茅膏菜属植物化学成分与药理及临床作用的研究进展

李洁 徐凌川

(山东中医药大学药学院，山东 济南 250355)

茅膏菜属(Drosera L)，部分地区称毛毡苔属，隶属于茅膏菜科(Droseraceae)。该属植物在全世界约有100多个原生种，主要分布于热带至温带地区，少数分布至寒带地区，其中大洋洲分布最广。我国该属植物有6种，3变种，主要分布在长江以南或者台湾省等沿海岛屿。现主要研究的药用植物约有9种：茅膏菜(D.peltata Willd)，光萼茅膏菜(D.peltata Smith var.glabrata Y.Z.Ruan)，好望角茅膏菜(D.capensis)，马达加斯加茅膏菜(D.madagascariensis)，圆叶茅膏菜(D.rotundifolia)，匙叶茅膏菜(D.spathulata Labill)，英国茅膏菜(D.anglica)，叉叶茅膏菜(D.binata)，长叶茅膏菜(D.indica)。茅膏菜属植物喜欢湿润和阳光的环境，多生于海拔1200～3650m的山坡潮湿地的松林下，或者山坡、山腰、山顶和溪边等草丛、灌丛和疏林下。

茅膏菜属植物作为一种价值较高的民间草药，在藏药中应用广泛，具有祛风除湿、行血止痛、治风湿骨痛和抗菌消炎的功效，还可以作为一种抗衰老、延年益寿的滋补良药。在一些中药材著作中，如《本草纲目拾遗》、《分类草药性》和《江苏药材志》等，都有记述茅膏菜植物以全草入药，内服煎汤或浸酒，外服贴敷穴位，用于祛风止痛和活血解毒，治疗跌打损伤和腰肌劳损。因茅膏菜属植物多有毒，叶的水浸液接触皮肤可能造成灼痛或者发炎，所以该药材的使用有一定的局限性。随着目前对茅膏菜属植物的成分和药效研究越来越多，其市场和前景发展广阔，因此对茅膏菜属的研究现状进行分析，对以后该属植物的应用、新品种开发和野生资源保护都有一定的参考价值。

1 化学成分

茅膏菜属植物的化学成分研究起步较晚，到目前为止已经从该属中分离鉴定出32个化合物，主要包括萘醌类、黄酮类和酚酸类[1-3]，同时伴有一些植物甾醇类和其他类物质。相关信息见表1，结构见图1。

图1 茅膏菜属植物中化合物的结构

表1 茅膏菜属植物中化合物的相关信息

1.1 萘醌类成分

萘醌类化合物是茅膏菜属植物的主要成分之一。谢家敏等[4]首次从茅膏菜植物根的提取物中分离出3个萘醌类化合物(化合物1～3)。在对西藏产茅膏菜的化学成分进行分析研究时，汪秋安[5]等采用pH梯度提取和柱层色谱法从植物根和叶中也分离鉴定出萘醌类化合物1～3。在对好望角茅膏菜的研究过程中，研究者从植物中分离鉴定出3个萘醌类化合物(化合物4～6)。Jan S等[6]在研究中发现，不同种茅膏菜中醌类异构体的含量及种类的差异较大，并预测这可能是物种分类的关键性因素。

1.2 黄酮类成分

国外研究者最早确定黄酮类成分是茅膏菜属植物中含量最多的成分，并且是该属植物中的一种重要化学物质。胡晓斌等[7]最先从西藏产茅膏菜中分离鉴定出1个茚满酮类化合物(化合物7)。之后又研究分离出4个新的黄酮类化合物(化合物8、16、17、18)。2012年，李琳等[3]对茅膏菜进行了乙醇提取，并对乙酸乙酯和水部位进行了分析和研究，分离出3个黄酮类化合物(化合物8、12、15)，其中化合物12是首次从茅膏菜中分离得到的。2013年，德国Christina B等[8]对茅膏菜进行定性定量分析，分离鉴定出6种黄酮类化合物(化合物9、10、11、13、14、19)，其中除化合物9之外，其余均是首次从茅膏菜科的植物中分离出来的。2015年，Christina B等[9]首次从圆叶茅膏菜植物中发现了3个天然产物(化合物20～22)，其中化合物20和22为同一母核苷，这也成为茅膏菜属植物化学成分研究上的一个新突破。Yu He[10]等用由Agilent Eclipse XDB C18柱、乙腈和水(含0.1%磷)组成的HPLC系统，进行色谱分离，测定槲皮素的含量，该方法简便有效，为茅膏菜中快速确定槲皮素含量提供了方法基础。白央[11]等对茅膏菜做了质量标准研究，利用高效液相色谱法对化合物槲皮素进行含量测定，并表明其含量限度为0.35%，这为茅膏菜药材的真伪鉴别及含量测定提供了参考依据。Braunberger等[12]采用LC-NMR、NMR和LC-MS鉴定和LC-DAD定量法对茅膏菜中总黄酮类成分进行了含量测定。

1.3 酚酸类成分

胡晓斌等[13]作为国内茅膏菜成分研究的奠基者，最早从西藏产茅膏菜中分离出3个酚酸类化合物(化合物23～25)，并经UV(紫外光谱)、IR(红外光普)、H-NMR(氢核磁共振)、C-NMR(碳核磁共振)、MS(质谱)及理化方法等确定其化学结构。

1.4 植物甾醇类成分

胡晓斌等[13]在分离酚酸类成分的同时首次分离鉴定出1个植物甾醇类化合物(化合物26)。1998年，汪秋安等[5]利用pH梯度提取和柱层色谱法从西藏产茅膏菜中成功提取鉴定出2个甾醇类化合物(化合物26～27)。

1.5 其他类成分

随着色谱技术的发展和应用，李琳等[3]利用已经成熟的色谱技术对茅膏菜的化学成分进行深入研究，从乙醇提取物的乙酸乙酯和水部位分离鉴定出3个奈酮类化合物(化合物28～30)和2个多酚二内酯类化合物(化合物31～32)，其中化合物28是一种新化合物，化合物29、30、31、32是首次从该属植物中分离得到的。因为茅膏菜属植物为肉食性植物，表面粘液有捕食作用，一些报道表明，该特性可能与其含有的氰甙类成分有关。白央等[11]在对总黄酮类含量测定时，同时采用LC-NMR、NMR和LC-MS方法对鞣花酸衍生物类化合物进行了鉴别和含量测定。

科学方法的完善和仪器设备的更新是化学成分研究的基础，近年来，人们对茅膏菜属植物的成分研究有了一些新的进展，但国内研究仍然较少，且多集中在部分种类上，因此我国分布的6个品种3个变种之间的差异性还不是很确定。笔者认为不同产地、不同品种的茅膏菜成分研究还应该继续深入，从而挖掘茅膏菜的更多药用价值。

2 药理作用与临床治疗

茅膏菜属植物是民间常用药，多以全草入药，具有祛风除湿、行血止痛、清热利湿的作用。现代药理研究表明，茅膏菜属植物具有抗菌、抗炎、解痉、抑制肿瘤等药理作用。近年来，随着对茅膏菜属植物化学成分的不断研究，其药理作用也不断被开发，许多疾病的治疗、保健品或美容产品的研发都与茅膏菜属植物有关。

2.1 药理作用

2.1.1 抑菌作用

西藏产茅膏菜作为民间常用药，在抑菌方面有显著作用。现代药理研究发现，茅膏菜醇提物中分离的成分具有NF-κB[9]及稻瘟霉P-2b菌株[3]抑制活性。李琳等[3]在抗菌、抗肿瘤生物活性指导下，对茅膏菜乙醇提取物的乙酸乙酯和水部位进行了研究，发现矶松素、茅膏醌、山柰酚和3,3′-二甲氧基鞣花酸具有稻瘟霉P-2b菌株的抑制活性，同时矶松素抑制金黄色葡萄球菌的作用较强。Nicole Didry等[14]在研究匙叶茅膏菜时发现，其地上部分对口腔感染有抗菌作用，同时也表明矶松素是抗菌的主要活性成分。在光萼茅膏菜的研究中，周生军等[15]发现，其含有的2种腐蚀性色素和氢氰酸都有抗真菌和角质溶解作用，可以杀死皮肤损伤部位的真菌。在研究巴西地区茅膏菜的抗菌活性时发现，长叶茅膏菜、蒙大拿茅膏菜、格拉莫哥茅膏菜的乙酸、乙酸乙酯和甲醇3种不同提取物均具有抗微生物活性，且通过比较多种真菌发现，抗菌活性在金黄色葡萄球菌、粪便肠球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌和沙门氏菌中较显著。Dominika等[16]从圆叶茅膏菜的基因组DNA中分离出来的几丁质酶基因也具有很强的抗真菌活性。

2.1.2 抗炎作用

以患有“叉菜胶性关节炎”和“蛋清性关节炎”的大白鼠为实验对象，将茅膏菜全草的乙醇提取物给予口服，结果显示，有明显的抗炎作用。在比较圆叶茅膏菜和马达加斯加茅膏菜的抗炎作用时发现，圆叶茅膏菜的乙醇和水提取物、马达加斯加茅膏菜的乙醇提取物均具有良好的抗炎作用，且对炎症的抑制强度明显优于化学药物氢化可的松，实验结果证实，茅膏菜属植物的抗炎作用与黄酮类化合物联系密切，同时表明，鞣酸类物质在抗炎效果中也发挥作用。Kenji等在研究中发现，圆叶茅膏菜可以通过抑制ATC-M诱导的HMC-1细胞的活化来控制炎症基因的表达。

2.1.3 抗氧化和新陈代谢作用

茅膏菜水提物和醇提物不仅具有抑菌效果，也有良好的体外抗氧化能力。对茅膏菜水提物及醇提物采用Fenton法清除羟基自由基(-OH)的清除率，以Fenton反应机理建立反应体系模型，利用H2O2和Fe混合反应产生羟自由基，在体系中加入水杨酸来捕捉羟自由基，从而产生红色物质，然后加入不同浓度的茅膏菜待测液，通过发挥清除羟自由基的功能来与水杨酸竞争，测定红色物质的变化量，结果显示，水提物和醇提物对羟基自由基的清除率与浓度成正相关，且浓度低时两者差异不明显，浓度高时，醇提物的清除功能明显强于水提物。研究表明，清除氧化自由基的功能与黄酮类成分有关，甚至一些植物甾醇中的β-谷甾醇也具有很强的抗氧化能力。在好望角茅膏菜的研究中发现，不同时期的器官中萘醌类化合物分布有一定差异，这与次生代谢有明显关系。茅膏菜化学成分的抗氧化和代谢机理是民间把茅膏菜作为抗衰老、延年益寿滋补药的基础。

2.2 临床治疗

2.2.1 治疗风湿性关节炎

在研究关节酸痛药方时，将茅膏菜球茎压出汁液，同胶布敷于痛处，采用局部发泡、针刺放水的外贴法对不同类型的风湿性关节炎患者进行治疗。结果显示，不管是产期关节酸痛还是常年腰肌劳损，在贴敷1～2次后疼痛都有明显的改善。在广西地区利用茅膏菜根捣碎外敷治疗风湿性关节炎的基础上，为验证茅膏菜外用发泡与时间的关系，对鲜茅膏菜进行了皮肤刺激研究，实验表明，鲜茅膏菜无论是球根还是茎叶对皮肤都有强大刺激性，且无明显差异，并且刺激强度与药物作用时间有关。临床上采用茅膏菜作发泡疗法，建议适宜时间为2～3h，不宜超过4h。

2.2.2 治疗神经性皮炎和疔疮

茅膏菜酒精搽剂因配制简单、价格低廉和副作用小的优势，在基层广泛应用于治疗神经性皮炎。用捣碎的鲜茅膏菜全草对32例神经性皮炎患者进行治疗，也取得了较好的效果。用茅膏菜搽剂对患者进行治疗，每天分1～2次搽于皮损处，每7d观察疗效，对150名患者跟踪调查，90例在1个疗程内治愈，45例在3个疗程内治愈，9例在5个疗程内治愈，6例无效，治疗总有效率96%，治愈率90%，将茅膏菜全草或小球根捣烂直接外搽患处来治疗疔疮，患者治愈率达到95%以上。

2.2.3 痔疮手术和肛裂手术后创伤的修复

肛门部神经分布致密，手术或术后处理不当，均可引起不同程度的疼痛，内括约肌痉挛是肛肠科术后常见并发症，给患者带来很大的痛苦，严重影响其生活、工作与健康。茅膏菜对痔疮手术和肛裂手术后创伤的恢复有明显的疗效，在对60例三期肛裂病灶切除术后内括约肌痉挛的患者进行了茅膏菜栓剂的对比治疗，发现使用该栓剂的患者疼痛程度明显减轻、肛管静息压明显下降、伤口愈合速度加快，证明茅膏菜栓剂在临床上有良好的治疗效果。在彝药中，茅膏菜单品被制成栓剂广泛应用于混合痔术后的治疗，这种栓剂具有强大的肌松作用，在松弛括约肌、缓解疼痛、消肿、促进创面愈合方面表现出了较好的疗效。茅膏菜有效的缓解内括约肌痉挛，主要是因为其含有的化学成分萘醌类衍生物具有解痉作用，同时矶松素具有抗菌消炎作用。

2.3 其他

在研究日本特有种东海小毛毡苔(Drosera tokaiensis)的粗提物时，证明其具有抑制晚期糖表达的功能，通过纯化和分析粗提物，发现起明显抑制作用的活性成分主要为酚类和鞣花酸类化合物。好望角茅膏菜叶片的粘液分泌物中产生的肌醇可以促进多糖水解。研究发现，茅膏菜中提取的萘醌类成分可以通过抑制PI3K/Akt信号通路来诱导乳腺癌细胞凋亡。将茅膏菜和各种生物悬浮材料制成生物悬浮水凝胶，在捕获和杀死癌细胞方面具有良好作用，甚至具有侵入微生物内部的潜力。目前，国外也有不同程度的研究表明，茅膏菜属植物的提取物在抑制肿瘤、防癌抗癌、抗过敏和防治糖尿病等并发症方面也有较强的生物活性。

3 结语

茅膏菜属植物作为民间常用药，具有毒副作用小、价格低廉易得等优势。该属植物具有抗菌、抗炎、抗氧化和延缓衰老等多种药理作用，可用于神经性皮炎、痔疮手术和肛裂手术后创伤修复等临床治疗。目前，从茅膏菜属植物中分离得到的化学成分多为黄酮类、萘醌类和酚酸类，也有一些研究涉及到奈酮和多酚二内酯类等化学成分，但是，只对分离的少部分化学成分进行了药理作用研究，并且活性成分的研究多停留在抗菌、抗炎等方面，鲜有文献深入研究其具体作用机制，这对该属植物药用资源的开发利用产生一定的局限性。

茅膏菜属植物不仅在医药方面作用明显，在农业养殖业及工业生产中的应用也很广泛。在养殖业研究中，一种治疗黑猪病毒性感冒的组合物中就含茅膏菜，该物可有效提高黑猪日粮抗性及治疗黑猪病毒性感冒。在农药领域，茅膏菜属植物可与聚砹嘧霉铵等药物组合，对白芨的枯萎病有显著疗效，减少农药残留。在工业生产中，茅膏菜可作为一种低碳合金钢水溶性淬火介质制备的原料，且在高韧性装饰原纸的制备中不可或缺。茅膏菜属植物还是一种天然中草药配伍制成的医用超声耦合剂中的成分之一，对皮肤起到润滑、活血化瘀、消毒杀菌的作用，这种天然中草药制作而成的仪器对人体皮肤无细胞毒性、无皮肤致敏性、无刺激性，而且超声成像的效果较好。

茅膏菜属植物资源较为丰富，是一类具有较大研究和开发价值的中草药。但目前对茅膏菜属植物的研究大多停留在茅膏菜和光萼茅膏菜等几种植物的抗菌抗炎作用方面，对属内其他植物与相关化学成分的药理临床研究尚有不足，后续可对其进行更深入的研究，提取更多有药理活性的化学成分，进行更加系统的临床药理实验，并更加具体地阐释其治疗疾病的药理机制。最大程度地开发和利用茅膏菜的价值，可为人类的健康和经济发展做出重大贡献。