墨旱莲及其化学成分的药理作用、体内代谢及质量控制研究进展

焦广洋，李澍坤，邓易，殷军，陈万生2,，陈军峰，张凤*

(1.沈阳药科大学中药学院，辽宁 沈阳 110016；2.上海中医药大学中药研究所，上海 201203；3.海军军医大学基础医学院学员六大队十七队，上海 200433;4.中国人民解放军海军军医大学第二附属医院药材科，上海 200003)

墨旱莲又称旱莲草、水旱莲，为一年生菊科植物鳢肠(EcliptaprostrataL.)的干燥地上部分，在我国各地均有分布。墨旱莲所含化学成分丰富，主含噻吩、黄酮、香豆草醚、三萜皂苷及挥发油类成分，临床主要用于肝肾阴虚、牙齿松动、外伤出血等疾病的治疗[1]，在我国及印度、巴西等地拥有悠久的用药历史，现已被《中国药典》《英国药典》《欧洲药典》等收载[2-3]，也是国家卫健委批准的可用于保健食品的中药[4]。因其具有较高的药用价值，近年来，国内外学者对墨旱莲的药理作用、体内代谢及质量控制方面做了大量研究，本文就上述研究内容进行整理和分析,以期为墨旱莲的进一步深入研究及临床应用提供参考。

1 药理作用

研究表明墨旱莲具有多种药理作用，其中保肝、凉血止血、抗蛇毒等作用属于墨旱莲的传统功效，而现代研究也在墨旱莲丰富的化学成分[5]中发现其具有降血脂、抗肿瘤、抗炎、抑菌等多种药理活性，这使人们对墨旱莲药用价值有了更为清晰的认识，也为墨旱莲的临床应用提供了极具价值的参考。

1.1 保肝作用 保肝作用为墨旱莲的传统功效，现代药理学研究从细胞及动物等多个层面探究了墨旱莲的保肝作用及其可能机制。墨旱莲不具有肝毒性，但能通过抑制CCl4诱导的肝细胞脂质过氧化、调节氨基比林N-脱甲基酶及膜结合葡萄糖6-磷酸酶等肝微粒体药物代谢酶的水平来发挥保肝作用[7-8]。其所含成分蟛蜞菊内酯已被证明能够通过NF-κB信号通路缓解小鼠肝炎症状，保护肝细胞[9]。墨旱莲在治疗非酒精性脂肪肝上同样具有较好的活性，Helmy等[10]发现高剂量(300 mg·kg-1)的墨旱莲甲醇提取物对非酒精性脂肪肝大鼠的肝功能和血脂水平有明显改善作用，利用靶向代谢组学技术证实墨旱莲及所含有的槲皮素[11]及蟛蜞菊内酯[12]可通过调节肠道菌群及脂质代谢来改善脂肪肝症状。体外研究证实，墨旱莲对丙型肝炎病毒[13]、Hep-G2肝癌细胞[14]等同样有较好的抑制作用。

1.2 降血脂作用 墨旱莲是印度等地的传统降血脂药物。Gupta等[15]发现墨旱莲乙酸乙酯部位可能通过抑制了AKT/mTOR通路激活从而抑制3T3-L1前体脂肪细胞和hMSC衍生的脂肪细胞的分化，并能显著降低高脂血症金黄地鼠体内血清甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白等指标，抑制成脂过程的转录因子和蛋白在附睾脂肪组织中的表达。高血脂也是诱发动脉粥样硬化和冠心病的重要原因，墨旱莲正丁醇提取物连续给药六周后可显著降低小鼠血清中总胆固醇和甘油三酯水平，并改善动脉粥样硬化和冠心病症状[16]。

1.3 抗肿瘤作用 Yadav等[17]研究了墨旱莲乙醇提取物对7种不同癌细胞株MDA-MB-231(乳腺)、HeLa(宫颈)、SK-OV-3(卵巢)、SW620(结肠)、DU145(前列腺)、A549(肺)和PANC-1(胰腺)的抑制作用，发现其通过破坏线粒体膜电位和DNA的方式能够对菌株的生长产生抑制作用，且对乳腺癌细胞株生长和迁移的抑制最为明显，并通过体外及体内安全性评价实验证明墨旱莲乙醇提取物无明显的毒性作用。已有研究表明，从墨旱莲中分离得到的α-三联噻吩甲醇可以通过调节NADPH氧化酶产生活性氧来诱导人子宫内膜癌细胞(Hec1A和Ishikawa)的凋亡(IC50值分别为0.38 μmol·L-1和0.35 μmol·L-1)，可能为子宫内膜癌的药物研发提供依据[18]。研究发现，蟛蜞菊内酯对前列腺、乳腺等肿瘤细胞[19-20]具有一定的抑制生长和诱导凋亡的作用。

1.4 抗炎与镇痛作用 墨旱莲叶甲醇提取物对卡拉胶和蛋清所致的大鼠足肿胀均有明显的抗炎作用，且呈剂量依赖性，其抗炎活性与吲哚美辛(10 mg·kg-1)和赛庚啶(8 mg·kg-1)相当[21]。墨旱莲甲醇提取物还能够降低哮喘小鼠支气管及肺部中的炎症细胞因子浓度[22]。从墨旱莲中分离得到的刺囊酸可通过NF-κB信号通路来抑制脂多糖诱导的小鼠RAW 264.7细胞炎症因子的表达[23]；蟛蜞菊内酯可通过抑制NF-κB信号通路的关键激酶IKK来抑制脂多糖诱导的caspase-11的表达[24]。

1.5 抗氧化作用 林朝鹏等[25]发现墨旱莲黄酮类提取物可增强血清中SOD和GSH-Px的活性，降低血清中MDA含量，发挥抗氧化作用。Singh等[26]发现甲醇提取物与其他溶剂提取物相比，含有较高的多酚和黄酮类成分，在DPPH、ABTS、SOD、Catalase、GST等活性实验中发挥了最强的抗氧化活性。Unnikrishnan等[27]的实验结果与上类似。

1.6 抑菌作用 Raut等[28]采用抑菌圈法和最小抑菌浓度法测试表明，墨旱莲甲醇提取物在最低浓度12.5 mg·mL-1时即可对大肠杆菌和玫瑰微球菌产生抑制作用，强于其石油醚提取物；也有研究认为其石油醚提取物对多种真菌的抑制作用最佳[29]。实验表明，在pH 5.5～9.0条件下，墨旱莲总皂苷可通过破坏细菌细胞膜的方式达到对枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌生长的抑制作用[30]。Gurrapu等[31]发现墨旱莲叶中含有的生物碱对大肠杆菌、铜绿假单胞菌、鲍氏志贺菌、金黄色葡萄球菌和粪链球菌等5种菌株均有抑制作用，且呈浓度依赖性，但最高浓度500 μg·mL-1时的抑菌能力仍不及环丙沙星。

1.7 其他活性 据文献报道，墨旱莲在抗骨质疏松[32]、调节免疫[33]、抗糖尿病[34]、驱蚊[35]、止血[36]、抗蛇毒[37]等方面同样具有一定的治疗效果。此外，蟛蜞菊内酯可通过调节NF-κB通路显著抑制LPS介导的人肾小球系膜细胞异常增殖炎症反应，治疗肾损伤[38]。墨旱莲石油醚提取物还能够显著的改善毛囊环境[39]，促进毛发生长，治疗效果优于2%的米诺地尔[40]。

2 体内代谢

Li等[41]通过UHPLC/Q-Orbitrap-MS技术分析了大鼠口服墨旱莲乙醇提取物(1 g·kg-1)后入血成分，鉴别得24种原型成分和200种代谢产物，均以黄酮类化合物为主，代谢途径包括氧化、氢化、甲基化、葡萄糖醛酸化和磺化等，其中以葡萄糖醛酸化等Ⅱ相代谢途径为主。

文献报道，墨旱莲提取物给药后血浆中的黄酮类化合物大部分以结合物形式存在，因此采用了酶解法处理大鼠血浆，基于液相分析方法检测木犀草素、野黄芩素、芹菜素和香叶木素的游离和结合总浓度，血药浓度-时间曲线呈双峰或多峰现象[42]。Cheruvu等[43]测定了墨旱莲三氯甲烷提取物灌胃给药后大鼠血浆木犀草素、蟛蜞菊内酯和芹菜素的药动学行为，大鼠血浆采用液液萃取进行前处理，结果表明上述成分在体内1 h左右出现血药峰浓度，半衰期为5 h左右，且血药浓度-时间曲线存在双峰现象，与Chen等[44]的报道类似，这表明芹菜素和蟛蜞菊内酯等在体内可能存在肝-肠循环现象。Chen 等[45]发现大鼠在口服5.00 mg·kg-1蟛蜞菊内酯代谢情况与上述报道类似，并通过体外肝微粒体孵育实验验证了其在体内代谢的规律。

3 质量控制

《中国药典》2020年版[2]主要通过观察性状和薄层色谱法(TLC)以及测定水分、灰分、酸不溶性灰分来对墨旱莲进行鉴别和检查，而含量测定方面仅以对蟛蜞菊内酯进行高效液相分析方法(HPLC)为标准，但是墨旱莲化学成分及药理作用复杂多样，仅对蟛蜞菊内酯这一种化学成分进行含量测定并不能够完全评价其质量的优劣。近年来关于墨旱莲的质量控制方法从传统的显微、薄层以及HPLC逐渐发展到液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)和毛细管电色谱法(CEC)等，为墨旱莲所含成分分析提供了各种科学数据。

3.1 TLC TLC主要用于墨旱莲药材及其制剂的定性鉴别以及对旱莲苷A、α-醛基三聚噻吩、蟛蜞菊内酯等指标性成分的含量测定，增强了墨旱莲质量控制方法的灵活性和可执行性。TLC在墨旱莲质量控制中的应用见表1。

表1 TLC在墨旱莲质量控制中的应用

3.2 HPLC HPLC是墨旱莲多指标性成分同时测定的常用方法。从表2可以看出，HPLC主要对墨旱莲中的香豆素类(蟛蜞菊内酯、去甲蟛蜞菊内酯)、三萜皂苷类(旱莲苷Ⅰ、旱莲苷Ⅶ)、黄酮类(木犀草素、芹菜素)、噻吩类(α-三联噻吩甲醛、α-三联噻吩甲醇)等化合物进行检测。发现不同产地、批次的墨旱莲中化学成分含量差异较大，如：蟛蜞菊内酯的含量范围为0.0170%～0.0190%，旱莲苷I为0.0140%～0.0160%，旱莲苷VII为0.0043%～0.0059%，木犀草素为0.0170%～0.0480%，α-三联噻吩甲醛为0.0125%～0.1845%，α-三联噻吩甲醇为0.0063%～0.0777%。此外，吴红霞等[64]通过高效液相色谱法建立了墨旱莲药材的指纹图谱，并对来自不同产地的墨旱莲进行质量分析，发现此方法可应用于墨旱莲的质量控制当中。

表2 HPLC 在墨旱莲质量控制中的应用

3.3 HPLC-MS Han等[65]通过HPLC-MS/MS建立了同时测定墨旱莲中9种化合物的方法，所检测化合物包括木犀草苷、旱莲苷C、木犀草素、旱莲苷IV、芹菜素、旱莲苷A、刺囊酸28-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、刺囊酸、3-氧代-16α-羟基齐墩果烷-12-烯-28-酸；并通过测定13个产地的墨旱莲对该方法进行验证，证实该方法可应用于墨旱莲的质量控制。夏爱军等[66]通过UHPLC-Q-TOF/MS方法对对不同产地旱莲草药材中的5个指标性成分同时进行含量测定的方法，发现芹菜素、十六烷酸、木樨草素、蟛蜞菊内酯、木樨草苷在不同产地墨旱莲的测定结果存在着较大差异。

3.4 其他方法 刘海兴等[67]通过CEC测得旱莲莲中总黄酮的平均含量最高为0.544 mg·kg-1。Pukumpuang等[68]通过UV对墨旱莲不同提取物的总酚含量进行测定，测得正丁醇部位的总酚含量为(90.288±0.240)mg·kg-1。

综上分析可见，每种检测方法均有其优势与不足，如薄层色谱法凭借其操作简便、成本低廉、方法成熟、检测效率高等优势，至今仍为《中国药典》对墨旱莲鉴别的主要方法，但是由于其在结果的重复性、试剂毒性以及对生物高分子分离效果差、准确度低等不足，还需要不断的改进和完善；由于中药质量控制的指标成分需满足药材特有、临床效应明确、可定性、定量等条件，而2010年版《中国药典》[69]首次通过HPLC对墨旱莲指标性成分蟛蜞菊内酯进行含量测定，弥补了先前药典仅通过显微、薄层等方法对墨旱莲进行真伪鉴别而无法进行含量测定的不足，成为墨旱莲质量控制和评价的重要手段。但是目前《中国药典》仅以蟛蜞菊内酯为检测指标进行高效液相色谱的含量测定，检测指标单一，而前期研究报道中通过HPLC法对墨旱莲中α-三联噻吩甲醛、木犀草素、芹菜素等多种活性成分为指标对墨旱莲进行质量控制为《中国药典》的更新和完善提供了借鉴，相信未来多指标成分测定将成为墨旱莲质量控制的必要内容。

4 结语与展望

墨旱莲药食同源，在临床应用及养生保健上具有一定的地位。目前对于墨旱莲的研究主要是在化学成分提取分离的基础上，开展提取物及单体的药理活性考察，以及少数化合物的体内代谢和药材的质量控制方法等。但是对于墨旱莲药效物质与其传统功效的关联性仍需进一步明确，未来需加强对其特征性成分如噻吩类、旱莲苷类、黄酮类等成分的功效和代谢特征进行全面、综合的分析，明确其成分与功效的关联性，建立更为科学的质量控制体系，才能为墨旱莲的药用价值及临床应用提供了更有力的科学依据。