Botanical Research
Vol.06 No.06(2017), Article ID:22586,9 pages
10.12677/BR.2017.66049

Research Progress on Chemical Constituents and Pharmacological Activities of Carthamus L.

Weifan Gong1, Hong Liu2,3, Li Zhang2,3, Rui Qin2,3*

1College of Pharmacy, South-Central University for Nationalities, Wuhan Hubei

2College of Life Science, South-Central University for Nationalities, Wuhan Hubei

3Hubei Provincial Key Laboratory for Protection and Application of Special Plants in Wuling Area of China, Wuhan Hubei

Received: Oct. 5th, 2017; accepted: Oct. 29th, 2017; published: Nov. 6th, 2017

ABSTRACT

The chemical constituents of Carthamus L. plants are mainly flavonoids, lignis, alkaloids, fatty acids and terpenoids. Their research on pharmacological activities shows anti-inflammatory, anti- nalgesic, antioxidant, antibacterial, immunomodulatory as well as others. In this paper, the chemical constituents and pharmacological activities has been reviewed which may provides references for further study and utilization of this genus.

Keywords:Carthamus L., Chemical Constituents, Pharmacological Activities

红花属植物化学成分和药理活性 研究进展

龚韦凡1,刘虹2,3,张丽2,3,覃瑞2,3*

1中南民族大学药学院,湖北 武汉

2中南民族大学生命科学学院,湖北 武汉

3武陵山区特色植物种质资源保护与综合利用重点实验室,湖北 武汉

收稿日期:2017年10月5日;录用日期:2017年10月29日;发布日期:2017年11月6日

摘 要

红花属植物的化学成分主要包含黄酮类、木质素类、生物碱类、脂肪酸类、萜类成分。其药理研究主要集中在抗炎镇痛、抗氧化、抗菌、免疫调节等方面。本文对红花属植物的化学成分和药理活性的研究进展进行综述,为该属植物的进一步研究和开发利用提供参考。

关键词 :红花属,化学成分,药理活性

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1. 引言

红花属(Carthamus L.)植物隶属菊科(Asteraceae),大部分为一年生,较少为二年生或多年生草本植物。本属约有18~20种,主要分布于中亚、西南亚及地中海区 [1] 。该属植物在我国有两种,分别为红花(Carthamus tinctorius L.)和毛红花(Carthamus Lanatus L.)。

目前,国内外对红花的化学成分研究较多。红花广泛分布于世界各地,长期以来被大量栽培于中国、印度、南非,同时也在日本,巴基斯坦、中东、欧洲、北非、苏丹、埃及等国家或地区也有一定的种植规模。在我国,红花的栽培区域几乎遍布全国25个省市(自治区),其中,河南、四川、浙江和新疆为红花的主要产区 [2] 。红花是新开发的优质油料作物,具有含油多、油质好、用途广等特点。红花籽油中含有大量的不饱和脂肪酸及维生素,并且人体所必需氨基酸–亚油酸的含量高达73%~85%更是决定了红花籽油具有重要的医疗保健价值 [3] 。同时,红花也是著名的药用植物。红花作为红花属常用中药材,又名红蓝花,别名有刺红花,草红花等,其干燥的花瓣用于中医治疗已有2500多年的历史。我国红花始载于《开宝本草》,《本草纲目》记载红花能“活血润燥,止痛散肿,通经”。中医认为红花入药,味辛微苦、性温,归心、肝经,是活血化瘀、通经止痛之良药。可用来治疗痛经、跌打损伤以及关节疼痛,冠心病、心绞痛等疾病 [4] 。本文对红花属植物化学成分和药理活性的研究进展进行综述,为该属植物的进一步研究和开发利用提供参考。

2. 化学成分

红花属植物中大多含有黄酮类、木质素类、生物碱类、脂肪酸类、萜类等成分。

2.1. 黄酮类化合物

黄酮类化合物是红花属植物中最主要的化学成分,其中查尔酮类化合物主要是醌式查尔酮类结构,黄酮醇主要是山奈酚和槲皮素的衍生物。一般糖分子上的取代基团在C-3,C-6,C-7上。主要成分及来源见表1

2.2. 木质素类化合物

红花属植物中木质素类化合物含量较低,目前所报道的化合物都是从红花中分离出的络石糖苷

表1. 红花属植物中主要黄酮类化合物

注:1:红花;2:毛红花;3:尖刺红花;4:苍白红花;5:C. glypsicola Sljin

表2. 红花属植物中主要生物碱类化合物

注:1:红花;2:毛红花

(tracheloside) [23] 、matairesinol-4’-O-β-D-apiofuranosyl (1 → 2)-O-β-D-glucopyranoside [24] 、罗汉松脂素甙(matairesinol monoglucoside) [25] 、丁香脂素(syringaresinol)、里立脂素A (lirioresinol A) [26] 等等。

2.3. 生物碱类化合物

红花属植物中生物碱以5-羟色胺类化合物为主,主要成分及来源见表2

2.4. 脂肪酸类化合物

红花中含有一些脂肪酸类化合物,主要是长链脂肪酸。分别是棕榈酸(palmitic acid)、十一烷酸(undecanoicacid)、正二十六烷酸(hexacosanoic acid)、(2S)-1-O-heptatriacontanoyl glycerol、1-hexadecanoyl propa-N-2,3-diol、4-二甲基庚二酸(4-dimethyl heptanedioic) 、N-tetratriacont-20,23-dienoic acid [30] 、肉豆蔻酸、月桂酸、油酸、亚油酸 [31] 等。

2.5. 萜类化合物

萜类化合物存在于很多红花属植物体内,主要以倍半萜为主。主要成分及来源见表3

表3. 红花属植物中主要萜类化合物

注:1:C. oxyacantha;2:C. turkistanikus;3:毛红花;4:C. arborescens

2.6. 其他化合物

从红花的提取物中还分离出氨基酸、多糖、长链烯炔、甾醇类等成分。日本学者Y. Takahasi和M. Yukita等人从红花中提取并鉴定出16种氨基酸,另外还鉴定出5种单糖:木糖、鼠李糖、葡萄糖、甘露糖、木糖 [37] 。从红花中分离得到的长链烯炔类化合物以十碳和十三碳化合物为主,长链烯炔类化合物

苷元化学性质较不稳定,易发生聚变形成糖苷 [38] 。甾醇类化合物有豆甾醇、胡萝卜苷、(15α,20R)-dihydroxypre-gN-4-eN-3-one-6’-O-acetyl-20-β-cellobioside等 [24] [39] 。

3. 药理活性

红花属植物有明显的药理活性,如抗炎镇痛、抗氧化、抗菌、免疫调节等。

3.1. 抗炎镇痛活性

Amel Toubane等人通过角叉菜胶诱导的小鼠足肿胀法,发现Carthamus Caeruleus L.的甲醇提取物有着良好的消炎作用,认为这是由于该植物含有大量的酚类化合物 [40] 。Saima Jalil等人在体外使用改良后的细胞进行抗炎镇痛实验,这种细胞基于减少存在于激活的中性粒细胞的高度水溶性四氮唑盐WST-1。研究结果表明毛红花的二氯甲烷提取物与乙醇溶液提取物有着较好的抗炎镇痛作用 [41] 。Wang等人发现干红花花瓣水提物与其主要成分羟基红花黄色素A和B能够通过抑制诱导一氧化氮合酶和环氧合酶-2蛋白表达来抑制脂多糖刺激的NO、PGE2、白细胞介素1β的释放 [42] 。

3.2. 抗氧化活性

实验表明红花的水提物有良好的清除超氧阴离子 ( O 2 ) 、羟基、DPPH的能力。红花属植物中含有大量的黄酮类化合物,许多从红花属植物中分离出的黄酮类和查尔酮类化合物都被报道过有这抗氧化能力与自由基清除能力 [43] 。

3.3. 抗菌活性

Rilka Taskova等人通过测定毛红花对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白念珠菌的抑制率,得出毛红花二氯甲烷、甲醇、水提取物抗菌活性最强的结论,并指出二氯甲烷提取物中主要含有倍半萜苷类、甾醇类、萜类化合物 [44] 。同样,红花的提取物能够作为一种抗菌制剂使单核细胞增生李斯特氏菌灭活 [45] 。

3.4. 免疫调节活性

红花黄色素对特异性免疫和非特异性免疫都有抑制作用。红花黄色素降低血清溶酶菌的浓度,白细胞和巨噬细胞的吞噬功能,减少PEC、SRFC和抗体的产生。同时,体外实验表明红花黄色素对于[3H]胸腺嘧啶参与外周T、B淋巴细胞的增值,白细胞介素-2的产生都有抑制作用 [46] 。

3.5. 其他活性

Shuangchan Wu等从红花中提取到黄酮类化合物Carthamus red。在体内实验中,Carthamus red降低ALT、AST、ALP和大鼠肝脏损伤模型的总蛋白的血清指标。同时,在Carthamus red的干预下,Nrf2、GST-α和NQO1表达的蛋白指标上升,GSH的抗氧化物酶活性指数升高,但是一种氧化应激标志物TBARS的含量却减少 [47] 。毛红花的提取物经Margarita N. Topashka-Ancheva等研究发现,对小鼠骨髓细胞的有丝分裂有影响,除了黄酮能促进小鼠骨髓细胞的有丝分裂,其他化合物都会抑制小鼠骨髓细胞的有丝分裂 [48] 。

4. 小结与展望

随着人类社会生活水平的提高和健康意识的增强,药食两用的植物越来越引起人们的关注,红花作为代表性植物资源更是首当其冲。红花是“一带一路”上的重要植物,同时在菊科中也占有重要地位。不过,红花的研究主要集中在红花的花瓣和种子,为了更好地利用红花资源,对于很少报道的其他组织(根、茎等),也应该加大关注,减少红花资源的浪费。在研究红花的遗传学、病理学、生物分子学中,引入基因组学,代谢组学等技术手段,丰富红花的遗传多样性,增加其从研究到应用速度。此外,需要更多的实验包括体外试验、体内试验和临床研究,以确定副作用或毒性。红花在我国种植广泛,适应性强,是一种难得的植物资源,应用前景广阔。

从现有较少的文献可以看出,除了红花外,其他的红花属植物也具有自己独特的化学成分与药理活性。为了更好研究红花属植物,其他的植物也需要获得各方面专家与学者的重视,对临床用药指导和新药开发具有重大意义。

基金项目

国家科研基金GKZZ1400101。

文章引用

龚韦凡,刘 虹,张 丽,覃 瑞. 红花属植物化学成分和药理活性研究进展
Research Progress on Chemical Constituents and Pharmacological Activities of Carthamus L.[J]. 植物学研究, 2017, 06(06): 376-384. http://dx.doi.org/10.12677/BR.2017.66049

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  49. NOTES

    *通讯作者。

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