菊科（Compositae）鬼針草屬Bidens L. 植物約230種，廣泛分布于全球熱帶和溫帶地區(qū)，尤以美洲種類最為豐富。該屬植物多具有清熱解毒、活血散瘀等功效，可用于治療感冒發(fā)熱、咽喉腫痛、腸炎、闌尾炎、痔瘡、跌打損傷、凍瘡、毒蛇咬傷等。隨著國內(nèi)外學(xué)者對該屬植物中特色多烯炔類成分及其生物活性的研究不斷深入，其在抗炎、抗癌、抗瘧疾等方面的良好活性及作用已被證實。然而，近年來系統(tǒng)報道這一特色成分的文獻(xiàn)卻并不多見，故本文對鬼針草屬植物中多烯炔及其苷類成分的植物來源、結(jié)構(gòu)類型及生物活性方面進(jìn)行綜述，以期為該屬植物的深入研究與利用提供參考。
1 植物來源
目前，國內(nèi)外研究人員對鬼針草屬中小花鬼針草Bidens parviflora Willd.、三葉鬼針草B. pilosaL.、鬼針草B. bipinnataL. 等17種植物進(jìn)行了化學(xué)成分研究，發(fā)現(xiàn)了68個多烯炔及其苷類化合物，多烯炔類成分的化學(xué)名稱、植物來源及部位見表1。
2 結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)
作為菊科鬼針草屬植物中的特征性成分，該類化合物一般具有多個雙鍵和炔鍵存在的共軛體系，分子中也常含有飽和、不飽和環(huán)狀或雜環(huán)等結(jié)構(gòu)。根據(jù)文獻(xiàn)報道的從該屬植物中分離得到的烯炔類化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可將其分成以下3種類型：長鏈烯炔類、苯基烯炔類和噻吩烯炔類。
2.1 長鏈烯炔類
長鏈多烯炔類化合物均是由常見的不飽和脂肪酸類成分經(jīng)過一系列的水解、氧化、還原等途徑衍生而來的[8]。根據(jù)所含碳原子數(shù)和生物合成途徑的差異，可將該類化合物具體劃分為C17（1～9，圖1）、C14（10～18，圖2）、C13（19～44，圖3）和C10（45～52，圖4）5種類型。
2.2 苯基烯炔類
鬼針草屬植物中苯基烯炔類化合物（53～60，圖5）主要來源于三葉鬼針草中，結(jié)構(gòu)類型相對較簡單，但極性較小的化合物在植物體內(nèi)的含量卻較高，如目前國內(nèi)外研究較多的化合物7-苯基庚三炔（53），其具有較好的抗癌和抗瘧疾活性[4]。
2.3 噻吩烯炔類
目前，從鬼針草屬植物中分離得到的具有噻吩環(huán)結(jié)構(gòu)的烯炔類成分較少，且多數(shù)為噻吩環(huán)與單取代苯環(huán)通過炔鍵相連的結(jié)構(gòu)（61～65，圖6），以及3個骨架類型少見的噻吩烯炔類化合物（66～68，圖6）。
3 生物活性
3.1 抗炎作用
為確定鬼針草中的抗炎有效成分，王建平等[26]對從中分離到的鬼針多烯炔苷進(jìn)行了5種抗炎實驗?zāi)Ｐ偷乃幚砘钚匝芯浚l(fā)現(xiàn)多烯炔苷類成分能明顯抑制巴豆油所致小鼠耳腫脹及蛋清性足腫脹，有效降低大鼠棉球肉芽腫質(zhì)量，顯著抑制小鼠毛細(xì)血管通透性和醋酸致炎的白細(xì)胞游走，其抗炎效果大多與地塞米松無明顯差異，甚至有的作用略強(qiáng)。此外，Pereira等[1]證實該屬植物中多烯炔類成分的抗炎作用與其良好的免疫抑制活性有關(guān)，在淋巴細(xì)胞增殖和酵母多糖誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎小鼠實驗中，化合物43表現(xiàn)出顯著的抗炎和免疫調(diào)節(jié)活性。Chang等[27-28]研究了化合物12、36、38的抗炎作用機(jī)制，指出它們不僅可以抑制多種炎癥因子干擾素-γ（IFN-γ）等的釋放，還可以誘導(dǎo)抗炎因子白細(xì)胞介素-4（IL-4）的產(chǎn)生。
3.2 降血糖作用
大量實驗研究顯示，多烯炔類化合物是鬼針草屬植物中抗糖尿病活性的主要活性成分。多烯炔苷類化合物（12、36、38）通過抑制Th0細(xì)胞分化為Th1細(xì)胞，促進(jìn)Th0細(xì)胞分化為Th2細(xì)胞來預(yù)防糖尿病，表現(xiàn)出顯著的降血糖作用[13,27-30]。經(jīng)非肥胖型糖尿病小鼠動物體內(nèi)實驗證實，化合物38可通過調(diào)整T細(xì)胞實現(xiàn)免疫調(diào)節(jié)，從而有效地預(yù)防糖尿病，其主要的作用機(jī)制為抑制脾臟和胰腺的CD4和I型Th細(xì)胞的增殖，促進(jìn)II型Th細(xì)胞的生長及提高GATA-3的轉(zhuǎn)錄[27]；與其他的糖尿病預(yù)防藥物相比，化合物38表現(xiàn)出相對較小的毒性和較弱的免疫系統(tǒng)損傷。
3.3 抗癌作用
近年來，有關(guān)鬼針草屬植物的抗腫瘤活性研究得到國內(nèi)外的廣泛重視，并一直認(rèn)可其中所含的多烯炔及其苷類成分可能為潛在的抗腫瘤藥物或先導(dǎo)化合物。Wang等[31]采用MTT細(xì)胞生存率檢測法研究了鬼針草中5種組分（包括多烯炔類混晶、多烯炔及其苷等）對2種白血病細(xì)胞HL-60、V937的體外增殖抑制作用，結(jié)果表明，這5種成分對這2種白血病細(xì)胞增殖均有不同程度的抑制作用，其中多烯炔混晶和鬼針多烯炔苷的活性最強(qiáng)，對V937細(xì)胞的半數(shù)抑制濃度（IC50）≤60 μg/mL。多項研究表明[4,12,32]，化合物53對多種腫瘤細(xì)胞具有細(xì)胞毒活性，尤其是對人肝癌HepG2細(xì)胞和人結(jié)腸癌Caco-2細(xì)胞的毒性較為顯著（IC50分別為0.49、0.70 μg/mL）。在腫瘤微環(huán)境下，Wu等[14]研究了三葉鬼針草中3個多烯炔類成分（13、35、37）對人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC增殖的影響，證實該類成分在腫瘤細(xì)胞血管生成方面表現(xiàn)出顯著的抑制活性（IC50分別為2.5、0.375、2.5 μg/mL）；其中，化合物35在2.5 μg/mL質(zhì)量濃度下可完全抑制HUVEC細(xì)胞的增殖。毒理實驗顯示，該類成分對正常細(xì)胞生長并未表現(xiàn)出不利影響。
3.4 抗瘧作用
Brandao等[5]對9種鬼針草屬植物提取物進(jìn)行抗瘧實驗，結(jié)果表明其中7種植物提取物具有體外抑制寄生蟲生長作用，以三葉鬼針草提取物的活性最強(qiáng)，抗瘧活性與其中含有的多烯炔類和黃酮類成分有關(guān)。Oliveira等[6]通過體內(nèi)活性實驗證實三葉鬼針草根部提取物中分離得到的化合物58具有明顯的抗瘧活性。Kumari等[4]研究發(fā)現(xiàn)，該屬植物中含量最高的多烯炔類化合物53對鐮狀瘧原蟲表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制活性（IC50＝6.1 μg/mL）。Tobinaga等[3]研究了三葉鬼針草的地上部分中多烯炔類成分的抗瘧活性，體外實驗顯示化合物39在1 μg/mL質(zhì)量濃度下可完全抑制鐮狀瘧原蟲的生長，體內(nèi)實驗進(jìn)一步證明化合物39在0.8 mg/kg劑量下即可對感染4 d以上的小鼠體內(nèi)伯氏瘧原蟲表現(xiàn)出顯著的抑制活性。此外，Brandao等[5]和Xuan等[33]研究發(fā)現(xiàn)，鬼針草屬植物提取物的抗瘧活性并不顯著，其原因在于提取和分離過程中活性成分會迅速降解，而特色多烯炔類成分之所以能在體內(nèi)顯示出較強(qiáng)的抗瘧活性則主要依賴于紫外光的影響。
3.5 抗微生物作用
該屬植物中含量較高的多烯炔類化合物53的廣譜抗菌活性早已被證實，Bondarenko等通過系列實驗驗證了該化合物對細(xì)菌、真菌、酵母菌以及霉菌的顯著抑制活性。Bourque等證實了化合物53只有在光照條件下，才能表現(xiàn)出對谷物病原真菌的顯著光敏抑制活性。Wat等和Towers等的研究進(jìn)一步說明，在黑暗條件下，化合物53對細(xì)菌、酵母菌和絲狀真菌無抑制活性，其良好的抑制活性可以被日光燈或者太陽光很好的誘導(dǎo)激活。然而，并非所有的多烯炔類成分像化合物53那樣對微生物具有光敏抑制活性，化合物19和26表現(xiàn)出了在無光照條件下特征性的對細(xì)菌與真菌的抑制活性，這也驗證了Towers等關(guān)于三葉鬼針草提取物在黑暗條件下有效抑制白色念珠菌的報道。
4 結(jié)語
近年來，鬼針草屬植物中特色多烯炔類成分及藥理作用逐漸引起了國內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注，其具有結(jié)構(gòu)類型多樣、含量高、藥理作用（抗炎、降血糖、抗瘧等）顯著的特點(diǎn)。對于該類成分的研究已取得了一些進(jìn)展，但仍存在一些不足，主要體現(xiàn)在對極性大的烯炔糖苷類成分的結(jié)構(gòu)多樣性、不穩(wěn)定性和立體構(gòu)型等方面的研究不夠全面，體內(nèi)藥理活性研究不夠深入，如化合物的生源合成途徑、單體化合物的體內(nèi)活性篩選、藥理作用機(jī)制及生物利用度等方面的研究都有待進(jìn)一步加強(qiáng)。隨著新的分離分析、檢測技術(shù)以及細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科的飛速發(fā)展，人們對多烯炔類化合物的認(rèn)識必將會更加全面深入，使該屬植物資源得到更加合理的開發(fā)與利用。