葶苈子的炮制历史沿革及其药理作用研究进展

2021-04-17 20:03邱建平陈荟旭

中医药导报 2021年10期

徐明，张静，邱建平，陈荟旭

（邛崃市医疗中心医院，四川成都 611530）

葶苈子系十字花科植物播娘蒿Descurainia Sophia(L.)Webb.ex Prantl.或独行菜Lepidium apetalum Willd.的干燥成熟种子。前者习称“南葶苈子”，后者习称“北葶苈子”，始载于《神农本草经》，具有泻肺平喘、利水消肿之功效。《中华人民共和国药典》[1]将这两种都作为葶苈子正品入药。目前普遍认为北葶苈子的药效强，南葶苈子的作用相对缓和，但现今对两者在临床上的应用并未严格区分。南葶苈子作为市场上主要流通的商品规格，其化学成分及其药理作用的相关研究也更容易获得科研学者的关注。笔者拟从葶苈子的炮制历史及现代炮制工艺进行总结，并梳理近年来葶苈子的药理作用研究进展，以期为葶苈子的炮制研究及药效机制探讨提供思路与参考。

1 葶苈子炮制历史沿革

1.1 净制有关葶苈子净制方法的最早记载见于宋代，《太平圣惠方》[2]中记载为“以水净过，日晒干”，而《鸡峰普济方》[3]中也出现了对葶苈子“去土”的净制要求。宋元时期的葶苈子净制要求一直停留在“水净”的方法，但葶苈子具有遇水发黏的性质不适合用水清洗，其中原因一方面可能是宋元时期的应用品种并非现在所公认的南、北葶苈子，另一方面可能是由于葶苈子形态细小的缘故，对其用药要求并不严格。至明代净制方法才有了进一步的演变，《普济方》[4]和《本草逢原》[5]明确提出“净洗”，但这个时期的人们已经意识到了葶苈子具有遇水发黏的性质，在《普济方》《证治准绳》[6]等书中都提出了“酒洗”的净制要求，这是当时对葶苈子净制方法的创新应用，清代《得配本草》[7]中更是明确提出了“酒淘净晒干”的方法。但也有书籍如《医学纲目》（明）[8]、《幼幼集成》（清）[9]中仅记载了“去土”的净制方法，这可能与酒洗的成本过高有关。对于葶苈子净制方法的发展过程是从“以水净过”“去土”到“净洗”“酒洗”“酒淘净”的演变。

1.2 炮制葶苈子的炮制方法最早见于《金匮要略》，其所载含有葶苈子的方剂共7首，其中5首皆注以“熬”法，而小儿疳虫蚀齿一方虽然没有明确注明炮制方法，其文后所载制剂方法却暗含炮制之意，即“雄黄，葶苈二味，末之，取腊月猪脂镕，以槐枝绵裹头四五枚，点药烙之”。《金匮玉函经》提出了葶苈子的炮制方法为“葶苈，皆熬黄黑色”[10]。《说文解字》[11]中对于“熬”的解读为“干煎也”。《方言》[12]中言：“凡以火而干五谷之类，自山而东，齐楚以往谓之熬，关西陇冀以往谓之焙，秦晋之间谓之炒。”由此可见，熬、焙、炒三者含义相同，张仲景时期的“熬”是单用火制，即为现今炒法之意。魏晋南北朝时期，增加了以糯米为辅料的焙制方法。由于葶苈子体积细小，不耐高温，自唐代开始就有了“纸上熬”“隔纸炒”的炮制方法，这种“隔纸炒”的炮制方法便开始大量出现于宋代方书中，并且成为葶苈子的主要炮制方法而长期沿用。宋元时期有关葶苈子的炮制方法多以“隔纸炒”“纸上微炒”“微炒”等为主，说明对于葶苈子的炒制温度不宜过高，这也与其自身的性质相符合。明清时期，在焙法、隔纸炒法等主流炮制方法的基础上，又出现了酒炒（《普济方》《本草汇》）、醋制（《串雅补》[13]）、蒸法（《医学入门》[14]《普济方》）、制霜（《普济方》）、沙土炒（《普济方》）等方法的记载。其中，酒制的炮制方法记载较多，“得酒良”，但由于成本过高，仅局限在少量葶苈子的加工炮制。其他方法虽然增加了浆水制、湿纸煨、沙土炒、黑枣制、蒸制、醋制等记载，但较为小众，沿用较少。但可以看出炮制对于葶苈子生药加工的重要性，炮制后的葶苈子药性更加缓和，适用于实中挟虚症状的患者，以免损伤肺气；从化学成分上讲，炒后的葶苈子有利于苷类等有效成分的煎出。

炒法一直在葶苈子炮制方法中占据着主体地位，炒制品逐渐成为主要的用药形式。在唐宋时期大量使用的隔纸炒，虽有助于通过控制温度而把握炮制程度，但操作困难、成本高、产量小，难以在现代推广使用，酒炒、加辅料炒的炮制工艺缺点亦是如此。不过这些方法也是古人长期用药经验的总结，为我们研究葶苈子的炮制标准提供了宝贵经验。

2 现代炮制工艺研究

葶苈子现代炮制的原理主要是葶苈子在炮制后能够破坏外壳，减弱酶的活性，有利于有效化学成分的保存和煎出，因此，炮制后葶苈子功效更佳。葶苈子的现代炮制工艺主要有清炒法、微波法、炙法、蒸法、制霜法，其中清炒法是2020年版《中华人民共和国药典》所收录的葶苈子炮制方法，对于葶苈子的炮制品描述为“微鼓起，表面棕黄色。有油香气，不带黏性”[1]。现代研究对于葶苈子的炮制工艺缺乏系统的对比。

2.1 清炒法与微波法清炒法是指将葶苈子放入铁锅内，文火炒至微鼓起，表面呈棕黄色、有油香气味时取出，室温冷却。微波法是指将葶苈子放入微波炉内，设置特定时间和温度后进行加热，然后取出至室温冷却。李红伟等[15]以北葶苈子为研究对象研究清炒法对脂肪油成分的影响，发现清炒后化学成分种类增加，而不饱和脂肪油成分相对含量降低。李红伟等[16-17]采用气相色谱-质谱联用技术研究南葶苈子炒制品和微波法制品在脂肪油成分的差异性，发现清炒法和微波法均能一定程度地提高葶苈子脂肪油的提取率，以微波法为优，但采用两种方法提取的脂肪油类化学成分差异不大。余金喜等[18]采用均匀实验设计在多个指标方面来观察比较南葶苈子炒制品和微波法制品的差异，综合比较发现清炒法和微波法都能够降低水分和提高芥子碱硫氰酸盐、脂肪油等化学成分的含量，其中，微波法制品的芥子碱硫氰酸盐含量更高，且工艺更稳定可控。同时余金喜等[19]利用药理实验证明了南葶苈子炒制品和微波法制品均具有良好的止咳、祛痰、利尿作用，进一步证明了微波法的合理性。

2.2 炙法与蒸法炙法是将净制后的葶苈子，加入一定量的液体辅料拌炒的炮制方法，如酒炙、盐炙、醋炙等。蒸法是将净制后葶苈子置于铺有纱布的笼屉上蒸3 h后取出，于45℃下的烘箱内烘干后于室温下晾干。李红伟等[20]比较了南葶苈子与其酒炙品、盐炙品、醋炙品及蒸制品在脂肪油种类和含量上差异，结果发现，除醋炙法外，酒炙、盐炙与蒸法均能够增加脂肪油及其主要化学成分不饱和脂肪酸的含有量。这可能与醋炙过程中发生不必要的化学反应有关，对于炮制后其他种类化学成分的研究较少，缺少进一步的梳理与研究。

2.3 制霜法制霜法是将葶苈子经过粉碎后进行压榨去油后制成松散粉末的炮制方法。葶苈子制霜后虽然增加了主要化学成分的含油量，但因其去除了近二分之一的含油量，其总量明显下降[20]。制霜法是对葶苈子古法炮制的沿用，是古人对葶苈子入药用法的创新应用，可以提高有效成分的含油量，同时也可以获得葶苈子油这一附加产品。但对其加工工艺要求严格，过程较为复杂，不适合小众应用。

有学者[15-16,21-22]研究发现葶苈子在炮制后化学成分含量发生改变，不饱和脂肪油含量相对降低，并且炮制后有利于增加机体对葶苈子中芥子酸的吸收，增加药效发挥的时间。清炒法作为葶苈子现代炮制工艺的主流方法之一，虽然在仪器、技术等方面已有了质的飞跃，但仍缺少客观工艺参数标准，仅停留在经验判断上面，炮制过程不可控性是其一大缺陷，难以实现葶苈子炮制品的规范化生产。而微波法具有炮制均一性、工艺参数可控化、清洁性高、成本低等特点，并且已有学者从化学角度及药理角度证明了葶苈子微波法炮制品的科学性，应用前景广阔。而对于炙法、蒸法和制霜法等炮制方法等科学研究仍留在比较初级的阶段，亟需引起相关科研人员的重视，来进一步挖掘其炮制机理的科学内涵。

3 化学成分研究

南葶苈子的化学成分含有强心苷类、异硫氰酸、硫苷类、脂肪油类、苯丙素类、生物碱类、黄酮类、酚酸类等化合物，其中异硫氰酸和硫苷类是南葶苈子独有的化合物[23]。北葶苈子的化学成分研究较少，目前已知的有强心苷类、黄酮类、脂肪油类化合物。从现有的化学成分来看[24]，两者均具有以槲皮素、异鼠李素、山柰酚为母核的黄酮类化合物及强心苷类化合物，侧面验证了将两者均作为葶苈子正品入药的合理性。两者化学成分在种类和含量方面也存在着差异，2020年版《中华人民共和国药典》中收录了以槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖-7-O-β-D-龙胆双糖苷为对照品对南葶苈子进行薄层色谱鉴别和高效液相色谱含量测定方法，但对于北葶苈子的相关色谱鉴别和含量测定并无具体说明，这也可能与目前北葶苈子的化学成分研究停滞不前有关。葶苈子中芥子酸的吸收对于南葶苈子中的化学成分研究居多，今后在北葶苈子的化学成分研究上也应当是挖掘的一个重点。

4 药理作用

4.1 改善心血管功能

4.1.1 保护心肌细胞南、北葶苈子都具有保护心肌细胞的作用。王慧慧等[25]采用H2O2致H9c2心肌细胞损伤模型来研究北葶苈子及其炮制品在保护心肌细胞方面的作用，结果证明北葶苈子及其炮制品一方面能够提高H9c2细胞的生存率，降低H9c2细胞凋亡蛋白Bax/Bcl-2的比值和提高H9c2细胞的线粒体膜电位；另一方面能够提高细胞总超氧化物歧化酶（T-SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）等抗氧化酶的水平，减少乳酸脱氢酶（LDH）和有害产物丙二醛（MDA）的产生，从而降低细胞氧化应激水平，且北葶苈子炮制品的效果要优于生品，这可能与葶苈子炮制后抗氧化成分含量增加有关。郑晓珂等[26]从氧化应激水平及自噬通路方面研究南葶苈子抑制H2O2所导致的H9c2心肌细胞的机制，发现南葶苈子能够改善细胞的氧化应激水平，抑制凋亡通路关键蛋白半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）和Bax/Bcl-2蛋白表达水平，升高LC3B、p62蛋白的表达水平，进而降低细胞的自噬水平。冯卫生等[27]采用多柔比星（Doxorubicin，Dox）致H9c2心肌细胞损伤模型来探讨南葶苈子对心肌细胞的保护作用，结果证明了南葶苈子能够提高T-SOD、GSH-Px的活性，降低LDH、MDA的水平，通过改善氧化应激水平来进一步达到保护心肌细胞的作用，同时也可以提高H9c2心肌细胞的细胞线粒体膜电位，降低Caspase-3蛋白、诱导因子p53蛋白和Bax/Bcl-2蛋白的表达水平，说明南葶苈子可能是通过调控凋亡相关蛋白表达来降低Dox引起的细胞凋亡。

4.1.2 治疗心力衰竭葶苈子在治疗心力衰竭方面效果甚佳，目前主要集中在南葶苈子的治疗研究上。孙志强等[28]在研究南葶苈子对心力衰竭大鼠模型的实验过程中，发现经南葶苈子治疗后大鼠心室的左室舒张末期内径（LVIDd）和左室收缩末期内径（LVIDs）值降低，左室射血分数（LVEF）和左室缩短率（LVFS）值升高心功能相关指标得到一定程度的改善。郭娟等[29]在早期证明了南葶苈子能够降低压力负荷大鼠血压，改善心室重构。杨明等[30]进一步证明了南葶苈子改善心力衰竭大鼠心室结构的作用可能与激活PI3K/Akt/mTOR信号通路有关。陈小兰等[31]证明了南葶苈子保护大鼠心肌损伤的作用可能与激活MAPK/ERK1/2信号通路有关。董竹琴等[32]观察了南葶苈子治疗心力衰竭大鼠模型的作用，发现南葶苈子具有改善心力衰竭大鼠心脏功能、抑制心室重构及减少心肌细胞凋亡的作用。张国顺等[33]采用心力衰竭大鼠模型来研究南葶苈子抗心力衰竭作用的机制，结果发现，南葶苈子能够显著降低模型大鼠血清中的脑钠肽（BNP）和心肌肌钙蛋白Ⅰ（cTnI）的含量，同时能提高模型大鼠心室的LVEF值和LVFS值，直观反映出南葶苈子治疗心力衰竭的效果，同时进一步证明了南葶苈子能够提高机体内SOD、GSH-Px等抗氧化酶的活性，降低神经内分泌细胞因子血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）、醛固酮（ALD）的水平，表明南葶苈子抗心力衰竭的内在机制可能与提高机体的抗氧化能力与抑制神经内分泌系统的过度激活有关。李焱等[34]利用心力衰竭模型大鼠来研究以葶苈子为主的角药治疗心力衰竭的作用机制，结果发现该角药能够降低心力衰竭大鼠模型的心肌细胞线粒体膜电位，进一步改善心肌细胞的线粒体功能，调节NCX1和SERCA2蛋白表达的平衡，从而保持细胞内Ca2+的稳态，起到治疗心力衰竭的作用。王小兰等[35]利用野百合碱（monocrotaline，MCT）所致肺源性心脏病大鼠模型来探讨南葶苈子治疗肺源性心脏病的作用及其机制，结果发现，南葶苈子能明显改善MCT大鼠心室的右心室肥厚指数（RVHI），降低肺质量指数，提高血清中总三碘甲腺原氨酸（TT3）、总甲状腺素（TT4）的含量，并同时降低促甲状腺素（TSH）的水平，减轻肺水肿与肺动脉损伤等症状，从而具有治疗肺源性心脏病的功效，其机制可能与上调AQP1的表达有关，更深一步的研究仍有待挖掘。

4.2 细胞毒性作用KHODARAHMI E等[36]研究了南葶苈子中挥发油成分对MCF-7和HeLa细胞的细胞毒作用，结果表明以异硫氰酸酯为主的挥发油成分对MCF-7细胞（IC50＜100 μg/mL）的细胞毒性比HeLa细胞（IC50＞100 μg/mL）更强。KIM B Y等[37]报道了南葶苈子对A549细胞具有一定的细胞毒性作用，其机制可能是通过调节参与细胞生长信号传导的基因来显著抑制细胞生长。PARK J S等[38]在细胞水平上证明了南葶苈子能够通过上调TRAIL死亡受体使A549细胞对TRAIL细胞毒性敏感。LEE Y J等[39]从南葶苈子中分离的一种心内酯糖苷化合物来对HepG2等7种人类癌细胞进行体外细胞毒活性研究，结果发现该化合物对所有癌细胞均表现出较强的细胞毒活性，其IC50值为0.034～0.596 μmol/L。

4.3 免疫调节作用葶苈子具有一定的抗肿瘤活性，能够提高机体的免疫力。马梅芳等[40]利用H22肝癌移植瘤小鼠模型来探讨南、北葶苈子的抗肿瘤活性，结果发现，南、北葶苈子都具有一定的抗肿瘤作用，在一定程度上能够抑制机体的免疫器官受损，提高机体的免疫力。郑晓珂等[41]发现南葶苈子能够促进体外淋巴细胞的增殖，同时利用碳廓清实验、血清溶血素实验、迟发型超敏反应实验证明了南葶苈子能够保护模型小鼠的免疫器官，并可能通过提高血液中白介素-2（IL-2）、γ-干扰素（IFN-γ）和IL-5的含量来提高机体的免疫力。桂家辉等[42]研究了南葶苈子对人非小细胞肺癌H1975细胞的影响，体外实验证明了南葶苈子能够抑制H1975细胞的增殖，并能诱导该细胞凋亡，同时，通过人非小细胞肺癌H1975细胞裸鼠移植瘤模型证明了南葶苈子具有较好的抗肿瘤作用，与上调Bax/Bcl-2的比例和抑制Akt蛋白的表达有关。南葶苈子在体内和体外实验中都能表现出较强的抗肿瘤活性，可能通过抑制癌细胞生长和抑制导致肿瘤的慢性炎症而具有抗癌治疗的潜力，为治疗癌症疾病相关药物的研发奠定了基础。

4.4 止咳祛痰作用南、北葶苈子都具有止咳祛痰的药理作用。高雪等[43]利用氨水引咳法、酚红排泌法证明了南、北葶苈子具有止咳祛痰的作用，其中在止咳方面两者效果差异不明显，在祛痰方面以南葶苈子炮制品效果最佳。余金喜等[19]利用氨水引咳法、酚红排泌法证明了南葶苈子炮制品具有止咳祛痰的药效。杨云等[44]也利用多种实验方法证明了南葶苈子具有止咳平喘、祛痰的疗效。KIM S B等[45]采用卵清蛋白诱导小鼠哮喘模型来评价南葶苈子的止咳平喘疗效，结果发现南葶苈子具有减轻哮喘的作用，能够显著减少黏液的产生、气道炎症细胞的浸润及嗜酸性粒细胞的激活，这可能与南葶苈子能够降低炎症细胞因子的表达，以及抑制Th2细胞的分化和激活有关。GONG J H等[46]利用酚红排泌法证明了南葶苈子能够增加气管支气管黏液分泌，降低黏液黏度。但目前的研究结果仅集中在了葶苈子的止咳平喘、祛痰的药效学结果上，对于更深一步的作用机制仍缺乏系统的探讨，仍是今后科研工作者需要研究的重点方向。

4.5 利尿作用葶苈子均具有一定的利尿作用。高雪等[43]利用代谢笼法实验证明了南、北葶苈子均有一定的利尿效果，且以南葶苈子炒制品为佳。张晓丹等[47]发现南葶苈子能够显著增加充血性心力衰竭模型大鼠的排尿量，利尿作用强，其机制可能与抑制肾小管对Na+、Cl-和水的重吸收有关。曾梦楠等[48]利用代谢笼法实验证明了南葶苈子能够增加水负荷大鼠的尿量，并发现南葶苈子的利尿作用可能与降低血清中Na+、心房钠尿肽（ANP）、BNP的浓度，肺中AQP3蛋白表达，以及肾脏AQP1与AQP2的蛋白表达水平有关。

4.6 雌激素样作用目前发现葶苈子具有一定的雌激素样作用。韩杜菀等[49]利用小鼠子宫增重实验证明了南葶苈子能够增加小鼠子宫的质量，发现了南葶苈子水提物具有雌激素样活性，其机制可能与其升高小鼠子宫中ERβ mRNA的表达有关；体外实验选用雌激素受体阳性细胞株MCF-7来评价南葶苈子的雌激素样活性，结果表明南葶苈子能够通过促进MCF-7细胞的增殖，通过ERβ介导激活基因转录，从而发挥雌激素样作用。李本科等[50]利用小鼠子宫增重实验证明了北葶苈子能够增加小鼠子宫系数，发现了北葶苈子炮制品水提物具有雌激素样活性，能够促进小鼠子宫内ERα和ERβ的表达；体外实验证明了北葶苈子能够提高MCF-7细胞中ERα和ERβ的表达，其雌激素样活性可能是通过ERα和ERβ介导的。葶苈子中雌激素样作用的发现为开发新型雌激素药物提供了有力的依据。也有学者[51-52]证明了从北葶苈子中提取的尿苷衍生物能够增加MCF-7细胞系的细胞增殖，并表明该雌激素样活性可能是通过ERα所介导。

4.7 抗炎作用有学者[39]利用脂多糖刺激RAW264.7细胞后产生NO来评估所有南葶苈子中化合物的抗炎潜能，证明了槲皮素和丁香脂醇对RAW264.7巨噬细胞NO反应有抑制作用，表现出良好的抗炎活性。张朝晖等[53]研究发现葶苈子对脂多糖引起的大鼠急性肺损伤具有保护作用，葶苈子能够减轻模型大鼠肺部的炎症细胞浸润状态，减轻肺肿胀程度，这可能与葶苈子能上调APQ5蛋白表达水平有关。YUAN P P等[54]从北葶苈子中分离到两个硫苷类化合物，并证明了该类化合物可以通过抑制MAPK信号通路和RAAS来保护NRK52e细胞免受高渗诱导的黏附和炎症反应。

葶苈子具有改善心血管功能、免疫调节、止咳平喘、利尿、雌激素样活性、抗炎等多方面的药理活性。其中有关葶苈子的雌激素样作用的发现是其作为潜力作物研发的证明。该作用的发现为植物雌激素类新药的研发及临床用药奠定了实验基础。目前对葶苈子发挥药效活性的物质基础缺乏系统的研究，主要集中在葶苈子水、醇提取物的基础上进行药理实验。其主要有效成分的提取分离仍是今后需深入挖掘的重点方向之一。因此，从深层次、多方面出发来探究葶苈子的有效成分与功效之间的关系，对于葶苈子的临床应用具有重要指导意义。

5 讨论

自汉代以来的本草和医书中对葶苈子炮制方法的记载主要有净制、炒制、加辅料制等方法，现代炮制品主要以炒葶苈子为主。古籍中不同炮制方法下的葶苈子炮制品讲求辨证论治，发展至近代后逐渐淡化了葶苈子与其炮制品的用法。关于葶苈子的炮制程度，各个时期虽略有差异，但主要以色泽和气味来判断。《金匮要略》首次在葶苈大枣泻肺汤中明确标明了“熬令黄色”的炮制标准。继而又出现了以微黄、黄紫、紫色、黄黑、黑色等不同的判断准则。至宋代，又出现了如“令香熟”“令香”等以气味为判别标准[55]。至今，《中华人民共和国药典》规定葶苈子的炮制标准仍然是以色泽和气味来判别。微波法具备工艺参数可控性、成品均一性等优点，能够保证葶苈子炮制品的质量，符合现代化炮制的需求，是一种值得推广应用的方法[56]。但整体来讲，葶苈子的现代炮制工艺研究仍处于一个比较薄弱的环节，对于炮制的工艺方法、机制改变等相关研究仍是科研工作者需要努力的方向。