环烯醚萜（Iridoids）是一类特殊的单萜类化合物，其基本骨架为蚁臭二醛的缩醛衍生物，从结构上看，为环戊烷骈吡喃环型单萜，如果环戊烷开裂，则生成裂环环烯醚萜。它们常存在于缬草科、茜草科、玄参科和唇形科，具有抗炎、降血糖、神经保护等多种生物活性。本文综述了近20年来败酱属植物环烯醚萜类化合物的研究进展，并对其活性成分及其作用机制进行了综述。到目前为止，共鉴定出115种环烯醚萜类化合物，其中48种具有广泛的生物活性，主要表现为抗炎、抗肿瘤和神经保护作用。MAPK、NF- κB和JNK信号通路的相关机制。综述环烯醚萜类化合物及其活性，为开发利用败酱属中环烯醚萜类化合物提供依据。
该成果以“Iridoids and active ones in patrinia: A review”为题发表于中科院四区期刊Heliyon杂志(IF 3.776)。
Introduction
环烯醚萜类化合物是一类具有重要药用价值和广泛生物活性的单萜类化合物，基本母核为环戊烷骈吡喃环，若环戊烷开裂，则生成裂环环烯醚萜。由于环戊烷的形成需要特殊的酶，因此此类化合物存在于特定植物中，如茜草科、败酱科、玄参科等。根据组成环烯醚萜碳原子的个数不同，可将环烯醚萜分为 C-8 骨架，C-9 骨架，C-10 骨架，C-13 骨架，C-14 骨架及 C-19 骨架，大多在 C1位置上与糖连接形成环烯醚萜苷类存在于植物体内。据不完全统计，从天然植物中分离鉴定出约800个环烯醚萜类化合物，大部分为其苷类，非苷类环烯醚萜仅60余个，裂环类环烯醚萜30多个。
败酱属植物有很高的食用和药用价值。它们的嫩叶或花芽在中国的一些地区被烹调和作为蔬菜使用，例如，黄花败酱（Patrinia scabiosaefolia Fisch. ex Trev.），白花败酱（P. villosa Juss.）以及斑花败酱（P. punctiflora Hsu et H. J. Wang）等。《本草纲目》：“败酱，善排脓破血，故仲景治痈，及古方妇人科皆用之”。现代医学证实败酱属植物具有抗菌、抗肿瘤、保肝利胆和提高免疫力等多种药理作用。环烯醚萜类化合物为败酱属主要活性成分之一，因此本文对败酱属中环烯醚萜类化合物结构进行归类总结以及针对其具有的生物活性及其作用机制进行相关综述，以期为其利用提供依据。
Iridoids from patrinia
目前，从败酱属植物中分离鉴定出115个环烯醚萜类化合物。主要是环戊烷骈吡喃型（H-5/H-9β骈合)环烯醚萜，根据环戊烷及吡喃环上是否含有双键、双键的位置以及数目分为5种结构类型（图1 Groups 1-5）；当环戊烷裂开，便形成裂环环烯醚萜（图1 Groups 6-8）；还有部分环烯醚萜形成氧桥或吡喃环断裂形成化合物（图1 Groups 9-10），以及形成二聚环烯醚萜等。败酱属中环烯醚萜的取代基主要有异戊酰基 (isovaleroxyl)、3-羟基异戊酰基（3-hydroxylisovaleroxyl）、3-甲基巴豆酰基（3-methylcrotonyl）、3,4-二甲基巴豆酰基（dimethylcrotonyl）等，以及乙酰基 (acetoxyl)、乙基(ethyl）、正丁基（butyl）等（图2）。败酱属中环烯醚萜以游离形式和苷的形式存在，成苷的糖主要是β-葡萄糖(β-Glucose)、β-芹菜糖（β-apiofuranosyl）等（图3）。
图1败酱属环烯醚萜基本骨架
Fig. 1 The basic skeleton of the iridoid terpene from the Patrinia
图2败酱属中环烯醚萜取代基
Fig.2 Structure diagram of iridoid substituents from the Patrinia
图3 败酱属中环烯醚萜苷的糖类
Fig.3 Sugars of Iridoids from the Patrinia
Active iridoids and their mechanisms inpatrinia genus
有48个化合物具有多种生物活性，活性环烯醚萜主要存在于黄花败酱、白花败酱和岩败酱等败酱属植物中，具有抗炎、降血糖、神经保护以及细胞毒等活性（图4，表1）。不同环烯醚萜由于基本骨架不同或取代基的差异，具有不同的生物活性与剂量依赖性，各个活性环烯醚萜及活性分布如图4A, B所示。
表1 败酱属中活性环烯醚萜类化合物
Table 1 Active iridoids in Patrinia
(A)
(B)
图4(A)败酱属环烯醚萜化合物的生物活性(柱状条的长度表示具有该生物活性的化合物的数量)。(B)环烯醚萜生物活性的关系网络(黑色数字表示化合物编号，内圈区域的大小表示化合物的生物活性丰度，外框表示生物活性，每条边线表示相应的化合物和生物活性）。
Fig.4 (A) Bioactivity of iridoid compounds of the Patrinia genus (the length of the column indicates the number of compounds with that bioactivity). (B) A network of relationships of iridoid bioactivity (the black numbers represent the compound No, the size of the inner circle area represents the biological activity abundance of the compound, the outer frame represents the biological activity, and each side line represents the corresponding compound and biological activity).
Concluding remarks and prospects
环烯醚萜类化合物在败酱属中分布广泛，集中于黄花败酱、白花败酱、岩败酱等不同的种；具有抗炎、神经保护、抗肿瘤、抗真菌、病毒等多种生物学作用。目前也有环烯醚萜类提取物作为保健品销售。由于特殊的半缩醛结构，环烯醚萜化合物特别不稳定，在物理和化学条件下会降解开环。因此，也阻碍了对其活性和功能的研究。近年来，随着提取方法和贮存条件的不断改进，越来越多的环烯醚萜类化合物被发现，对它们的功能研究也成为天然产物的新热点。然而，目前对于环烯醚萜类化合物的研究大多还停留在对其结构的确定和对某些活性的分析。对于环烯醚萜化合物的构效关系、生物活性等方面缺乏系统的研究。因此，通过对已知环烯醚萜结构和功能的分析和对比研究，可以更好地推断出其主要活性作用基团和作用特点，也为化学修饰和新药开发提供有效的数据支持。