半夏的化學(xué)成分和藥理活性的研究*

趙 麗，張 成，潘倩倩，駱麗婷

(江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 泰州 225300)

半夏為天南星科植物半夏Pinellia ternata(Thunb.)Breit.的干燥塊莖味辛，性溫，有毒，歸脾、胃、肺經(jīng)，是中國(guó)傳統(tǒng)的名貴中藥材，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，至今有達(dá)兩千多年的用藥歷史[1-2]?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，半夏中含有多種化學(xué)成分，如生物堿、有機(jī)酸、氨基酸、揮發(fā)油、黃酮類(lèi)、半夏淀粉、甾醇類(lèi)、芳香族成分、半夏蛋白、糖類(lèi)以及多種微量元素等[3]；除具有燥濕化痰、降逆止嘔、消痞散結(jié)等功效外，還具有抗炎、抗腫瘤、抗菌、抗癲癇、抗衰老、抗新型冠狀病毒肺炎等藥理作用[4-5]。本文就半夏的主要化學(xué)成分、藥理活性進(jìn)行綜述。

1 主要化學(xué)成分

1.1 氨基酸

半夏中含有多種人體必需和非必需氨基酸。李先端等[6]對(duì)半夏及其半夏類(lèi)藥材所含的氨基酸進(jìn)行了定量對(duì)比分析，測(cè)出半夏中含有天冬氨酸、絲氨酸、賴氨酸、丙氨酸、谷氨酸、精氨酸、纈氨酸等十六種氨基酸，包含了七種人體必需的氨基酸和兩種非必需氨基酸。陳鳳凰等[7]采用正丁醇萃取生半夏，萃取物和水溶性部分經(jīng)硅膠柱層析分離后首次得到丙氨酸和4-氨基丁酸兩種氨基酸。翟興英等[8]采用UPLC-Q-TOF-MS/MS(超高效液相色譜串聯(lián)四極桿飛行時(shí)間高分辨率質(zhì)譜技術(shù))對(duì)半夏的化學(xué)成分進(jìn)行定性分析，發(fā)現(xiàn)90個(gè)化學(xué)成分，初步定性80個(gè)化學(xué)成分，其中有11個(gè)氨基酸類(lèi)化合物。

1.2 揮發(fā)油

揮發(fā)油是中藥中發(fā)揮重要的治療作用、不可缺少的有效成分。半夏中的揮發(fā)油是其有效成分中的一類(lèi)活性成分，由多種成分組成。趙國(guó)虎等[9]通過(guò)索氏提取法和水蒸汽蒸餾法對(duì)甘肅西和所產(chǎn)半夏進(jìn)行揮發(fā)油提取，采用GC-MS鑒定分別檢出了28種和18種揮發(fā)油成分。王銳等[10]自制裝置可同時(shí)利用水蒸氣蒸餾和乙醚萃取獲得揮發(fā)油，并采用GC-MS鑒定出茵香腦、異胡薄荷醇、檸檬醛、正十二烷、糠醛、乙烯基環(huán)己烷等65個(gè)成分，其中不少像茴香腦一樣具有生理活性的成分含量都較高。

1.3 生物堿類(lèi)

生物堿類(lèi)物質(zhì)被認(rèn)為是半夏主要的有效化學(xué)成分之一，在許多生理功能中表現(xiàn)出較強(qiáng)的生物活性，但是關(guān)于半夏中生物堿的分離文獻(xiàn)較少。從1978-2003年，研究者們先后在半夏中分離出了左旋麻黃堿、膽堿、鳥(niǎo)苷、胸苷、次黃嘌呤核苷。Chen P[11]提出利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜、液質(zhì)色譜、液質(zhì)核磁共振聯(lián)用可分離出半夏中的咖維定。在半夏的各炮制品種中，生半夏、法半夏、姜半夏、清半夏中生物堿的含量由高到低。

1.4 甾醇類(lèi)

甾醇類(lèi)物質(zhì)也是半夏有效成分，與半夏的抗癌、抗氧化、降壓等作用相關(guān)。吳皓等[12]用95%乙醇提取半夏粉末并以硅膠柱層析進(jìn)行分離鑒定出含有胡蘿卜苷和β-谷甾醇。楊虹等[13]利用乙醇冷浸水提取經(jīng)硅膠色譜分離后，并用核磁共振波譜和質(zhì)譜對(duì)分離物質(zhì)進(jìn)行鑒定得到3-O-(6′-O-棕櫚酰基-β-吡喃葡萄糖基)豆甾-5-烯即胡蘿卜苷棕櫚酸酯。

1.5 半夏蛋白

半夏總蛋白主要包含了半夏胰蛋白酶抑制劑(PI)和半夏凝集素(PTA)。最早在上世紀(jì)八十年代由陶宗晉等利用硫酸銨鹽析和結(jié)晶的方法從半夏中提取出蛋白。孫光星等[14]利用生理鹽水提取，有機(jī)溶劑丙酮進(jìn)行沉淀，再經(jīng)真空干燥得到半夏蛋白。通過(guò)凝膠電泳和層析，Kuarat.K等[15]從半夏球莖球蛋白組分中分離出了一種名為6KP的糖蛋白，是半夏球莖中主要的蛋白質(zhì)之一，并進(jìn)行了定量測(cè)定。范美華等[16]從半夏塊莖中得到包含了由胱氨酸、精氨酸、天冬氨酸、丙氨酸等多種氨基酸組成的半夏蛋白的結(jié)晶。

1.6 有機(jī)酸類(lèi)

半夏中的有機(jī)酸是其鎮(zhèn)咳祛痰作用的主要化學(xué)成分。張科衛(wèi)等[17]對(duì)半夏中的脂肪酸成分采用氣質(zhì)聯(lián)用進(jìn)行分析測(cè)定，發(fā)現(xiàn)半夏有多種飽和、不飽和脂肪酸，如其中作為人體必須的脂肪酸亞油酸的含量高達(dá)37.096%。徐劍錕等[18]采用硅膠、SephadexLH-20柱色譜以及高效液相色譜等手段對(duì)半夏乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部分進(jìn)行化學(xué)成分的分離和鑒定，結(jié)果分離得到10個(gè)化合物，其中沒(méi)食子酸為首次從半夏中分離得到。吳皓等[19]采用經(jīng)典的柱層析方法對(duì)半夏的醇提物的化學(xué)成分進(jìn)行分離和研究，得到棕櫚酸和琥珀酸，其中琥珀酸是首次分離得到。

2 藥理活性

2.1 鎮(zhèn)咳祛痰

生半夏及其炮制品都具有燥濕化痰之功效，但半夏的產(chǎn)地、炮制方式及提取的溶劑不同其鎮(zhèn)咳祛痰作用也有差異。在現(xiàn)代藥理學(xué)研究中，高景莘等[20]比較同種源野生和栽培半夏的鎮(zhèn)咳祛痰作用，發(fā)現(xiàn)在鎮(zhèn)咳效果方面，野生陳半夏和栽培新半夏不及野生新半夏，在祛痰方面，栽培半夏不及野生半夏。張華等[21]比較半夏生品和紅芽姜制半夏不同溶媒提取物的鎮(zhèn)咳祛痰作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：生半夏及紅芽姜制半夏水提物對(duì)延長(zhǎng)小鼠咳嗽潛伏期減少咳嗽次數(shù)都有不同程度的功效，紅芽姜制半夏具有明顯的鎮(zhèn)咳祛痰作用，且效果優(yōu)于生半夏。蘇彬等[22]采用小鼠氨水致咳法和氣管酚紅排泌法比較半夏生品及其炮制品的鎮(zhèn)咳祛痰作用，半夏不同炮制品中以姜半夏鎮(zhèn)咳祛痰作最為顯著，其次是生水半夏?？虏鉡23]研究半夏5種不同溶劑(水、乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇)提取物對(duì)小鼠的鎮(zhèn)咳、祛痰作用，發(fā)現(xiàn)半夏正丁醇提取物對(duì)小鼠的祛痰、鎮(zhèn)咳作用最好。單靖珊等[24]對(duì)復(fù)方半夏水提物進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)復(fù)方半夏水提取物也具有鎮(zhèn)咳、祛痰作用。

2.2 止 嘔

生物堿被認(rèn)為是半夏止嘔作用的主要成分之一。趙永娟[25]研究半夏對(duì)水貂的致嘔及止嘔作用中證實(shí)了生半夏具有致嘔作用，姜半夏的醇提物預(yù)處理對(duì)順鉑和阿樸嗎啡所致的水貂干嘔和嘔吐均有作用，水煎劑預(yù)處理對(duì)兩種致嘔劑引起的干嘔有作用，對(duì)順鉑所致嘔吐僅減少嘔吐次數(shù)，水提物預(yù)處理只對(duì)順鉑所致嘔吐起作用?？梢?jiàn)姜半夏的醇提物是對(duì)止嘔有效的主要成分，并推測(cè)其中的生物堿是起主要活性作用的物質(zhì)。王蕾等[26]提取半夏生物堿，并觀察其在順鉑、阿樸嗎啡、硫酸銅水貂嘔吐模型的止嘔作用和對(duì)水貂運(yùn)動(dòng)嘔吐模型的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)半夏生物堿預(yù)處理對(duì)前兩種止嘔劑所致水貂嘔吐都有抑制作用，對(duì)硫酸銅和運(yùn)動(dòng)致水貂嘔吐的抑制作用不明顯，說(shuō)明半夏生物堿是通過(guò)抑制中樞起到止嘔作用，對(duì)其應(yīng)用于抗癌藥物治療中出現(xiàn)的嘔吐提出了設(shè)想。

2.3 抗 炎

在史晶晶等[27]對(duì)半夏外用藥理研究中，發(fā)現(xiàn)半夏在對(duì)二甲苯致小鼠耳廓腫脹模型的影響實(shí)驗(yàn)中能顯著減輕二甲苯導(dǎo)致耳廓腫脹，在對(duì)熱板法致小鼠疼痛模型的影響實(shí)驗(yàn)中能顯著提高小鼠的痛閾，在對(duì)甲醛致小鼠疼痛模型的影響實(shí)驗(yàn)中可對(duì)疼痛的潛伏期有顯著的延長(zhǎng)作用，在對(duì)大鼠蛋清性足跖腫脹模型的影響實(shí)驗(yàn)中給藥后0.5～2.5 h內(nèi)對(duì)腫脹起到抑制作用，表明半夏具有抗炎鎮(zhèn)痛作用。周信等[28]研究生小鼠主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞(MVecs)炎性因子分泌受半夏及其炮制品姜半夏、清半夏、法半夏的影響，將不同溶劑的半夏及其炮制品提取物作用于脂多糖(LPS)刺激誘導(dǎo)的小鼠主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞，24 h后，利用酶聯(lián)免疫吸附分析法測(cè)定培養(yǎng)上清液中腫瘤壞死因子α(TNF-α)和白介素6(IL-6)的含量，結(jié)果生半夏各提取物組分及不同半夏炮制品的各組分均能降低炎性因子的分泌，可見(jiàn)半夏能抑制小鼠主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞炎性因子的分泌。

2.4 抗腫瘤

近年來(lái)，半夏對(duì)胃癌、食道癌、直腸癌、肺癌、惡性淋巴癌、宮頸癌等多種癌癥的治療作用已被國(guó)內(nèi)外的多項(xiàng)研究證實(shí)，其抗腫瘤活性成分與生物堿、半夏蛋白、有機(jī)酸和多糖等有關(guān)。研究表明半夏的抗腫瘤作用主要表現(xiàn)在對(duì)腫瘤細(xì)胞的毒性作用、抑制腫瘤細(xì)胞侵襲能力、抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、對(duì)化療有增敏作用、可逆轉(zhuǎn)多藥耐藥等方面。楊欣等[29]基于系統(tǒng)藥理學(xué)以附子-半夏化學(xué)成分-通路-靶點(diǎn)為切入點(diǎn)，篩選附子-半夏抗腫瘤的活性成分25個(gè)，其中半夏篩選出13個(gè)化學(xué)成分，通過(guò)能量匹配發(fā)現(xiàn)半夏抗腫瘤的關(guān)鍵活性成分為黃芩苷、10-二烯酸、10，13-二十碳二烯酸、12，13-環(huán)氧-9-羥基十九碳-7,11-二十碳烯酸。范漢東等[30]對(duì)新鮮半夏塊莖進(jìn)行分離純化，得到一種具抗腫瘤作用的蛋白(ATTP)，對(duì)其抗腫瘤作用進(jìn)行研究，結(jié)果顯示ATTP分子是半夏總蛋白中具有抑癌活性的成分之一，具有一定的細(xì)胞毒性，通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞DNA合成而抑制載瘤小鼠中腫瘤的生長(zhǎng)。曹書(shū)立等[31]研究半夏多糖對(duì)化療藥物(希羅達(dá))干預(yù)下小鼠結(jié)腸腺癌的生長(zhǎng)清況，結(jié)果顯示流式細(xì)胞儀檢測(cè)半夏多糖對(duì)希羅達(dá)干預(yù)下可提高 CD4/CD8 的比值，并能增強(qiáng)小鼠結(jié)腸腺癌細(xì)胞表面MHC-Ⅱ的表達(dá)，說(shuō)明半夏多糖可促進(jìn)希羅達(dá)干預(yù)下對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的抑制作用。

2.5 抗氧化

半夏的抗氧化作用近年來(lái)也受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注。楊有林等[32]研究了半夏多糖的體外抗氧化作用，通過(guò)和維生素C進(jìn)行抗氧化活性對(duì)比，發(fā)現(xiàn)半夏多糖對(duì)自由基DPPH有一定的清除能力，但是比維生素C清除能力弱。劉慧瓊等[33]通過(guò)測(cè)定β-谷甾醇在豬油中抗氧化活性和對(duì)Fenton反應(yīng)產(chǎn)生的對(duì)超氧陰離子的抑制率和羥自由基的清除率，發(fā)現(xiàn)β-谷甾醇對(duì)油脂有較強(qiáng)的抗氧化作用，對(duì)氧自由基也具有較強(qiáng)的抑制作用。

2.6 抗 菌

抗生素一直是臨床上作為抗菌使用的主要藥物，但是抗生素的大量使用甚至濫用造成了細(xì)菌的耐藥性，近年來(lái)關(guān)于開(kāi)發(fā)天然藥物利用中藥進(jìn)行抗菌治療的研究愈來(lái)愈多。張小團(tuán)等[34]對(duì)半夏進(jìn)行提取并對(duì)半夏凝集素進(jìn)行分離、純化，研究半夏凝集素的抑菌效果，發(fā)現(xiàn)其對(duì)兩種常見(jiàn)的細(xì)菌大腸桿菌和金黃色葡萄球菌都有顯著的抑制作用，尤其是對(duì)后者的抑菌效果更好。黃亮等[35]在研究半夏乙醇提取物對(duì)常見(jiàn)微生物(細(xì)菌、酵母菌、霉菌)的抑菌效果實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)半夏醇提液具有廣譜的抗菌活性，可以有效的抑制革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性菌，對(duì)真菌的抑菌作用也有一定的效果。王桂芳[36]研究半夏提取物的抑菌活性，用粉碎的方式處理半夏，發(fā)現(xiàn)半夏對(duì)三種細(xì)菌(大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌)的抑菌作用明顯，但對(duì)真菌作用不明顯。

2.7 降脂降壓

近年來(lái)，中醫(yī)藥在高血壓和高血脂的治療中也發(fā)揮了作用。崔艷瑩[37]研究了在高血壓病眩暈患者的臨床治療中，將半夏白術(shù)天麻湯與黃連溫膽湯兩種方劑聯(lián)合使用后患者的收縮壓和舒張壓都有了明顯降低，而且還改善了患者的眩暈癥狀。溫偉民等[38]以146例高血壓病并高脂血癥患者作為研究對(duì)象，對(duì)患者接受加味半夏白術(shù)天麻湯治療，結(jié)果顯示可以有效降低患者血脂和血壓水平，改善臨床病情，臨床應(yīng)用效果顯著。

2.8 其 他

半夏還具有防治新冠病毒、保護(hù)胃黏膜、抗癲癇、抗腹瀉、鎮(zhèn)靜催眠等的功能。在新冠肺炎的治療中，我國(guó)充分利用中醫(yī)藥的優(yōu)勢(shì)，將瓜蔞薤白半夏湯應(yīng)用于臨床實(shí)踐，治愈了多名新冠肺炎重癥患者[39]。時(shí)艷等[40]在半夏健胃滴丸對(duì)大鼠實(shí)驗(yàn)性胃潰瘍的保護(hù)作用研究中發(fā)現(xiàn)半夏健胃滴丸可減輕胃黏膜損傷程度，減少胃黏膜上皮細(xì)胞壞死，對(duì)胃黏膜有一定的保護(hù)作用。李歡等[41]構(gòu)建了“藥物-活性成分-疾病-靶標(biāo)”網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)半夏通過(guò)多成分、多靶標(biāo)、多途徑作用于癲癇的治療。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文從半夏的化學(xué)成分、藥理活性作用的角度出發(fā)，對(duì)半夏的研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)性的歸納與總結(jié)。半夏植物資源豐富，藥效甚多，可以對(duì)半夏的有效成分及其藥理作用機(jī)制進(jìn)行深入研究，為進(jìn)一步研究其藥理作用和臨床用藥安全打下基礎(chǔ)，為充分發(fā)揮其藥用價(jià)值及合開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。