羟自由基清除率达96.02%,明显高于NIT,比茶多酚略好。 木犀草素抑菌:木犀草素对枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、大 肠杆菌、啤酒酵母在不同浓度有抑菌活性且随浓度增抑菌活 性增强。
杜贯涛等人在培养的新生大鼠心肌细胞上建立H 0 损伤 模型,观察不同浓度木犀草素对乳酸脱氢酶(LDH)活力、超氧 化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量的影响,得出木犀 草素对H 0 诱导的乳鼠心肌细胞损伤有保护作用。林小聪,刘 新光等通过将利用基因工程技术获得的重组人CK2 a’及13 亚基在体外等摩尔混合构成CK2全酶。通过测定药物作用后转 移~OCK2底物上的[Y一 P]ATP的 P的放射性活度,探讨木犀草 素对重组人CK2全酶以及HL一6O细胞内CK2活性的抑制作用,并 采用Lineweaver-Burk作图法分析其酶动力学机制。结果证 明木犀草素是一种有效的蛋白激酶CK2的抑制剂。木犀草素对麻醉犬具有明显扩张冠脉血流量及降低冠脉血管阻力的良好 作用,而对心肌耗氧量无明显影响。蔡良真观察木犀草素对 HL 6O细胞内蛋白激酶C活性的影响方法采用台盼蓝拒染法, 在不同条件下测定细胞增殖的抑制率,得到木犀草素作为一 种细胞内的PKC抑制剂具有潜在的抗肿瘤临床应用价值。木犀 草素是一种植物黄酮,是抗肿瘤的启动因子,研究证实其对多 种实体瘤、腹水癌和白血病细胞有显著抑制作用;木犀草素 还能增敏多种致凋亡因子,具有多靶点抗肿瘤的潜力。
(二)木犀草素的提取、合成及其测定
1.木犀草素的提取分离
李英霞等采用正交试验法对济菊中木犀草素的提取工艺 进行了探讨。都述虎,金继曙则利用90%酒精浸提的方法进行 了提取工艺的研究,得花牛壳中的黄酮类化合物,其主要成 分为木犀草素。汪海峰等对花牛壳甲醇提取物中的木犀草素 进行了分离与鉴定的研究。在分离提取方面国内也有⋯些专 利的报道,浙江大学的自俊青等人则申请了 种木犀草素化 合物的制备方法,从芦J一中提取了木犀草素。花生壳甲醇提 取物在聚酰胺层析柱上经不同比例的乙醇水溶液洗脱,用 高效液相色谱法分析,确定了洗脱液比例,并结合紫外 可见光谱法鉴定出了主要黄酮类化合物——木犀草素。分析 结果表明,木犀草素在聚酰胺层析柱上,以70%~75%的乙醇一 水溶液洗脱时,效果;花生壳甲醇提取物中的木犀草素 完全以游离形式存在。
2.木犀草素的合成
孙志忠等曾报道了采用白陈皮中提取的橙皮苷为原料半 合成了木犀草素,总收率为35%。并在以前研究的基础上又采 用了新的合成路线经橙皮苷水解、脱甲基,脱氢三步半合成木 犀草素,其总收率为45.9%,同时还利 L}j该方法以较好收率半 合成了具有药理活性的双氢黄酮:橙皮素和圣草酚。该工艺 原料易得、工艺简单、收率高,同时还能以较好的收率半合 成具有药理活性的双氢黄酮。
卢玉华等采用Hierhammer等报道的全合成路线合成木犀草素,总收率为3%~4%。是以问苯三酚为原料,按Hoesch法 制得2,4,6-三羟基苯乙酮,用甲基保护4,6-二羟基后与异 香草醛缩合生成相应的查尔酮,耗时6天,且收率偏低,再经 二氧化硒氧化、氢碘酸脱甲基得木犀草素。
3.木犀草素的测定方法研究
药用植物中有效成分的测定方法有比色法、库伦滴定法、荧光光度法、薄层扫描法。张蔚玲等采用紫外分光光度法对 木犀草素-3’一葡萄糖苷进行了测定,测定效果较好。沈雁书 等采用薄层扫描法,对不同产地、不同品种菊花中的有效成 分木犀草素进行了定量测定,表明其结果将有助于菊花质量 标准的制定,并为其种植、采购提供理论依据。芦金清等采 用薄层色谱法对金菊花中木犀草素进行了定性鉴别,并通过 双波长聚酰胺扫描法测定了它的含量。结果表明,双波长聚酰 胺扫描法测得金菊花中木犀草素的含量为0.039%tO.051%, 平均回收率为92.122% ,RSD为2.48% (Fl=5)。胡碧波等 采用HPLC法测定了不同采收期杭白菊中木犀草素及其苷的含 量。王和平等利用HPLC法,采用Kromasi1 C18柱为分析柱, 流动相为甲醇:水(56:44),流速1.0mL/min,检测波长为 349nm。结果表明,木犀草素在0.02~0.10ug之间呈良好的线 性关系(r=0.9999),平均加样回收率为99.13%,RSD为 1.82%。张洪坤等首次采用反相高效液相色谱法测定了菊花中 的木犀草素,并对贵3,1、I省上市的不同菊花品种中的木犀草素的含量进行了测定,王天勇等则首次采用反相高效液相色谱 法分离并测定了狼把草中的木犀草素、槲皮素和芹黄素,建立 了该中药中有效成分分离、测定的色谱方法,该方法简捷、 灵敏、准确,具有较好的通用性。
(三)木犀草素衍生物的研究
李敬芬进行了木犀草素配合物的研究,在无水乙醇溶剂 中,通过溶解、回流合成了木犀草素和醋酸铜金属配合物, 并通过元素分析、红外光谱、电子光谱和摩尔电导等表征手 段,初步确定了配合物的结构为:M。L。(Ac) 。并研究了木犀草 索zn(II)和木犀草素cu(II)配合物化学修饰碳糊电极在pH 5 B R缓冲溶液中的电化学行为。讨论了该木犀草素金属配合物 的氧化还原机理,为拓展黄酮类化合物修饰电极在电化学、 电催化、传感器等领域的应用提供依据。武冬梅、李敬芬运 用循环伏安法研究了木犀草素cu(II)修饰碳糊电极在pH 2 B—R缓冲溶液中的电化学中扫描速度与峰电流及峰电位的关 系,发现木犀草素cu(II)氧化还原峰电流正比于扫描速度;当扫描速度增加时,氧化还原半波电位基本不变,峰电位差 有小幅增加。有关席夫碱及其配合物的应用报道很多,根据 多种研究表明R R。C=NR。基团具有重要的生物学意义,如与其形 成的分子,具有各类生命现象所需要的物理化学性质。沙靖 全等基于黄酮类的生物活性和席夫碱研究的基础上,将木犀草素分别与苯胺、氨基硫脲两者缩合,合成了兼有两种母体 分子性能的新型席夫碱配体,从而丰富了黄酮类和席夫碱的 理论,并拓宽了二者的应用领域。沙靖全,李敬芬等在寻找新 型席夫碱和新的抑菌药物时, 以木犀草素和磺胺甲恶唑进行 缩合反应制成新的黄酮席夫碱化合物;并以此为配体合成了 斯的金属配合物,进行了初步的抗菌活性实验,结果表明, 新化合物对多种菌株有明显的抑茵活性且优于各自的母体。 他们基于生物活性和席夫碱的特有性质基础上,设计与金属 形成一系列新型席夫碱金属配合物。利用缩合反应,在无水 乙醇中合成了木犀草素的席夫碱过渡金属配合物并得出其结 构式为:配合物ML·nc H 0H,配合物的抑菌活性比木犀草素大大增强。