绵枣儿属药用植物化学成分和药理活性研究进展

[摘要]绵枣儿属Scilla植物是百合科多年生草本，约90种，广布于欧洲、亚洲和非洲的温带地区，少数也见于热带山地。我国产1种和1变种，即绵枣儿和白绿绵枣儿。该属中多种植物可以药用，常被用于治疗跌打损伤，腰腿疼痛、筋骨痛等。该属植物的化学成分主要是尤可甾醇衍生的三萜及其糖苷、蟾蜍甾、高异黄酮、生物碱、二苯乙烯及少量的木脂素等。药理活性主要表现在抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤和糖苷酶抑制等方面。为了更好地开发利用本属药用植物，该文综述了其化学成分与药理活性的研究进展。

[关键词]绵枣儿属；三萜；蟾蜍甾；高异黄酮；抗菌；抗炎；抗肿瘤

[收稿日期]2013-08-23

[基金项目]中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（ZZ070820）

[通信作者]*高慧敏，副研究员，从事中药化学与质量评价研究，Tel/Fax：（010）84014128，E-mail：

百合科绵枣儿属Scilla L.植物，约90种，广布于欧洲、亚洲和非洲的温带地区，少数也见于热带山地。我国产1个种和1个变种，即绵枣儿S. scilloides （Lindl.） Druce和白绿绵枣儿S. scilloides var. alboviridis （Hand.-Mzt.） Wang et Y. C. Tang[1]。本属植物为多年生草本，有鳞茎，其中许多种是观赏花卉植物，在欧洲、南非和亚洲等地区的传统医药中也多有药用，如绵枣儿、地中海绵枣儿S. peruviana、聚铃花S.campanulata等。《全国中草药汇编》和《中华本草》均描述绵枣儿S. scilloides （Lindl.） Druce 的鳞茎或带根的全草作中药绵枣儿入药，甘、苦，寒；有小毒；具有活血止痛、解毒消肿、强心利尿的功效，用于跌打损伤，腰腿疼痛、筋骨痛，心脏病水肿；外用治痈疽，乳腺炎等[2-3]。

关于绵枣儿属的分类学地位有不同的观点，克朗奎斯特分类法将本属归于百合目百合科（《有花植物的综合分类系统》），1998年根据基因亲缘关系分类的APG 分类法将本属列为风信子科[4]。随着分子生物学技术的发展和应用，学术界普遍采纳《被子植物APG分类法》，将绵枣儿属列入风信子科，比如来自欧洲、南非和大部分日本学者的研究，少数研究仍将该属归于百合科。本文以植物的拉丁名（二名法，归于风信子科或百合科）为依据，归纳属于绵枣儿属的药用植物化学成分和药理活性方面的研究进展，以便于对该属植物资源进行更好的研究、开发和利用。

1化学成分

绵枣儿属植物的化学研究始于20世纪初[5]，随着现代分离、分析技术的发展，该属植物中具有显著生物活性和结构多样性的化学成分引起了研究者的广泛关注。迄今为止，报道的化学成分有尤可甾醇衍生的三萜及其糖苷、蟾蜍甾、黄酮、生物碱、二苯乙烯及少量的苯丙素和小分子脂肪酸等其他类成分。

1.1尤可甾醇衍生的三萜及其糖苷目前为止，国内外学者从绵枣儿属植物中已经分离到尤可甾醇（1）、15-去氧尤可甾醇（2）及其糖苷类化合物35个（表1，图1），其中大部分为绵枣儿中分离得到[6-14]，其次为地中海绵枣儿[15-16]，S. zebrina[17]和S. saturata[18]2种植物中只分离到了少数的游离苷元。绵枣儿糖苷主要为3-羟基苷化的单糖链苷，连接的糖3～8个不等，糖种类主要有葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖，个别为芹糖。

1.2蟾蜍甾类蟾蜍甾是风信子科海葱属植物中的特征性成分，为17位β取代的六元内酯环多羟基C-24甾体及其苷类化合物。考虑到海葱属和绵枣儿属分类学上比较接近的亲缘关系，同时因早期命名导致的同物异名现象[4]，严格意义上的绵枣儿属植物被怀疑含有蟾蜍甾类成分。印度绵枣儿的市售样品中分离到了海葱苷元-双鼠李糖苷（36，图2）[19]，进一步研究表明该样品来源于Urginea indica Kunth 和S. indica Roxb.2个基源植物，后者不含海葱中的主要蟾蜍甾化合物scillaren A（37）[20]。《中华本草》也记载绵枣儿含海葱原苷（38）[2]，是将海葱早期的名称误作绵枣儿还是国产绵枣儿中的确含有蟾蜍甾类成分，有待于深入研究确证。

1.3黄酮类绵枣儿属植物中富含黄酮类成分，特别是高异黄酮，目前为止，已从该属植物绵枣儿[21-22]，S. nervosa[23， 24-28]，S. plumbea[18]，S. saturata[18]，S. ovatifolia[18]，S. zebrina[17]，S. kraussii[29]，S. dracomontana[29]和S. natalensis[29]中分到41个该类化合物（表2，图3），其中包括高异黄酮类38个，全部以苷元形式存在，尚未发现其糖苷类。

1.4生物碱类天然存在的亚胺糖具有显著的糖表1绵枣儿属植物尤可甾醇衍生物

Table 1eucosterol derivatives from the plants of Scilla species

苷酶抑制活性，根据结构主要分为多羟基吡咯烷、哌啶、吡咯里西啶、吲哚里西啶和去甲托品醇类，绵枣儿属植物中主要含有前三种结构母核的化合物。目前从该属植物聚铃花[30]、西伯利亚绵枣儿[31]、地中海绵枣儿[32]和S. socialis[33]中分离鉴定了44个该类成分（表3，图4），其中吡咯烷类15个，哌啶类8个，吡咯里西啶类21个。此外，从绵枣儿的鳞茎中分到了其他类生物碱2个[13]。

1.5二苯乙烯类绵枣儿属植物中发现了少量的二苯乙烯类成分（123～128，图5），其中白藜芦醇（E-resveratrol，123）和丹叶大黄素（rhapontigenin，124）为南非学者Bangani等从S. nervosa鳞茎中分离得到，这也是第一次从风信子科植物中发现该类成分的存在[23]；同时博茨瓦纳学者Silayo等也从该植物亚种S. nervosa subsp. rigidifolia中得到了化合物（124～126）[24-25]；Bezabih等在S. nervosa内鳞茎的外表皮也检测到了化合物124，125[27]。Scillabene A（127）和4-methylresveratrol（128）为首次从绵枣儿新鲜鳞茎甲醇提取物的乙酸乙酯部位中得到[22]。

1.6其他类除了上述几类主要成分，从绵枣儿鳞茎中还

图1绵枣儿属植物中尤可甾醇衍生物（1～35）

Fig.1Eucosterol derivatives from the plants of Scilla species（1-35）

分离到了2个苯丙素类化合物pinoresinol（129）[22]和demethyleugenol 4-O-β-D-xylpyranosyl（16）-O-β-D-glucopyranoside（130）[13]（图6）。从马德拉绵枣儿分离到了3α-spinasterol galactopyranoside（131）[34]；采用GC-MS/MS从该植物中鉴定了苹果酸及其单乙酯和二乙酯，柠檬酸及其单甲酯、单乙酯和三乙酯，香豆酸甲酯和乙酯，阿魏酸甲酯等一系列有机酸类成分[35]。产自韩国庆北道安东地区的绵枣儿的根总固体量大约为63%，总碳水化合物约为57%，样品与95%乙醇以1∶4比例进行提取时，提取物总固体成分为3.7%左右[36]。

2药理活性

关于该属植物药理活性的研究主要集中在抗菌、抗炎、

图2蟾蜍甾类化合物36～38

Fig.2Bufadienolides from the plants of Scilla species 36-38

抗氧化、抗肿瘤、糖苷酶抑制等诸多方面。

2.1抗菌作用产自韩国庆北道的绵枣儿根95%乙醇提取物在浓度为0.1%和1.0%时，对金黄色葡萄球菌表2绵枣儿属植物中黄酮类化合物

Table 2Flavanoids from the plants of Scilla species

Staphylococcus aureus ATCC 3556、肠炎沙门氏菌Salmonella enteritidis ATCC 12021、大肠杆菌Escherichia coli O157∶H7和滑念珠菌Candida parapsilosis KCCM 35428有不同程度的抑制作用，并且对金黄色葡萄球菌和滑念珠菌的作用强于肠炎沙门氏菌和大肠杆菌[36]。S. nervosa的鳞茎在南非是一味常用的传统药物，用于治疗与疼痛和炎症相关的疾病；它的甲醇粗提物二氯甲烷萃取的非极性部位抗菌作用强于乙醇萃取的极性部位。非极性部位对金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌作用相当，对白色念珠菌的作用是上述两者的2倍，提示该部位广谱性抑制革兰氏阳性菌和阴性菌，并对真菌具有特异性；极性部位对肺炎克雷伯氏菌抑制作用最弱，显著性抑制白色念珠菌，提示该部位对革兰氏阳性菌和真菌具有特异性[37]。同样在南非医药市场上最常见的S. natalensis的鳞茎，它的提取物对革兰氏阳性菌和阴性菌的抑制作用均很弱，S. ovatifolia乙醇和二氯甲烷的提取物对革兰氏阳性菌有很好的抑制作用[38]。

2.2抗炎作用S. nervosa的鳞茎甲醇粗提物能够显著降低巴豆油诱发的鼠耳廓肿胀程度，0.5 mg给药后3 h和 0.1 mg给药后6 h对肿胀的抑制率分别为（65.5±7.0）%，（46.2±4.1）%，并且每一剂量下给药后6 h的抗炎作用比药后3 h降低约1.8倍，但其作用机制尚不清晰[37]。体外试验表明产自韩国庆北道的绵枣儿根95%乙醇提取物在浓度

图3绵枣儿属植物中黄酮类化合物（39～76）

Fig.3Flavanoids from the plants of Scilla species（39-76）

为0.1%，1.0%时也显示了对透明质酸酶活性的抑制作用[36]。S. natalensis鳞茎二氯甲烷和正己烷提取物对COX-1和COX-2有显著的抑制作用，S. ovatifolia鳞茎提取物的抗炎作用较弱[38]。从地中海绵枣儿中分离得到的化合物scillasaponin B 31 和peruvianoside A 34对环AMP磷酸二酯酶有中等强度的抑制活性（IC50 14.0×10-5，23.5×10-5 mol・L-1）[ 8，15-16]。

2.3抗氧化作用绵枣儿根95%乙醇提取物在浓度为10%时抗氧化作用与阳性对照1.0%二丁基羟基甲苯（BHA）相当[36]。印度绵枣儿乙醇提取物在低剂量范围内具有显著的抗氧化活性，作用机制可能是通过络合体内的过渡金属离子和清除羟自由基从而破坏脂质过氧化链反应[39]。

2.4抗肿瘤作用绵枣儿中分离得到的尤可甾醇寡糖苷7～9，18，19和27对鼠源肿瘤细胞B16（F-10），3LL和人源肿瘤细胞HT1080，MCF7，PC-3，HT29，LOX-IMVI和A549均显示出了细胞毒活性（化合物27对MCF7和HT29除外）[10-11]，其中化合物7作用最强，ED50依次为（2.66±0.21），（2.59±0.49），（1.66±0.04），（3.06±2.35），（1.53±0.28），（3.00±2.76），（2.44±0.43），（1.98±1.80） nmol・L-1；对S180荷瘤小鼠腹腔注射化合物7 3 mg・kg-1，每天1次，连续20 d，能显著延长荷瘤小鼠的生存寿命。S. nervosa鳞茎水提物在0.03 g・L-1浓度下与肝HepG2细胞共培养24 h，导致细胞内ATP水平升高，对磷脂酰丝氨酸外化没有显著性改变；增加caspase-8的活性，降低caspase-9的活性，对线粒体膜电位没有显著性改变，增强脂质过氧化，DNA碎片表明存在基因毒性，轻度诱导CYP3A4活性。这些结果表明S. nervosa鳞茎水提物能够显著诱导肝细胞凋亡、氧化应激和基因毒性[40]。

2.5糖苷酶抑制作用天然存在的多羟基吡咯、吡咯里西叮生物碱具有显著的糖苷酶抑制活性，比如1-脱氧野尻毒素，被结构修饰后开发为Ⅱ型糖尿病治疗药物米格列醇。从绵枣儿属植物中分离得到了多种该类型的化合物[30-33]，并对不同来源的α-糖苷酶或β-糖苷酶（比如葡萄糖、半乳糖、乳糖、海藻糖等）呈现了显著抑制作用，为绵枣儿属植物在糖尿病治疗领域显示出了潜在的应用前景。

2.6对心血管系统的作用曾有早期的文献报道绵枣儿的叶和鳞茎乙醇提取物对离体与在体的蟾蜍心脏具有类似洋地黄样强心作用[41]，近年来关于这方面的报道较少。

2.7其他作用绵枣儿提取液对犬有显著的利尿作用，能对抗脑垂体后叶素的抗利尿作用[41]。2种南非药用植物S. natalensis和S. ovatifolia的鳞茎具有一定的驱虫作用，其中S. natalensis鳞茎乙醇提取物对线虫有较强的抑制作用，表3绵枣儿属植物中生物碱类化合物

Table 3Alkaloids from the plants of Scilla species

同时其水提物对血吸虫的最小抑制浓度为0.4 g・L-1，而S.ovatifolia的新鲜鳞茎水提物在1.6 g・L-1能使血吸虫死亡[38]。

3小结

绵枣儿属药用植物富含尤可甾醇衍生的三萜及其苷类、高异黄酮、二苯乙烯等多种化学成分，在抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤等方面展示了多种药理活性，具有重要的观赏价值和药用价值。我国产1个种和1个变种，即绵枣儿和白绿绵枣儿，分布于东北、华北、华东、华中及台湾、广东、四川、云南等地，资源丰富，具有悠久的药

图4绵枣儿属中生物碱类化合物（77～122）

Fig.4Alkaloids from the plants of Scilla species（77-122）

图5绵枣儿属植物中二苯乙烯类化合物（123～128）

Fig.5Stilbenoids from the plants of Scilla species （123-128）

用历史（作中药绵枣儿入药首见于《救荒本草》），并且有食用、酿酒的记载[41]，如河南大部分地区将成熟绵枣儿的鳞茎加水煮熟食用。鉴于《中华本草》和《全国中草药汇编》均记载绵枣儿有小毒，国内对该植物的化学

图6绵枣儿属植物中其他类化合物（129～131）

Fig.6Other constituents from the plants of Scilla species （129-131）

研究又相对薄弱。因此，有必要对绵枣儿开展有效/有毒物质基础及作用机制研究，为植物资源的开发和利用奠定基础。

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Advances on chemical constituents and pharmacological activity of genus Scilla

FAN Meng-yang1，2，3， WANG Yan-min1，2，3， WANG Zhi-min1，2， GAO Hui-min1，2*

（1. Institute of Chinese Materia Medica， China Academy of Chinese Medical sciences， Beijing 100700， China；

2. National Engineering Laboratory for Quality Control Technology of Chinese herbal Medicines， Beijing 100700， China；

3. Henan University of Traditional Chinese Medicine， Zhengzhou 450008， China）

[Abstract]The genus Scilla consists of 90 species widely distributed in Europe， Asia and Africa， one and its variant of which can be found in China. Some species of the genus have been used in traditional medicine to treat various diseases related to inflammation and pain. Phytochemical studies have demonstrated the presence of triterpene and tritepenoid saponins derived from eucosterol， bufadienolides， alkaloids， stilbenoids and lignan in the plants of this genus. Various bioactivities such as antimicrobial， anti-inflammatory， antioxidant， anti-tumor and glycosidase inhibitory activities， have been reported. In this review， the advance of chemical constituents and pharmacological activities of the Scilla species are summarized for further development and utilization of the resource.

[Key words]Scilla； triterpene； bufadienolide； homoisoflavanones； antimicrobial； anti-inflammatory； anti-tumor activity

doi：10.4268/cjcmm20140202