麥冬化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展

遲宇昊，李 暘，申 遠(yuǎn)

(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院中藥學(xué)教研室，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

麥冬為百合科植物麥冬[Ophiopogonjaponicus(L.f) Ker-Gawl.]的干燥塊根。麥冬在我國分布廣泛，主要產(chǎn)于浙江、四川、福建、安徽等地。根據(jù)產(chǎn)地不同，又將麥冬分為了川麥冬、杭麥冬、湖北麥冬[1]。麥冬作為一種傳統(tǒng)的中藥材，性味甘、微苦、寒，歸心經(jīng)、肺經(jīng)和胃經(jīng)，常用于治療肺燥干咳、陰虛勞嗽等癥狀。目前，從麥冬不同部位分離出多種化學(xué)成分，如甾體皂苷、高異黃酮、多糖、揮發(fā)油等，其中甾體皂苷和高異黃酮具有多種藥理活性，2020版《中華人民共和國藥典》中將甾體皂苷中的魯斯可皂苷元含量作為衡量麥冬品質(zhì)優(yōu)劣的標(biāo)志性成分[2]。近幾年，隨著研究的不斷深入，麥冬中多糖、揮發(fā)油以及其他成分的藥理作用也逐漸被發(fā)掘，關(guān)于麥冬有效成分的藥理作用的報(bào)道也日益增多，為了對麥冬的綜合開發(fā)利用提供有效參考，本文對近年來關(guān)于麥冬化學(xué)成分和藥理作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 麥冬的化學(xué)成分

1.1 甾體皂苷類甾體皂苷是麥冬的主要活性成分，其具有改善心腦血管疾病、抗衰老、抗腫瘤等多種作用[3]。研究人員利用回流提取法、酶提取法、超聲提取法、動(dòng)態(tài)逆流提取法等多種方法，從麥冬中分離鑒定出了70余種甾體皂苷[4-5]。這些甾體皂苷多為螺甾烷醇型甾體皂苷，少數(shù)為呋甾烷醇型甾體皂苷。糖和苷元是甾體皂苷的兩大主要結(jié)構(gòu)，螺甾烷醇型甾體皂苷的苷元類型主要有魯斯可皂苷元和薯蕷皂苷元，其中以魯斯可皂苷元為苷元的皂苷居多[6]。而從苷元所結(jié)合的糖基方面來看主要有：單糖苷、二糖苷、三糖苷和四糖苷，其中以二糖苷和三糖苷為主。比較常見的甾體皂苷類化合物有麥冬皂苷A、麥冬皂苷B、麥冬皂苷C和麥冬皂苷D等[7]。

1.2 高異黃酮類高異黃酮類化合物是一類特殊的黃酮類化合物，其母體結(jié)構(gòu)比異黃酮多了1個(gè)碳原子。目前已從麥冬中分離出了30余種高異黃酮類化合物，高異黃酮類化合物主要分為Ⅰ型(如麥冬高異黃酮A、B、C)、Ⅱ型(如麥冬甲基黃烷酮A、B)和Ⅲ型(如2-羥基二氫高異黃酮)3種類型[8]。麥冬中的高異黃酮類化合物具有抗非小細(xì)胞肺癌[9]、清除氧自由基[10]、抗氧化[11]和心肌保護(hù)[6]等藥理作用。

1.3 多糖類多糖也是麥冬的主要活性成分之一，其主要分布在麥冬的塊根。麥冬多糖由單糖和低聚糖類化合物組成，其中單糖主要有果糖和葡萄糖2種。多糖類化合物有降血糖、抗腫瘤、抗過敏和保護(hù)外分泌腺等藥理作用[12]。黃妮等[13]用乙醇對綿麥冬進(jìn)行除脂后，采用超聲波輔助法進(jìn)行提取，經(jīng)過三氯乙酸除去蛋白、乙醇沉淀后得到粗多糖，經(jīng)離子交換柱首次分離出1種中性糖和3種酸性糖。現(xiàn)已從麥冬的有效部位中提取分離出12種多糖，包括麥冬多糖MDG-1、OJP-1、POJ-1、Md-1、Md-2等[14]。

1.4 揮發(fā)油麥冬中存在著少量的揮發(fā)油，其分子質(zhì)量很小，脂溶性強(qiáng)，易穿透生物膜，有著較高的生物利用度，有研究發(fā)現(xiàn)，揮發(fā)油有著良好的抗菌、抗病毒作用[15]。張存蘭[16]采用水蒸氣蒸餾法提取到了麥冬的揮發(fā)油，采用氣相色譜-質(zhì)譜連用法定性定量分析了麥冬的揮發(fā)油，從中發(fā)現(xiàn)了37種主要的組分，這些組分占揮發(fā)油總含量的93.65%。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，吳洪偉等[17]采用超臨界CO2萃取法提取了麥冬的揮發(fā)油，通過質(zhì)譜庫檢索鑒定出了69種化合物，占揮發(fā)油總含量的97.12%，主要包括龍蒿腦、L-芳樟醇、亞麻酸甲酯、棕櫚酸、T-蓽澄茄醇等，其中含量相對最高的是龍蒿腦，約占總含量的12.57%。

1.5 其他成分除了上述這些主要活性成分外，麥冬中還有許多其他有效成分，諸如酚類、有機(jī)酸、糖苷等，這些成分也發(fā)揮著較為重要的藥理作用。田澤群等[18]利用多種柱色譜技術(shù)對麥冬須根乙醇提取物的正丁醇萃取物進(jìn)行分離純化，從中分離得到了10種化合物，有黃酮類如甲基麥冬黃烷酮和甲基麥冬黃烷酮B，酚類化合物如E-對羥基桂皮酸和2-對羥基桂皮酸，木質(zhì)素類化合物如肥牛木素，甾體皂苷類化合物如25R-spirost-5-ene-1β、3β-diol1-O-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-α-L-arabinopyranoside]等。曠湘楠等[19]用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇回流提取麥冬中的化學(xué)成分，經(jīng)過分離得到了5種化合物，其中1,4-二甲氧基苯和苔黑酚-O-β-D-吡喃葡萄糖苷為首次從沿階草屬中分離得到的化合物,脫氧胸腺嘧啶核苷為首次從麥冬中分離得到的化合物。吳炎等[20]從短葶山麥冬根須部位分離并鑒定出金色酰胺醇酯、大黃素、豆甾醇、對羥基桂皮酰酪胺、β-胡蘿卜苷等化學(xué)成分。

2 麥冬的藥理作用

2.1 對心血管的保護(hù)作用麥冬多糖和皂苷能夠抗心肌細(xì)胞損傷，對抗心肌缺血而起到心肌保護(hù)作用。李霞[21]研究表明，麥冬多糖MDG-1能夠增強(qiáng)心肌對缺血的適應(yīng)能力，提高心肌對缺氧缺血的耐受能力，增加冠狀動(dòng)脈血流量，促進(jìn)缺血再灌注大鼠內(nèi)皮祖細(xì)胞增殖分化，降低缺血修飾白蛋白水平，保護(hù)缺血的心肌細(xì)胞。孟晨等[22]研究表明，麥冬皂苷D對阿霉素誘導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白和細(xì)胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量上升有較好的逆轉(zhuǎn)效果，麥冬皂苷D通過減少ROS累積，緩解阿霉素誘導(dǎo)的大鼠心肌細(xì)胞損傷。油文婷[23]研究表明，麥冬皂苷D對細(xì)胞色素P450酶CYP2J3有誘導(dǎo)作用且能增加其代謝產(chǎn)物環(huán)氧二十碳三烯酸(epoxyeicosatrienoic acids,EETs)水平，該研究還發(fā)現(xiàn)，麥冬皂苷D可以調(diào)節(jié)大鼠心肌細(xì)胞中Ca2+的穩(wěn)態(tài)，該作用與上調(diào)CYP2J3/EETs有一定的關(guān)系，為麥冬皂苷D的心肌保護(hù)作用機(jī)制研究提供了新的方向。麥冬總皂苷還可以提高受損心肌細(xì)胞的活力和搏動(dòng)頻率[24]，從而改善細(xì)胞能量代謝，使受損心肌細(xì)胞中乳酸脫氫酶的含量明顯降低，從而更好地對抗心律失常；小劑量的硫酸鎂和麥冬協(xié)同作用可以預(yù)防心肌梗死后的心律失常[25]。

2.2 降血糖、降血脂作用朱菁[26]通過建立鏈脲佐霉素誘導(dǎo)的2型糖尿病小鼠模型，比較了3種麥冬多糖組分在相同劑量下抗2型糖尿病的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3種麥冬多糖均有一定的降血糖效果，并提出麥冬多糖多囊脂質(zhì)體有加速葡萄糖氧化代謝和抑制糖異生的作用。寧萌等[27]采用麥冬多糖治療2型糖尿病大鼠4周后發(fā)現(xiàn)，麥冬多糖能夠促進(jìn)脂肪細(xì)胞對葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)和利用。XU等[28]研究表明，MDG-1可預(yù)防高脂血癥小鼠肥胖并改善血脂異常，還能降低空腹血糖，改善糖耐量，減輕胰島素抵抗。ZHANG等[29]研究表明，麥冬多糖OJP1能維持糖尿病大鼠的抗氧化酶水平，并改善其心血管功能。

2.3 抗炎作用ZHAO等[30]通過柱色譜分離方法得到麥冬中的多種化合物，發(fā)現(xiàn)4-O-去甲基麥冬苷元E可通過抑制絲裂原活化蛋白激酶信號(hào)傳導(dǎo)途徑中細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶和應(yīng)激活化蛋白激酶的磷酸化，降低一氧化氮(nitric oxide，NO)和促炎細(xì)胞因子的生成來發(fā)揮抗炎作用。BI等[31]研究表明，麥冬總皂苷能抑制內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞黏附因子的表達(dá)從而起到抗炎的作用。麥冬中提取的麥冬呋甾皂苷A、麥冬呋甾皂苷B對白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-4與腫瘤壞死因子α聯(lián)合誘導(dǎo)的嗜酸性粒細(xì)胞活化趨化因子的表達(dá)有一定的抑制作用[32]。ERCAN等[33]用從麥冬中提取出來的一重要甾體皂苷元—魯斯可皂苷元治療慢性胃潰瘍大鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，魯斯可皂苷元對于胃潰瘍有著較好的治療效果，從而推斷出麥冬皂苷還可作為一種療效顯著的抗炎藥物用來對抗胃潰瘍。楊潛前等[34]研究發(fā)現(xiàn)，麥冬皂苷D對脂多糖刺激下的骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞具有抗炎保護(hù)作用。麥冬皂苷D可以上調(diào)軟骨細(xì)胞胰島素樣生長因子(insulin-like growth factors-1,IGF-1) 的表達(dá)，下調(diào)前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)和哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR) 水平，可能通過IGF-1/mTOR/PGE2信號(hào)通路保護(hù)骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞。

2.4 抗腫瘤作用麥冬中的皂苷類物質(zhì)可通過增強(qiáng)機(jī)體的免疫反應(yīng)來提高機(jī)體抗腫瘤的能力[35]；麥冬中的皂苷類、黃酮類化合物可抑制磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/mTOR信號(hào)通路進(jìn)一步激活A(yù)549細(xì)胞自噬[36]。胡惠清等[37]研究發(fā)現(xiàn)，麥冬皂苷B可抑制A375細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)A375細(xì)胞發(fā)生凋亡，阻滯A375細(xì)胞周期于G0/G1期。SUN等[38]研究發(fā)現(xiàn)，麥冬皂苷單體13在缺氧條件下可抑制人乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。SONG等[39]研究發(fā)現(xiàn)，魯斯可皂苷元可通過誘導(dǎo)鐵蛋白表達(dá)而在胰腺癌細(xì)胞中發(fā)揮良好的抗癌作用。

2.5 抗氧化、抗衰老作用陸洪軍等[40]研究證實(shí)，麥冬多糖能顯著增加衰老小鼠皮膚組織中超氧化物歧化酶活力和降低丙二醛含量，從而起到延緩皮膚衰老的作用，同時(shí)可使皮膚組織中羥脯氨酸含量升高，表明其具有抗衰老作用。王璐等[41]研究表明，經(jīng)沙參麥冬湯干預(yù)過的小鼠皮膚光老化病理狀況有所改變，其機(jī)制可能是通過光照后皮膚中的透明質(zhì)酸、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物的活性升高，提高對自由基的清除能力，減少脂質(zhì)過氧化物的堆積，抑制長期紫外線光照引起的皮膚中透明質(zhì)酸的減少，從而維持其在保持皮膚含水量及營養(yǎng)皮膚方面的功能，以此來達(dá)到抗衰老的作用。

2.6 免疫調(diào)節(jié)作用茍興能等[42]對由磁場輻射引起免疫力低下小鼠給予不同劑量的川麥冬多糖灌胃治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，川麥冬多糖能明顯增加小鼠的紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板和血紅蛋白水平，提高小鼠在磁場環(huán)境影響下的免疫功能。此外，麥冬多糖通過誘導(dǎo)NO、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶、IL-6和IL-12的分泌，提高淋巴細(xì)胞中共刺激分子CD80和CD86的表達(dá)，促進(jìn)巨噬細(xì)胞的吞噬和分泌，提高淋巴細(xì)胞的增殖和抗體濃度，從而對免疫系統(tǒng)起到調(diào)節(jié)作用[43]。

2.7 其他作用麥冬在發(fā)揮降血糖、降血脂、抗炎、抗腫瘤等作用的同時(shí)也可以改善腸道菌群多樣性，促進(jìn)腸道益生菌的增殖[44]。WANG等[45]研究發(fā)現(xiàn)，在顆粒物刺激前或刺激后給予魯斯可皂苷元治療可顯著減輕顆粒物誘導(dǎo)引起的病理性損傷和肺水腫等現(xiàn)象。曹科峰等[46]采用3種不同劑量的麥冬多糖對四氯化碳誘導(dǎo)的肝損傷大鼠進(jìn)行干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，麥冬多糖可以保護(hù)四氯化碳引起的急性肝損傷。

3 結(jié)語與展望

通過多年對麥冬的不斷深入研究，已經(jīng)從麥冬中成功提取、分離出多種活性成分，包括70余種甾體皂苷類化合物，30余種黃酮類化合物，10余種多糖類化合物和多種揮發(fā)油、有機(jī)酸類物質(zhì)。目前，麥冬已成為臨床上常用的中藥材，關(guān)于其有效成分的藥理作用的報(bào)道日益增多。皂苷類化合物在降血糖、抵抗心肌缺血與局灶性腦缺血損傷、耐缺氧、抗腫瘤和抗凝血等方面具有顯著的作用；皂苷、黃酮類化合物可以降低腫瘤細(xì)胞的活力，且在保護(hù)心肌和清除氧自由基2個(gè)方面的效果尤為突出；麥冬中提取的多糖類化合物在降血糖和免疫調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮巨大的作用；其他提取物如揮發(fā)油、有機(jī)酸等物質(zhì)的藥理作用也在不斷地探索中。

到目前為止，對麥冬化學(xué)成分以及藥理作用的研究已經(jīng)為治療糖尿病合并高脂血癥、慢性胃炎等臨床應(yīng)用帶來了巨大的影響。但這些研究大多集中在皂苷類化合物和黃酮類化合物，存在一定的局限性。未來還應(yīng)從以下幾個(gè)方面繼續(xù)深入的研究：(1)在化學(xué)成分方面進(jìn)一步分離純化更多的有效成分，從多方面、多途徑解釋麥冬的藥理活性；對于藥理作用的研究，應(yīng)不僅僅局限于麥冬皂苷和黃酮類化合物，要深入地研究近期內(nèi)分離純化出的其他有效成分。(2)麥冬作為藥食同源的中藥材，應(yīng)用群體越來越廣泛。但麥冬作為一種中藥材也存在一定的毒副作用，并非人人都適合食用，比如脾胃虛寒的人群在食用時(shí)需要注意，因此，不僅要研究其臨床價(jià)值，還要研究其毒理作用。(3)高通量測序技術(shù)不斷發(fā)展，推動(dòng)藥用植物的研究，加速傳統(tǒng)研究方法向微觀分子的轉(zhuǎn)變，但植物麥冬基因組遺傳密碼還沒被破譯，其有效成分合成和代謝的分子調(diào)控機(jī)制有待進(jìn)一步研究?？傊?，隨著對麥冬化學(xué)成分和藥理作用的不斷深入研究，將為后續(xù)綜合開發(fā)利用麥冬類藥材，拓展麥冬臨床用途，推動(dòng)麥冬保健品開發(fā)等方面提供重要的參考依據(jù)。