栝楼化学成分及药理作用研究进展

王力玄，杨磊磊，郭颖婕，董孝严，赵乃昕，李健，孙薇※

（1.吉林大学药学院，吉林 长春 130021；2.吉林省中医药科学院，吉林 长春 130021）

栝楼（Trichosanthes kirilowii Maxim）或双边栝楼（Trichosanthes rosthornii Harms）来源于葫芦科栝楼属，具有清热涤痰、润肺止咳、宽胸散结、润燥滑肠等功效，用于治疗咳嗽、痰浊、便秘、多种痈症等疾病[1]。果实瓜蒌（Fructus Trichosanthes）、果皮、种子、根（天花粉）均可入药。本文对近年来栝楼各部位的化学成分及药理作用进行综述，旨在为更好地利用该中药各部位的资源提供借鉴和参考。

1 化学成分

植物栝楼或双边栝楼果实（瓜蒌）、果皮、种子、根（天花粉）的提取物中含有多种化学成分，主要包括油脂和有机酸、甾醇、氨基酸和蛋白质、无机元素、三萜及其苷、黄酮、其他含氮化合物等。

1.1 油脂和有机酸类

有机酸以游离态或结合态的形式广泛存在于动植物体中，对于生命代谢过程具有重要意义。油脂则是有机酸中高级脂肪酸与甘油形成的酯，它的主要生理功能是贮存和供应热能，其效果优于糖类和蛋白质。而必需脂肪酸更是人体所必需的成分，因此，对于油脂和有机酸类化学成分的研究具有重要意义。栝楼各个部位油脂和有机酸的含量均较高，尤其是栝楼皮和种子中不饱和脂肪酸成分具有改善心血管功能、降低血脂等功效。

双边栝楼果皮中含有的中性成分主要包括邻苯二甲酸二丁酯、棕榈酸甲酯、菲、萤蒽、3-甲基菲[2]和L-（-）--棕榈酸甘油酯[3]；有机酸成分主要包括棕榈酸、木蜡酸、蜡酸、蒙坦尼酸、蜂蜜酸[3]、月桂酸、肉豆蔻酸、亚麻酸和亚油酸[4]，其中棕榈酸含量最高，亚麻酸和亚油酸次之。另外，栝楼果皮中月桂酸和肉豆蔻酸含量均高于双边栝楼、大子栝楼等其他品种[4]。

栝楼种子脂肪酸含量占种子中有效成分的26%～30%，其中，不饱和脂肪酸主要含有亚油酸（35.83%～37.91%）、油酸（17.13%～26.17%）和栝楼酸（22.57%～37.47%）等；饱和脂肪酸主要含有硬脂酸（1.51%）、棕榈酸（8.97%）等[5-7]。后续研究确定了栝楼酸的结构为 9 顺，11 反，13 顺－十八碳三烯酸[8]。通过皂化法和尿素包合法对栝楼子油进行研究，发现热榨栝楼子油中亚麻酸相对含量为4.16%～11.58%，亚油酸相对含量为68.62%～95.84%；冷榨栝楼子油中不含亚麻酸成分[9]。

栝楼根块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 甾醇类

甾醇为含羟基的类固醇类物质，以环戊烷多氢菲为基本结构，具有预防心血管系统疾病、抑制肿瘤、促进新陈代谢、调节激素水平等作用。栝楼果皮、种子、果实均含有甾醇类物质，特别是种子中尤为丰富。

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

栝楼种子中主要含有 -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 种双羟基甾醇类化合物[16]。从栝楼子炮制品瓜蒌霜中分离得到5，8-表二氧化麦角甾-6,22E-二烯-3 -醇、5,8-表二氧化麦角甾-6,9（11）,22E-三烯-3 -醇和豆甾-7,22,25-三烯-3-醇[17]。

表1 甾醇类化学成分Table 1 Chemical constituents of sterols

1.3 氨基酸和蛋白质类

蛋白质在免疫、酶的催化、激素的调节和提供能量等方面具有重要作用，是生命活动的主要承担者，其基本组成单位是氨基酸。氨基酸则是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物，由于其可被分解或合成多种生物活性物质，被广泛应用于医药、工业、食品等领域。研究发现，栝楼中含有多种氨基酸和蛋白质。

栝楼果皮中含7 种必需氨基酸，其中苯丙氨酸、亮氨酸、缬氨酸含量较多；10 种非必需氨基酸，其中精氨酸、谷氨酸、丙氨酸含量较多[18]。

栝楼种子中主要含有多种核糖体失活蛋白（RIP），如括楼素[19]-kirilowin（28.8 kD）、-kirilowin（27.5 kD）[20]、S-trichokirin（8 kD）[21]、Trichokirin-S1（11 426）[22]。

栝楼块根中也含有核糖体失活蛋白（RIP），如早期分离到的天花粉蛋白[23-24]和后发现的栝楼蛋白（TCB）[25]。栝楼蛋白还具有RNA N-糖苷酶活性以及抑制人胎盘绒毛滋养层细胞生长的作用。另外，栝楼块根中还含有一种酸性蛋白栝楼核糖核酸酶，它对核糖核酸具有某种碱基专一降解作用[26]。

总之，在我国生产要素比较优势发生重要转变的关键时期，一方面我国要稳定传统的劳动密集型产业，防止经济发生大的波动；另一方面，要加快发展资本密集型产业的发展，促进经济结构平稳转型。

1.4 无机元素类

无机元素大多数以无机盐的形式存在于动植物体内，是动植物体不可缺少的重要成分，栝楼中也含有多种矿物质元素，特别是钾和钙含量较多。

栝楼果皮中钾、钙、镁含量较多，其次是铁、钠、锌、锰、铜[18]。

栝楼种子所含的微量元素中，钾高钠低，钙的含量也较高，人体必需的铁、锰、铜、锌等的含量分别在201、56、23、68g/g 以上[27]。

经微波消解-火焰原子吸收法研究发现，栝楼块根中钙的含量较高，而锰的含量较低[28]。

1.5 三萜及其苷类

三萜是由30 个碳原子组成的萜类化合物，广泛分布于自然界，有的以游离态存在，有的以与糖结合成苷的形式存在，其具有抗炎、抗肿瘤、抗病毒、降低胆固醇等生物活性。研究发现此类化合物也是栝楼的重要组成成分。

表2 三萜及其苷类化学成分Table 2 Chemical constituents of triterpenes and their glycosides

续表2

1.6 黄酮类

黄酮类化合物是一类具有2-苯基色原酮结构的黄色色素，其具有防治心脑血管疾病、止咳祛痰、护肝解毒、抗菌、抗氧化等药理作用，具有非常珍贵的药用价值。从栝楼中也可以提取到此类物质。

栝楼果实瓜蒌中可以分离到柯伊利素7-O- -D-葡萄糖苷[33]、香叶木素-7-O- -D-葡萄糖苷[34]、金圣草黄素和4'-羟基黄芩素[35]，其中香叶木素-7-O- -D-葡萄糖苷具有很强的抗血小板聚集作用[34]。而从栝楼瓜瓤中还可以分离出香叶木素、芹菜素、木犀草素和槲皮素[11]。栝楼中含有的主要黄酮类化合物结构式和命名见表3。

1.7 含氮化合物

含氮化合物分子中含有碳-氮键，具有多种生物活性，如嘧啶、嘌呤等，是生命活动不可缺少的物质。而栝楼中也含有多种含氮化合物，可以被人体所利用。

栝楼果实瓜蒌中可以分离纯化出尿嘧啶[12]、N-苯基苯二甲酰亚胺[34]、1-羧丙基-5-乙氧甲基-1H-吡咯-2-醛-吡咯、腺苷[35]、次黄嘌呤、黄嘌呤和鸟苷[36]。邹纯才等[36]用标准曲线法定量测定尿嘧啶、次黄嘌呤、黄嘌呤、腺苷、鸟苷的含量分别为1.12%、0.45%、0.15%、1.53%和1.16%。

1.8 其他

栝楼中还含有很多其他化学成分，如糖类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-内酯[38]。双边栝楼果皮中可以分离到一种生物碱，命名为栝楼酯碱，并确定其结构为（-苯甲酰胺）-苯丙酸-3-（[1-苯基）亚乙基]氨-2-羟基丙酯[39]。从栝楼瓜瓤中分离出2 个糠醛类化合物5-乙酰氧甲基糠醛和5-羟甲基糠醛以及1 个环阿尔廷醇化合物cyclotucanol 3-palmitate[11]。其他成分还有 2-甲基-3，5-二羟基-四氢吡喃-4-酮[12]、对羟基苯甲醛[17]、2,5-二羟甲基呋喃、（2,2'-Bioxazolidine）3,3'-diethanol[33]、4-羟基-2-甲氧基苯甲酸、4-羟基-烟酸、5,5-双氧甲基呋喃醛[34]和皂苷等[40]。栝楼中含有的主要其他化合物结构式和命名见表4

表3 黄酮类化学成分Table 3 Chemical constituents of flavonoids

表4 其他化学成分Table 4 Other chemical components

2 药理作用

栝楼的药理作用主要表现在改善心血管系统及祛痰止咳2 个方面，此外还具有抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗溃疡、抗菌等作用。

2.1 改善心血管系统

栝楼皮注射液可以改善心绞痛症状，治疗稳定型心绞痛安全有效，不良反应轻微，并且也可以一定程度改善心电图[41-42]。赵启韬等[43]通过制备冠心病急性心肌梗死模型，发现栝楼皮能够明显降低急性心肌缺血模型大鼠心肌梗死率、维护心脏功能、防止心肌细胞坏死和增强其清除氧自由基的能力。

2.2 祛痰止咳

栝楼中所含氨基酸具有显著祛痰功效，其中天冬氨酸可以通过促进细胞免疫减轻炎症反应，从而使呼吸道分泌物减少；半胱氨酸可以分解痰液黏蛋白，降低痰液黏稠度，从而易于咳出；甲硫氨酸可转变为半胱氨酸及胱氨酸，对祛痰作用有协同效果[44-46]。杨梦等[47]在对袁肇凯教授临床治疗冠心病的用药规律的探析中发现瓜蒌仁发挥了化痰止咳平喘的功效。

2.3 抗肿瘤

栝楼皮石油醚相极性成分可以抑制结肠癌HCT-116 细胞和乳腺癌MCF-7 细胞增殖[48]。另外栝楼中所含成分邻苯二甲酸二丁酯（DBP）可以抑制肺巨细胞癌细胞（PG）和人早幼粒白血病细胞（HL-60）的增殖，DBP 通过断裂PG 细胞内的DNA，使PG 细胞凋亡；通过降低HL-60 细胞中某些原癌基因、抑癌基因和肿瘤抑制基因的表达，抑制HL-60 细胞的增殖[49]。栝楼块根主要成分天花粉蛋白可以诱导小鼠RM-1 前列腺癌细胞凋亡，为肿瘤的治疗提供了相关参考[50]。

2.4 降血脂、血糖

栝楼籽中含有多种人体所需要的必需脂肪酸，长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胆固醇LDL，又可以升高高密度脂蛋白胆固醇HDL，促进脂质的正常代谢，预防冠心病[7,51]。此外栝楼提取物可以抑制葡萄糖苷酶活性，从而降低血糖，其中栝楼乙酸乙酯提取物对-葡萄糖苷酶的抑制作用略强于阿卡波糖[52]。

2.5 抗溃疡

栝楼醇提取物可以减少大鼠试验中大鼠胃酸分泌和胃酸的浓度，对结扎幽门、乙酸、5-羟色胺、水浸压法等诱发因素引起的胃溃疡均有显著的抑制作用。此外，栝楼醇提取物还可以松弛乙酰胆碱引起的小鼠回肠收缩[53]。

2.6 抗菌

研究表明，栝楼煎剂体外对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、霍乱杆菌、白喉杆菌、溶血性链球菌、肺炎球菌、流感杆菌等细菌均有抑制作用。徐礼英等[54]发现栝楼子挥发油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌有较好的抑制作用，对真菌红酵母有显著的抑制作用。另外，根据张岩岩等[55]对瓜蒌中葫芦素的研究可知，瓜蒌由于含有葫芦素，所以对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有一定的抑制作用。

3 小结

栝楼各部位均有较大的应用价值，发展潜力巨大。目前虽然已经分离鉴定出油脂和有机酸、甾醇、氨基酸及蛋白质等化学成分，但对于一些重要化学物质的结构尚未研究清楚，并对于药理作用较强的化学物质如黄酮、糖类和生物碱等研究较少。另外，在对栝楼的化学成分和药理作用研究过程中，仍存在的问题之一是暂时尚未将二者有机地结合起来确定较为完善的质量评价体系。之后还可以着重对栝楼各种炮制与制剂工艺、栝楼与其他中药配伍之后的药理作用进行研究，从而对栝楼药用资源进行充分利用，为后续研究提供参考。