薤白的化學(xué)成分和藥理作用研究進(jìn)展

王 榮，白思慧，王露露，張 晶*

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130118；2.長(zhǎng)春科技學(xué)院醫(yī)藥學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130000）

薤白為百合科（Liliaceae）蔥屬（Allium）植物小根蒜（Allium macrostemonBge.）或薤（Allium chinenseG.Don）的干燥鱗莖，夏、秋二季采挖，洗凈，除去須根，蒸透或置沸水中燙透，曬干［1］。薤白在《神農(nóng)本草經(jīng)》中被列為中品，蔥實(shí)條：“薤，味辛，溫。主治金創(chuàng)，創(chuàng)敗，輕身，不饑，耐老，生平澤”［2］。2002年，國(guó)家衛(wèi)生部將薤白列入藥食同源植物名錄［3］。作為食品，用薤白做成湯、菜、糕點(diǎn)等藥膳，既是一道清爽可口的美味佳肴，又是一種不可多得的保健珍品；作為藥品，薤白歸心、肺、胃、大腸經(jīng)，可用于胸痹心痛，脘腹痞滿脹痛，瀉痢后重［1］。出自東漢張仲景《金匱要略》的瓜蔞薤白白酒湯、枳實(shí)薤白桂枝湯、瓜蔞薤白半夏湯等均是治療胸陽(yáng)不振、痰濁痹阻所致胸痹證之佳方，在冠心病、心絞痛等心血管疾病的臨床治療中療效確切，其中薤白具有通陽(yáng)散結(jié)，行氣導(dǎo)滯之功效，為治療胸痹之要藥?，F(xiàn)代研究表明［4-5］，薤白中主要含有甾體皂苷、揮發(fā)油、含氮化合物、多糖、脂肪酸類化合物等多種生物活性成分，具有較好的降血脂、平喘、抗腫瘤、防止動(dòng)脈粥狀硬化等藥理作用，臨床上被廣泛應(yīng)用于心腦血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等疾病，具有研究開發(fā)價(jià)值。本文就國(guó)內(nèi)外關(guān)于薤白的化學(xué)成分、藥理作用等方面的相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行歸納和總結(jié)，旨在為這味資源豐富、易于獲取的常用中藥的深入研究和開發(fā)利用提供參考。

1 化學(xué)成分

1.1 甾類及甾體皂苷

薤白中的主要活性成分為甾體皂苷，母核主要為螺甾烷和呋甾烷兩種類型，糖部分主要有葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖等單糖［6］。學(xué)者先后從薤白中提取出Macrostemonoside A-S、Chinenoside I-VII、FS-1、FS-2、FS-3、Allimacrosides A-E等50多種甾體皂苷類成分［6-21］，其中包括11個(gè)螺甾烷型、39個(gè)呋甾烷型、一個(gè)膽甾烷型和一個(gè)孕烷型，（詳見表1）。除甾體皂苷外，還獲得了β-谷甾醇、胡蘿卜苷、胡蘿卜苷十一烷酸酯［22］和豆甾醇［12］等甾類物質(zhì)。

表1 薤白中甾體皂苷類化合物Table 1 Steroidal saponins in A.macrostemonis Bulbus

圖1 薤白中甾體皂苷類化合物母核結(jié)構(gòu)式Fig.1 The nuclear parent structures of steroidal saponins in A.macrostemonis Bulbus

續(xù)表

續(xù)表

1.2 揮發(fā)油

薤白揮發(fā)油中主要成分為含硫化合物，其含量占50%以上，這是薤白具有特殊氣味的原因［4］。黃芳等［23］采用氣-質(zhì)聯(lián)用法（Gas chromatography-Mass spectrometry，GC-MS）對(duì)揮發(fā)油的化學(xué)成分進(jìn)行了分離鑒定，鑒定出14種化學(xué)成分，其中含硫化合物占93.46%。有學(xué)者鑒定出薤白揮發(fā)油中主要成分為甲基烯丙基三硫、二甲基三硫、甲基丙基二硫和二甲基二硫，其次為甲基烯丙基二硫和甲基丙基三硫，其中甲基烯丙基三硫?qū)ρ“寰奂袕?qiáng)烈抑制作用［24-25］。同時(shí)，薤白炮制前后揮發(fā)油化學(xué)組成及其相對(duì)含量也存在著差異，韓成花等［26］從鮮品薤白的鱗莖和葉中分別鑒定出13種和20種化合物，分別占揮發(fā)油總量的62.5%和59.63%；從炮制后，即蒸透后于50℃烘箱中干燥的薤白鱗莖和葉中分別鑒定出9種和13種化合物，分別占總量的74.89%和87.66%。炮制前后共有成分為2，3-二甲基二硫醚、3，4-二甲基噻吩、甲基烯丙基二硫醚、二甲基三硫醚、丙硫醇、Z-甲硫基丙烯。

1.3 多糖

薤白多糖是薤白的主要有效成分之一。甘楊子等［27］對(duì)薤白多糖進(jìn)行分離提純后，經(jīng)鑒定其主要由阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖、半乳糖等單糖組成。王宜海等［28］從薤白中提取出兩個(gè)糖類：β-D-吡喃果糖，β-D呋喃果糖甲苷。張占軍等［29］從60%醇沉組分中分離純化了一種中性多糖，由阿拉伯糖（Arabi?nose，Ara），葡萄糖（Glucose，Glc）和半乳糖（Galac?tose，Gal）構(gòu)成，3種單糖的摩爾比為9.73：1.10：1.00，經(jīng)過(guò)一系列分析初步確定其主要由Glc（1→2）和Ara（1→5）構(gòu)成，以Gal（1→6）和Glc（1→6）為支鏈的分子結(jié)構(gòu)組成，且各糖苷主要以β-吡喃糖形式存在。Zhang等［30］從薤白多糖40%醇沉組分中純化出中性和酸性多糖，分別命名為AMP40N和AMP40S，兩者在糖醛酸含量、分子量、單糖組成和糖苷鍵類型方面存在很大差異。

1.4 含氮化合物

1.4.1 氨基酸類化合物

薤白中富含游離氨基酸，如蘇氨酸、精氨酸、組氨酸、賴氨酸等17種常見的氨基酸［31］。He等［32］使用溶劑萃取法分離了薤白兩種基源植物小根蒜和薤中的游離氨基酸及其衍生物，結(jié)果表明兩者中的游離氨基酸組成相似，包括19種蛋白原氨基酸和4種非蛋白原氨基酸，兩種植物中主要氨基酸含量由高到低為精氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、天冬酰胺和絲氨酸。另外，從這兩種植物中鑒定出兩種氨基酸衍生物，即脯氨酸類似物N-甲基脯氨酸和二肽HGlu-Tyr-OH。

1.4.2 生物堿類化合物

王宜海等［28］從薤白60%的甲醇提取物中分離出2個(gè)生物堿：N-對(duì)香豆酰酪胺、N-順式-對(duì)香豆酰酪胺。從薤白鱗莖中還分離出腺苷、胸苷、2，3，4，9-四氫-1-甲基-1H-吡啶駢［3，4-b］吲哚-3-羧酸和2，3，4，9-四氫-1H-吡啶駢［3，4-b］吲哚-3-羧酸［33］。

1.5 苯丙素類化合物

從薤白鱗莖中分離出無(wú)梗五加苷D［28］和丁香苷［33］。Usui等［34］從薤白葉中發(fā)現(xiàn)3種阿魏酸葡萄糖酯，1-O-（E）-阿魏酰-β-D-吡喃葡萄糖基（1→2）-［β-D-吡喃葡萄糖（1→6）］-β-D-吡喃葡萄糖、1-O-（E）-阿魏酰-｛β-D-吡喃葡萄糖基（1→4）-［β-D-吡喃葡萄糖基（1→2）］｝-［β-D-吡喃葡萄糖基（1→6）］-β-D-吡喃葡萄糖、1-O-（E）-阿魏酰-｛β-D-吡喃葡萄糖基（1→6）-［β-D-吡喃葡萄糖基（1→2）］｝-［β-D-吡喃葡萄糖基（1→6）］-β-D-吡喃葡萄糖。

1.6 黃酮類化合物

Nakane等［35］從薤白莖葉中分離得到山奈酚苷和槲皮素苷，如山奈酚3，7-二葡萄糖苷、山奈酚3，4’-二葡萄糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、山奈酚-3-O-葡萄糖苷和異鼠李素-3-O-葡萄糖苷等黃酮類化合物。

1.7 其他成分

康小東等［22］從薤白中分離出琥珀酸等物質(zhì)。薤白中還含有豐富的長(zhǎng)鏈脂肪酸，如亞油酸、棕櫚酸、油酸、花生酸、硬脂酸等［36］。據(jù)報(bào)道［31］，薤白中還含有鈣、鎂、磷、鐵、銅等二十多種無(wú)機(jī)元素，其中鈣、鎂、磷含量較高，且薤白炮制前后無(wú)機(jī)元素的含量明顯不同。薤白中VB2、VC等維生素含量豐富，此外孫啟良等［37］在薤白中還分離得到了前列腺素A1、B1。

2 藥理作用

2.1 抗血小板聚集作用

據(jù)報(bào)道，薤白中的腺苷、揮發(fā)油和皂苷類成分均具有較強(qiáng)的抑制血小板聚集作用，薤白皂苷可抑制腺苷二磷酸（Adenosine diphosphate，ADP）、花生四烯酸（Arachidonic acid，AA）、血小板活化因子（Platelet-activating factor，PAF）誘導(dǎo)的血小板聚集，并能抑制血小板-中性粒細(xì)胞間的相互作用［24，33，38］。Ou等［19］研究結(jié)果表明，薤白中的呋甾烷型皂苷FS-1對(duì)ADP誘導(dǎo)的血小板聚集以及P-選擇蛋白和整聯(lián)蛋白β-3的表達(dá)具有有效的抑制作用，其還能抑制Ca2+活化并顯著降低ADP活化血小板中磷酸化Akt的表達(dá)。Feng等［39］研究發(fā)現(xiàn)腹腔注射不同劑量的薤白皂苷后，大鼠血清LDH、CK-MB、cTnI水平均顯著低于模型對(duì)照組，纖維蛋白原的擴(kuò)散面積較模型組顯著下降，同時(shí)ADP誘導(dǎo)的血小板PI3K表達(dá)和Akt磷酸化受到抑制，提示薤白皂苷減輕大鼠心肌細(xì)胞損傷的作用可能是通過(guò)抑制體內(nèi)外血小板PI3K/Akt信號(hào)通路來(lái)抑制ADP誘導(dǎo)的血小板聚集實(shí)現(xiàn)的。

2.2 抗腫瘤作用

薤白具有良好的抗腫瘤作用，對(duì)肝癌（HepG2、Hep-3B）、胃 癌（BGC-823、MGC80-3）、乳 腺 癌（MDA-MB-231、MCF-7）、神經(jīng)癌（SF-268）、宮頸癌（Hela）、肺癌（NCI-H460、A549、SPC-A-1）、鼻咽癌（CNE-1）等腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出細(xì)胞毒性。盧可等［40］運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測(cè)得到薤白中macrostemonoside E、N-香豆素酰酪胺、槲皮素等11個(gè)治療肺癌的有效成分和有效靶點(diǎn)30個(gè)，并推斷其作用機(jī)制可能與AGE-RAGE、PI3K-Akt等信號(hào)通路有關(guān)，且JUN、MAPK1、MAPK3等靶點(diǎn)基因可能起著關(guān)鍵性的作用。

薤白甾體皂苷對(duì)癌細(xì)胞系（HepG2、A549、SPCA-1、CNE-1、MGC80-3、MDA-MB-231、MCF-7、NCI-H460、SF-268、黑色素瘤B16、乳腺癌4T1）表現(xiàn)出潛在的抑制活性［18，41-43］，可抑制細(xì)胞遷移，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。學(xué)者對(duì)薤白皂苷抗腫瘤的活性機(jī)制也進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)薤白皂苷通過(guò)HepG2細(xì)胞中的線粒體介導(dǎo)途徑誘導(dǎo)G2/M細(xì)胞周期阻滯和凋亡［41］；對(duì)Hela細(xì)胞增殖抑制和誘導(dǎo)凋亡的作用機(jī)制可能與其降低Hela細(xì)胞線粒體膜電位，上調(diào)Bax mRNA表達(dá)，下調(diào)Bcl-2 mRNA表達(dá)和Bcl-2與Bax的比值以及增強(qiáng)Caspase-9和Caspase-3的活性有關(guān)［44］；macr?ostemonoside A則可通過(guò)誘導(dǎo)ROS的產(chǎn)生來(lái)抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡［45］。

此外，薤白中多糖、揮發(fā)油等也有一定的抗腫瘤作用。薤白40%醇沉多糖組分AMP40-2對(duì)人肺癌細(xì)胞A549的生長(zhǎng)具有一定的抑制作用，AMP40-1和AMP40-2（400μg·mL-1）對(duì)人胃癌細(xì)胞BGC-823作用72 h后，抑制率分別達(dá)到85.95%和52.63%［46］。薤白揮發(fā)油對(duì)小鼠肉瘤S180細(xì)胞和肝癌H22細(xì)胞有明顯的細(xì)胞毒效應(yīng)，而且對(duì)腹水型肉瘤（S180）和腹水型肝癌（H22）小鼠的腫瘤生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，高劑量組抑瘤率分別為60.86%、52.99%［47］；薤白揮發(fā)油呈劑量依賴性誘導(dǎo)人胃癌細(xì)胞SGC-7901凋亡，提升p53蛋白表達(dá)可能是作用途徑之一［48］。另外，從薤白中分離出一種凝集素（糖蛋白）也具有抗癌作用，其通過(guò)上調(diào)caspase-3和Bax的表達(dá)從而誘導(dǎo)人肝癌Hep-3B細(xì)胞凋亡，約60μg·mL-1薤白凝集素對(duì)Hep-3B細(xì)胞的抑制率達(dá)50%，而在正常的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞上，即使在100μg·mL-1濃度下也沒有抗增殖作用，該結(jié)果表明，薤白糖蛋白也是一種潛在的抗癌藥物［49］。

2.3 抗氧化作用

薤白不同極性部位均有不同程度的體外抗氧化活性，其中正丁醇相活性最強(qiáng)，乙酸乙酯相和乙醇相次之［50］。薤白總皂苷對(duì)DPPH·、O2-·和·OH的清除率分別達(dá)77.30%、95.95%和91.96%，其抗氧化能力隨著濃度的增加呈逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)，且薤白葉片的總皂苷在一定濃度下抗氧化能力強(qiáng)于鱗莖［51］。雷榮劍等［52］研究發(fā)現(xiàn)薤白總皂苷能夠提高體內(nèi)抗氧化能力，高劑量組（200 mg·kg-1）大鼠血清中GSHPs、SOD水平分別升高25%、23%，且顯著降低MDA水平。薤白多糖也具有一定的體外抗氧化能力，其中對(duì)羥基自由基的清除能力相對(duì)較強(qiáng)，IC50值為1591.7μg·mL-1；對(duì)超氧陰離子自由基的清除能力及對(duì)Fe3+的還原能力較弱［53］。夏新奎等［54-55］對(duì)經(jīng)柱層析純化的3種級(jí)分薤白多糖采用氯磺酸-吡啶法進(jìn)行硫酸化修飾和α-淀粉酶法修飾，研究結(jié)果表明硫酸化修飾、酶法修飾均能提高薤白多糖的體外抗氧化活性。

2.4 對(duì)心血管相關(guān)疾病的作用

薤白辛散溫通，入肺經(jīng)而走胸中，“最能通胸中之陽(yáng)”（《本草思辨錄》），散陰寒之凝滯，為治心血管疾病之要藥［56］。研究發(fā)現(xiàn)薤白總皂苷以及揮發(fā)油提取物能夠顯著降低高脂飲食大鼠血清和肝臟總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白水平，升高大鼠血清高密度脂蛋白水平從而發(fā)揮降血脂作用［52，57］。高脂飼料喂養(yǎng)的C57BL/6小鼠用薤白中提取的Mac?rostemonoside A（4 mg·kg-1·d-1）治療30天后，可降低或抑制空腹血糖、肝糖原、血清總膽固醇的升高及內(nèi)臟脂肪堆積，對(duì)高血糖，高血脂和內(nèi)臟肥胖具有潛在的治療作用［58］。由薤白的提取物制成的制劑（血脂通膠囊），通過(guò)膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)活化和高密度脂蛋白水平升高來(lái)平衡高脂血癥引起的膽固醇功能異常，從而預(yù)防小鼠的高脂血癥［59］。揮發(fā)油中二甲基二硫化物以劑量依賴性的方式擴(kuò)張肺動(dòng)脈，在3μmol·L-1時(shí)擴(kuò)張率39.24%±9.66%，其作用機(jī)制為通過(guò)肺動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞中的Ca2+/PKA/eNOS信號(hào)通路發(fā)揮血管舒張作用，因此可有效地用于肺動(dòng)脈高壓的治療［60］。吳波等［61］研究表明薤白提取物能夠抗異丙腎上腺素所致的小鼠常壓缺氧作用和對(duì)抗垂體后葉素所致的大鼠急性心肌缺血，并能明顯保護(hù)缺血再灌注引起的心肌損傷。瓜蔞薤白湯已被廣泛用于治療冠心病等心血管疾病，從施用該藥的動(dòng)物體內(nèi)檢測(cè)到Macrostemonoside B、G、P等薤白中成分［62］。趙陽(yáng)等［63］研究發(fā)現(xiàn)薤白治療冠心病存在多成分、多靶點(diǎn)的特點(diǎn)。薤白中的有效化合物，可能通過(guò)抗凝血、穩(wěn)斑塊、抗氧化、抗炎癥、降血脂、抑制RASS系統(tǒng)、增加NO保護(hù)、促進(jìn)雌激素分泌8個(gè)方面發(fā)揮治療冠心病的作用。

2.5 抑菌抗炎作用

薤白對(duì)革蘭氏陰性和陽(yáng)性菌均有明顯的抑制作用。薤白揮發(fā)油對(duì)釀酒酵母、青霉、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌4種常見的菌種都有明顯的抑制作用，最低抑菌濃度分別為0.625 mg·mL-1、0.315 mg·mL-1、0.315 mg·mL-1和0.155 mg·mL-1［64］。薤白皂苷對(duì)常見的細(xì)菌、霉菌和釀酒酵母具有明顯的抑制作用，其抑菌效果從大到小順序?yàn)椋捍竽c桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母、黑曲霉和桔青霉［65］。薤白中的有效成分能夠抑制炎癥介質(zhì)從而發(fā)揮抗炎活性。凌絲絲等［66］研究發(fā)現(xiàn)薤白皂苷抑制血小板源性微囊泡的VCAM-1、ICAM-1等炎癥介質(zhì)的表達(dá)，下調(diào)p-JNK、p-NF-κB、p-P38、IκB-α的表達(dá)水平，并能通過(guò)抑制血小板源性微囊泡CD40L表達(dá)，進(jìn)而影響其與內(nèi)皮細(xì)胞形成的CD40L/NF-κB相關(guān)炎癥通路抑制內(nèi)皮細(xì)胞的炎癥反應(yīng)。Chen等［67］研究發(fā)現(xiàn)薤白類固醇糖苷以劑量依賴性方式抑制活化的血小板膜上CD40L的表達(dá)，并明顯抑制ADP誘導(dǎo)的血小板與中性粒細(xì)胞之間的黏附，提示薤白皂苷類化合物可能具有抗血小板相關(guān)炎癥的作用。

2.6 平喘作用

薤白單味藥對(duì)支氣管哮喘的即時(shí)止喘療效顯著，顯效率可達(dá)21.4%～45%［68］。張海濤等［69］用不同濃度薤白提取物作用于豚鼠哮喘模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)薤白使哮喘豚鼠血清中的IL-6、TXB2的水平降低，6-Keto-PGF1α水平上調(diào)，且TXB2/6-Keto-PGF1α的比值下降，且呈劑量依賴性。因此推斷薤白可能通過(guò)抑制炎癥反應(yīng)，緩解支氣管平滑肌的痙攣從而達(dá)到平喘的作用。譚中英等［70］發(fā)現(xiàn)薤白皂苷具有顯著的平喘作用，有明顯舒張組胺致痙的離體豚鼠氣管平滑肌的作用，舒張率達(dá)（115.38±6.57）%，故初步認(rèn)為皂苷類是薤白平喘的有效成分。

2.7 抗抑郁作用

Lee等［71］通過(guò)小鼠在強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)和尾部懸吊試驗(yàn)中的行為絕望來(lái)評(píng)估薤白水提液的抗抑郁活性，結(jié)果表明薤白水提液可能是一種良好的抗抑郁藥，其作用機(jī)制可能與其對(duì)神經(jīng)發(fā)生和腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子釋放的積極作用有關(guān)。Chen等［72］利用液相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定抑郁癥大鼠模型薤白治療前后血漿脂質(zhì)和?；鈮A譜，抑郁大鼠血漿中幾種溶血磷脂酰膽堿［LPC（18：1→：2）、LPC（20：1）、LPC（O-16：2）、LPC（O-18：3）］增加，而磷脂酰膽堿［PC（32：1）、PC（36：4→：5）、PC（37：4）、PC（38：4→：6）、PC（40：6）、PC（O-36：4）、PC（O-38：5）］和甘油三脂［TG（58：12）、TG（60：12）、TG（62：13→：14）］降低，然而，薤白治療后，這些異常的代謝物水平即恢復(fù)到對(duì)照組大鼠的水平，該結(jié)果表明薤白具有明顯的抗抑郁作用。

2.8 其他藥理作用

據(jù)報(bào)道［73］，薤白生品及炮制品水煎液都具有較強(qiáng)的鎮(zhèn)痛作用，均能延長(zhǎng)各種條件下小鼠的耐缺氧時(shí)間。薤白水提物能明顯降低小鼠肝微粒體內(nèi)細(xì)胞色素P450的含量，對(duì)肝藥酶有明顯抑制作用［74］。薤白能增加小鼠免疫器官脾臟和胸腺的重量、碳粒廓清指數(shù)K及吞噬指數(shù)α，即可以促進(jìn)單核巨噬細(xì)胞的吞噬功能，提高機(jī)體的特異性免疫功能［75］。

3 結(jié)語(yǔ)

薤白作為一種常用中藥，含有甾體皂苷、含氮化合物等多種生物活性成分，藥用價(jià)值較高，臨床上在治療冠心病、心絞痛等心血管疾病方面應(yīng)用廣泛，且可藥食兩用。自古以來(lái)薤白就是人們生活中常見的野生蔬菜，其味道獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富，常用作調(diào)味品添加到各種菜肴中，因其具有降血脂、防止動(dòng)脈粥狀硬化、抗癌、防衰等功效，可讓人們?cè)谙硎苊牢兜耐瑫r(shí)增進(jìn)健康。此外，薤白在我國(guó)分布廣泛，資源豐富，采集成本低，其深入研究和綜合開發(fā)具有廣闊的發(fā)展前景。但目前，對(duì)于薤白有效成分及其作用機(jī)制的研究還不夠深入，因此，應(yīng)結(jié)合藥理學(xué)、毒理學(xué)、量效關(guān)系、譜效關(guān)系等進(jìn)一步研究其相應(yīng)的有效部位、活性成分及其藥理作用機(jī)制以更好的利用和開發(fā)薤白這一藥材。