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Advances in studies on new natural antibacterial compounds in China

我国天然抗菌药物研究进展



全 文 :我国天然抗菌药物研究进展①
张前军1, 2, 杨小生23 , 郝小江2
(11 贵州大学理学院, 贵州 贵阳 550025; 21 贵州省、中国科学院天然产物化学重点实验室, 贵州 贵阳 550002)
摘 要: 综述了我国 2001 年以来从天然产物中发现的具有抗菌、杀菌活性的新化合物, 主要有萜类、黄酮类、生物
碱类、甾体、酚类、皂苷等化学成分, 并归纳了其生物活性研究结果, 为新药的研究与开发提供参考。
关键词: 天然药物; 抗菌活性; 萜; 生物碱
中图分类号: R 286181   文献标识码: A    文章编号: 0253- 2670 (2008) 02- 0304- 05
Advances in stud ies on new na tura l an tibacter ia l com pounds in Ch ina
ZHAN G Q ian2jun1, 2, YAN G X iao2sheng2, HAO X iao2jiang2
(11 Science Co llege of Guizhou U niverisity, Guiyang 550025, Ch ina; 21 Key L abo rato ry of Chem istry fo r N atural
P roducts of Guizhou P rovince and Ch inese A cadem y of Sciences, Guiyang 550002, Ch ina)
Key words: na tu ra l p roducts; an t ibacteria l act ivity; terpene; a lkalo id
  天然抗菌物质普遍存在于动植物中, 许多活性成分是新
药研究与开发的先导化合物。随着我国天然药物研究不断深
入, 越来越多抗菌、杀菌活性成分被发现, 包括抗菌肽、萜类、
黄酮类、生物碱类、木脂素、酚类、皂苷和新型结构的活性成
分, 天然抗菌、杀菌活性成分的来源也越来越广泛。检索国内
外期刊, 按照结构类型对 2001 年来我国学者从中国天然产
物中新发现具有抗菌、杀菌活性成分进行综述, 为新药的研
究与开发提供参考。
1 萜类
111 单萜类: 从紫葳科角蒿属植物裂叶波罗花 Incarv illea
d issectif oliola Q 1 S1 Zhao 中分得 1 个新萜苷 dissecto l A
(É ) , 在琼脂扩散实验中, 以利福平为阳性对照, 对肺结核杆
菌显示中等强度的抑制活性 [1 ]。
112  倍半萜类: 大花金挖耳 Carp esium m acrocep ha lum
F ranch1 et Sav1 是菊科中杀菌活性较强的一种植物, 从中分
得的倍半萜内酯糖苷化合物 2Α2O 2Β2D 2吡喃葡萄糖25a, 11aH
桉烷24 (15) 2烯212, 8b2内酯 (Ê )和已知的该类化合物依瓦菊
林 ( ivalin, Ë )、telek in (Ì ) 及天名精酮、天名精醇对大肠杆
菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌均具抗菌活性 [2 ]。从西北风毛
菊 S aussu rea p etrov ii L ip sch1 中首次分离得到 2 个新的桉
烷型倍半萜酯西北风毛菊素 (petroviin)A (Í ) 和西北风毛菊
素B , 具有抗菌及抗肿瘤作用[3 ]。从假橐吾 L ig u lariop sis
sh ichuana Y1 L 1 Chen 全草中分离得到的倍半萜化合物 1b,
10b2环氧23a2当归酰氧基29b2乙酰氧基28a, 11b2二羟基蜂斗
菜内酯 (Î )、1b, 10b2环氧28, 122二羟基23b2乙酰氧基29b2当
归酰氧基艾里莫芬烷27 (11) 2烯28, 122二半缩酮 (Ï )、32乙酰
氧基292当归酰氧基21, 102环氧282羟基艾里莫芬烷27 (11) 2
烯28 (12) 2内酯 (Ð ) 和 32千里光酰氧基21, 102环氧282羟基艾
里莫芬烷27 (11) 2烯28 (12) 2内酯 (Ñ ) 对枯草牙孢杆菌、金黄
色葡萄球菌显示中等强度抗菌活性 [4, 5 ]。从蟹甲草属植物兔
儿风蟹甲草 Cacalia a insliaef lora (F ranch1) H and12M azz1
分离得到 4 个新的艾里莫芬烷型倍半萜类化合物 3b2an2
geloyloxy28a2hydroxy26b2m ethoxyeremoph il27 (11) , 9 (10) 2
dien28, 122o lide (Ò )、3b2angeloyloxy26b, 8a2dihydroxy ere2
moph i 127 (11) , 9 (10) 2dien28, 122o lide (Ó )、3b2angeloyloxy2
82oxo2eremoph ila26, 92dien2122o ic acid 和一个已知倍半萜类
化合物 3, 82oxo2eremoph ila26, 92dien2122o ic acid 均对枯草
芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌显示弱抗菌活性 [6 ]。自天名精属
烟管头草 Carp esium cernuum L 1 的根中分离得到 1 个新桉
烷倍半萜内酯 132hydroxy24aH 2eudesm an25, 7 (11) 2dien212,
8b2o lide (ÒÊ ) , 对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌显示中等
强度抗菌活性[7 ]。从网纹斑褶菌 P anaeolus retirug is F r1 Gill
的菌丝中分离得到两个新的隐环伞烷型 ( illudane) 倍半萜化
合物 paneo lic acid 和paneo lilludin ic acid, 对金黄色葡萄球菌
有抑制活性[8 ]。从高原植物椭圆叶花锚H alen ia ellip tica D 1
Don 中发现两个新的倍半萜化合物 halen in A (ÒË ) and
halen in B , 显示出强的抗菌和抗肿瘤活性 [9 ]。化合物É~ ÒË
的结构式见图 1。
113 三萜类: 采用活性跟踪的方法对无柄新乌檀N eonau2
clea sessilif olia (Roxb1) M err1 枝干的乙醇提取物进行结核
杆菌活性检测, 结果表明, 蒽醌大黄酚对结核杆菌具有一定
的抑制效果, 用量在 2 Λg 时出现抑菌圈, 新化合物 3Β, 6Α,
21Β, 232tetrahydroxy2122o leanen2282o ic acid 与 3, 42二羟基
苯甲酸具有微弱的抑制活性 [10 ]。
·403· 中草药 Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs 第 39 卷第 2 期 2008 年 2 月
① 收稿日期: 2007206207
基金项目: 国家自然科学基金项目 (30460150)
作者简介: 张前军 (1965—) , 女, 黑龙江省同江市人, 博士, 副教授, 从事天然产物化学研究方面工作。 E2m ail: qian junzhang@ 126. com3 通讯作者 杨小生 T el: (0851) 3805459 Fax: (0851) 3805459 E2m ail: yang- x iao sheng@yahoo. com
图 1 化合物É~ ÒË 的结构
F ig. 1 Structures of compounds É —ÒË
  从毛裂蜂斗菜 P etasites tricholobus F ranch1 中分离得到
两个乌苏烷型三萜 petatricho l A ( ÒÌ ) 和 petatricho l B
(ÒÍ ) , 对枯草杆菌具强的抗菌活性[11 ]。从中华青荚叶 H el2
w ing ia ch inensis Batal1 地上部分的醋酸乙酯部位分离得到 3
个新三萜化合物 ch ineno ls A (ÒÎ )、B (ÒÏ )和C (ÒÐ ) , 均具抑
菌活性[12 ]。从西北风毛菊S aussu rea p etrov ii L ip sch 分到两个
蒲公英烷型三萜 taraxast2202ene23b, 302dio l (ÒÑ ) 和 20a, 21a2
epoxy2taraxastane23b, 22a2dio l (ÒÒ ) 具有强的抗菌及抗肿瘤
作用[13 ]。从土槿皮 P seud olarix kaem pf eri Go rd1 得到具有两
个新颖结构的三萜 isoop seudo larifu ro ic acids A (ÒÓ ) 和B
(ÒÒÊ )对革兰氏阴性和阳性菌均有强抑制活性[14 ]。
从毛茛科植物甘青铁线莲C lem atis tang u tica (M axim 1)
Ko rsh1 中得到 2 个有抗菌活性的三萜皂苷, 常春藤皂苷元
32O 2Α2L 2阿拉伯吡喃糖苷2282O 2Α2L 2吡喃鼠李糖酯 (ÒÒË ) 和
常春藤皂苷元 32O 2Β2D 2吡喃葡萄糖基2(1→4) 2Α2L 2阿拉伯吡
喃糖苷2282O 2Α2L 2吡喃鼠李糖酯 (ÒÒÌ ) , 对酿酒酵母有显著
的抗菌活性 (M IA = 2. 5 Λgödisc ) , 对 P enicillium avella2
neum、U C24376、光滑念珠菌、白色毛孢子菌和 Py ricu laria
ary z ae 有中等强度的抗菌活性 (M IA = 10 Λgödisc) [15 ]。
常英等[16 ]对从条纹拟海牛提取的新化合物 ph ilinop side
E (ÒÒÍ )进行抗真菌活性研究, 结果显示对白色念珠菌、新生
隐球菌、热带念珠菌、近平滑念珠菌、申克氏孢子丝菌、烟曲
霉菌、红色毛癣菌体均表现出了抗菌活性,M IC 值为 16~ 28ΛgömL , 尤其对临床常见深部感染菌白色念珠菌显示了较强
的抗菌活性, N IC 值为 16 ΛgömL , 并且 ph ilinop side E 与现
在使用的抗真菌药有不同的化学结构。化合物ÒÌ~ ÒÒÍ 的
结构见图 2。
114 环烯醚萜: 从岩败酱 P atrin ia rup estris (Pall1) Juss1 的
根中分离得到两个新的环烯醚萜类化合物 Irido ids I(ÒÒÎ )
和 Irido ids Ê (ÒÒÏ ) , 具有强抑菌活性[17 ]。结构式见图 3。
2 生物碱
从百合科植物滇黄精 P oly g ona tum k ing ianum Co ll1 et
H em sl1 中分得 1 个新吲哚里西酮滇黄精酮 (k inganone,ÒÒÐ ) 和 32乙氧基 5, 6, 7, 82四羟基吲哚里西酮 (ÒÒÑ ) , 在琼
脂扩散试验中, 以利福平和两性霉素B 为对照, 发现它们有
较弱的抗细菌和抗真菌活性[18 ]。张韶瑜等[19 ]从东北鹤虱
L app u la ech ina ta Gilib1 正丁醇提取物中分离出一个新喹酮
类生物碱, 鉴定为 82甲氧基242喹酮222羧酸 (ÒÒÒ ) , 对铜绿假
单胞菌、肠致病性大肠埃希菌、肺炎克雷伯氏菌及表皮葡萄
球菌具有抗菌活性。金莲花 T rollius ch inensis Bunge 的乙醇
提取物中分离得到一个新生物碱 t ro lline (ÒÒÓ ) 对呼吸道细
菌如金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌和克雷伯氏肺炎菌有较强
抑制活性, 同时具有一定的抗病毒活性[20 ]。化合物ÒÒÐ~ÒÒÓ 的结构见图 4。
3 黄酮
赵鑫等[21 ]从短肋羽藓 T hu id ium kaned ae Sak1 中分离
得到一个具有抗菌活性的黄酮类化合物 thu idin in É。体外
活性测试表明, 从瑞香狼毒 S tellera cham aejasm e L 1 的根中
分离的 4, 4″, 5, 5″, 7, 7″2hexahydroxy23, 3″2biflavanone 和
p ino resino l 有抗菌活性[22 ]。
·503·中草药 Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs 第 39 卷第 2 期 2008 年 2 月
图 2 化合物ÒÌ~ ÒÒÍ 的结构
F ig. 2 Structures of compounds ÒÌ —ÒÒÍ
图 3 化合物ÒÒÎ、ÒÒÏ 的结构
F ig. 3 Structures of compounds ÒÒÎ and ÒÒÏ
图 4 化合物ÒÒÐ~ ÒÒÓ 的结构
F ig. 4 Structures of compounds ÒÒÐ —ÒÒÓ
  曹爱梅等[23 ]从苦参S op hora f lavescens A it1 的根中分离
得到两个新黄烷醇 (2R , 3R ) 282lavandu lyl22′2m ethoxy25, 7,
4′2t rihydroxyflavanono l (ÒÒÒÊ ) 和 82lavandu lyl25, 7, 4′2t ri2
hydroxyflavono l (ÒÒÒË ) 对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌
的抑制作用与氯霉素相当。
从大戟科植物山麻杆A lchornea d av id ii F ranch1 叶和枝
分得 1 个具有抗菌活性的新黄酮醇苷 iso rham netin232O 2Β2
D 2xylo side (ÒÒÒÌ ) , 抗菌试验显示对金黄色葡萄球菌、枯草
芽孢杆菌和荧光假单胞菌等细菌和白色念珠菌、黑曲霉菌和
红色毛癣菌等真菌的M IC 均为 50 m gömL [24 ]。
从缢苞麻花头 S erra tu la strang u la ta Iljin 的地上部分分
离得到两个新黄酮苷 3, 5, 62三羟基24′2甲氧基黄酮272Β2D 2
葡萄糖苷 (ÒÒÒÍ ) 和 3, 5, 62三羟基24′2甲氧基黄酮272Β2D 2半
乳糖苷对金黄葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌均有较强
的抑菌活性[25 ]。化合物ÒÒÒÊ~ ÒÒÒÍ 的结构见图 5。
4 甾体
从真菌 412 的代谢产物中分离出具有抗耐药绿脓杆菌
活性的麦角甾醇类新化合物Ò 412 (ÒÒÒÎ ) , 质量浓度为 5
m gömL 时, 纸片法测抗绿脓活性, 抑菌圈为 16 mm [26 ]。
从薯蓣科福州薯蓣D ioscorea f u tschauensis U line ex R 1
Knuth 的根茎中分离到 2 个新孕甾烷苷类化合物 16Α2甲氧
基23Β2[ (O 2Α2L 2吡喃鼠李糖基2(1→2) 2O 2[ Α2L 2吡喃鼠李糖
基2 ( 1 → 4) ]2Β2D 2吡喃葡萄糖基) 氧代 ] 孕甾252烯2202酮
(ÒÒÒÏ ) 和 212甲氧基23Β2[ (O 2Α2L 2吡喃鼠李糖基2(1→2) 2O 2
[ Α2L 2吡喃鼠李糖基2(1→4) ]2Β2D 2吡喃葡萄糖基) 氧代 ]孕
甾25, 162二烯2202酮 (ÒÒÒÐ ) , 发现它们在体外对植物致病性
·603· 中草药 Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs 第 39 卷第 2 期 2008 年 2 月
真菌 Py ricu laria ory z ae 有抑制活性, 同时还分离到 2 个新呋
喃甾醇苷 dio sco reside E (ÒÒÒÑ ) 和 p rto togracillin (ÒL ) 对植
物病原菌有抗菌活性, 对 K562 癌细胞株也有细胞毒活
性[27, 28 ]。  
  南川鹭鸶草 D iu ran thera inarticu la ta W ang et K1 Y1 L ang 根部的甲醇提取物中分离得到大叶吊兰苷A (ÒLÉ ) ,鹭鸶草苷A、B、F (ÒLÊ~ ÒLÌ ) 对白色假丝酵母的生长有抑制作用, 化合物ÒLÉ~ ÒLË 对丝状真菌黑曲霉的生长有抑制作用[29 ]。化合物ÒÒÒÎ~ ÒLÌ 的结构见图 6。5 其他
图 5 化合物ÒÒÒÊ~ ÒÒÒÍ 的结构
F ig. 5 Structures of compounds ÒÒÒÊ —ÒÒÒÍ
图 6 化合物ÒÒÒÎ~ ÒLÌ 的结构
F ig. 6 Structures of compounds ÒÒÒÎ —ÒLÌ
  从天南星科植物半夏 P inellia terna ta (T hunb1) B reit1
中分得 1 个新的抗菌脑苷半夏苷 p inello side (XLV ) , 抗菌实
验表明该化合物对枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉和白色
念珠菌都有抑制作用,M IC 分别为 20、50、30、10 m gömL [30 ]。
从海洋细丝状真菌 K essleriela sp1 YS4108 中分得 1 个
新的具有抗菌活性的代谢物 keisslone (XLÎ ) , 对白色念珠
菌、红色毛藓菌和黑曲霉的M IC 分别为 50、70、40 ΛgömL [31 ]。
从福建红树林生态区生长的秋茄树 K and elia cand el (L 1)
D ruce 的腐败叶子内生真菌D iap orthe sp 1 中分离得到一个新
化合物 diapo rthelactone (XL Ï ) 和两个已知化合物 72
m ethoxy24, 62dim ethyl23H 2isobenzofuran212one 和m ycoep 2
oxydiene, 具有抗菌活性和强抗肿瘤活性[32 ]。狗牙根Cy nod on
d acty lon (L 1) Pers1 叶的内生真菌丝的培养液中得到新的二
苯甲酮类化合物 rh izocton ic acid (XLÐ ) 和monom ethylsu2
loch rin (XLÑ ) 以及 ergo stero l 和 3b, 5a, 6b2t rihydroxyer2
go sta27, 222diene, 对幽门螺旋杆菌有抑制活性[33 ]。 从海洋红藻松节藻 R hod om ela conf ervoid es (H uds1)Silva 的甲醇提取物中分离得到的溴苯酚类化合物 32bromo242[ 2, 32dibromo24, 52dihydroxyphenyl ] m ethyl252(ethoxym ethyl) 1, 22benzenedio l (L )、32bromo242[ 2, 32dibro2mo24, 52dihydroxyphenyl ]m ethyl252(m ethoxym ethyl) 1, 22benzenedio l (L I)、4, 4′2m ethyleneb is (5, 62dibromo21, 22ben2zenedio l) (L II) 和 bis ( 2, 32dibromo24, 52dihydroxybenzyl)ether (LË ) , 其中L 为新化合物, LË 抗菌活性最强 (对 5 种革兰氏阳性菌和阴性菌)M IC 小于 70 m gömL , L~LÊ 有中等抗菌活性[34 ]。化合物XLÍ~LË 的结构见图 7。6 结语由于细菌耐药性的出现, 需要不断开发新结构的抗生素。我国具有物种丰富的天然资源, 充分利用天然杀菌、抗菌活性物质资源, 从中获得有效成分并进行结构鉴定, 或以其为先导物进行结构修饰, 开发活性更强的抗菌药物, 对新药研究与开发具有重要意义。
·703·中草药 Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs 第 39 卷第 2 期 2008 年 2 月
图 7 化合物 XL V~LË 的结构
F ig. 7 Structures of compounds XL V—LË
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·803· 中草药 Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs 第 39 卷第 2 期 2008 年 2 月