综述:Crinum x powellii hort ex. Baker(石蒜科)的植物化学特性和生物学特征:综述
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本文系统综述了Crinum x powellii的药化学特征及生物活性,涵盖其富含的Amaryllidaceae生物碱(如crinine、lycorine型)及非生物碱成分(如黄酮类、酚酸类),并重点探讨抗胆碱酯酶、细胞毒性和抗氧化等活性,以明确当前研究缺口并指导未来医药开发方向。
埃斯拉·艾哈迈德·阿巴斯(Esraa Ahmed Abas)|阿曼尼·哈穆达·马哈茂德(Amany Hamouda Mahmoud)|约翰·雷法特·法希姆(John Refaat Fahim)|艾哈迈德·阿卜杜勒-拉蒂夫(Ahmed Abdel-Lateff)
埃及米尼亚大学药学院药用植物学系,米尼亚,邮编61519
摘要
Crinum x powellii(由Baker命名),通常被称为“沼泽百合”或“开普百合”,是石蒜科(Amaryllidaceae)中的一种球根植物。该物种广泛分布于亚热带和热带地区,尤其是在南非。除了其显著的观赏价值和经济价值外,C. powellii还因其含有多种生物活性成分而具有药用价值。迄今为止,已从C. powellii中鉴定出多种结构多样的石蒜科生物碱,主要包括crinine型和lycorine型生物碱,以及tazettine型、galanthamine型、lycorenine型、cherylline型、cripoowelline型和belladine型生物碱等。此外,这种植物还产生非生物碱类代谢物,主要为黄酮类、酚酸、脂肪酸衍生物和醇类,尽管这些成分受到的关注相对较少。不同部位的C. powellii提取物表现出多种生物学和药理活性,如抗胆碱酯酶、细胞毒性、抗氧化、抗糖尿病和杀虫作用。因此,本研究旨在全面概述C. powellii的当前植物化学和生物学特性,指出存在的不足之处并探讨未来的研究方向,以拓展其在医药领域的应用。
引言
石蒜科(Amaryllidaceae)是一类具有球根结构的单子叶植物家族,近年来因其显著的观赏价值、经济价值、化学特性和药用价值而受到广泛关注(Torras-Claveria等,2017)。该科包含三个亚科:Agapanthoideae、Allioideae和Amaryllidoideae,共包含约2,362种植物,分布于80个属中(Caruso等,2020)。其中Crinum属包含160种植物,主要分布于非洲、美洲、亚洲和大洋洲的热带和亚热带地区(Tram等,2002;de Araújo等,2022;Ibrakawe等,2023)。除了观赏价值外,Crinum属植物提取物传统上被用于治疗感冒、痔疮、疟疾、骨关节炎、静脉曲张、伤口、尿路感染和妇科疾病等(Torras-Claveria等,2017;Danquah等,2022;Butler等,2023)。先前的研究显示Crinum属植物能够积累结构多样且具有显著生物活性的次生代谢物,使其成为发现新治疗药物的重要资源(Ni?o等,2007)。
Crinum x powellii(由Baker命名)是两种南非Crinum物种Crinum bulbispermum(橙河百合)和Crinum moorei(纳塔尔百合)的杂交后代。从植物学角度来看,C. powellii是一种多年生球根植物,具有棕色的膜状外皮,叶片呈带状、直立且对称。其花朵为芳香的白色或粉色喇叭形,长度约为10厘米,从晚春到初秋陆续开放(Baker,1888;剑桥大学植物园;密苏里植物园;《球根植物百科全书》)。除了观赏价值外,C. powellii还含有多种石蒜科生物碱及其他非生物碱类化合物,如黄酮类、酚酸和脂肪酸酯(Brossi等,1970;Kissling等,2005;Ni?o等,2007;Koirala等,2023)。C. powellii的丰富化学多样性激发了多项植物化学和生物学研究,特别是在其抗胆碱酯酶、细胞毒性、抗氧化和抗糖尿病潜力方面。本研究旨在全面介绍C. powellii的植物化学特性和生物活性,揭示现有研究空白并探讨未来研究方向,以拓展其在医药领域的应用。
方法论
通过ScienceDirect、Scopus、PubMed、Google Scholar、ResearchGate和Web of Science等数据库收集了1955年至2025年间关于C. powellii植物化学和生物学特性的相关科学文献。文献检索使用了诸如“Crinum x powellii”、“次生代谢物”、“石蒜科生物碱”、“非生物碱类代谢物”和“生物活性”等关键词。收集到的论文经过初步审查
生物碱
自19世纪以来,Crinum属植物的生物碱成分一直备受研究关注(Boit和D?pke,1959, 1960a;Boit和Ehmke,1955, 1956)。现有文献中报道了C. powellii中含有39种结构多样的生物碱,主要包括crinine型(18种,占46.15%)、lycorine型(8种,占20.51%)、tazettine型(3种,占7.69%)、galanthamine型(2种,占5.13%)和lycorenine型(2种,占...)
抗胆碱酯酶活性
乙酰胆碱及其代谢酶AChE在多种神经系统疾病中起重要作用,如重症肌无力、老年痴呆症、共济失调和阿尔茨海默病(Kumar,2015)。多项研究表明石蒜科植物具有抑制AChE的活性,为阿尔茨海默病药物的研发提供了丰富的候选物质(Berkov等,2022)。基于Marston等(2002)的初步研究结论
对C. powellii的植物化学研究表明,该植物含有多种石蒜科生物碱,主要包括crinine型(46.15%)、lycorine型(20.51%)、tazettine型(7.69%)、galanthamine型(5.13%)、lycorenine型(5.13%)和cherylline型(5.13%),以及其他次要类型的生物碱(5.12%)。此外,C. powellii》中还发现了一些非生物碱类成分
作者贡献声明
埃斯拉·艾哈迈德·阿巴斯(Esraa Ahmed Abas):负责初稿撰写、软件使用、数据分析。阿曼尼·哈穆达·马哈茂德(Amany Hamouda Mahmoud):负责审稿与编辑、指导工作、方法论设计及数据分析。约翰·雷法特·法希姆(John Refaat Fahim):负责审稿与编辑、初稿撰写、指导工作及概念框架构建。艾哈迈德·阿卜杜勒-拉蒂夫(Ahmed Abdel-Lateff):负责审稿与编辑、指导工作、方法论设计及概念框架构建。