灵芝的化学成分及其生物活性研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangda
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灵芝作为传统中药其药用史已有2000多年,并一直是人们所关注的热点,然而,到目前为止,却没有得到任何有价值的活性成分。那么,问题出在哪里呢?是分离技术的限制,还是活性筛选范围和模型的局限,还是活性成分选择的偏差?因此,为了寻找到灵芝的活性成分,对不同种灵芝的化学成分和生物活性进行研究。  由于市场中灵芝种类丰富、复杂,为了得到合适的灵芝样品,利用灵芝三萜在1D NMR和HPLC上的特征作为依据,对购买的十种灵芝进行筛选,并结合文献和市场调研,最终选出在1D NMR和HPLC上有灵芝三萜的特征信号和吸收,并且市场销量好,民间应用广泛,同时化学成分报道较少的种作为研究对象。最终我们选出三种灵芝:竹灵芝(Ganoderma hainanense)、薄盖灵芝(Ganoderma capense)和反柄紫芝(Ganoderme cochlear)。从上述三种灵芝中共分离鉴定了104个化合物,其中59个新化合物。化合物的结构类型包含了三萜、甾体、杂萜和生物碱四种。活性筛选涉及三萜类成分的细胞毒性;杂萜类成分的抗乙酰胆碱酯酶、抗炎、抗氧化、抗菌、降血糖等活性;生物碱类成分的抗丁酰胆碱酯酶活性。其具体研究结果如下:  利用细胞毒性追踪的方法从竹灵芝(G.hainanense)的活性部位(乙酸乙酯萃取部分)中分离鉴定了23个三萜和2个甾体成分,有18个新化合物,包含了灵芝酸和灵芝醇类成分。竹灵芝中的灵芝酸通过X-单晶衍射确定25位的绝对构型为S,而以往从其他灵芝中分离得到的都默认为R。因此,灵芝酸中25位存在两种构型。研究显示侧链为23-oxo-26-oic acid的灵芝酸中26位的羧基为活性关键基团,那么25位构型的不同是否会影响活性呢?细胞毒性筛选结果显示化合物10,12和17对肿瘤细胞株HL-60,SMMC-7721,A-549和MCF-7有抑制作用,IC50值为15~40μM,而灵芝酸类成分的IC50值都大于40μM,这说明25位的构型对细胞毒性有一定影响。  薄盖灵芝(G.capense)为中医药中常用的补益药之一,其菌丝提取物制成的注射液(薄芝液)和薄盖菌片对神经、心血管、免疫系统及代谢功能等有多方面作用。然而,其化学成分的研究仅限于甾体和嘧啶类成分,对解释其丰富的药理活性缺乏信息,因此,对薄盖灵芝的化学成分进行系统研究,并从中分离鉴定了20个化合物,包括9个甾体,1个五环三萜,1个酰胺和9个杂萜。新化合物6个,其中2个为大环芳香杂萜。化合物38通过手性HPLC分析显示为一对外消旋体,化合物39则含有1个十四元醚环结构。从该灵芝中并未得到三萜类成分,是否预示着灵芝的活性成分不只是三萜呢?  反柄紫芝(G.cochlear)常用于安神、改善睡眠、增强记忆力及延年益寿。前期我们课题组从该种灵芝中得到一系列具有保肝活性的三萜类成分,大量成分为A环开环的降三萜,与常见灵芝三萜有较大差别,因此,我们继续对该种灵芝的化学成分进行分离,以期寻找到骨架新颖的活性成分。从该种灵芝中共分离鉴定了58个化合物,包括22个三萜,9个为新化合物;31个杂萜,25个为新化合物;5个生物碱,4个为新的。三萜类成分中化合物44为新颖骨架结构的六降三萜,结构中A环降解三个碳形成五元内酯环,B环重排形成五环碳环。杂萜类成分中化合物69-83为结构新颖的多环芳香杂萜,其中69-80和82为外消旋体。它们的结构特点为:化合物69-72的结构中含有螺[4,5]癸烷环系;73中含有一个八元环;74-77含有6/6/6三环体系;79和80含有旋转门式结构;81则含有6/6二环结构。活性研究显示:化合物93和94表现出弱的抗炎活性;化合物73有较弱的乙酰胆碱酯酶抑制作用;化合物74-77,79,80,89和93显示了较强的抗氧化作用,并与阳性对照维生素C活性相当;化合物100和101对丁酰胆碱酯酶有一定的抑制作用(IC50值为3.827和4.821μM)。  随着分离技术的提高,活性筛选的深入,灵芝属真菌越来越受到人们的关注。除三萜和甾体外,其他类型的小分子成分,例如倍半萜、杂萜和生物碱,也陆续被报道。而目前的综述仅涉及到灵芝的三萜类成分和抗肿瘤活性,并未提及其他小分子类成分。但是天然小分子成分在新药开发中发挥着重要的作用。因此,我们对1984年到2015年报道的22种灵芝的343个小分子成分进行综述,包括它们的来源、生源途径、鉴定、生物活性及合成。以期为以后灵芝成分和生物活性的研究提供参考。
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