2. 广西师范大学生命科学学院,广西桂林 541004;
3. 福建农林大学园艺学院,福建福州 350002
2. College of Life Science, Guangxi Normal University, Guilin, Guangxi, 541004, China;
3. College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian, 350002, China
金丝李(Garcinia paucinervis)又名碎棉、老木、咪贵、麦贵,为藤黄科(Guttiferae)藤黄属(Garcinia Linn)植物,因资源日益减少而被定为国家Ⅱ级野生保护植物[1]。金丝李的主要分布区为广西西南部的左、右江流域,东北方向可至桂中峰丛石山区,北部可至东兰、河池、都安、田林、马山、巴马、凤山、西林等县,属南亚热带范围;其分布地纬度均低于北纬25°,其中龙州、大新、武鸣等地区为金丝李的天然分布区[2]。金丝李在云南省境内于滇东南部麻栗坡分布较多,越南北部也有部分分布,石灰岩地区的石山沟谷是其主要的自然生长环境,其垂直分布大多在海拔600 m以下,最高于海拔900 m处也有少量分布[3]。金丝李分布地属北热带范围,受东南季风的影响,年平均气温在21℃左右,极端最低气温也保持在0℃以上,分布区干湿季较为明显,年降水量为1 200~1 600 mm[2]。金丝李分布区狭窄,零星生长,由于过度采伐,大树已不多见,且其种子不易发芽,天然更新不良,已逐渐陷入濒危状态[4]。
《中华草本》记载,金丝李的枝叶、树皮可作药材,有清热解毒、消肿的功效,主治痈肿疮毒、烫伤等。金丝李是广西优良的深色名贵硬木树种,与格木、蚬木、狭叶坡垒、紫荆木并称“广西五大硬木”[1],其材质坚重,结构致密,纹理通直,强度高,硬度大,耐腐、耐水性特强,是广西著名的铁木,广泛应用于机械、军事、造船、建筑和高级家具等领域,经济价值很高,是岩溶区极具开发价值的特色资源植物之一。本文对金丝李的生物学特性、化学成分、药理作用等研究现状进行阐述,为金丝李的资源保护、开发利用等提供借鉴。
1 生物学特性金丝李是常绿乔木,树高达30 m,胸径可达1.5 m以上[4];树皮灰黑色,具白斑块。幼枝压扁状四棱形,暗紫色,干后具纵槽纹。叶片嫩时紫红色,膜质,老时近革质,椭圆形,椭圆状长圆形或卵状椭圆形,长8~14 cm,宽2.5~6.5 cm,顶端急尖或短渐尖,钝头、基部宽楔形,稀浑圆,干时上面暗绿色,下面淡绿或苍白,中脉在下面凸起,侧脉5~8对,两面隆起,至边缘处弯拱网结,第三级小脉蜿蜒平行,网脉连结,两面稍隆起;叶柄长8~15 mm,幼叶叶柄基部两侧具托叶各1枚,托叶长约1 mm。花杂性,同株。雄花的聚伞花序腋生和顶生,有花4~10朵,总梗极短;花梗粗壮,微四棱形,长3~5 mm,基部具小苞片2片;花萼裂片4枚,几等大,近圆形,长约3 mm;花瓣卵形,长约5 mm,顶端钝,边缘膜质,近透明;雄蕊多数(约300~400枚),合生成4裂的环,花丝极短,花药长椭圆形,2室,纵裂,退化雌蕊微四棱形,柱头盾状而凸起。雌花通常单生叶腋,比雄花稍大,退化雄蕊的花丝合生成4束,束柄扁,片状,短于子房,每束具退化花药6~8枚,柱头盾形,全缘,中间隆起,光滑,子房圆球形,高约2.5 mm,无棱,基生胚珠1个。果成熟时椭圆形或卵珠状椭圆形,长3.2~3.5 cm,直径2.2~2.5 cm,基部萼片宿存,顶端宿存柱头半球形,果柄长5~8 mm;种子1粒。花期6—7月,果期11—12月[5]。
2 化学成分近5年来研究人员从金丝李中分离得到了50余种化合物,包括呫吨酮类、苯甲酮类、萜类、缩酚酸环醚类、酚酸类等。
2.1 金丝李叶中的化学成分Gao等[6]将金丝李叶片的丙酮提取物乙酸乙酯萃取部位进行分离纯化,分离出40个组分,鉴定出19个化合物,其中首次发现4种化合物Paucinervins A~D。另外已知的15种化合物分别是Guttiferone E[7]、Guttiferone I[8]、30-Epi-cambogin[9]、(+)-Guttiferone K[10]、Cambogin[10]、Garcicowin C[11]、Formoxanthone A[12]、Parvifolixanthone A[13]、1, 3, 7-Trihydroxy-2-prenylxanthone[14]、Jacareubin[15]、Nigrolineaxanthone E[16]、Cembrene A[17]、Parvifoliol F[13]、2-环己烯-c, g, 2, 6, 6-五甲基-1-壬醇[18]、Vitamin E quinone[19]。研究人员用Methylthiazol tetrazolium(MMT)法测定了4种新发现的化合物在Hela细胞的IC50值,发现Paucinervins B的IC50值最低为9.5 μmol,有可能成为一种新的抗癌药物。金丝李叶片的丙酮提取物用二氯甲烷萃取,得到4种新的化合物Paucinones A~D,化合物Paucinones A~C中含有环己烷螺四氢呋喃(Cyclohexane-spiro-tetrahydrofuran),首次报道了Paucinone D中发现的1-Methylene-3, 3-dimethylcyclohexane基团[20]。Wu等[21]从金丝李叶片的丙酮提取物中分离得到8个化合物,包括Paucinervin E、Paucinervin F、Paucinervin G 3个新的呫吨酮类化合物,其余5个类似物为Nigrolineaxanthone K[22]、5-O-methylxanthone V1[23]、Ananixanthone[24]、Cudraxanthone G[25]、Merguenone[26]。
Li等[27]从金丝李叶片分离鉴定出14个化学成分,包括Paucinervins H~J、1, 3, 7-Trihydroxy-4-prenylxanthone[28]、3, 4, 6, 8-Tetrahydroxy-2-prenylxanthone[29]、1, 3, 5-Trihydroxy-2-prenylxanthone[30]、1, 3, 7, 8-Tetrahydroxy-2-prenylxanthone[31]、1, 7, 8-Trihydroxy-3-methoxyxanthone[32]、Atroviridin[33]、Jacareubin[15]、5, 9, 10-Trihydroxy-2, 2-dimethyl-8-(3-methyl-2-butenyl)-2H, 6H-pyrano[3, 2-b]xanthen-6-one[34]、7, 9, 12-Trihydroxy-2, 2-dimethyl-2H, 6H-pyrano[3, 2-b]xanthen-6-one[35]、Osajaxanthone[36]、Pyranojacareubin[37],其中Paucinervins H~J为首次发现。
2.2 金丝李茎中的化学成分范青飞等[38]从金丝李的茎皮乙醇提取物中分离得到10个化合物,经光谱分析,分别鉴定为Cambogin (1)、焦袂康酸(Pyromeconic acid,2)、β-谷甾醇(β-Sitosterol,3)、胡萝卜苷(Daucosterol,4)、7-Prenyljacareubin (5)、Parvifolixanth one A (6)、Formoxanthone A (7)、Term icalcicolanone A(8)、1, 3, 5, 6-Tetrahy droxy-4-prenylxanthone (9)、Isogarcinol (10)。Hu等[39]从金丝李茎的丙酮提取物中分离得到5个化合物,经鉴定包括黄酮类化合物Pauciaurone A、Pauciisoflavone A,异黄酮类化合物Irigenin[40]、Lupalbigenin[41]、Isolupalbigenin。
3 药理作用 3.1 抗肿瘤作用 3.1.1 诱导细胞凋亡Gao等[6]采用从金丝李叶片中分离得到的化合物进行抗肿瘤实验,发现在25 μmol低浓度下Paucinervins B、Cambogin、Jacareubin、Guttiferone E、Guttiferone I、(+)-Guttiferone K、Garcicowin C、Formoxanthone A 8个提取物在72 h内可激活Hela-C3细胞中的Caspase-3,使YFP/CFP发射率低于或接近3,并造成细胞脱落、收缩和细胞活力的降低,表现出诱导细胞凋亡的作用,其中化合物(+)-Guttiferone K、Cambogin、Garcicowin C和Jacareubin表现出更强的对细胞凋亡的诱导作用,可作为潜在的抗癌候选药物。
3.1.2 细胞毒作用Gao等[20]首次报道了金丝李叶片提取物有细胞毒活性,其提取到的4个化合物Paucinones A、Paucinones B、Paucinones C、Paucinones D对Hela细胞具有细胞毒性,其IC50分别为(10±0.5) μmol、(8.2±0.8) μmol、(24.3±0.6) μmol、(5.8±0.6) μmol,其中Paucinones A、Paucinones B、Paucinones D的IC50值接近或低于10 μmol,对Hela细胞有非常强的生长抑制作用。Hu等[39]从金丝李茎中分离得到的Pauciaurone A对NB4、A549、SH-SY5Y、PC3和MCF7可能有细胞毒活性,Pauciisoflavone A则对NB4、SH-SY5Y和MCF7有潜在的细胞毒活性。
3.1.3 抑制恶性细胞增殖Li等[27]采用MTT法检测从金丝李分离的化合物对HL-60细胞株生长的抑制作用,发现分离到的14个化合物均能产生抑制作用,特别是含异戊二烯基团的Paucinervins H、3, 4, 6, 8-Tetrahydroxy-2-prenylxanthone、1, 3, 5-Trihydroxy-2-prenylxanthone和1, 3, 7, 8-Tetrahydroxy-2-prenylxanthone表现出更强的抑制效果,IC50值分别为1.30 μmol,4.97 μmol,6.06 μmol,9.08 μmol。范青飞等[38]采用同样的方法对分离到的化合物进行抗肿瘤活性筛选,发现化合物7-Prenyljacareubin和Formoxanthone A对HL-60、SMMC-7721、A549、MCF-7和SW480细胞株均有一定的抑制作用。化合物7-Prenyljacareubin对结肠癌SW480细胞抑制活性明显强于阳性对照药顺铂。
3.2 抗病毒作用Wu等[21]采用半叶法检测金丝李叶片提取物的抗烟草花叶病毒活性,化合物Paucinervin E、Paucinervin F和Paucinervin G均表现出抗烟草花叶病毒的活性,对病毒的抑制率为20%,3种化合物中Paucinervin E的IC50值最低为21.4 μmol,原因可能是Paucinervin E中含有羟基团。
4 展望近年来的研究发现,金丝李在抗肿瘤和抗病毒方面具有很好的效果,然而,金丝李的研究主要集中在化学成分提取与鉴定、药理学作用等方面,具体的有效成分及其合成调控机理、抗肿瘤作用机制等研究还比较少,而且对金丝李药理作用的临床应用及其临床毒性研究未有所闻,这阻碍了金丝李药用价值的开发应用。另一方面,金丝李材质优良,可做多种用材,经济价值很高。但由于过度砍伐,现大树已经不多见,加之其生长较慢,短期内没有收入,造林成活率低,种源较为缺乏,且目前对金丝李的形态、生理、栽培以及组培等生物学方面的研究比较少,因此对其快速大规模繁育也未能实现。根据目前的研究状况,今后应加强种质资源收集、保存和快速繁殖等基础研究,进一步开展种质创新和野生植物的驯化栽培试验也已刻不容缓。
[1] |
梁瑞龙. 金丝李:广西铁木[J]. 广西林业, 2015(3): 24-25. LIANG R L. Garcinia paucinervis: Guangxi hardwood[J]. Forestry of Guangxi, 2015(3): 24-25. |
[2] |
冯志舟. 金丝李[J]. 百科知识, 2011(16): 45. FENG Z Z. Garcinia paucinervis[J]. Encyclopedic Knowledge, 2011(16): 45. |
[3] |
冯志舟. 硬木——金丝李[J]. 云南林业, 2012, 33(2): 69. FENG Z Z. Hardwood-Garcinia paucinervis[J]. Yunnan Forestry, 2012, 33(2): 69. |
[4] |
郭涛, 周少英, 陈桂丹. 金丝李木材特征及其美学价值[J]. 中国木材, 2010(5): 12-13. GUO T, ZHOU S Y, CHEN G D. Wood characteristics and aesthetic value of golden about Garcinia paucinervis[J]. Chinese Wood, 2010(5): 12-13. |
[5] |
中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志(50卷)[M]. 北京: 科学出版社, 1990: 101-102. Editorial Committee of Chinese Flora of the Chinese Academy of Sciences. Flora of China (Volume 50)[M]. Beijing: Science Press, 1990: 101-102. |
[6] |
GAO X M, YU T, LAI F S F, et al. Novel polyisoprenylated benzophenone derivatives from Garcinia paucinervis[J]. Tetrahedron Letters, 2010, 51(18): 2442-2446. DOI:10.1016/j.tetlet.2010.02.147 |
[7] |
ROUX D, HADI H A, THORET S, et al. Structure-activity relationship of polyisoprenyl benzophenones from Garcinia pyrifera on the tubulin/microtubule system[J]. Journal of Natural Products, 2000, 63(8): 1070-1076. DOI:10.1021/np0000872 |
[8] |
HERATH K, JAYASURIYA H, ONDEYKA J G, et al. Guttiferone Ⅰ, a new prenylated benzophenone from Garcinia humilis as a liver X receptor ligand[J]. Journal of Natural Products, 2005, 68(4): 617-619. DOI:10.1021/np050045j |
[9] |
FULLER R W, BLUNT J W, BOSWELL J L, et al. Guttiferone F, the first prenylated benzophenone from Allanblackia stuhlmannii[J]. Journal of Natural Products, 1999, 62(1): 130-132. DOI:10.1021/np9801514 |
[10] |
沈杰, 杨峻山. 云南山竹子中的一个新奇的苯甲酮类化合物[J]. 化学学报, 2007, 65(16): 1675-1678. SHEN J, YANG J S. A novel benzophenone from Garcinia cowa[J]. Acta Chimica Sinica, 2007, 65(16): 1675-1678. DOI:10.3321/j.issn:0567-7351.2007.16.026 |
[11] |
XU G, KAN W L T, ZHOU Y, et al. Cytotoxic acylp-hloroglucinol derivatives from the twigs of Garcinia cowa[J]. Journal of Natural Products, 2010, 73(2): 104-108. DOI:10.1021/np9004147 |
[12] |
LEE S B, CHEN C M.Compounds isolated from gamboge resin having activity in inhibiting the growth of tumor/cancer cells and pharmaceutical compositions comprising the same:USA, 20050261363[P].2005-11-24.
|
[13] |
RUKACHAISIRIKUL V, NAKLUE W, PHONGPA- ICHIT S, et al. Phloroglucinols, depsidones and xanthones from the twigs of Garcinia parvifolia[J]. Tetrahedron, 2006, 62(36): 8578-8585. DOI:10.1016/j.tet.2006.06.059 |
[14] |
ITO C, MIYAMOTO Y, RAO K S, et al. A novel dibenzofuran and two new xanthones form calophyllum panciflorum[J]. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 1996, 44(2): 441-443. DOI:10.1248/cpb.44.441 |
[15] |
ZHONG F F, CHEN Y, WANG P, et al. Xanthones from the bark of Garcinia xanthochymus and their 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical-scavenging activit[J]. Chinese Journal of Chemistry, 2009, 27(1): 74-80. DOI:10.1002/cjoc.v27:1 |
[16] |
RUKACHAISIRIKUL V, RITTHIWIGROM T, PINSA A, et al. Xanthones from the stem bark of Garcinia nigrolineata[J]. Phytochemistry, 2003, 64(6): 1149-1156. DOI:10.1016/S0031-9422(03)00502-8 |
[17] |
MATTERN D L, SCOTT W D, MCDANIEL C A, et al. Cembrene a and a congeneric ketone isolated from the paracloacal glands of the Chinese alligator (Alligator sinensis)[J]. Journal of Natural Products, 1997, 60(8): 828-831. DOI:10.1021/np970129v |
[18] |
KAMISAKA H, SHAKU M.Moisturizing cosmetics containing hydrogenated retinols:Japan, JPS6483007(A)[P].1987-09-24.
|
[19] |
DOWD P, ZHENG Z B. On the mechanism of the anticlotting action of vitamin E quinone[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1995, 92(18): 8171-8175. DOI:10.1073/pnas.92.18.8171 |
[20] |
GAO X M, YU T, LAI F S F, et al. Identification and evaluation of apoptotic compounds from Garcinia paucinervis[J]. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2010, 18(14): 4957-4964. |
[21] |
WU Y P, ZHAO W, XIA Z Y, et al. Three novel xanthones from Garcinia paucinervis and their anti-TMV activity[J]. Molecules, 2013, 18(8): 9663-9669. DOI:10.3390/molecules18089663 |
[22] |
RUKACHAISIRIKUL V, KAMKAEW M, SUKAV- ISIT D, et al. Antibacterial xanthones from the leaves of Garcinia nigrolineata[J]. Journal of Natural Products, 2003, 66(12): 1531-1535. DOI:10.1021/np0303254 |
[23] |
THOISON O, CUONG D D, GRAMAIN A, et al. Further rearranged prenylxanthones and benzophenones from Garcinia bracteata[J]. Tetrahedron, 2005, 61(35): 8529-8535. DOI:10.1016/j.tet.2005.05.091 |
[24] |
BAYMA J C, ARRUDA M S P, NETO M S. A prenylated xanthone from the bark of symphonia globulifera[J]. Phytochemistry, 1998, 49(4): 1159-1160. DOI:10.1016/S0031-9422(98)00085-5 |
[25] |
HANO Y, MATSUMOTO Y, SUN J Y, et al. Structures of three new isoprenylated xanthones, cudraxanthones E, F, and G 1, 2[J]. Planta Medica, 1990, 56(4): 399-402. DOI:10.1055/s-2006-960993 |
[26] |
NGUYEN L H D, VO H T, PHAM H D, et al. Xanthones from the bark of Garcinia merguensis[J]. Phytochemistry, 2003, 63(4): 467-470. DOI:10.1016/S0031-9422(02)00433-8 |
[27] |
LI D H, LI C X, JIA C C, et al. Xanthones from Garcinia paucinervis with in vitro anti-proliferative activity against HL-60 cells[J]. Archives of Pharmacal Research, 2016, 39(2): 172-177. DOI:10.1007/s12272-015-0692-6 |
[28] |
LIN C F, CHEN Y J, HUANG Y L, et al. A new auronol from Cudrania cochinchinensis[J]. Journal of Asian Natural Products Research, 2012, 14(7): 704-707. DOI:10.1080/10286020.2012.682305 |
[29] |
ZHOU Y, HAN Q B, SONG J Z, et al. Characterization of polyprenylated xanthones in Garcinia xipshuanbannaensis using liquid chromatography coupled with electrospray ionization quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry[J]. Journal of Chromatography A, 2008, 1206(2): 131-139. DOI:10.1016/j.chroma.2008.08.042 |
[30] |
GARCIA CORTEZ D A, YOUNG M C M, MARSTON A, et al. Xanthones, triterpenes and a biphenyl from Kielmeyera coriacea[J]. Phytochemistry, 1998, 47(7): 1367-1374. DOI:10.1016/S0031-9422(97)00731-0 |
[31] |
BENNETT G J, LEE H H, LEE L P. Synthesis of minor xanthones from Garcinia mangostana[J]. Journal of Natural Products, 1990, 53(6): 1463-1470. DOI:10.1021/np50072a010 |
[32] |
XIAO H, LU Y, CHEN Z N, et al. New xanthones from Swertia decora[J]. Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences, 2001, 10(4): 172-174. |
[33] |
KOSIN J, RUANGRUNGSI N, ITO C, et al. A xanthone from Garcinia atroviridis[J]. Phytochemistry, 1998, 47(6): 1167-1168. DOI:10.1016/S0031-9422(98)80095-2 |
[34] |
MONACHE G D, MONACHE F D, WATERMAN P G, et al. Minor xanthones from Rheedia gardneriana[J]. Phytochemistry, 1984, 23(8): 1757-1759. DOI:10.1016/S0031-9422(00)83485-8 |
[35] |
NGUYEN L H D, VENKATRAMAN G, SIM K Y, et al. Xanthones and benzophenones from Garcinia griffithii and Garcinia mangostana[J]. Phytochemistry, 2005, 66(14): 1718-1723. DOI:10.1016/j.phytochem.2005.04.032 |
[36] |
CHANG C H, LIN C C, HATTORI M, et al. Four prenylated xanthones from Cudrania cochinchinensis[J]. Phytochemistry, 1989, 28(2): 595-598. DOI:10.1016/0031-9422(89)80058-5 |
[37] |
WATERMAN P G, CRICHTON E G. Xanthones and biflavonoids from Garcinia densivenia stem bark[J]. Phytochemistry, 1980, 19(12): 2723-2726. DOI:10.1016/S0031-9422(00)83950-3 |
[38] |
范青飞, 纳智, 胡华斌, 等. 金丝李茎皮化学成分研究[J]. 中草药, 2012, 43(3): 436-439. FAN Q F, NA Z, HU H B, et al. Chemical constituents from stem barks of Garcinia paucinervis[J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 2012, 43(3): 436-439. |
[39] |
HU Q F, MENG Y L, YAO J H, et al. Flavonoids from Garcinia paucinervis and their biological activities[J]. Chemistry of Natural Compounds, 2014, 50(6): 994-997. DOI:10.1007/s10600-014-1144-0 |
[40] |
ILYAS M, KAMIL M, PARVEEN M, et al. Isoflavones from Garcinia nervosa[J]. Phytochemistry, 1994, 36(3): 807-809. DOI:10.1016/S0031-9422(00)89823-4 |
[41] |
DEACHATHAI S, MAHABUSARAKAM W, PHONGPAICHIT S, et al. Phenolic compounds from the fruit of Garcinia dulcis[J]. Phytochemistry, 2005, 66(19): 2368-2375. DOI:10.1016/j.phytochem.2005.06.025 |