曼陀羅化學成分及生物活性研究進展

李希珍，張浩，王翠竹，盧丹

(吉林大學，長春 130000)

曼陀羅(DaturastramoniumL.)為茄科曼陀羅屬1年生直立草本植物，又名醉心花、狗核桃等。曼陀羅原產于熱帶及亞熱帶地區(qū)，廣布于全國各地，喜溫暖、向陽及排水良好的砂質土壤，在我國常見的有曼陀羅(D.stramoniumL.)、毛曼陀羅(D.innoxiaMill.)、白花曼陀羅(D.metelL.)3種。全株有劇毒，其葉、花、籽均可入藥[1]?，F(xiàn)代醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)，曼陀羅具有多種生物活性，可廣泛應用于醫(yī)學等領域。此外，曼陀羅由于自身理化性質的特點，如種子中的含油量(21.40wt%)、酸值(7.93mg KOH/g)、壓榨油中脂肪酸成分等，有望成為制備生物柴油的原料[2]。本文通過對其化學成分及生物活性的闡述，對曼陀羅開發(fā)利用具有重要意義。

1 化學成分

自20世紀40年代，Potlog等[3]研究發(fā)現(xiàn)，曼陀羅中含有糖苷，隨后科研人員相繼研究了曼陀羅的化學成分，其中主要包含生物堿類化合物、揮發(fā)油、酚類化合物、醉茄內酯類化合物等。

1.1 生物堿類化合物

Berkov等[4]用GC-MS研究了曼陀羅植物各部位不同生長時期莨菪烷類生物堿成分的變化，發(fā)現(xiàn)了64種莨菪烷類生物堿，其中48種已確定，包括3-苯基乙酰氧基-6，7-環(huán)氧降莨菪堿(3-phenylacetoxy-6，7-epoxynortropane)、7-羥基阿樸阿托品(7-hydroxyapoatropine)、3-(羥基乙酰氧基)莨菪烷[3-(hydroxyacetoxy)tropane]、3-羥基-6-(2-甲基丁酰氧基)-莨菪烷[3-hydroxy-6-(2-methylbutyryloxy)tropane]、3β-馬豆酰羧基-6-羥基莨菪烷(3β-tigloyloxy-6-hydroxytropane)、3，7-二羥基-6-馬豆酰羧基莨菪烷(3，7-dihydroxy-6-tigloyloxytropane)、3-馬豆酰羧基-6-丙酰氧基莨菪烷(3-tigloyloxy-6-propionyloxytropane)、3-苯基乙酰氧基-6-羥基莨菪烷(3-phenylacetoxy-6-hydroxytropane)、N-去甲基東莨菪堿(aponorscopolamine)、3β，6β-雙馬豆酰羧基莨菪烷(3β，6β-ditigloyloxytropane)、7-羥基莨菪堿(7-hydroxyhyoscyamine)、3-乙酸基-6-異丁酰氧基莨菪烷(3-acetoxy-6-isobutyryloxytropane)。李振宇等[5]用色譜法在洋金花的乙醇提取物中分離生物堿類化學成分，并用NMR和MS分析其化學結構，結果得到6個生物堿類化合物，分別為曼陀羅堿(meteloidine)、莨菪堿(hyoscyamine)、去水阿托品(apoatropine)、山莨菪堿(anisodamine)、東莨菪堿(hyoscine)和9H-吡啶并-[3，4-b]吲哚(norharman)。

1.2 揮發(fā)油

金振國等[6]用水蒸氣蒸餾法從曼陀羅的果實中提取揮發(fā)油，并用GC-MS對其化學成分進行分離和結構鑒定，用峰面積歸一化法確定各成分的相對含量。結果確定了68種化合物，占揮發(fā)油總量的82.83%，其主要成分為6-戊基-5，6-二氫化吡喃-2-酮(6-pentyl-5，6-dihydro-2H-pyrarl-2-one)、3，7，11，15-四甲基-2-十六碳稀-1-醇((E)-3，7，11，15-tetramethyl-2-hexadecen-l-ol)、二苯酮(benzophenone)和1-己醇(1-hexanol)等。郁浩翔等[7]采用水蒸氣蒸餾法提取曼陀羅葉中的揮發(fā)油，并用GC-MS對其化學成分進行分析，分離出21個色譜峰，鑒定出18個化合物。已鑒定的化合物占總峰面積的91.26%。結果顯示，曼陀羅葉揮發(fā)油的主要成分以烷烴類化合物為主，其中以二十一烷、二十三烷和二十四烷含量最高，分別為12.20%、11.15%和11.59%。

1.3 酚類化合物

努爾阿米娜·阿尤甫等[8]用乙醇浸提法從曼陀羅種子中提取出黃酮類化合物，并用正交試驗分析出乙醇提取曼陀羅種子總黃酮的工藝條件。Hossain等[9]用Folin-Ciocalteu試劑法測定了白花曼陀羅果實5種粗提物(氯仿、甲醇、正丁醇、乙酸乙酯和正己烷)中總酚的含量，并用GC-MS對其化學成分進行分析。不同色譜圖的結果顯示，含量較多的成分為高分子量化合物，如聚酚醛樹酯及其衍生物、黃酮類化合物、三萜類化合物和碳氫化合物等。粗提物中酚醛樹脂的含量在氯仿中最高，為335.12mg/g，其次甲醇中的含量為234.75mg/g，正丁醇中的含量為144.70mg/g，乙酸乙酯中的含量為135.36mg/g，正己烷中含量最低，為41.50mg/g。

1.4 其他化學成分

李文超等[10]采用硫酸銨分級分離技術提取出曼陀羅種子總蛋白。結果發(fā)現(xiàn)，曼陀羅蛋白質在0.05mol/L、pH 7.2的磷酸緩沖液中得率最高，含量達到317.37μg/mL。

2 生物活性研究

現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，曼陀羅有多種生物活性。曼陀羅富含的生物堿對多種病蟲鼠害有防治作用，而且安全性高、不污染環(huán)境，是新型的植物源農藥及滅鼠劑[3]；同時曼陀羅的浸提液對大腸桿菌、枯草桿菌等革蘭氏陽性和陰性細菌均有一定的抑制作用，是新型的抑菌劑。此外，曼陀羅還有平喘、抗癌、驅蚊等活性[11]，但服用劑量過大則會引起中毒，而且孕婦用其治療哮喘時易引起流產[12]。

2.1 對動物的毒殺作用

2.1.1殺鼠活性張宏利等[13]研究曼陀羅的殺鼠活性得出，曼陀羅各部分均有殺鼠活性，其中種子的活性最強，其次為莖、果殼和葉，每100g體重試鼠取食種子、莖、果殼和葉的最小量分別為0.402g、0.729g、1.016g和1.054g。

2.1.2殺蟲活性甄占萱等[14]以家蠶為實驗材料，取新鮮和隔年的白花曼陀羅植株，用常溫水和沸水浸提，并用浸提液分別浸泡和涂抹桑葉飼喂家蠶，研究白花曼陀羅對昆蟲的藥殺效果，結果顯示，不同浸提液間的藥效無明顯差別；其浸提液對家蠶沒有觸殺作用，但有麻醉作用；家蠶不食用雙面涂藥的桑葉。陸秀紅等[15]研究了白花曼陀羅葉提取物對南方根結線蟲生長發(fā)育的影響，結果表明，白花曼陀羅葉提取物對南方根結線蟲胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育有抑制作用；1%白花曼陀羅葉提取物處理48h，僅有19.88%的卵完成胚胎發(fā)育，且變異卵增多；胚后發(fā)育歷程、初侵染、初產卵日分別推遲2d、4d和6d，雌蟲產卵量降低。陸秀紅等[16]研究表明，生物堿是白花曼陀羅葉的重要殺線活性物質。Elbadri等[17]研究曼陀羅葉甲醇提取物對根線蟲幼蟲的觸殺作用結果表明，其殺蟲率高達80%～94%。顧地周等[18]應用均勻設計法研究了曼陀羅全草的乙醇、乙醚、水蒸氣蒸餾液對玉米螟的觸殺作用，結果表明，乙醇浸提液對玉米螟具有較高的觸殺作用，對玉米螟72h的致死濃度為17.3mg/mL，觸殺致死率為96.1%；乙醚浸提液和水蒸氣蒸餾液對玉米螟的觸殺作用不明顯。

2.2 對植物生長的抑制作用

周琳等[19]以小麥、高粱、油菜、黃瓜為受體植物，采用培養(yǎng)皿濾紙法測定了曼陀羅植物不同組織、不同溶劑提取物的除草活性。結果表明，曼陀羅的不同組織粉末在100mg/mL的添加濃度下對各受體植物幼苗生長具有不同程度的抑制作用。其中花的抑制活性最強，特別是對油菜、黃瓜的幼根和幼莖生長抑制率均在96%以上，種子、葉片的抑制活性次之，根和莖的抑制活性最弱。曼陀羅葉片、花和種子的乙酸乙酯提取物的抑制活性最強，其次是甲醇提取物和蒸餾水提取物，石油醚提取物的活性最弱。曼陀羅提取物對受體植物幼根的抑制效果高于對幼芽的抑制效果。

2.3 抑菌活性

Eftekhar等[20]研究毛曼陀羅和曼陀羅的抑菌活性，結果表明，毛曼陀羅甲醇提取物對枯草芽孢桿菌、糞腸球菌、金黃色葡萄球菌顯示抗菌活性，且活性與劑量有關；曼陀羅的甲醇提取物在劑量為2.5mg/mL時對革蘭氏陽性菌顯示輕微的抗菌活性，低于此劑量則無活性。二者的提取物對大腸桿菌和綠膿桿菌有輕微或無抑制活性。李文超等[10]提取了曼陀羅種子總蛋白，并以霉菌、酵母菌和土壤桿菌為實驗菌檢測其生物活性。結果表明，總蛋白對土壤桿菌無抑制活性，而對霉菌、酵母菌存在明顯的抑制作用，當培養(yǎng)基中的蛋白質濃度為10μg/mL時對霉菌、酵母菌的抑制率分別達到92.6%和75%；當蛋白濃度增加1倍后，其對霉菌、酵母菌的抑制率分別增大到100%和90%。金振國等[21]用水蒸汽蒸餾法從白花曼陀羅中提取揮發(fā)油，以煙草赤星菌、蘋果干腐病菌、棉立枯病菌、茄腐皮病鐮孢霉和草燕麥鐮孢霉為供試靶標菌進行離體抑菌活性試驗，結果表明，白花曼陀羅揮發(fā)油對5種植物病原菌的活性有不同程度的抑制作用，且作用的大小順序為蘋果干腐病菌>草燕麥鐮孢霉>茄腐皮病鐮孢霉>棉立枯病菌>煙草赤星菌。

2.4 毒性研究

曼陀羅的主要有毒成分是莨菪堿、阿托品及東莨菪堿等生物堿。阿托品是一種毒蕈堿阻滯劑，競爭毒蕈堿受體，阻斷副交感神經的支配作用，還能阻塞交感類神經元，例如神經汗腺，但不阻塞煙堿酸受體。抑制受體后膽堿能神經支配平滑肌與腺體活動，并根據劑量大小，有刺激或抑制中樞神經系統(tǒng)作用。東莨菪堿與阿托品一樣是一種顛茄堿，是毒蕈堿阻滯劑，并且產生類似于阿托品的外圍作用，能阻斷M膽堿受體，對呼吸中樞有興奮作用，中樞作用以抑制為主，能抑制腺體分泌，對大腦有鎮(zhèn)靜催眠作用。莨菪堿也是一種與阿托品相似的毒蕈堿阻滯藥，但它在外圍和中樞的作用更強。它被用作膽堿酯酶的解毒劑和類膽堿能附加體[22]。

曼陀羅的毒性機制主要表現(xiàn)為對中樞神經系統(tǒng)的作用，先興奮、后抑制，阻斷M-膽堿反應系統(tǒng)，對抗和麻痹迷走神經。中毒表現(xiàn)為興奮、煩躁、發(fā)熱、瞳孔散大、面部潮紅、干燥無汗、四肢肌張力增高等，另有患者表現(xiàn)為昏迷、抽搐、雙眼視力驟降、意識不清、出現(xiàn)幻覺、多語等[23～27]。

在誤食曼陀羅中毒并確診后，應立即就醫(yī)治療。急救方法[28]：(1)洗胃去除毒物；(2)解毒劑等藥物的應用，如維生素C、毛果蕓香堿、新斯的明等；(3)對癥治療和支持治療，如呼吸抑制時及時給予氧氣，早期適量應用糖皮質激素、泮托拉挫等；(4)護理。還可以采用中西醫(yī)結合的方法解救[29]：(1)西醫(yī)治療：立即用清水洗胃、利尿、鎮(zhèn)靜、對癥治療，并維持水鹽電解質平衡；(2)中醫(yī)治療：成藥予清開靈注射液30mL兌入10%葡萄糖液250mL中靜滴，然后湯藥予綠豆150g、金銀花60g、連翹30g、甘草15g，加水1000mL，煎至200mL后口服，每次50mL，2h 1次。

曼陀羅中毒，大多由于誤食引起，且發(fā)病急驟，臨床罕見。大部分商業(yè)糧食如大豆、小麥等，偶爾在收獲時混入曼陀羅雜草種子，因此，應加強對該類毒性中藥的宣傳，教育人們如何識別曼陀羅及使用方法，防止其混入食物中，以免造成生命危險[30，31]。

3 研究前景

綜上所述，曼陀羅由于具有多種生物堿和酚類化合物，因此可用于治療多種疾病，例如哮喘咳嗽、風濕痹痛、癲癇等，尤其是其殺鼠活性和除草活性極具開發(fā)前景?，F(xiàn)有的化學農藥本身有使害蟲產生抗藥性、環(huán)境污染等許多缺點，加上人們長期不合理地使用，造成了生態(tài)平衡破壞，嚴重危害人體健康。因此，世界各國都大力提倡“綠色農藥”。曼陀羅在我國各地大量分布，自然資源豐富，對曼陀羅的進一步研究和開發(fā)，有利于研發(fā)出新型藥物和綠色農藥。

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