全 文 ：草胡椒属药用植物研究进展
徐 苏 1, 2 ,王明伟 1, 3 ,李 娜 1, 3
( 1. 国家新药筛选中心 ,上海 201203; 2. 中国科学院研究生院 ,北京 100039;
3. 中国科学院上海生命科学研究院药物研究所 ,上海 201203)
摘 要 :草胡椒属是胡椒科第 2大属 ,广泛分布于热带和亚热带地区 ,其多种植物在国内外的各种药志中有抗肿
瘤、抗炎和镇痛等药用记载。近年来关于这类植物中活性成分的研究报道日渐增多 ,在系统搜集整理相关文献报道
的基础上 ,对草胡椒属植物的化学成分以及药理活性进行了综述。
关键词: 胡椒科 ;草胡椒属 ;药理活性
中图分类号: R282. 71 文献标识码: A 文章编号: 0253 2670( 2005) 12 1893 04
Research progress on medicinal plants of Peperomia Ruiz et Pav.
XU Su
1, 2
, W ANG Ming-w ei
1, 3
, LI Na
1, 3
( 1. The National Cente r fo r D rug Scr eening , Shanghai 201203, China; 2. Graduate Schoo l o f Chinese Academ y of Sciences,
Beijing 100039, China; 3. Institute of Materia Medica, Shanghai Institute fo r Bio lo gica l Sciences, Shanghai 201203, China )
Key words: Piperaceae; Peperomia Ruiz et Pav. ; bioactivi ties
草胡椒属又称为椒草属 ( Peperomia Ruiz e t Pav . )是胡
椒科第 2大属。 该属植物为一年生或多年生草本 ,常附生于
树上或石上 ,在世界范围内约有 1 000种 ,广泛分布在热带
和亚热带地区。 我国大陆有 7种和 2个变种 ,生长于东南至
西南部 ,分别是: 草胡椒 P . pellucida ( L. ) Kunth、豆瓣绿
P . tetraphylla ( Fo rst. f. ) Hook. e t Arn.、 石蝉草 P .
d indygulensis Miq.、蒙自草胡椒 P . heyneana Miq.、短穗草
胡椒 P . ducloux ii C. DC.、山草椒 P . nakaharai Hayata、硬
毛草胡椒 P . cavaleriei C. DC. 和毛叶豆瓣绿 P . tetraphy l-
la ( Fo rst. f. ) Hook. et Arn. v ar. sinensis ( C. DC. ) P. S.
Chen et P. C. Zhu、柬埔寨草胡椒 P . leptostachya Hook. e t
Arn. v ar. cambodiana ( C. DC. ) Mer r.。此外 ,台湾省尚分
布 3种 [1]。据《中华本草》记载 ,草胡椒属草药多性凉 ,具有清
热消肿、祛瘀散结、祛风除湿及愈伤止血等功效 ,主治关节
炎、肿瘤、跌打损伤和支气管炎等 [2]。该属植物在我国多种地
方药志中也有药用阐述 ,如《贵州中草药名录》中就记载石蝉
草和短穗草胡椒在当地被作为抗肿瘤药使用。此外。草胡椒
属植物在印度、巴西、东南亚以及非洲许多国家也被收入当
地的传统民间验方。 近年来 ,针对草胡椒属植物的化学成分
和药理活性的研究也时有报道。为了系统深入地对该属植物
进行研究 ,本文根据国内外 10余年来的文献记载将相关研
究进展综述如下。
1 化学成分
到目前为止 ,已有 70余个多种类型的化合物从草胡椒
属植物中分离得到 ,主要为木脂素、聚酮 、苯并吡喃酮、苯并
吡喃、苯醌和苯丙素类化合物等 ,这些成分与研究较为透彻
的胡椒属植物存在较大差异 [3]。以下将从草胡椒属植物中得
到的单体化合物按照结构类型进行介绍。
1. 1 木脂素 ( lig nans):木脂素是指一类由两分子苯丙素 (不
包括多聚木脂素 )碳骨架聚合而成的化合物 ,目前普遍认为
它可能是松柏醇 ( conifery l alcohol)经过氧化 ,游离基聚合而
生成的天然产物。其结构多种多样 ,通常把通过 C8-C8’相连
的结构类型称为木脂素 ,而以其他位置相连的结构类型称为
新木脂素 ( neolignan)。 迄今为止 ,植物化学家已先后从 6种
不同的草胡椒属植物 P . japonica Makino[4 ]、无毛草胡椒 P .
glabella ( Sw. ) A. Die ter[5]、石蝉草 [6]、 P . sui Lin & Lu[7 ]、
短穗草胡椒 [8]和 P . vulcanica Bake r& C. H. Wrigh t [9]中分
离得到 6个裂木脂素草胡椒素 A～ F( peperomins A～ F); 7
个二苄基丁内酯型木脂素 (图 1-Ⅶ ～ ⅩⅢ ) ; 4个二苄基丁二
醇型木脂素 (图 1-ⅩⅣ～ ⅩⅦ ) ; 1个四氢呋喃型木脂素樟树醇
( kusunokinol) ; 3个双四氢呋喃型木脂素: (+ ) -pinor esino l、
(+ ) -sesamin、 yangambin。这些木脂素中最值一提的是裂木
脂素 , 1989年 , Chen等 [4]从台湾产 P . japonica中首次分离
得到该种新型的木脂素骨架 ,至今也只从该属植物中得到 6
个此类化合物 (图 1-Ⅰ ～ Ⅵ ) ,相关的化学合成工作也已经展
开 [10]。
1. 2 聚酮 ( polyketides): 草胡椒属植物中分离得到的这一
类化合物结构中通常含有一个 2-乙酰基 -1, 3-环己二酮的结
构片断及一个长度不等的 ( 12到 20个碳原子 )饱和或者不
饱和脂肪碳链。 2-乙酰基 -1, 3-环己二酮结构片断具有非常
·1893·中草药 Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 36卷第 12期 2005年 12月
收稿日期: 2005-02-13基金项目:国家重大科技专项“创新药物和中药现代化”资助项目 ( 2002AA2Z343A)作者简介:徐 苏 ( 1980— ) ,男 ,安徽宿州人 ,硕士研究生 ,主要从事生物技术与医药方面的研究工作。
* 通讯作者 李 娜 Tel: ( 021) 50801313-194 E-mai l: nli@ mail. s hcnc. ac. cn
独特的波谱学特征: 1 H-NM R谱中 , 1位羟基的氢由于与 1’
位羰基形成氢键而出现在低场 (W11-18) ; 13 C-NM R谱中 , 3
个羰基碳信号分别出现在W195-198( C-1) , 193-206( C-3)和
206-207( C-1’ ) ,而 C-2信号出现在 W110附近 ;紫外吸收图
谱中 ,在 235和 270 nm处有两个强吸收带 ,加入碱后 235
nm的吸收带消失 ,而 270 nm的吸收带增强 ;红外光谱中 ,
共轭羰基出现在 1 665 cm- 1 ,而共轭鳌合羰基出现在 1 550
cm- 1附近。
研究表明 ,此种聚酮化合物在草胡椒属中的量及种类均
较丰富 ,例如从牙买加产 P . proctorii Yuker [3]中分离得到的
化合物 procto riones B、 C和从台湾产 P . sui [7]中获得的 suri-
nones A～ C以及 o leiferinone均属此类。 而从 P . sui [7 ]中获
得的 suranone也可以看作是脂环芳构化的聚酮类化合物。
1. 3 苯并吡喃酮 ( benzopyranones): 从 P . proctorii和 P .
vulcanica中得到了 3个苯并吡喃酮类化合物 procto rione
A[3]、 peperovulcanones A和 B[9]。这些结构与聚酮类化合物
具有一定的相似性 ,如均含有一个长度不等的饱和或不饱和
长链 ;苯并吡喃酮部分可以看作是环化和芳构化的 2-乙酰
基 -1, 3-环己二酮 ;且从 P . proctorii中同时分得这两类化合
物 (图 1-ⅩⅪ、ⅩⅩⅢ 、ⅩⅩⅨ ) ,因此猜测它们在生源上具有一定
的相关性。
1. 4 苯并吡喃 ( benzopy rans ): 1988年 , T anaka等报道从
P . obtusif olia A. Die ter中分离得到 2个苯并吡喃类化合物
pepe robtusin A和 isopepe robtusin A[11 ] ,为一对异构体。 几
乎同时 , Seeram也报道从 P . clusiif olia Jacq. 中获得一个苯
并吡喃类化合物 ,并命名为 clusifolio l[12] ,其结构与 isopeper-
obtusin A相同 ,但核磁共振氢谱及碳谱数据却与 peperob-
tusin A相同。 Seer am的结构鉴定过程及提供的相关信息并
不能充分证明香叶基是与哪个羟基相连而形成六元氧环。反
之 , T anaka等通过芳香环上的氢与酚羟基的氢之间的 NOE
效应证明了香叶基是与异戊二烯基邻位的羟基成环。 因此 ,
从 P . clusiif olia中获得的苯并吡喃应为 peperobtusin A,该
化合物的全合成工作亦已完成 [13]。
1. 5 苯醌 ( quinones):从 P . galioides H. B. K. [14]中得到
了 2个新的对苯醌 ( piper oga lone及 galopiperone)和一个新
的二氢对苯醌 ( hydropiper one)。 而从 P . obtusif olia中得到
的 peper obtusin B[11]为邻苯醌。该属中获得的苯醌类化合物
均有甲基、异戊烯基和香叶基取代。
1. 6 黄酮 ( flav onoids):黄酮类化合物在该属植物中也有发
现 ,例如: 5-羟基 -4’ , 7, 8-三甲氧基黄酮 (图 1-ⅩⅩⅩⅧ )、 5-羟
基 -3’ , 4’ , 7, 8-四甲氧基黄酮 (图 1-ⅩⅩⅪⅩ 、 5-羟基 -4’ , 7-二甲
氧基黄酮 (图 1-X L) [7]和 2’ -羟基二氢查耳酮 (图 1-XLI) [11]。
1. 7 苯丙素类化合物 ( pheny lpr opanoids): 苯丙素类化合物
eugeno l[7]、 dill-apiol、 apio l[15]也分别从 P . sui和 P . pelluci-
da中分离获得。
1. 8 简单酚类化合物 ( pheno ls):还有一些简单的酚类和酚
苷类化合物也被分离得到 ,如 piperogalin [11 ] , [16] , g rifo lic
acid、 g rifo lin[16]、 me thy l ester o f g rifo lic acid [17]、 methy l-
paraben、 salidro side、 vanillic acid [7]、对羟基苯甲酸、邻苯三
酚、对羟基苯乙醇 [8]和 2, 4, 5-三甲氧基苯乙烯等 [15]。
1. 9 萜 类化 合 物 ( terpenoids ): V illegas 等 [17]从 P .
galioedes中分得 2个倍半萜类化合物 epi -T-bisabo lol和
v iridiflor ol。 从 P . sui [7]中也分离得到倍半萜化合物 U-bis-
abo lo l、二萜 ph yto l及三萜 betulinic acid。
1. 10 其他成分: Bayma等 [15 ]从 P . pellucida 中分得一个
二聚的 ArC2类化合物 pellucidin A。
此外 ,植物中一些常见的化学成分在草胡椒属植物中也
有报道 ,如酰胺类化合物 cepha radion B、 N -cis-feruloy ltyr a-
mine、N -trans-feruloy ltyr amine[7] ;甾体及其苷类化合物 β -谷
甾醇、豆甾醇和它们的 3-O-葡萄糖苷 [7 ] ,菜油甾-3, 6-二酮 ,
6, 22-二烯 -3, 5, 8-麦角三醇 [9 ];简单呋喃类化合物 5-羟甲基
糠醛、抗坏血酸 [7]。其他还有脂肪酸酯 me thy l hexdecanoa te,
叶绿素类化合物 phaeopho rbide-a-methyl ester和 meth yl-
21-hydroxy-( 21S) -ph eopho rbide-b[7 ]。从草胡椒属植物分得
的部分化合物结构见图 1。
2 药理作用
草胡椒属草药在许多国家的传统验方中占有一席之地 ,
多用作抗肿瘤、抗炎、镇痛或平喘药。 但是 ,运用现代生命科
学手段对其药理活性进行系统研究的报道还比较少 ,而且也
多集中在粗提物的生物活性研究 ,如对巴西产 P . pellucida
的水溶性提取物开展的抗炎镇痛实验显示 ,该粗提物在 po
200 mg /kg时表现出抗炎作用 ,且证明是通过干扰前列腺素
的合成而产生疗效 ;在醋酸引起的腹痛模型中 ,按 400 mg /
kg给药时出现最佳镇痛效果 ;在热板试验中的最佳剂量为
100 mg /kg ( LD50= 5 000 mg /kg )
[18]。 尼日利亚的研究者也
发现 P . pellucida的甲醇提取物在 po给药 70至 210 mg /kg
时对瑞士小鼠具有显著的止痛效果 [19]。 抗菌试验表明 P .
pellucida 的甲醇粗提物及进一步分离得到的石油醚、二氯
甲烷、醋酸乙酯、正丁醇部分都显示出良好的广谱抗菌活性 ,
其中正丁醇部分活性最好 [20]。对 P . galioides茎叶的甲醇粗
提物也进行了抗菌活性研究 ,发现其对金黄色葡萄球菌和表
皮葡萄球菌有一定的抑制作用 ;在活性指标指导下的分离结
果显示活性部位为包含 g rifo lic acid(图 1-XLVI)和 g rifolin
(图 1-XLⅦ )的部分 ,其最小抑菌质量浓度低于 65μg /
mL[21] ; P . galioides的石油醚提取物对 3种利什曼寄生虫
( Leishmania braz iliensis、 L . chagasi和 L . amazonensis )和
克氏锥虫 Trypanosoma cruz i均有明显的抑制活性 ,而从中
获得的单体化合物 g rifo lin对 T . cruzi表现出良好的活性 ,
piper ogalin(图 1-XLV )对 3种利什曼寄生虫表现出最好的
活性 [16 ];对从 P . galiodes [14]中获得的苯醌类化合物的研究
表明 , hydr opiperone在 25μg /mL时对 3种利什曼寄生虫
(L . braziliensis、 L . donovani和 L . amazonensis)具有抑制
作用。 倍半萜 epi-T-bisabo lo l具有促进伤口愈合的作用 [17 ] ,
并通过构效关系研究猜测甲基环己烯基团和 1’位的羟基是
重要的药效基团。 台湾 P . sui的正己烷粗提物对 HONE-1
和 NUGC-3癌细胞表现出明显的细胞毒性 [7 ]。
·1894· 中草药 Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 36卷第 12期 2005年 12月
图 1 从草胡椒属植物分得的部分化合物结构
Fig. 1 Some compound structures f rom plants of Peperom ia Ruiz et Pav.
·1895·中草药 Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 36卷第 12期 2005年 12月
3 结语
就目前的研究结果而言 ,对草胡椒属植物的化学特性和
药理作用的认识是比较肤浅的。在化学成分研究方面大多集
中在极性较小的部位 ,得到的单体以木脂素居多。 而在这些
木脂素化合物中 ,含有 γ-丁内酯结构片段的也较为多见 ,既
往的构效关系研究提示它是鬼臼毒素的重要药效基团之
一 [22]。 此外 ,近年来的一些实验表明人和灵长类动物体内的
木脂素很可能在某一浓度下通过阻断雌二醇与受体的结合
而发挥对抗雌激素的效应 [23]。 同时 ,越来越多的事实也证明
食用含大量木脂素类化合物的食品会大大降低一些癌症的
发生率 [24]。 随着对草胡椒属植物的了解不断深入 ,它们的活
性成分和作用机制将得到全面的阐明 ,进而为开发抗肿瘤、
抗炎和镇痛新药提供新的思路和方向。
References:
[1 ] Delecti s Flo rae Reipublicae Popularis Sinicia, Agendae
Academiae Sinicae Edi ta. Flora Reip ubl icae Popularis Sin icae
(中国植物志 ) [M ] . Tomus 20. Bei jing: Science Press ,
1982.
[2 ] Edi torial Board of China Herbal, State Administ ration of Tra-
di tional Chines e Medicin e, China. China Herbal (中华本草 )
[M ]. Sh anghai: Sh angh ai Scientif ic and Tech nical Pu blish -
ers , 1999.
[3 ] Seeram N P, Lewis A W , Jacobs H, et al . Proctoriones A—
C: 2-acylcycloh ex ane-1, 3-dione derivatives f rom Peperomia
p roctorii [ J] . J Nat Prod , 2000, 63: 399-402.
[4 ] Chen C M, Jan F Y, Chen M T, et al . Peperomins A, B and
C, n ovel s ecolignans f rom Peperomia japonica [ J] . Heterocy -
cles , 1989, 29: 411-414.
[5 ] Monache F D, Com pagnon e R S. A secolignan f rom Pepero-
mia glabel la [ J]. Phytochemist ry , 1996, 43( 5): 1097-1098.
[6 ] Govindach ari T R, Krishna Kumari G N, Partho P D. Tw o
secolignans f rom Peperomia d indigulensis [ J] . Phytochemis-
tr y, 1998, 49: 2129-2131.
[7 ] Cheng M J, Lee S J, Chang Y Y, et al . Chemical and cyto-
toxic const ituents f rom Peperomia sui [ J] . Phytochem istry ,
2003, 63: 603-608.
[8 ] Li N, Wu J L, Sak ai J, et al . Dibenzybu tyrolactone and
diben zybutanediol lig nan s f rom Peperom ia ducloux ii [ J] . J
N at Prod , 2003, 66: 1421-1426.
[9 ] Mbah J A, Tch uend em M H K, Tan e P, et al . Tw o
ch romon es f rom Peperomia vulcanica [ J ]. Phytochem istry ,
2002, 60: 799-801.
[10 ] Sibi M P, Joshon M D, Punniyam urth y T. Enantios elective
syn thesis of pep eromins A, C, D, and analog s-examinat ion of
dias tereoselectiv e cup rate con jugate addi tions to N -enoyl-4-
diphenylmeth yl-2-oxazolidinonees [ J] . Can J Chem , 2001,
79: 1546-1555.
[11 ] Tanaka T, Asai F, Iinuma M. Ph enolic compounds f rom
Peperomia obtusifol ia [ J ]. Phytochemistry , 1998, 49 ( 11 ):
229-232.
[12 ] Seeram N P, Jacobs H, McLean S, et al . A prenylated ben-
zopyran deriv ative f rom Peperomia clusii fol ia [ J]. Phyto-
chemist ry , 1998, 49: 1389-1391.
[13 ] Tros t B M , Sh en H C, Dong L, et al . Synthesis of chi ral
ch romans by the Pdcatalyzed asymmetric al lylic alklation
( AAA ): scop e, m ech anism, and applications [ J ]. J Am
Chem Soc, 2004, 126: 11966-11983.
[14 ] Mahiou V, Roblot F, Hocquemi ller R, et al . New pren ylated
quinones f rom Peperomia gal ioides [ J]. J N at Prod , 1996,
59: 694-697.
[15 ] Bayma J C, Arruda M S P, Mǜ ller A H, et al . A dimeric
ArC2 compound f rom Pep erom ia pellucid a [ J ]. Phytochemis-
t ry, 2000, 55: 779-782.
[16 ] Mahiou V, Roblot F, Hocquemiller R, et al . Piperogalin, a
new pren ylated diph enol f rom Peperom ia galioid es [ J ]. J N at
P rod , 1995, 58( 2): 324-328.
[17 ] Villegas L F, Marcalo A, Martin J, et al . (+ )-Epi -α-bis-
bolol is the w ound-healing principle of Peperomia gal ioides:
inves tigat ion of the in vivo w ound-h ealing activity of related
terpenoids [ J] . J Nat Prod , 2001 ( 64): 1357-1359.
[18 ] Arrigoni-Blank M de F, Dmi triev a E G, Franzot ti E M, et
al . Anti-inf lammato ry and analgesic aci tvi ty of Peperomia
p ellucida ( L. ) HBK ( Piperaceae ) [ J] . J Ethnopharmacol ,
2004, 91: 215-218.
[19 ] Aziba P I, Adedeji A, Ek or M , et al . Analgesic aci tvi ty of
Peperomia pel lucida aerial parts in mice [J ]. Fitoterap ia ,
2001, 72: 57-58.
[20 ] Khan M R, Om oloso A D. Antibacterial aci tvi ty of
Hygrophila st ricta and Peperomia pel lucida [ J ]. Fitoterap ia ,
2002, 73: 251-254.
[21 ] Lang field R D, Scarano F J, Hei t zman M E, et al . Us e of a
modi fied microplate bioas say m ethod to invest igate an tibacte-
rial aci tvi ty in the Peruvian medicinal plant Peperomia gal i-
ol ides [ J] . J Ethnopharmacol , 2004, 94: 279-281.
[22 ] Bohin L, Borje R. Pod oph yllotoxin derivatives: drug dis cov-
ery and d evelopment [ J ]. Drug Discovery Today, 1996 ( 1):
343-351.
[23 ] Yu P Z, Wang L P, Ch en N Z, et al . Curren t Advances in
res earch of lignans [ J] . Wor ld Notes: Plant Med (国外医药:植物药分册 ) , 1991, 6( 1): 4-8.
[24 ] Ward R S. Lig nan s, neolignans and related compounds [ J].
N at P rod Rep , 1997, 14( 1): 43-74.
刺五加组织培养与细胞工程进展
邢朝斌 ,陈正恒 ,曹 蕾 ,郭 鑫
(华北煤炭医学院 生物科学系 ,河北 唐山 063000)
摘 要: 综述了国内外对刺五加组织培养与细胞工程研究的现状。分别从体细胞胚胎发生的影响因素:外植体的发
育程度和类型、培养基、植物生长调节剂的种类和浓度以及作用特点、体细胞胚胎的形态发生过程与解剖学和人工
种子的包埋与萌发 ;茎尖外植体的离体培养与快速繁殖 ;根癌农杆菌和发根农杆菌对愈伤组织和新生体胚的遗化
转化 ;毛状根培养生产刺五加次生代谢产物的研究现状进行了评述 ,并进一步分析了其中存在的问题 ,提出了一些
建议。
中图分类号: R282. 13 文献标识码: A 文章编号: 0253 2670( 2005) 12 1896 04
·1896· 中草药 Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 36卷第 12期 2005年 12月
收稿日期: 2005-04-20作者简介:邢朝斌 ( 1975— ) ,男 ,河北省定州市人 ,讲师、硕士 ,主要从事药用植物细胞工程的研究。
Tel: ( 0315) 3725859 E-mai l: xing zhb@ mail. edu. cn