中国乌头属植物药用亲缘学研究

摘要

毛茛科Ranunculaceae乌头属AconitumL.植物作为有毒植物及药用植物一直受到广泛的关注。本属全世界约有300余种,其中超过半数分布在中国。本文在总结乌头属二萜生物碱的化学分类及其分布、特征性二萜生物碱及其分类价值以及二萜生物碱的生源关系及其分类学意义的基础上,结合其毒性和疗效讨论了国产乌头属植物亲缘关系、化学成分和疗效及毒性之间的相关性,亦即药用亲缘学的初步研究。发现牛扁亚属subgen.Lycoctonum是以牛扁碱和C18-二萜生物碱为主的类群,由于其毒性中等,因而是寻找镇痛、抗炎等新药的一个对象。从二萜生物碱化学成分来看,露蕊乌头亚属subgen.Gymnaconitum并不显得最为进化,对其分类位置尚难作出最后的结论。乌头亚属subgen.Aconitum亚属下系之间的化学分类表现出如下特征:(1)唐古特乌头系ser.Tangutica和圆叶乌头系ser.Rotundifolia是以内酯型二萜生物碱为主的类群,毒性较小,是新药寻找的重点研究类群。保山乌头系ser.Bullatifolia以C20-二萜生物碱如光翠雀碱和宋果灵以及C19-二萜生物碱如乌头碱、滇乌碱和尼奥灵等为主。短柄乌头系ser.Brachypoda显示以3-乙酰乌头碱、乌头碱、伏乌碱等高度进化的乌头碱型二萜生物碱为主,胺醇类如尼奥灵次之,有时共存其他纳哌啉型C20-二萜生物碱的特征。准噶尔乌头系ser.Grandituberosa的化学特征是以高度进化的乌头碱型如乌头碱等和比较原始的胺醇如塔拉萨敏、尼奥灵等以及C20-二萜生物碱为主,均有较大毒性。褐紫乌头系ser.Brunnea则以C20-二萜生物碱如光翠雀碱和宋果灵为主,杂有高度进化的乌头碱型二萜生物碱如乌头碱等成分。化学分类上不支持其独立成为一个分支。以上各系组成乌头亚属的原始和中间过渡类群。其中唐古特乌头系和圆叶乌头系最为相近,褐紫乌头系可能是连接保山乌头系和短柄乌头系的“桥梁”,而准噶尔乌头系更靠近保山乌头系。(2)显柱乌头系ser.Stylosa是以含大茴香酸酯基的乌头碱型二萜生物碱以及塔拉萨敏和查斯曼宁胺醇类为主的类群,是块根较大的“大乌头”的主要来源,具有很大的毒性。兴安乌头系ser.Ambigua以含大茴香酸酯基的乌头碱型和原始胺醇类如塔拉萨敏、尼奥灵等二萜生物碱为主。蔓乌头系ser.Volubilia是以含大茴香酸酯基/苯甲酸酯基的乌头碱型和塔拉萨敏胺醇类以及高度进化的乌头碱型二萜生物碱为主的中间过渡类群。乌头系ser.Inflata以含15-羟基的单酯、双酯或多酯以及胺醇类乌头碱型二萜生物碱为主,且酯基中无大茴香酸酯基,此系是草乌的主要植物来源,具有很大的毒性,应十分慎用。这些系可能代表乌头亚属进化的类群。其中显柱乌头系与兴安乌头系可能较近缘。蔓乌头系可能是连接显柱乌头系/兴安乌头系与乌头系的中间类群。另外,保山乌头系、短柄乌头系和准噶尔乌头系可能是直接向显柱乌头系、蔓乌头系和乌头系过渡的较为原始的类群。(3)岩乌头系ser.Racemulosa从化学分类角度来看是一个特殊的类群,支持其独立成一个分支。其化学特征以牛扁碱型和乌头碱型的胺醇二萜生物碱如牛扁碱、异塔拉萨亭定和C20-二萜生物碱为主。如果单纯从化学成分来看,它与牛扁亚属植物似乎有一定关系。