第一章　绪论

山蒟（Piper hancei Maxim），又名山蒌，属胡椒科Peperaceae 胡椒属Piper Linn.，一种多年生常绿木质藤本植物，主要分布在我国长江中下游地区及华南各省。具有抗炎止痛、舒筋活络之功效，临床主要用于治疗风湿痛、关节痛、气喘等，为中药海风藤的主要代用品，在浙江、福建、云南、贵州、广东当作石南藤使用。近年农用活性的研究表明，山蒟干燥藤茎和叶的提取物具有明显杀虫活性。

一、胡椒的资源分布及药用种类

1.资源分布

胡椒属植物多为灌木或藤本，全世界约有2000种，主要分布在热带和亚热带地区。我国有本属植物60多种，4变种，近20种作药用，具有较广泛的分布，主产于广东、海南、云南、福建、台湾等南部省区。

2.药用种类

胡椒属药用植物有22种，分别是胡椒（P.nigrum）、荜拨（P.longum）、蒟酱（P.betle）、海风藤（P.kadsura）、石南藤（P.wallichii）、荜澄茄（P.cubeba）、山蒟（P.hancei）、假蒟（P.sarmentosum）、光轴贮叶蒟（十八症，P.boehmeriaefolium var.tonkinense）、毛山蒟（石蒟，P.martinii）、大叶蒟（P.laetispicum）、短蒟（细芦子藤，P.mullesua）、蒟子（大麻疙瘩，P.yunnanense）、毛蒟（毛蒌，P.hongkongense）、假荜拨（长果荜拨，P.retrofractum）、岩参（P.pubicatulum）、毛叶胡椒（玉溪天仙藤，P.puberulilimbum）、华南胡椒（P.austrosinense）、海南蒟（P.hainanense）、思茅胡椒（芦子藤，P.szemaoense）、变叶胡椒（P.mutabile）、小叶爬岩香（P.arboricola）。

二、胡椒属次生代谢产物

Parmar曾对胡椒属植物的化学成分进行综述，总结了近600种化合物。胡椒属植物分离得到多种具有生理活性的化合物，即生物碱、木脂素、新木脂素、丙烯基酚类、萜类、类固醇、内酯、查耳酮、二氢查耳酮、黄酮类和二氢黄酮类。其中，酰胺生物碱、木脂素和新木脂素是该属特征性化学成分。

1.生物碱类

酰胺类生物碱是胡椒属植物的主要生物碱成分，也是研究较早的一类化合物。胡椒碱（piperine）广泛存在于该属植物中，具有抗惊厥和镇静作用。另外，贺启芬等从小叶爬岩香P.arboricola中分离得到的3，4-二甲基苯丙酰胺，药理实验表明其具有镇痛和安定作用。该属的生物碱主要有以下五种结构类型：第一类，哌啶型，如常见的胡椒碱；第二类，吡啶酮型，如从荜拨P.longum分离的荜茇明碱；第三类，吡咯烷型，如从P.trichostachyon中分离的三中脉酰胺；第四类，异丁胺型，如从荜拨中分离的荜茇宁；第五类，阿朴啡型，如从P.auritum中分离的cepharadione A、B，从荜拨中分离的piperolactam A。此外，从本属植物中还分离到个别结构比较特殊的酰胺类生物碱，如从P.trichostachyon中分离的吡咯烷型化合物cyclostachine A、B和异丁胺型化合物cyclopiperstachine，及一个从P.tuberchlatum中分离的双并合吡啶酮类生物碱piperlartinedine。

2.黄酮类

从胡椒属植物中已分离出多种黄酮类成分，有黄酮、二氢黄酮及查耳酮，如从P.sylvaticum，P.petpuloides中分离得到黄酮4'，7-二甲氧基-5-羟基黄酮，3'，5-羟基-4'，7-二甲氧基黄酮，5-羟基-3-4'，7-三甲氧基黄酮及从Piper methysticum中分离的查耳酮flavokawaine。

3.环氧化合物、有机酸及酚类化合物

1969年，S.Takahashi从风藤中分离出一个环氧化合物futoxide，即crotepoxide，该化合物最初从长穗巴豆Croton macrostachys中分离得到，具有显著的抗癌活性。P.Coggon等通过X射线衍射分析确定了该化合物的立体构型，并对其进行了全合成。近年来，对山蒟、Piper clarkii及石南藤的化学研究表明，futoxide也存在于以上植物中。从本属植物中分离出多种有机酸，如从Piper aurantiacum中分离的脂肪酸硬脂酸和软脂酸及从Piper auritum中分离的苯甲酸衍生物piperochromenoic acid和piperoic acid。近来，从Piper clarkii和Piper taboganum中还分离出几个酚类化合物，如3-（4-羟苯基）丙基二十四酸及methyltoboganate。

此外，从本属植物中还分离出一些酯类化合物，如从piper fadyfnii中得到的丁烯羟酸内酯fadenolide及从Piper hookeri中分离的一个较少见的含氯化合物pipoxide。

4.木脂素和新木脂素类

这类化合物为血小板活化因子（PAF）受体拮抗剂，能抑制血小板活化因子与受体的结合，活性强，选择性高。血小板活化因子是近年来发现的一种脂类递质，与风湿、气喘、过敏等疾病有关系。

K.L.Dhar等从P.peepuloide中分离得到了第一个木脂素sesamin。本属植物中分离出的木脂素类化学成分主要为单环氧木脂素类和双环氧木脂素类，及简单木脂素和木脂内酯。如从P.cubeba中分离出的dihydrocubebin，hemiarensin，dihydroclusin，p-O-ethylcubebin，α-O-ethylcubebin等属于单环氧木脂素；从P.sarmentosum中得到的（+）-asarininsesamin，horsfieldin属于双环氧木脂素。从3种本属植物中分得4个简单木脂素。首先在可治疗感冒、肠道疾病的西非里胡椒P.guineese中分得1-hydrocubebin，在P.clusii中也分出了该化合物及1-hydroclusin，并从P.cubeba中得到了3个类似的化合物。木脂内酯（lignanolide）为单环氧木脂素的氧化状态，Konl等从P.clusii和P.cubeba中发现9个该骨架类型的化合物。

胡椒属新木脂素研究始于20世纪60年代末，自从本属植物海风藤P.kadsura中分离出具有拮抗PAF活性的木脂素类化学成分后，对该类化合物的研究得到了重视。到目前为止，已从胡椒属中发现了40多个新木脂素类化合物，多数具有PAF拮抗作用，从木脂素的构效关系看，含呋喃环或双环辛烷类木脂素是值得注意的抗PAF活性成分。本属植物分离出的新木脂素主要为futoenone、苯丙素侧链与苯环直接连接的结构类型Ⅱ、Ⅲ、苯并呋喃类新木脂素、双环辛烷型新木脂素、苯丙素侧链通过氧桥与苯环连接的结构类型。futoenone型：20世纪60年代末，日本学者A.Ogiso从风藤中发现了二烯酮结构的futoenone，并对其进行了全合成；其后，J.Benveniete等对futoenone成功地进行了结构修饰。苯丙素侧链与苯环直接连接的结构类型Ⅱ，Ⅲ：日本学者Takahashi等先后从风藤中发现了一组8-5'连接的化合物；20世纪80年代中期，韩桂秋等以分子生物学为指导，从山蒟（P.hancei）、瓦氏胡椒（P.wallichii）等植物中又筛选出一系列8-5'连接的化合物，其中hancienone、wallichine具有明显的PAF拮抗作用；Green等为寻找抗昆虫化合物，从P.capense中也分出了4个该结构类型的化合物，其中3个为极少见的8-1'位连接的新木脂素。苯并呋喃类新木脂素（benzofuran neolignan）：从风藤及山蒟中发现了13个不同并合位置及氧化程度的α-芳基，3-甲基苯并呋喃新木脂素Ⅳ-Ⅵ，其中的kadsurenone，denudatin B，dlicarin，acuminatin的PAF拮抗活性最好。双环辛烷型新木脂素：近来，对风藤、山蒟进行深入研究，发现了8个双环辛烷型新木脂素Ⅶ，Ⅷ，药理实验表明marcrophyllin型双环辛烷型新木脂素PAF拮抗活性明显。苯丙素侧链通过氧桥与苯环连接的结构类型：从P.capense及樟叶胡椒（P.polysyphorum）中发现了3个分别通过8-O-3及8-O-4'连接的该类型化合物。

三、胡椒属的药理活性与医学应用

胡椒属药用植物用于治疗风寒湿痹，均与PAF拮抗活性有关，PAF为一种内源性脂类介质，是最强的血小板激活剂和血小板聚集诱导剂。1979年经化学鉴定和全合成，确定其结构为1-O-烷基-2（R）-乙酰基-Sn-甘油-3-胆碱磷酸酯［1-O-alkyl-2（R）-acetyl-Sn-glycero-3-phosphorylcholine］。研究表明它通过与受体结合产生生理生化反应，并且R构型的PAF才能产生相关反应。PAF受体可从人体血小板中分离出来，是一种蛋白质。PAF与其特异性受体部位的结合是其产生体外体内活性的关键步骤。PAF拮抗剂可能用于治疗过敏性的呼吸系统疾病、炎症、内毒素、严重烧伤引起的休克、器官移植排斥、牛皮癣、动脉粥样硬化等。因此特异性的PAF拮抗剂作为新药的研究，已成为近十年来国际医药研究的热点之一。

天然的强活性的PAF拮抗剂有两个代表性的化合物，一个是自银杏中分离得到的萜类化合物银杏内酯B（ginkgolide B），一个是自海风藤中分离得到的木脂素类化合物海风藤酮（kadsurenone）。由于这两个化合物的结构中都有呋喃环的存在，因此有人认为作为PAF拮抗剂，呋喃环可能是产生活性的必要部分。在我国医学中，银杏及海风藤皆有治疗哮喘、风寒湿痹、心痛等的记载。

胡椒属草药多味辛、甘，性温，具有祛风湿、强腰膝、补肾壮阳、止咳平喘、活血止痛的功效，主治风寒湿痹、腰膝酸痛、阳痿、咳嗽、气喘、痛经、跌打肿痛等。其中，一些药用植物还有重要的经济价值，如胡椒是很好的调味品，又能温胃散寒、健胃止呕；荜拨、海风藤、山蒟等为名贵的中药材，有镇痛、健胃、抑制血小板活化因子与受体的结合、治疗动脉粥样硬化等效能。

四、胡椒属农用活性研究

胡椒属植物的农用曾有报道：Miyakado等从30种食品香料的研究中发现黑胡椒（Piper nigrum）抽提物对淡色库蚊（Culex Pipiens pallens）幼虫和绿豆象（Callosobruchus chinensis）有很强的毒杀活性。Mark等报道：P.tuberculatum中分离的piplartine、demethoxy可使切叶蚁（Atta cephalotes）拒食，有植物保护作用。Jacobs等从P.amalago中分离的六个生物碱有杀Aedes aegytii幼虫活性。McFerren等从p.piscatorum中分离的piperovatine，pipercallosidine是鱼的麻醉剂。冯岗等采用叶片浸渍法测试胡椒碱及假蒟乙醇提取物对螺旋粉虱成虫和若虫的毒杀活性及杀卵作用。董存柱等研究了山蒟对家蝇（Musca domestica Linaeus）、自纹伊蚊（Aedesalbopictus Sknse）、致倦库蚊（Culex pipiens quinquefasciatus）、椰心叶甲［Brontaspa Longissama（Gestro）］的活性，马浩伟等研究了山蒟对斜纹夜蛾［Spodoptera litura（Fabricus）］和香蕉花蓟马［Thrips hawaiiensis（Morgan）］的活性，并开发出了山蒟甲醇提取物的微乳剂剂型。

五、山蒟的生物活性

目前对山蒟化学成分的研究已有一些报道，其主要成分为木脂素类、酰胺类生物碱等。海风藤中含有海风藤酮（属新木脂类成分），具有很强的抗血小板活化因子作用。据报道，山蒟中含有海风藤酮及其异构体。

1.抗血小板活性

PAF是参与炎症和血小板聚集的磷脂分子，有几项研究报道了从山蒟中筛选出具有潜在抗血小板活性的成分，韩桂秋研究小组报道了山蒟酮B、山蒟酮C、海风藤酮、风藤酰胺是PFA受体拮抗剂，还报道了来自山蒟的乙醇提取物抑制血小板活化因子诱导的兔血小板聚集和PAF诱导的炎症反应。

2.消炎活性

海风藤有消炎活性，市场上通常用山蒟和毛蒟代替海风藤。韩桂秋等报道从山蒟中分离到三个化合物有消炎活性。Kim通过评估LPS激活BV-2细胞（一种小胶质细胞）产生一氧化氮（NO）来评估抗神经炎症的活性，结果表明，海风藤酮具有抗神经炎症作用。

3.抗微生物活性

墙草碱、藜芦酸、β-谷甾醇、胡萝卜苷、豆甾-4-烯-3，6-二酮都是山蒟中发现的化合物，但是从荜澄茄、假荜拨和假蒟发现的这些化合物经测定都有抗微生物活性。墙草碱对单核细胞增多性李司忒氏菌有中等至强的抑制作用，最小抑菌浓度在62.5～125μm/L之间，体外生物测定表明，胡萝卜苷具有抗菌活性；藜芦酸主要对革兰氏阳性菌有抗菌作用。

4.抗氧化剂活性

从山蒟和三七根中分离到的巴豆环氧化合物具有抗氧化活性，Pajak用2，2-联氮基-双（3-乙基）-苯并噻唑-6-磺酸（ABTS），1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）和铁能够降低抗氧化能力（FRAP）试验验证香草酸的抗氧化活性，Yao课题组研究表明丁香酸也具有抗氧化活性。

5.抗癌活性

Do团队报道胡椒碱不仅抑制细胞增殖，而且在转录水平上也抑制HER2基因的表达，并通过caspase-3活化和PARP切割诱导细胞凋亡，并能有效地杀伤乳腺癌细胞。Pradeep等的研究表明，胡椒碱对B16F-10黑色素瘤细胞具有剂量依赖性的抗癌活性，并抑制ATF-2、c-Fos和CREB等转录因子。

6.细胞毒性

通过三种不同的细胞毒性试验，发现aristolactam AⅢa、nigrodine和guineensine对人宫颈癌HeLa细胞具有细胞毒性作用。nigrinodine对CCRF-CEM、H-60、PC-3、P-388、HT-29、A 549和HA22T具有细胞毒性。

7.其他生物活性

retrofractamide A和piperine 对诱导肺伤害的小鼠的D-galactosamine（D-GaIN）/lipopolysaccharide（LPS）有保护作用。guineensine通过抑制体外培养的Hep G2.2.15细胞株，能明显抑制抗HBV作用。chingchengenamide A具有抗抑郁作用。

六、山蒟的应用

山蒟主要用于入药，有行气止痛、祛风消肿之功效，能治风湿性关节炎、腰膝无力、咳嗽气喘等。山蒟生长及攀附能力强，能在较短时间内形成对树干等物体的覆盖，是我国热带、亚热带地区少有的具有较高园林绿化价值的藤本植物，在城市立体绿化，特别是立柱及高架桥墩绿化中具有广泛的应用前景。另外本书作者发现山蒟具有良好杀虫活性，而且杀虫成分含量高，全株都可以作为植物源农药使用，开发应用相对比较容易，有很好的开发利用前景。