栝樓化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展

王力玄，楊磊磊，郭穎婕，董孝嚴(yán)，趙乃昕，李健，孫薇※

（1.吉林大學(xué)藥學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130021；2.吉林省中醫(yī)藥科學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130021）

栝樓（Trichosanthes kirilowii Maxim）或雙邊栝樓（Trichosanthes rosthornii Harms）來源于葫蘆科栝樓屬，具有清熱滌痰、潤(rùn)肺止咳、寬胸散結(jié)、潤(rùn)燥滑腸等功效，用于治療咳嗽、痰濁、便秘、多種癰癥等疾病[1]。果實(shí)瓜蔞（Fructus Trichosanthes）、果皮、種子、根（天花粉）均可入藥。本文對(duì)近年來栝樓各部位的化學(xué)成分及藥理作用進(jìn)行綜述，旨在為更好地利用該中藥各部位的資源提供借鑒和參考。

1 化學(xué)成分

植物栝樓或雙邊栝樓果實(shí)（瓜蔞）、果皮、種子、根（天花粉）的提取物中含有多種化學(xué)成分，主要包括油脂和有機(jī)酸、甾醇、氨基酸和蛋白質(zhì)、無機(jī)元素、三萜及其苷、黃酮、其他含氮化合物等。

1.1 油脂和有機(jī)酸類

有機(jī)酸以游離態(tài)或結(jié)合態(tài)的形式廣泛存在于動(dòng)植物體中，對(duì)于生命代謝過程具有重要意義。油脂則是有機(jī)酸中高級(jí)脂肪酸與甘油形成的酯，它的主要生理功能是貯存和供應(yīng)熱能，其效果優(yōu)于糖類和蛋白質(zhì)。而必需脂肪酸更是人體所必需的成分，因此，對(duì)于油脂和有機(jī)酸類化學(xué)成分的研究具有重要意義。栝樓各個(gè)部位油脂和有機(jī)酸的含量均較高，尤其是栝樓皮和種子中不飽和脂肪酸成分具有改善心血管功能、降低血脂等功效。

雙邊栝樓果皮中含有的中性成分主要包括鄰苯二甲酸二丁酯、棕櫚酸甲酯、菲、螢蒽、3-甲基菲[2]和L-（-）--棕櫚酸甘油酯[3]；有機(jī)酸成分主要包括棕櫚酸、木蠟酸、蠟酸、蒙坦尼酸、蜂蜜酸[3]、月桂酸、肉豆蔻酸、亞麻酸和亞油酸[4]，其中棕櫚酸含量最高，亞麻酸和亞油酸次之。另外，栝樓果皮中月桂酸和肉豆蔻酸含量均高于雙邊栝樓、大子栝樓等其他品種[4]。

栝樓種子脂肪酸含量占種子中有效成分的26%～30%，其中，不飽和脂肪酸主要含有亞油酸（35.83%～37.91%）、油酸（17.13%～26.17%）和栝樓酸（22.57%～37.47%）等；飽和脂肪酸主要含有硬脂酸（1.51%）、棕櫚酸（8.97%）等[5-7]。后續(xù)研究確定了栝樓酸的結(jié)構(gòu)為 9 順，11 反，13 順－十八碳三烯酸[8]。通過皂化法和尿素包合法對(duì)栝樓子油進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)熱榨栝樓子油中亞麻酸相對(duì)含量為4.16%～11.58%，亞油酸相對(duì)含量為68.62%～95.84%；冷榨栝樓子油中不含亞麻酸成分[9]。

栝樓根塊中主要含有十六酸乙酯（24.49%）、9,12-二烯十八酸乙酯（11.7%）、丁二酸二乙酯（7.6%）、十二烷酸乙酯（2.81%）、己酸乙酯（2.47%）、十四烷酸乙酯（2.97%）和苯丙酸乙酯（2.2%）[10]。

1.2 甾醇類

甾醇為含羥基的類固醇類物質(zhì)，以環(huán)戊烷多氫菲為基本結(jié)構(gòu)，具有預(yù)防心血管系統(tǒng)疾病、抑制腫瘤、促進(jìn)新陳代謝、調(diào)節(jié)激素水平等作用。栝樓果皮、種子、果實(shí)均含有甾醇類物質(zhì)，特別是種子中尤為豐富。

栝樓果皮中主要含有△7-豆甾烯醇、-菠菜甾醇和△7-豆甾烯醇- -D 葡萄糖苷[13]。

栝樓種子中主要含有 -谷甾醇[14]、豆甾-7-烯-3 -醇、豆甾-7,22-二烯-3 -醇、豆甾-7,22-二烯-3-O- -D-葡萄糖苷[15]和豆甾-3 ,6-二醇、多孔甾-3 ,6-二醇、豆甾-5-烯-3 , 4 -二醇、多孔甾-5-烯-3 , 4 -二醇、多孔甾-5,25-二烯-3 ,4 -二醇5 種雙羥基甾醇類化合物[16]。從栝樓子炮制品瓜蔞霜中分離得到5，8-表二氧化麥角甾-6,22E-二烯-3 -醇、5,8-表二氧化麥角甾-6,9（11）,22E-三烯-3 -醇和豆甾-7,22,25-三烯-3-醇[17]。

表1 甾醇類化學(xué)成分Table 1 Chemical constituents of sterols

1.3 氨基酸和蛋白質(zhì)類

蛋白質(zhì)在免疫、酶的催化、激素的調(diào)節(jié)和提供能量等方面具有重要作用，是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，其基本組成單位是氨基酸。氨基酸則是含有堿性氨基和酸性羧基的有機(jī)化合物，由于其可被分解或合成多種生物活性物質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、工業(yè)、食品等領(lǐng)域。研究發(fā)現(xiàn)，栝樓中含有多種氨基酸和蛋白質(zhì)。

栝樓果皮中含7 種必需氨基酸，其中苯丙氨酸、亮氨酸、纈氨酸含量較多；10 種非必需氨基酸，其中精氨酸、谷氨酸、丙氨酸含量較多[18]。

栝樓種子中主要含有多種核糖體失活蛋白（RIP），如括樓素[19]-kirilowin（28.8 kD）、-kirilowin（27.5 kD）[20]、S-trichokirin（8 kD）[21]、Trichokirin-S1（11 426）[22]。

栝樓塊根中也含有核糖體失活蛋白（RIP），如早期分離到的天花粉蛋白[23-24]和后發(fā)現(xiàn)的栝樓蛋白（TCB）[25]。栝樓蛋白還具有RNA N-糖苷酶活性以及抑制人胎盤絨毛滋養(yǎng)層細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。另外，栝樓塊根中還含有一種酸性蛋白栝樓核糖核酸酶，它對(duì)核糖核酸具有某種堿基專一降解作用[26]。

總之，在我國(guó)生產(chǎn)要素比較優(yōu)勢(shì)發(fā)生重要轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，一方面我國(guó)要穩(wěn)定傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，防止經(jīng)濟(jì)發(fā)生大的波動(dòng)；另一方面，要加快發(fā)展資本密集型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)平穩(wěn)轉(zhuǎn)型。

1.4 無機(jī)元素類

無機(jī)元素大多數(shù)以無機(jī)鹽的形式存在于動(dòng)植物體內(nèi)，是動(dòng)植物體不可缺少的重要成分，栝樓中也含有多種礦物質(zhì)元素，特別是鉀和鈣含量較多。

栝樓果皮中鉀、鈣、鎂含量較多，其次是鐵、鈉、鋅、錳、銅[18]。

栝樓種子所含的微量元素中，鉀高鈉低，鈣的含量也較高，人體必需的鐵、錳、銅、鋅等的含量分別在201、56、23、68g/g 以上[27]。

經(jīng)微波消解-火焰原子吸收法研究發(fā)現(xiàn)，栝樓塊根中鈣的含量較高，而錳的含量較低[28]。

1.5 三萜及其苷類

三萜是由30 個(gè)碳原子組成的萜類化合物，廣泛分布于自然界，有的以游離態(tài)存在，有的以與糖結(jié)合成苷的形式存在，其具有抗炎、抗腫瘤、抗病毒、降低膽固醇等生物活性。研究發(fā)現(xiàn)此類化合物也是栝樓的重要組成成分。

表2 三萜及其苷類化學(xué)成分Table 2 Chemical constituents of triterpenes and their glycosides

續(xù)表2

1.6 黃酮類

黃酮類化合物是一類具有2-苯基色原酮結(jié)構(gòu)的黃色色素，其具有防治心腦血管疾病、止咳祛痰、護(hù)肝解毒、抗菌、抗氧化等藥理作用，具有非常珍貴的藥用價(jià)值。從栝樓中也可以提取到此類物質(zhì)。

栝樓果實(shí)瓜蔞中可以分離到柯伊利素7-O- -D-葡萄糖苷[33]、香葉木素-7-O- -D-葡萄糖苷[34]、金圣草黃素和4'-羥基黃芩素[35]，其中香葉木素-7-O- -D-葡萄糖苷具有很強(qiáng)的抗血小板聚集作用[34]。而從栝樓瓜瓤中還可以分離出香葉木素、芹菜素、木犀草素和槲皮素[11]。栝樓中含有的主要黃酮類化合物結(jié)構(gòu)式和命名見表3。

1.7 含氮化合物

含氮化合物分子中含有碳-氮鍵，具有多種生物活性，如嘧啶、嘌呤等，是生命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)。而栝樓中也含有多種含氮化合物，可以被人體所利用。

栝樓果實(shí)瓜蔞中可以分離純化出尿嘧啶[12]、N-苯基苯二甲酰亞胺[34]、1-羧丙基-5-乙氧甲基-1H-吡咯-2-醛-吡咯、腺苷[35]、次黃嘌呤、黃嘌呤和鳥苷[36]。鄒純才等[36]用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量測(cè)定尿嘧啶、次黃嘌呤、黃嘌呤、腺苷、鳥苷的含量分別為1.12%、0.45%、0.15%、1.53%和1.16%。

1.8 其他

栝樓中還含有很多其他化學(xué)成分，如糖類成分主要包括鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖[37]、半乳糖和半乳糖酸-內(nèi)酯[38]。雙邊栝樓果皮中可以分離到一種生物堿，命名為栝樓酯堿，并確定其結(jié)構(gòu)為（-苯甲酰胺）-苯丙酸-3-（[1-苯基）亞乙基]氨-2-羥基丙酯[39]。從栝樓瓜瓤中分離出2 個(gè)糠醛類化合物5-乙酰氧甲基糠醛和5-羥甲基糠醛以及1 個(gè)環(huán)阿爾廷醇化合物cyclotucanol 3-palmitate[11]。其他成分還有 2-甲基-3，5-二羥基-四氫吡喃-4-酮[12]、對(duì)羥基苯甲醛[17]、2,5-二羥甲基呋喃、（2,2'-Bioxazolidine）3,3'-diethanol[33]、4-羥基-2-甲氧基苯甲酸、4-羥基-煙酸、5,5-雙氧甲基呋喃醛[34]和皂苷等[40]。栝樓中含有的主要其他化合物結(jié)構(gòu)式和命名見表4

表3 黃酮類化學(xué)成分Table 3 Chemical constituents of flavonoids

表4 其他化學(xué)成分Table 4 Other chemical components

2 藥理作用

栝樓的藥理作用主要表現(xiàn)在改善心血管系統(tǒng)及祛痰止咳2 個(gè)方面，此外還具有抗腫瘤、降血糖、降血脂、抗?jié)?、抗菌等作用?/p>

2.1 改善心血管系統(tǒng)

栝樓皮注射液可以改善心絞痛癥狀，治療穩(wěn)定型心絞痛安全有效，不良反應(yīng)輕微，并且也可以一定程度改善心電圖[41-42]。趙啟韜等[43]通過制備冠心病急性心肌梗死模型，發(fā)現(xiàn)栝樓皮能夠明顯降低急性心肌缺血模型大鼠心肌梗死率、維護(hù)心臟功能、防止心肌細(xì)胞壞死和增強(qiáng)其清除氧自由基的能力。

2.2 祛痰止咳

栝樓中所含氨基酸具有顯著祛痰功效，其中天冬氨酸可以通過促進(jìn)細(xì)胞免疫減輕炎癥反應(yīng)，從而使呼吸道分泌物減少；半胱氨酸可以分解痰液黏蛋白，降低痰液黏稠度，從而易于咳出；甲硫氨酸可轉(zhuǎn)變?yōu)榘腚装彼峒半装彼?，?duì)祛痰作用有協(xié)同效果[44-46]。楊夢(mèng)等[47]在對(duì)袁肇凱教授臨床治療冠心病的用藥規(guī)律的探析中發(fā)現(xiàn)瓜蔞仁發(fā)揮了化痰止咳平喘的功效。

2.3 抗腫瘤

栝樓皮石油醚相極性成分可以抑制結(jié)腸癌HCT-116 細(xì)胞和乳腺癌MCF-7 細(xì)胞增殖[48]。另外栝樓中所含成分鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）可以抑制肺巨細(xì)胞癌細(xì)胞（PG）和人早幼粒白血病細(xì)胞（HL-60）的增殖，DBP 通過斷裂PG 細(xì)胞內(nèi)的DNA，使PG 細(xì)胞凋亡；通過降低HL-60 細(xì)胞中某些原癌基因、抑癌基因和腫瘤抑制基因的表達(dá)，抑制HL-60 細(xì)胞的增殖[49]。栝樓塊根主要成分天花粉蛋白可以誘導(dǎo)小鼠RM-1 前列腺癌細(xì)胞凋亡，為腫瘤的治療提供了相關(guān)參考[50]。

2.4 降血脂、血糖

栝樓籽中含有多種人體所需要的必需脂肪酸，長(zhǎng)期食用有利于降低血脂。其中油酸既可以降低血清低密度脂蛋白膽固醇LDL，又可以升高高密度脂蛋白膽固醇HDL，促進(jìn)脂質(zhì)的正常代謝，預(yù)防冠心病[7,51]。此外栝樓提取物可以抑制葡萄糖苷酶活性，從而降低血糖，其中栝樓乙酸乙酯提取物對(duì)-葡萄糖苷酶的抑制作用略強(qiáng)于阿卡波糖[52]。

2.5 抗?jié)?/h3>

栝樓醇提取物可以減少大鼠試驗(yàn)中大鼠胃酸分泌和胃酸的濃度，對(duì)結(jié)扎幽門、乙酸、5-羥色胺、水浸壓法等誘發(fā)因素引起的胃潰瘍均有顯著的抑制作用。此外，栝樓醇提取物還可以松弛乙酰膽堿引起的小鼠回腸收縮[53]。

2.6 抗菌

研究表明，栝樓煎劑體外對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、痢疾桿菌、傷寒桿菌、副傷寒桿菌、霍亂桿菌、白喉?xiàng)U菌、溶血性鏈球菌、肺炎球菌、流感桿菌等細(xì)菌均有抑制作用。徐禮英等[54]發(fā)現(xiàn)栝樓子揮發(fā)油對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌有較好的抑制作用，對(duì)真菌紅酵母有顯著的抑制作用。另外，根據(jù)張巖巖等[55]對(duì)瓜蔞中葫蘆素的研究可知，瓜蔞由于含有葫蘆素，所以對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均具有一定的抑制作用。

3 小結(jié)

栝樓各部位均有較大的應(yīng)用價(jià)值，發(fā)展?jié)摿薮?。目前雖然已經(jīng)分離鑒定出油脂和有機(jī)酸、甾醇、氨基酸及蛋白質(zhì)等化學(xué)成分，但對(duì)于一些重要化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)尚未研究清楚，并對(duì)于藥理作用較強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)如黃酮、糖類和生物堿等研究較少。另外，在對(duì)栝樓的化學(xué)成分和藥理作用研究過程中，仍存在的問題之一是暫時(shí)尚未將二者有機(jī)地結(jié)合起來確定較為完善的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。之后還可以著重對(duì)栝樓各種炮制與制劑工藝、栝樓與其他中藥配伍之后的藥理作用進(jìn)行研究，從而對(duì)栝樓藥用資源進(jìn)行充分利用，為后續(xù)研究提供參考。