从金钗石斛中报道的生物碱有25 个，按其结构不同可分为picrotoxane 骨架的倍半萜生物碱（1～19）、酰胺类生物碱（21～25）以及腺苷类（20），其中倍半萜生物碱又可分为石斛碱型（dendrobine-type ，1～15）和石斛次碱型（nobilonine-type ，16～19）2 个亚型（图1 ）。如图1 所示，金钗石斛的倍半萜生物碱多具一个由C 3位羟基与C 15羧基酯化（石斛碱型）或C 3位羟基与C 11羧基酯化（石斛次碱型）形成的五元内酯环。除以上五元内酯环外石斛碱型中还具有以N 同C 2位及C 10位形成的五元杂环，且N 上通常含有甲基（2～7），C 10位易发生乙酸（4）、乙酯（5）、丙酮（6）和羰基（7）等多种取代，部分成分N 上的乙基还常与C 2位羟基成五元醚环（8～12），还有化合物以季铵盐（11～15）的形式存在于金钗石斛；nobilonine-type 中的N 常分布在C 9位（16～17）和C 2位（18～19）。酰胺类生物碱（amide-type ）通常在C 4上有羟基取代（21～25），在C 4′ （22～25）和C 3′ （22、25）上也会出现羟基或甲氧基取代。

化合物绝对构型的确定一直都是天然药物化学研究的热点。由于金钗石斛中picrotoxane 类倍半萜生物碱手性中心较多，难以确定构型。目前仅Meng 等[7]采用NOESY、单晶X射线衍射、CD等多种技术确定了(−)-(1 R ,2 S ,3 R ,4 S ,5 R ,6 S ,9 S ,11 R )-11-carboxy-methyldendrobine （4）和dendrobine（5）的绝对构型。化合物1～25的结构见图1 ，其相关信息见表1 。

1.2 菲类

菲类化合物具有广泛的生物活性，其中抗细胞毒性尤为引人注目。但该类化合物仅在植物界的极少几个科中有报道，兰科植物是天然菲类的最主要来源[16]。金钗石斛属兰科植物，菲类是该植物的主要成分和热点研究物质之一，已从该植物中报道了38 个菲类化合物，主要包括单菲类（26～56）和双菲类（57～63）。

单菲类是金钗石斛中的主要菲类成分，根据C 9-C 10间键的饱和程度分为二氢菲类（dihyhrophenanthrenes，9,10-dihydro type）（26～36）和去氢菲类（dehyhrophenanthrenes，9,10-dehydro type）（37～46），该类即为人们常称的菲类（phenanthrenes）。从图2可见，9,10-dihydro和9,10-dehydro两种类型的单菲通常以C 2和C 4～C 7位上发生多取代的形式存在，C 2和C 7位的取代最为常见，且这些多位取代的取代基主要为羟基和甲氧基，偶有糖基取代（36）；其他位置的取代现象较少见，如C 1位（37、46）、C 3位（42、44、45）、C 8位（44）和C 10位（36、41），C 9位的取代还未见报道。单菲类除具有明显多取代的特征外，取代基氧化也较为常见，其中C 5、C 8位氧化成羰基比较多见（47～51），偶见C 7位（52），C 7、C 10位（53）的氧化。单菲中还存在C 5位羟基与C 4位羧基酯化成环的结构（54），以及菲类中心的C 8和C 9位附有呋喃环结构的新颖单菲类成分（55、56）。金钗石斛中报道的双菲类大多以2个单菲通过C-C直接相连聚合而成，常见类型有：去氢单菲-二氢单菲（57、58）、去氢单菲-去氢单菲（59、60）、二氢单菲-二氢单菲（61、62）。这些C-C连接位置多样化，主要包括C 1/C 6′ 、C 3/C 6′ 、C 8/C 1′ 或C 1/C 8′ ；在金钗石斛中也存在通过取代基缩合形成C-O-C连接而成的双菲化合物（63）。

化合物26～63的结构见图2，其相关信息见表2。

1.3 联苄类

金钗石斛中已报道26 个联苄类化合物。根据这些化合物的结构特征，主要分为简单取代联苄（64～68）、桥碳取代联苄（69～80）和双联苄类（81～84），这些化合物苯环上的取代基通常为甲氧基和羟基。金钗石斛的简单取代联苄的C 3和C 5位上全部发生取代，其他位置偶有取代。桥碳取代联苄是指在桥碳链上存在取代基的一类特殊联苄化合物，这种物 质在天然产物中较为少见，主要分布在石斛属植物[24]金钗石斛的桥碳取代联苄上的取代基多为甲氧基和羟基，但在某些特定位置上的取代基存在一致性，如C 4位均为羟基、C 5′ 位均为甲氧基。双联苄类的结构为4 个苯环通过2 个联苄键连接而成的一类化合物，金钗石斛中的双联苄常见于通过醚桥和C-C 键连接（81、82）或2 个醚桥连接（83、84）。此外，近年来文献报道了一些结构复杂新颖的其他类联苄。87、88在2个苄基之间或在一个丙苯基与一个苄基之间存在C-C连接[20]，以及存在一个联苄通过醚桥连接其他非联苄结构的化合物（85、86、89）。82和83的绝对构型通过计算电子圆二色谱（electrostatic circular dichroism，ECD）分析确定[23]，84～86的绝对构型通过手型拆分、NOESY和ECD确定[25]。

化合物64～89的结构见图3，其相关信息见表3 。

1.4 倍半萜类

从金钗石斛中报道的倍半萜化合物（倍半萜生物碱除外）有43 个，主要可分为picrotoxane 型（90～111）、allo-aromadendrane 型（112～119）、cyclocopacamphane 型（120～122）和copacamphane 型（123～125）。金钗石斛中分离得到的picrotoxane 类倍半萜的含氧取代基较多，为多羟基结构的倍半萜。目前picrotoxane 类中确定的绝对构型较少，仅Ma 等[31]利用ECD 、核磁共振和单晶X 射线衍射确定了98、99和120的绝对构型，并且98和99具有罕见的C 15-C 2内酯环，以及Zhang 等[32]采用CD 谱和键角规律确定了122的绝对构型。allo-aromadendrane 类倍半萜的结构中五七环呈顺式稠合，具有特征的环丙烷结构片段。Cyclocopacamphane 与copacamphane 2 类化合物的结构相似，主要差 异为cyclocopacamphane类的羟基取代多存在于C2和C8，且C14位常被氧化成羰基（120～122），而copacamphane类的C8、C9和C14位环合形成了一个三元环，且其羟基取代多存在于C4和C7位（123～125）。金钗石斛中的其他类型倍半萜成分有杜松烷型（126～128）、emmotin型（129）、卡达烯型（130），muurolene型（131）和axane型（132）。130是卡达烯型倍半萜葡萄糖苷，该类化合物骨架生源上由杜松烷型倍半萜高度去氢形成萘环得到，该骨架在天然产物中较少见[33]。化合物90～132的结构见图4，其相关信息见表4。

1.5 其他化合物

金钗石斛中报道的其他类化合物包括酚类（133～145、151～157）、芴酮类（158～162）、木脂素（163～169）、香豆素（170～172）、内酯类（173～176）、甾体（180～182）等，其中木脂素、多酚均具有较好的抗氧化活性，在天然抗氧化剂等领域具有较好的开发潜力[40-42]。化合物133～185的结构见图5 ，其相关信息见表5 。

2药理作用

综合金钗石斛的药理活性研究报道发现，金钗石斛的提取物或从中分离的化合物主要具有抗肿瘤、抗衰老、抗白内障、降血糖调血脂和保护神经系统等药理作用。

2.1 抗肿瘤作用

金钗石斛多糖（DendrobiumnobileLindl. polysaccharides，DNLP）和金钗石斛生物碱（Dendrobium nobile Lindl.alkaloids ，DNLA ）能抑制肿瘤细胞增殖和促进肿瘤细胞凋亡。研究发现DNLP 和DNLA 不仅对Sarcoma180 肿瘤细胞、白血病HL-60 细胞、人宫颈癌HeLa 细胞、乳腺癌MCF-7 细胞、肺癌A549 细胞、肝癌HepG2 细胞和胃癌MNK45 细胞的生长均具有抑制作用，而且能够促进MCF-7 、A549 、HepG2 和MNK45 细胞的凋亡，这种凋亡促进作用呈剂量- 时间依赖关系[1,49-51]。此外，Zheng 等[52]通过构建HPLC 指纹图谱对金钗石斛的成分进行相对定量比较，分析HPLC 指纹图谱和癌细胞抑制活性，结果发现金钗石斛中一些低极性成分对A549细胞具有强抑制作用。

菲类化合物也具有较好的抗肿瘤活性，在体外抗肿瘤活性研究中，化合物coelonin （28）、densiflorol B （47）和cypripedin （48）具有显著抑制MCF-7 细胞的增殖作用，可作为抗肿瘤活性候选药物[21]。lusianthridin （27）和denbinobin （49）对A549 、HL-60 和卵巢癌SK-OV-3 细胞具有细胞毒性且27还显示了抑制Sarcoma180 肿瘤细胞的活性[18]，49还可通过抑制C3 肉毒素底物1 的活性，从而抑制肿瘤趋化因子诱导前列腺癌PC-3 细胞的迁移，表现出抑制癌细胞扩散的作用[53]。联苄类化合物crepidatin （71）、chrysotoxin （72）和moscatilin （69）对人肝癌高侵袭细胞系的增殖具有一定的抑制作用[54]。

2.2 抗衰老

金钗石斛可以清除氧自由基、延缓DNA 损伤、抑制细胞凋亡和改变DNA 甲基化，从而表现出延缓衰老的重要活性。Denham [55]认为自由基是衰老的关键因素，通过研究金钗石斛胶囊灌胃老龄小鼠，发现试验组血清中丙二醛水平下降，清除自由基的超氧化物歧化酶与谷胱甘肽过氧化物酶活力水平升高[56]。金钗石斛中的许多化合物有清除自由基和抗氧化的的活性，且有比维生素C 更有效的1,1- 二苯基-2- 三硝基苯肼自由基清除活性，如confusarin （44）和nobilin D （80）等[22, 26]。dendroflorin （158）有利于降解活性氧，有望作为抗衰老药物[46]。此外，金钗石斛可以保护胃黏膜，调节肠胃蠕动，促进消化液和消化酶的分泌，调节肠的微生态，提高肠的免疫力等，这些可能是延缓与年龄有关的疾病的重要机制[57]。Nie 等[58]认为补阴益气、壮肠胃和健体延寿是金钗石斛治疗阿尔茨海默病（Alzheimer′s disease ，AD ）、高脂血症和糖尿病等老年病的主要作用。金钗石斛抗衰老、治疗老年病的具体机制仍有待进一步探索。

2.3 对神经系统的作用

DNLA 可在体内和体外保护神经元免受损伤。DNLA 对脑内Tau 蛋白的过度磷酸化具有抑制作用，且能够改善脂多糖诱导的大鼠脑细胞凋亡，用金钗石斛处理7 d 可以显著减少海马体周围的凋亡细胞数量[59]。在体外实验中，DNLA 可通过改善神经元的自噬通量来减轻Aβ 25-35引起的轴突损伤[60]。DNLA 可有效改善多种AD 模型中的实验动物的认知缺陷。有研究报道，DNLA 通过抑制内质网应激相关的内质网激酶信号通路，连续抑制Calpain 1 ，GSK-3β 和Cdk5 的活性，从而降低Tau 蛋白的过度 磷酸化，达到改善老龄小鼠的认知障碍，DNLA的这种改善认知障碍效果甚至和二甲双胍的效果相当[61]。此外，DNLA还可调节AD大鼠海马神经元中的α-和β-分泌酶来降低β淀粉样蛋白的形成和折叠，以改善老年小鼠的学习和记忆功能[62]，研究发现金钗石斛黄酮类成分也存在较好的抗AD活性[63]。

DNLA 对慢性应激诱导的大鼠焦虑行为具有改善作用，其作用机制与调节血清中5- 羟色胺系统、抑制下丘脑- 垂体- 肾上腺轴亢进、以及调节γ - 氨基丁酸A 受体和N- 甲基-D- 天冬氨酸受体蛋白的表达有关[64]。DNLA 具有预防由氧化应激引起的各种人类神经系统疾病的潜在作用[65]。

2.4抗白内障的作用

金钗石斛是石斛明目丸、石斛夜光丸等制剂的重要成分。通过将DNLA 和DNLP 分别给药于白内障Wistar 大鼠模型，结果显示均可以升高模型大鼠晶状体中的水溶性蛋白、谷胱甘肽含量及总超氧化物歧化酶的活性，同时降低丙二醛活性，表明金钗石斛总生物碱和粗多糖在体外有一定的抗白内障的作用，且总生物碱的效果优于粗多糖[66]。也有研究发现DNLA 可以通过抑制一氧化氮合酶的表达，对糖尿病性白内障具有显著的治疗作用[67]。

金钗石斛可以调节非蛋白质巯基的含量和白内障晶状体中还原型辅酶Ⅱ的含量，使其恢复至正常晶状体的水平，达到改善白内障的作用效果；此外还能改善由半乳糖性白内障引起总脂类含量降低、总胆固醇含量及脂类过氧化水平升高、总脂类与胆固醇之比明显下降等病理变化[68]。据相关研究，低剂量的金钗石斛脂溶性生物碱可以通过抗氧化损伤的作用促进人晶状体上皮细胞的增殖，抑制晶状体上皮细胞调亡，从而改善白内障[69]。

倍半萜类化合物(+)-(1 R ,2 S ,3 R ,4 S ,5 R ,6 S ,9 R )-3,11,12-trihydroxypicrotoxane-2(15)-lactone （98）、(−)-(1 S ,2 R ,3 S ,4 R ,5 S ,6 R ,9 S ,12 R )-3,11,13-trihydroxy-picrotoxane-2(15)-lactone （99）和(+)-(1 R ,5 R ,6 S ,8 R ,9 R )-8,12-dihydroxy-copacamphan-3-en-2-one （120）对H 2O 2诱导的大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞PC12 细胞氧化损伤表现出显著神经保护活性[31]，且在25 和50μM 的浓度下98和99具有比维生素E 更好的神经保护活性。

2.5降血糖和调血脂

研究发现金钗石斛对多种类型所致的糖尿病都具有一定的保护作用，例如对肾上腺素性高血糖小鼠[70]和四氧嘧啶诱导的糖尿病大鼠均有降血糖作用[58]。临床研究结果表明金钗石斛的不同部位提取物可调节氧化应激反应，降低糖尿病小鼠肝、肾组织的氧化酶活性。除了直接的降血糖作用外，金钗石斛还可以改善糖尿病并发症，如糖尿病肾病和糖尿病视网膜病变[58]。

金钗石斛可以调节血脂并治疗脂肪肝。金钗石斛能降低高脂血症模型小鼠总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇，升高高密度脂蛋白胆固醇，并减轻动脉粥样硬化和调节脂质代谢异常，此外DNLA和DNLP可以改善高脂血症大鼠肝脏组织的脂肪变性[71-72]。

2.6其他作用

金钗石斛还有提高免疫力[73]、抗炎、抗疲劳、保肝护肾和抗氧化等活性。DNLA 可以调节小鼠肝脏脂质代谢基因的表达[74]和保护肝脏免受CCl 4导致的线粒体损伤[75]。此外DNLP 可明显降低非酒精性脂肪肝病大鼠肝脏中CYP2E1 蛋白以及mRNA 的表达，进而改善肝功能和血脂水平，提高过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活力，最终达到有效缓解非酒精性脂肪肝病大鼠症状的作用[76]。DNLA 可有效改善多柔比星肾病大鼠肾纤维化并可保护肾脏功能，其机制可能与抑制PI3K/Akt/HIF-1α 信号通路有关[77]。

金钗石斛中分离的多糖DNPE6（4）在体内具有抗烟草花叶病毒和黄瓜花叶病毒的活性[78]，多糖DNPE6（11）具有抗黄瓜花叶病毒和马铃薯Y病毒的活性[79]，此类成分具有研究和开发抗病毒药物的前景。并且，DNLP可改善多囊卵巢综合症大鼠卵泡发育和抑制卵巢颗粒细胞凋亡以保护来曲唑诱导的多囊卵巢综合征大鼠模型的卵巢[80]。

在一定浓度下，化合物dendronobilin B（90）对舒尼替尼诱导的斑马鱼血管损伤具有显著的改善和保护效果，体现出了较好的促血管生成作用[7]。dendroside A（112）和dendronobiloside A（108）具有提高免疫力的作用，在体外可刺激小鼠T淋巴细胞和B淋巴细胞的增殖[38]。此外化合物64～70对一些植物病原真菌具有广谱抗真菌活性[17]。

3 结语

中国九大仙草有石斛、天山雪莲、三两重人参、百年首乌、花甲之茯苓、深山灵芝、海底珍珠、冬虫夏草以及苁蓉[81]，石斛在此位列首位，可见自古人们就非常看重石斛的功效。如今，传统中药材、药食两用资源以及天然产物的开发利用越来越成为药物研发和食疗保健科研工作者关注的焦点。金钗石斛不仅是一种有着悠久使用历史的传统药食两用资源，而且现代研究也表明其具有多种结构类型的药理活性成分，非常值得继续深入研究和挖掘更为广泛的潜在利用价值。

未来可将金钗石斛活性成分全面、快速、精准地发现以及药理功效的系统作用机制作为研究的重点；结合其活性成分及作用机制，加快相关治疗保健药物的研发，同时可将金钗石斛在护肤明目、功能性食品等方面的应用作为新的开发利用方向。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献（略） 返回搜狐，查看更多