大葉蒟根莖提取物中化學成分的結構和藥理作用研究進展

趙梓頤，武佳文，胡仁傳，黃云峰

1 廣西壯族自治區中醫藥研究院廣西中藥質量標準研究重點實驗室，南寧 530022；2 東北農業大學園藝園林學院

大葉蒟（Piper laetispicum）是胡椒科（Piperaceae）、胡椒屬（Piper）植物，又名山胡椒、野胡椒、小腸風，主要分布在我國廣東、廣西、云南及海南省［1］。根據中國植物志所述，大葉蒟為木質攀援藤本，植株可生長至10 m，枝表面無毛；葉片呈革質，其形狀一般為長圓形，葉背面疏被長柔毛；葉脈為羽狀網脈。大葉蒟雌雄異株，花為穗狀花序，與葉對生。《中國壯藥資源名錄》記載，大葉蒟性味辣、熱，主要用于跌打損傷、瘀血腫痛的治療［2］。現代臨床研究［1，3］發現，大葉蒟根和莖中分離得到的大葉蒟素（Laetispicine）有顯著抗抑郁作用。目前對大葉蒟根據提取物中的化學成分及其藥理作用已有部分相關研究，但尚未有系統的歸納總結。現將大葉蒟的化學成分及其藥理作用最新研究進展綜述如下。

1 大葉蒟根莖提取物的化學成分及結構

大葉蒟根莖提取物及其揮發油中均可提出化合物。大葉蒟根莖提取物中的化學成分的種類包括包括酰胺生物堿類化合物、吡咯烷生物堿類化合物、黃酮類化合物及甾醇類化合物；大葉蒟根莖揮發油中化學成分主要為烯萜類化合物。

1.1 基于回流法方法提取的大葉蒟根莖提取物化學成分及結構 大葉蒟根莖提取物中的化學成分包括酰胺生物堿類化合物、吡咯烷生物堿類化合物及甾醇類化合物。潘勝利等［4］將大葉蒟的根和莖通過95 %乙醇回流提取兩次，所得浸膏用乙酸乙酯萃取，經硅膠柱色譜反復分離純化，再應用質譜（Mass Spectrum， MS）、紫外和可見光譜（Ultraviolet and Visible spectrum， UV）、紅外圖譜（Infrared Spectroscopy， IR）和核磁共振波譜法（Nuclear Magnetic Resonance， NMR）鑒定提取的化合物結構，首次分離鑒定得 3 個酰胺生物堿類化合物，并將其命名為大葉蒟素（Laetispicine，1 號單體化合物）、N-異丁基-9-苯基-2E，4E-壬二烯酰胺（15號化合物）和N-異丁基-7-苯基-2E，4E-七碳二烯酰胺（16 號化合物）。同年，靳濤等［5-6］將大葉蒟葉通過回流法提取兩次，所得浸膏一部分用醋酸乙酯萃取，反復硅膠柱層析后一部分用石油醚萃取，再經Sephadex LH-20 和反相硅膠柱層析，另一部分用飽和正丁醇萃取，先經D-101 大孔樹脂洗脫，再經反復硅膠柱層析，最終分離出16個化合物，應用MS、NMR 鑒定化合物結構為酰胺生物堿類化合物8 個（1、4～6 和11～4 號）、黃酮類化合物4 個（25～28 號）和植物甾醇類化合物4 個（29～32 號）。黃酮類化合物主要有胡椒醇（C20H20O6）［5-6］、d-芝麻素（C20H18O6）［5-6］、牡荊苷（C21H20O10）［5-6］及牡荊素-2"-O-β-D-葡萄糖苷（C27H30O15）［5-6］，甾醇類化合物有β-谷甾醇（C29H50O）［5-6，9］、豆甾醇（C29H48O）［5-6，9］、匙葉桉油烯醇（ + ）（C15H24O）［5-6］、正三十二醇（C32H66O）［5-6，9］。其中（2E，4E）-N-異丁基-11-七碳二烯酰胺（13 號）和（2E，4E）-N-異丁基-15-七碳二烯酰胺（14號）是首次分離鑒定得到的天然化合物，短穗胡椒酰胺 A（4號）、Dihydropipercide（11 號）和（ + ）-匙葉桉油烯醇（31號）是從大葉蒟葉片中首次分離得到的。牡荊苷（27號）、牡荊素-2"-O-β-D-葡萄糖苷（28號）和正三十二醇（32號）是從胡椒屬植物中首次分離得到的。

方軍等［7］通過回流法得大葉蒟根和莖的浸膏，加入醋酸乙酯萃取，經反復硅膠柱色譜分離后，依次加入不同比例的石油醚-丙酮洗脫，共分離出6 個化合物，用NMR 法鑒定化合物結構為酰胺生物堿類4個（3、9、10 和12 號）、吡咯烷生物堿類化合物1 個（24號）和黃酮類化合物1個（25號）。其中3號、9號化合物首次分離出并命名為大葉蒟酰胺B（Laetispiamide B）、酰胺生物堿（Pipercallosidine）。董棟等［8］通過回流法制備大葉蒟莖的浸膏，石油醚萃取后經反復柱層析分離，再經高效制備液相色譜法純化，分離出5 個化合物，使用電子轟擊質譜法（Electron impact mass spectrometry，EI-MS）和NMR 鑒定結構為酰胺生物堿類化合物（1～3、11～12 號）。同時又觀察了以胡椒、華南胡椒（Piper austrosineseis）和山蒟（Piper hancei）等為代表的10 種胡椒屬植物中是否含有大葉蒟素和大葉蒟酰胺A，結果顯示10 種植物均不含有上述2 個化合物，由此將大葉蒟素定為大葉蒟特征成分。后續研究［5-6］通過高效液相色譜法測定大葉蒟不同部位中大葉蒟素含量，結果發現大葉蒟素在葉片中含量最高，莖枝和果實次之，但葉片和果實中少量的雜質成分嚴重影響大葉蒟素單體化合物的分離和純化，因此建議在大葉蒟莖枝中提取大葉蒟素。大葉蒟的根中雖然含有大量的活性成分大葉蒟酰胺A，但多為須根，且數量較少，不建議從根部提取大葉蒟酰胺A［4，8］。

羅學軍［9］經回流法得到大葉蒟根莖浸膏，經D101 大孔吸附樹脂柱分離，再經硅膠柱粗分離，Flash 快速制備色譜儀分離出14 個化合物，NMR 鑒定化合物結構為酰胺生物堿類化合物7 個（1～2、7、12～14、18號）、吡咯烷生物堿類化合物5個（19～23號）和植物甾醇類化合物2個（29～30號），經相關譜學對照后發現1-［（2E， 4E， 7E）-9-（3，4-次甲二氧基苯）九碳二烯酰］四氫吡咯（23號）和1-［（2E， 7E）-N-7-（3， 4-次甲二氧基苯）九碳二烯酰］四氫吡咯（21號）與已知化合物大葉蒟酰胺A［（2E， 4E）-N-異丁基-9-（3， 4-次甲二氧基苯）七碳二烯酰胺］和大葉蒟酰胺 B［（2E， 4E， 7E）-N-異丁基-9-（3， 4-次甲二氧基苯）九碳二烯酰胺］接近，差別在于化合物大葉蒟酰胺 A和大葉蒟酰胺 B的1H-NMR中為異丁基質子信號，而23 和21 號化合物為四氫吡咯質子信號，即23和21號化合物為新的酰胺類化合物。

1.2 基于水蒸氣蒸餾法方法提取的大葉蒟根莖提取物揮發油化學成分及結構 董棟等［1］采用氣相色譜-質譜法（GC-MS）對大葉蒟根和莖及同屬植物胡椒的成熟果實—黑胡椒中揮發油成分進行了分析和對比，大葉蒟揮發油中含量較高的前5 位化合物的分子式分別為反式-石竹烯（C15H24）、δ-蓽澄茄烯（C15H24）、γ-古蕓烯（C15H24）、羅漢柏烯（C15H24）、1-甲基-1-乙烯基-2-烯丙基-4-異丙基-環己烷（C15H24）。石竹烯［13］在大葉蒟莖、黑胡椒揮發油中均有較高的含量，分別為12.54 %、29.1 %。δ-蓽澄茄烯在大葉蒟莖中含量也較高，占7.74 %，但在黑胡椒中含量極低（0.44 %）。γ-古蕓烯、羅漢柏烯和1-甲基-1-乙烯基-2-烯丙基-4-異丙基-環己烷次之，但黑胡椒揮發油中并未檢測出該成分。

2 大葉蒟的藥理作用

研究發現，大葉蒟根莖提取物中大葉蒟素具有抗抑郁和鎮痛作用，大葉蒟揮發油中反式-石竹烯具有鎮靜、抗炎和抗氧化作用。

2.1 抗抑郁作用 抑郁癥是一種以慢性消極情緒為特征的心理健康障礙，抑郁癥已成為人類健康和生活質量的主要威脅。患有抑郁癥的人通常會表現出強烈的悲傷、無望和絕望的癥狀，無法在日常活動中體驗快樂、食欲不振、精力不足和有自殺念頭［14］。大葉蒟中特有的大葉蒟素具有抗抑郁活性和抗感傷作用［4，15］，通過小鼠強迫游泳模型試驗和抗抑郁藥理活性跟蹤試驗證明，大葉蒟素具有很好的抗抑郁活性，強度是氟西汀（Fluoxetine）的5 倍，而N-異丁基-9-苯基-2E，4E-壬二烯酰胺（15號）和N-異丁基-7-苯基-2E，4E-七碳二烯酰胺（16 號）化合物的抗抑郁活性略低于氟西汀［4］。

與其他抗抑郁化學成分不同，大葉蒟素的結構是獨特的，沒有環胺或芳香胺。此外，它含有一種在天然產物中很少有的未共軛烯丙基苯基序［16］。XIE等［17］合成了39 種大葉蒟素類似物并驗證了結構-活性關系，通過強迫游泳試驗驗證類似物（N-Isobutyl-11-（4-chlorophenyl） undeca-2E， 4E， 9E-trienamide）為有效、安全的抗抑郁先導化合物。么春艷等［18-19］通過小鼠強迫游泳和懸尾模型試驗證實了大葉蒟素有較好的抗抑郁活性，其抗抑郁機制與一氧化氮通路相關，而與阿片受體和5-HT系統無關。同位素法研究突觸小體對單胺類遞質的再攝取試驗表明，大葉蒟素對三種單胺類神經遞質（NE、5-HT 和DA）有很強的抑制作用。YAO 等［20］通過昆明小鼠強迫游泳模型試驗中驗證了小鼠有劑量依賴性下降表現，說明大葉蒟素具有抗抑郁作用。另外在扭體試驗和福爾馬林試驗結果表明，大葉蒟素可顯著減少昆明小鼠扭體次數，并在第一期福爾馬林試驗中縮短注射足部的舔吐時間，后續研究發現納洛酮（2 mg/kg）預處理不影響大若蒟素的抗創痛效果，由此說明大葉蒟素具有顯著的抗抑郁和抗傷害特性。

王詠等［21］以尾靜脈注射和灌胃兩種方式給藥，發現大葉蒟素主要分布于大鼠的胃、肝和小腸中，屬于較容易跨血腦屏障、難吸收藥物。在低溫和高藥物濃度條件下，大葉蒟素能夠抑制在Caco-2 細胞的轉運，加入P-gp 蛋白抑制劑后藥物吸收分泌都有所增加，由此推測有載體介導了大葉蒟素在Caco-2 細胞的轉運，該載體可能與P-gp 蛋白相互作用。XIE等［17］用20 mmol/L谷氨酸處理PC12細胞，導致細胞損傷甚至死亡，當加入大葉蒟素則可以提高細胞的存活率，尤其是在0.5 μmol/L 時效果顯著，機制為大葉蒟素能顯著抑制損傷PC12 細胞乳酸脫氫酶的釋放，以進而保護谷氨酸損傷PC12 細胞、提高細胞存活率。

大葉蒟乙酸乙酯提取物劑量大于60 mg/kg 時，在昆明小鼠中具有顯著的抗抑郁樣作用［15，22］。XIE等［23］通過Sprague-Dawley 大鼠慢性不可預測輕度應激（CUMS）模型，發現各劑量組（15、30、60 mg/kg-1）提取物能下調炎癥細胞因子（IL-6）并具有抗抑郁作用。在低劑量組中，該提取物能下調凋亡細胞因子（p53）表達；在高劑量組中，提取物能與炎癥細胞因子（TNF-α）協同作用。在各劑量組處理下，腦源性神經營養因子mRNA 上調表達，凋亡細胞因子（caspase-3）mRNA表達下調，其變化趨勢與氟西汀相同，說明該提取物可能代替氟西汀藥物用來治療抑郁的。

WEI 等［11］評估了17 號化合物3-（3′， 4′-亞甲基二氧基-5-三氟甲基苯基）-2E-丙烯酸異丁基酰胺的抗抑郁作用，并研究了抑郁癥的習得性無助（Learned Helplessness）和社會失敗應激模型（Social Defeat Stress model）小鼠模型的潛在機制。在習得性無助模型中，小鼠每天接受60 次連續的電擊試驗，連續試驗3 天，然后進行2 周的給藥和無助行為評估。在社會失敗應激模型中，小鼠每天接受1 次攻擊性CD-1小鼠的反復社交失敗試驗，連續試驗10天，然后進行2周的給藥和一系列行為測序，其中包括社交互動測試。經證實，該化合物能顯著減少習得性無助模型誘導的逃逸失敗次數，同時增加了小鼠強迫游泳試驗中的社交互動率并縮短了不動時間，表明3-（3′， 4′-亞甲基二氧基-5-三氟甲基苯基）-2E-丙烯酸異丁基酰胺具有顯著的抗抑郁作用。大葉蒟中除大葉蒟素外，乙酸乙酯提取物和3-（3′， 4′-亞甲基二氧基-5-三氟甲基苯基）-2E-丙烯酸異丁基酰胺均具有抗抑郁作用。

2.2 鎮痛作用 么春燕等［18］研究發現大葉蒟素在福爾馬林炎性疼痛模型中對疼痛第 Ⅰ 時相（0～10 min）的抑制率達55. 86 %（40 mg/kg，），其鎮痛作用與陽性對照鹽酸嗎啡的抑制率（56. 36 %，5 mg/kg）相近，但在第 Ⅱ 時相中（10～60 min）大葉蒟素任一檢測劑量都未引起小鼠舔足時間的顯著性變化。通過多種動物實驗研究證明大葉蒟粗提物屬于外周鎮痛藥物，單體大葉蒟素具有較強的中樞鎮痛作用，而外周鎮痛活性較弱，小鼠的自主行為和記憶能力沒有受到顯著影響，說明大葉蒟素具有陣痛效果，有可能代謝嗎啡、氟西汀等陣痛藥物［24-25］。

2.3 鎮靜作用 鎮靜是通過使用一些鎮靜藥物，如異丙酚、依托咪酯、氯胺酮和芬太尼等，來減少患者的躁動或煩躁［26-27］。但以往臨床常用的鎮靜藥物常可導致心理和身體依賴，不安、失眠、抽搐，慢性劑量導致死亡等不良反應發生情況較多［28］。唇形科羅勒（Ocimum basilicum）、菊科Baccharis uncinella 和香澤蘭（Chromolaena odorata）植物精油中的主要化合物為β-石竹烯。研究［29］發現，200 mg/kg 羅勒精油使小鼠張開雙臂的時間顯著增加、運動能力顯著下降；50 和100 mg/kg 的Baccharis uncinella 精油顯著增加了小鼠的睡眠時間，尤其是100 mg/kg 精油的鎮靜效果與處方藥地西泮片相當［30］，說明以上兩種植物精油對小鼠起到鎮靜作用。GODFRIED 等［31］通過咖啡因預激小鼠試驗，即注射咖啡因以誘導小鼠興奮，之后再注射香澤蘭精油，研究發現小鼠的運動能力仍顯著下降，說明β-石竹烯氧化物是一種有效的中樞神經系統抑制劑。因此，推測大葉蒟精油中的β-石竹烯可能有鎮靜作用，但其具體作用機制尚需進一步研究。

2.4 抗炎作用 炎癥是由病原體或組織損傷引起的身體防御反應［32-33］。亞美尼亞高地牛至（Origanum vulgare of the Armenian highlands）精油中主要成分為石竹烯和β-氧化石竹烯，MOGHROVYAN等［34］通過福爾馬林試驗驗證了該精油具有顯著的抗炎作用；通過甲基-噻唑基-四唑測定法分析細胞活力結果顯示，培養基中2.0 μL/mL 精油在HeLa 和Vero 細胞中的細胞毒性約為60 %。柯柏膠樹（Copaifera langsdorffii）精油中含有豐富的β-石竹烯，GUSHIKEN 等［35］以雄性Wistar 大鼠為切口模型，通過對皮膚樣本進行宏觀、組織學分析，表明β-石竹烯處理的傷口有宏觀的收縮。通過免疫組織化學和生化分析，發現β-石竹烯使IL-10 和GPx 水平升高，促炎分子水平降低（TNF-α、IFN-γ、IL-1β 和IL-6）。炎癥機制對于皮膚傷口的正確愈合至關重要，IL-1β、 IL-6 和TNF-α 促炎細胞因子參與細胞分化和增殖，協調肉芽組織的合成，血管生成，再上皮化和膠原重塑機制［36］。此外，這些細胞因子與IFN-γ相關，以增強傷口處白細胞的遷移和增殖，改善壞死組織的清創和抗原的吞噬［37］。由此可知，β-石竹烯能夠通過抗炎以促進皮膚傷口愈合，推測大葉蒟中石竹烯同樣也具有抗炎作用。

2.5 抗氧化作用 β-石竹烯具有很強的清除羥基自由基和超氧陰離子的活性。沉香（Aquilaria crassna）［38］揮發油中的β-石竹烯為重萜類化合物，具有很強的抗氧化活性。古巴香脂樹（Copaifera religiosa）中β-石竹烯（430 mg/kg）能夠恢復關節炎肝臟中活性氧含量，減少谷胱甘肽含量［39］。

綜上所述，大葉蒟根莖提取物和揮發油中化學成分主要有酰胺生物堿類化合物、吡咯烷生物堿類化合物、甾醇類化合物及萜烯類化合物。大葉蒟中大葉蒟素的藥理作用主要為抗抑郁和鎮痛作用，揮發油化學成分主要為石竹烯，可能有鎮痛、抗炎和抗氧化等作用。目前對大葉蒟的藥理作用相關研究較為淺顯和零散，后續應進一步對大葉蒟藥理作用進行深入研究。