玉米须化学成分研究进展

李宗锴 张金玲 郭丽娜 马玉坤 王琳琳 刘吉成*

(1. 齐齐哈尔医学院 药学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2. 齐齐哈尔医学院 医药科学研究院，黑龙江 齐齐哈尔 161006)

玉米(ZeamaysL.)是禾本科玉蜀黍属植物，全世界均有种植，其全球年产量是三大谷物(玉米、水稻、小麦)中最高的[1]。玉米须(Stigmamaydis)，又名五蜀黍、棒子毛、玉蜀黍蕊等，是玉米的干燥花柱和柱头。1985年版《中华人民共和国卫生部药材标准》将其列为常用药材品种，是我国传统的中药，民间普遍用于治疗高血压、糖尿病等疾病[2]。玉米须的入药记载最早见于《滇南本草》，其味甘、性微温、入阳明胃经、宽肠下气，治妇人乳结红肿、小儿吹着、怕冷发热等；此外，在《全国中草药汇编》《民间常用草药汇编》等药学论著中也有记载[3]。目前临床主要用于治疗痛风、水肿、消渴、眩晕等症状，有利湿退黄、利水消肿的功效，且经各项试验均未发现玉米须对人体有急、慢性毒副作用。其作为药食同源性的药材具有多重功效，常与山楂、蒲公英、牛蒡等食品或药材配伍制成各种保健食品和饮品，以广泛应用于人类生活[4-6]。至今关于玉米须的研究大量集中于粗提取物及个别单体化合物，在作用机制、临床应用以及其他有效成分药理活性方面还有待更深入的研究。为了更大程度地发挥玉米须资源的利用价值，本文对玉米须化学成分、结构及临床应用的研究进展进行了总结，旨在为与其相关的科学研究奠定基础。

1 玉米须的化学成分

玉米须化学成分种类多样，目前已从玉米须中分离出的化学成分有153种，包括黄酮类、萜类、甾醇类、皂苷类、多糖、氨基酸和有机酸等，其中关于黄酮类和多糖类成分的提取工艺研究较为深入。

1.1 黄酮类化合物

黄酮及其苷类为玉米须乙醇提取物的主要成分，也是抗氧化活性的主要成分，主要包括黄酮、黄酮醇、异黄酮和黄酮苷类[7]。已有的综述给出玉米须中分离及鉴定的黄酮类化合物有29种，本文共总结出36种黄酮类化合物(1-36)，结构如图1所示，分别为金雀异黄酮[8,9]、7-羟基-4′-甲氧基-异黄酮[10]、芹菜素[11]、木犀草素[11]、金圣草素[9]、5,8,4′-三羟基-7-甲氧基黄酮[12]、6-乙酰基-木犀草素[13]、异鼠李素[14]、异荭草素[15]、6,4′-二羟基-3′,5′-二甲氧基黄酮-7-O-葡糖苷[16]、6,4′-二羟基-3′-甲氧基黄酮-7-O-葡糖苷[17,18]、金圣草素-6-C-β-波伊文糖苷[12,19]、金圣草素-6-C-β-波伊文糖-7-O-β-吡喃葡糖苷[19]、金圣草素-7-O-β-D-吡喃葡糖苷[19]、金圣草素-6-C-β-岩藻糖苷[20]、异荭草素-2″-O-α-L-鼠李糖苷[21]、Maysin[5,22]、Apimaysin[22]、3′-Methoxymaysin[21,22]、ax-5′-methyl-3′-methoxymaysin[17]、2″-O-α-L-鼠李糖-6-C-奎诺糖-木犀草素[22]、2″-O-α-L-鼠李糖-6-C-岩藻糖-木犀草素[22]、2″-O-α-L-鼠李糖-6-C-岩藻糖-3′-甲氧基木犀草素[23]、5,7,4′-三羟基黄酮-3,6-C-二糖苷[11]、5,7,3′-三羟基-4′-甲氧基黄酮-3,6-C-二糖苷[11]、5,7,4′-三羟基黄酮-3-C-阿拉伯糖基-6-C-葡糖苷[11]、5,7,3′-三羟基-4′-甲氧基黄酮-3,6-C-刺槐黄素[11]、5,7,3′-三羟基-4′-甲氧基黄酮-3-C-葡糖基-6-C-鼠李糖苷[11]、5,7,3′-三羟基-4′-甲氧基黄酮-3-C-阿拉伯糖基-6-C-鼠李糖苷[11]、5,7,4′-三羟基黄酮-3-C-葡糖基-6-C-鼠李糖苷[11]、2″-O-α-L-鼠李糖-6-C-(反-5″-甲基-木-己-4-葡糖基)-3′-甲氧基木犀草素[23]、7,4′-二羟基-3′-甲氧基黄酮-2″-O-α-L-鼠李糖-6-C-岩藻糖苷[16]、5-羟基-4′-甲氧基黄酮-6-C-鼠李糖-7-O-葡糖苷[9]、5,7-二羟基-3′-甲氧基黄酮-6-C-二葡糖苷[15]、2″-O-α-L-鼠李糖-6-C-(3″-脱氧葡糖基)-3′-甲氧基木犀草素[10]、2″-O-α-L-鼠李糖-6-C-(6-脱氧-ax-5-甲基-木-己-4-羰基)-3′-甲氧基木犀草素[10]。结构分析显示黄酮类化合物母核主要为芹菜素、木犀草素、刺槐素和金圣草素4种类型。玉米须中黄酮苷主要为碳苷，糖链结合位置主要在3-C、6-C位，少数结合在7-C、8-C位；少数黄酮苷为氧苷，结合位置在2-C位；所连糖的类型主要为葡萄糖和鼠李糖。

1.2 萜类化合物

据之前综述报道，玉米须中含有极少的萜类化合物，本文对其进行了全面的总结。近四年，有大量新的倍半萜和二萜类化合物被分离鉴定，主要是从玉米须正丁醇萃取物中分离得到，其具有很好的神经保护作用。除了倍半萜和二萜类化合物，玉米须中还分离出少量的单萜和三萜类化合物。其中包括14个倍半萜类化合物(37-50)，结构如图2所示，分别为Zeamalic acid A (37)[12]、Zeamalic acid C(38)[12]、stigmene A-F[24]、stigmene E-I[25]、zealexin A3[25]、3-(4-羟苯基)-5,5-二甲基-2-环己烯-1-酮[24]，23个二萜类化合物(51-73)分别为对映-玫瑰烷-5β,15,16-三醇[26]、土槿戊酸[27,28]、19-羟基-对映-贝壳杉-15-烯-17-羧酸[12]、17-羟基-对映-贝壳杉-15-烯-19-油酸[12]、3α-羟基-对映-贝壳杉-15-烯-17-油酸-19-羧酸甲酯[12]、16β,17-二羟基-对映-贝壳杉烷-19-酸[27]、stigmaydene A-H[27]、stigmaydene I-M[27]、stigmane A-D[29]，以及一个单萜内酯3-O-月桂酰内酯(74)[30]和3个三萜类化合物乌索酸(75)[31]、无羁萜(76)[31]、赤杨酮(77)[31]。倍半萜类化合物的结构类型主要为大碳烯型，结构中大多含有双键；二萜类化合物的结构类型主要为新月烷型，结构中大多含有羧酸基团。

图1 黄酮类化合物结构

图2 萜类化合物结构

1.3 甾醇类化合物

玉米须中的甾醇类化合物主要为β-谷甾醇，麦角甾醇和豆甾醇，其中β-谷甾醇的含量最高。目前已从玉米须中分离得到12种甾醇类化合物(78-89)，如图3所示，分别为豆甾-4-烯-3-酮[8]、豆甾酮[8]、7α-羟基谷甾醇[8,19]、豆甾醇[28,26]、豆甾-5,22-3β,7α-二醇[28,31]、豆甾-5-烯-3β,7α-二醇[26,28]、豆甾-4-烯-3β,6β-二醇[28,31]、豆甾-4,22-二烯-3β,6β-二醇[28,31]、β-谷甾醇[28]、过氧麦角甾醇[28]、7β-羟基谷甾醇[19]、麦角甾-7,22-二烯-3β,5α,6β-三醇[19]。李静等[32]以GC-MS-DS分析玉米须挥发油的化学成分发现β-谷甾醇、豆甾5-烯-3-醇和豆甾-7-烯-3-醇的含量分别为7.89%、6.67%、6.28%。张海燕等[33]利用皂化、超声后重结晶的方法得到玉米须中植物甾醇的结晶，纯度达到92.76%。

图3 甾醇类化合物结构

1.4 皂苷类化合物

刘传水等[19]采用硅胶柱层析法从玉米须乙酸乙酯提取物中分离得到7α-羟基谷甾醇-3-O-β-D-吡喃葡糖苷(90)。徐燕等[31]利用凝胶柱色谱法从玉米须石油醚层分离获得豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡糖苷(91)、谷甾醇-3-O-β-D-吡喃葡糖苷(92)。三种皂苷的成苷位置都在3-C位，所连糖是β-D-葡萄糖。陈雅妮等[34]分析发现玉米须正丁醇萃取物中总皂苷含量高于乙酸乙酯萃取物。各物质结构如图4所示。

图4 皂苷类化合物结构

1.5 多糖

近年来玉米须多糖因其丰富的药理活性成为现代医学和传统医学的研究热点。玉米须多糖的含量范围为3.322 6%～9.536 9%[35]，主要存在于水提物中。甘露糖、葡萄糖和半乳糖是构成玉米须多糖的主要结构，其次是少量的鼠李糖、阿拉伯糖、糖醛酸、木糖、核糖和岩藻糖[26]，正是这些结构简单的单糖构成了功能丰富的玉米须多糖，其在玉米须功能因子中占据了很大的比例。徐燕等[31]研究发现玉米须多糖分子量约7 000 Da，其中鼠李糖：阿拉伯糖：木糖：甘露糖：半乳糖：葡萄糖为0.18∶0.75∶0.67∶1.22∶1.42∶6.82；玉米须多糖的重复单元可能是由半乳糖、葡萄糖、甘露糖构成，葡萄糖主要以1→3、1→4、1→6的方式连接，且主要的糖苷键构型为α型，甘露糖主要以1→6连接的方式存在于主链中，木糖在主链及支链中均有存在，半乳糖主要存在于主链的末端。

1.6 氨基酸

经研究发现玉米须中有17种氨基酸成分(93-109，图5)，分别为亮氨酸7肽[36]、苏氨酸[36]、缬氨酸[36]、蛋氨酸[36]、异亮氨酸[36]、亮氨酸[36]、赖氨酸[36]、苯丙氨酸[36]、精氨酸[36]、酪氨酸[36]、组氨酸[36]、天冬氨酸[36]、谷氨酸[36]、甘氨酸[36]、丙氨酸[36]、丝氨酸[36]、脯氨酸[36]。Zhou等[37]测定了玉米须中总氨基酸的含量为13.3%，其中以谷氨酸和天冬氨酸含量最高。

1.7 有机酸类

玉米须中含有的有机酸(110-121，图6)包括长链有机酸和短链有机酸[38]。目前已分离得到的有绿原酸[11]、对香豆酸[9]、香草酸[12]、棕榈酸[19]、硬脂酸[38]、亚油酸[38,39]、甲酸[40]、醋酸[40]、乳酸[40]、丁二酸[40]、油酸[40]、山萮酸[40]。

图6 有机酸类化合物结构

1.8 其他类

玉米须中还含有许多其他类化合物(122-153，图7)。分别为6-甲氧基-苯并噁唑啉酮[8]、腺苷[8]、鸟嘌呤[8]、尿嘧啶[8]、N-(N′-苯甲酰-S-苯丙氨酰)-S-苯氧丙烯[9]、5-环-(L-丙基-L-缬氨酸)[12]、1-(4-羟苯基)间羟基乙酰苯[12]、1-(3, 4-二氢联苯)-间羟基乙酰苯[12]、乙基-原儿茶酸盐[12]、甲基-5-羟基-2-吡啶羧酸盐[12]、乙基-5-羟基-2-吡啶羧酸盐[12]、鼠李糖 尿素[13]、1,3-二鼠李糖 尿素[13]、尿囊素[38]、(2S,3S,4R)-2-[(2′R)-2′-羟基二十二烷酰胺基]-1,3,4-十八烷三醇[26]、(3S,7R,8R)-cornilkone A[37]、(3R,7S,8S)-cornilkone A[37]、(4R)-cornilkone B[37]、(4S)-cornilkone B[37]、(5R)-cornilkone C[37]、(5S)-cornilkone C[37]、(4R,5S)-sinularone C[37]、(4S,5R)-sinularone C[37]、(-)-(4S,8S)-呋喃内酯[37]、(+)-(4R,8R)-呋喃内酯[37]、5-羟基-3,4-二甲基-5-戊基呋喃-2(5H)-酮[37]、bovolide[37]、香草醛[38]、黑麦草素[41]、顺式对羟基桂皮酸酰对羟基苯乙胺[41]、3,4-二羟基苯甲酸甲酯[41]。Zhou等[37]通过HPLC手性拆分首次从玉米须中分离得到5对对映异构体(138-147，图7)，其中144和145表现出比阳性对照药姜黄素更强的抑制Aβ1-42蛋白聚集活性。

图7 其他类化合物结构

2 玉米须的应用与展望

玉米须常用来泡茶或与其他中药或食品制成各种饮品，具有很好的保健效果，在开发具有保湿、美白等功效的化妆品方面也具有广阔的前景。玉米须也常与一些中药一起作偏方使用，如与茵陈加水煎服可使尿频尿急尿痛等尿路感染症状得到好转甚至消失[43]；将冬瓜皮和玉米须一同煮水喝可预防早期妊娠中毒症[44]；添加了玉米须的红豆苡仁汤可治疗婴儿湿热型湿疹[45]；玉米须与生栗子、冰糖以水煎服具有止咳的作用[46]；在饮酒过多时将玉米须与葛花、萹蓄草等用水煎服有助于解酒、醒酒[47]。玉米须在治疗高血脂症方面有确切的疗效[48]。参芪玉荷方由玉米须、党参等组成，在生活方式干预和西药常规治疗的基础上，合用该方药对糖尿病合并高脂血症患者进行治疗，能够明显改善患者的临床症状以及空腹血糖、空腹胰岛素、血脂水平[49]。大枣、山药、玉米须等组成的复方甘枣宁颗粒，由非酒精性脂肪肝患者服用六个月后，患者血脂中总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇均较治疗前有所降低[50]。

综上所述，本文着重对玉米须化学成分方面进行了更全面的补充，但目前关于玉米须的研究大多集中于黄酮及多糖等粗提取物以及少数单体化合物的药理活性，且研究以体外活性试验为主，在人体中的详细代谢过程还未明确，在作用机制方面也不够详细，缺乏整体性与系统性的研究。为了让其更好地应用于人类生活的各方面，还需提高安全性，明确在人体中的代谢过程，加强对临床应用、作用机制以及玉米须中其他有效成分药理活性方面的研究。