栝樓化學成分及藥理作用研究進展

王力玄，楊磊磊，郭穎婕，董孝嚴，趙乃昕，李健，孫薇※

（1.吉林大學藥學院，吉林 長春 130021；2.吉林省中醫藥科學院，吉林 長春 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、潤肺止咳、寬胸散結、潤燥滑腸等功效，用于治療咳嗽、痰濁、便秘、多種癰癥等疾病[1]。果實瓜蔞（Fructus Trichosanthes）、果皮、種子、根（天花粉）均可入藥。本文對近年來栝樓各部位的化學成分及藥理作用進行綜述，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 化學成分

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

1.1 油脂和有機酸類

有機酸以游離態或結合態的形式廣泛存在于動植物體中，對于生命代謝過程具有重要意義。油脂則是有機酸中高級脂肪酸與甘油形成的酯，它的主要生理功能是貯存和供應熱能，其效果優于糖類和蛋白質。而必需脂肪酸更是人體所必需的成分，因此，對于油脂和有機酸類化學成分的研究具有重要意義。栝樓各個部位油脂和有機酸的含量均較高，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]。后續研究確定了栝樓酸的結構為 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栝樓子油進行研究，發現熱榨栝樓子油中亞麻酸相對含量為4.16%～11.58%，亞油酸相對含量為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，以環戊烷多氫菲為基本結構，具有預防心血管系統疾病、抑制腫瘤、促進新陳代謝、調節激素水平等作用。栝樓果皮、種子、果實均含有甾醇類物質，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 甾醇類化學成分Table 1 Chemical constituents of sterols

1.3 氨基酸和蛋白質類

蛋白質在免疫、酶的催化、激素的調節和提供能量等方面具有重要作用，是生命活動的主要承擔者，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化合物，由于其可被分解或合成多種生物活性物質，被廣泛應用于醫藥、工業、食品等領域。研究發現，栝樓中含有多種氨基酸和蛋白質。

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]和后發現的栝樓蛋白（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層細胞生長的作用。另外，栝樓塊根中還含有一種酸性蛋白栝樓核糖核酸酶，它對核糖核酸具有某種堿基專一降解作用[26]。

總之，在我國生產要素比較優勢發生重要轉變的關鍵時期，一方面我國要穩定傳統的勞動密集型產業，防止經濟發生大的波動；另一方面，要加快發展資本密集型產業的發展，促進經濟結構平穩轉型。

1.4 無機元素類

無機元素大多數以無機鹽的形式存在于動植物體內，是動植物體不可缺少的重要成分，栝樓中也含有多種礦物質元素，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]。

經微波消解-火焰原子吸收法研究發現，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，有的以游離態存在，有的以與糖結合成苷的形式存在，其具有抗炎、抗腫瘤、抗病毒、降低膽固醇等生物活性。研究發現此類化合物也是栝樓的重要組成成分。

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

續表2

1.6 黃酮類

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

栝樓果實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構式和命名見表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，是生命活動不可缺少的物質。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]用標準曲線法定量測定尿嘧啶、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，并確定其結構為（-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 個環阿爾廷醇化合物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構式和命名見表4

表3 黃酮類化學成分Table 3 Chemical constituents of flavonoids

表4 其他化學成分Table 4 Other chemical components

2 藥理作用

栝樓的藥理作用主要表現在改善心血管系統及祛痰止咳2 個方面，此外還具有抗腫瘤、降血糖、降血脂、抗潰瘍、抗菌等作用。

2.1 改善心血管系統

栝樓皮注射液可以改善心絞痛癥狀，治療穩定型心絞痛安全有效，不良反應輕微，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，發現栝樓皮能夠明顯降低急性心肌缺血模型大鼠心肌梗死率、維護心臟功能、防止心肌細胞壞死和增強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細胞免疫減輕炎癥反應，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；甲硫氨酸可轉變為半胱氨酸及胱氨酸，對祛痰作用有協同效果[44-46]。楊夢等[47]在對袁肇凱教授臨床治療冠心病的用藥規律的探析中發現瓜蔞仁發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腸癌HCT-116 細胞和乳腺癌MCF-7 細胞增殖[48]。另外栝樓中所含成分鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）可以抑制肺巨細胞癌細胞（PG）和人早幼粒白血病細胞（HL-60）的增殖，DBP 通過斷裂PG 細胞內的DNA，使PG 細胞凋亡；通過降低HL-60 細胞中某些原癌基因、抑癌基因和腫瘤抑制基因的表達，抑制HL-60 細胞的增殖[49]。栝樓塊根主要成分天花粉蛋白可以誘導小鼠RM-1 前列腺癌細胞凋亡，為腫瘤的治療提供了相關參考[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，促進脂質的正常代謝，預防冠心病[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-葡萄糖苷酶的抑制作用略強于阿卡波糖[52]。

2.5 抗潰瘍

栝樓醇提取物可以減少大鼠試驗中大鼠胃酸分泌和胃酸的濃度，對結扎幽門、乙酸、5-羥色胺、水浸壓法等誘發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、白喉桿菌、溶血性鏈球菌、肺炎球菌、流感桿菌等細菌均有抑制作用。徐禮英等[54]發現栝樓子揮發油對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌有較好的抑制作用，對真菌紅酵母有顯著的抑制作用。另外，根據張巖巖等[55]對瓜蔞中葫蘆素的研究可知，瓜蔞由于含有葫蘆素，所以對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

栝樓各部位均有較大的應用價值，發展潛力巨大。目前雖然已經分離鑒定出油脂和有機酸、甾醇、氨基酸及蛋白質等化學成分，但對于一些重要化學物質的結構尚未研究清楚，并對于藥理作用較強的化學物質如黃酮、糖類和生物堿等研究較少。另外，在對栝樓的化學成分和藥理作用研究過程中，仍存在的問題之一是暫時尚未將二者有機地結合起來確定較為完善的質量評價體系。之后還可以著重對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行研究，從而對栝樓藥用資源進行充分利用，為后續研究提供參考。