麻黄的化学成分与药理作用研究进展

2021-01-04卓小玉陈晶田明刘玉婷逄弓一郎

中医药信息 2021年2期

卓小玉，陈晶，田明，刘玉婷，逄弓一郎

(黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨 150040)

麻黄为麻黄科植物草麻黄(EphedrasinicaStapf)、中麻黄(EphedraintermediaSchrenk et C.A.Mey.)或木贼麻黄(EphedraequisetinaBge.)的干燥草质茎[1]，主要产地是吉林、辽宁、内蒙古等地区。最早见于《神农本草经》，记载其功效为：“主中风，伤寒头痛，温疟，发表出汗，去邪热气，止咳逆上气，除寒热，破积聚”，具有发散风寒，宣肺平喘，利水消肿的功效[2]。研究发现，麻黄中主要化学成分为生物碱、黄酮、挥发油、有机酸、氨基酸、多糖和鞣质等。麻黄药理作用主要体现在中枢神经、心血管、免疫等系统[3]，生物碱是麻黄最重要的化学成分之一，麻黄碱除了具有发汗基本药理作用外，还有强心、升高血压等功能；麻黄碱和伪麻黄碱具有平喘、镇咳的作用；挥发油具有抗炎、抗病毒、解热、祛痰、发汗、平喘等作用；D-伪麻黄碱具有利尿的功效。麻黄及其复方制剂可用于感冒、支气管哮喘、鼻塞等疾病。

1 化学成分

1.1 生物碱类

麻黄含有很多种化学成分，主要的化学成分是生物碱。生物碱类成分主要为麻黄碱、伪麻黄碱、N-甲基麻黄碱、D-N-甲基伪麻黄碱、去甲基麻黄碱、D-去甲基伪麻黄碱及麻黄次碱等[4]。生物碱实际含量可能随麻黄类型及麻黄产地有所变化。草麻黄含生物碱约1.3%[5]，中麻黄含生物碱约1.1%[6]，木贼麻黄含生物碱约1.7%。《中国药典》规定，药用麻黄生物碱含量不低于0.8%。

1.2 黄酮类

黄酮类是麻黄的主要化学成分之一。麻黄中总黄酮类成分含量为0.29%左右主要以芹菜素、山奈酚7-O-鼠李糖苷[7]为主。

1.3 挥发油类

麻黄挥发油成分含量在0.15%左右。草麻黄挥发油中含量较多的有1-α-萜品烯醇、β-萜品烯醇、2，3，5，6-四甲基吡嗪、α，α，4-三甲基-3-环己烯-甲醇等。中麻黄挥发油主要含十六烷酸。木贼麻黄挥发油中含量相对较高的有6，10，14-三甲基十五碳-2-酮、3，7，11，15-四甲基-2-十六碳烯-1-醇等[8]。

1.4 有机酸

经研究报道，从麻黄中分离出来的有机酸化合物有肉桂酸、苯甲酸、阿魏酸、异阿魏酸、香草酸等。

1.5 氨基酸

麻黄中的氨基酸含量低且种类较少[9]，目前已发现(2S，3S，4R)-(carboxycyclopropyl) gly-cine、(2S，3S，4R)-2-( carboxycyclopropyl) glycine、(2S，3S，4S)-(carboxycyclopropyl)glycine和cis-3，4-methanoproline等氨基酸。据报道，麻黄中的氨基酸种类包含少量的必需氨基酸、较高量的半必需氨基酸和非必需氨基酸。

1.6 多糖类

近年来，王雪等[10]经过研究发现麻黄多糖具有抗氧化、抗凝及降血压等多种功效。麻黄中分离得到5种具有降血糖功能的聚糖，即A、B、C、D和E(ephedranA、B、C、D、E)。A、B糖的组成成分为鼠李糖、果糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖，C糖的组成成分是鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖，D糖的组成成分为葡萄糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸，E糖的组成成分为鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖，这5种聚糖的相对分子质量分别为1.2×106、1.5×106、9×106、6.6×106、3.4×104。

1.7 鞣质

鞣质又称单宁，分为水解鞣质和缩合鞣质两种化学结构,缩合鞣质是麻黄的主要存在形式。麻黄中分离出26种缩合鞣质、可水解鞣质以及麻黄鞣质A和B。

1.8 其他

麻黄除了上述主要的化学成分之外，还含有二十八烷醇[11]、二十九烷、二十九烷醇、正三十烷醇、丁香树脂醇、蜡质和0-谷甾醇[12]、丁香树脂醇[13]和蜡质等。

2 药理作用

2.1 止咳、平喘

麻黄发挥平喘作用的主要有效成分为总生物碱[14]，麻黄碱则是其主要成分。麻黄碱可以作用于支气管平滑肌，具有较好的解痉效果。当麻黄碱及伪麻黄碱处于低浓度时，均能起到扩张支气管的效果，其机理与下述环节相关：1)作用于支气管平滑肌β受体，起到兴奋的作用，对平滑肌具有一定的松弛效果；2)作用于支气管黏膜血管平滑肌α受体，起到收缩血管、降低血管壁通透性的作用；3)作用于肾上腺素能神经末梢和肾上腺髓质嗜铬细胞，可促进细胞释放递质，从而发挥拟肾上腺素作用；4)对过敏介质的释放起到抑制作用；5)抑制抗体产生。江昌铭等[15]为了研究麻黄总生物碱和麻黄碱的平喘作用，以豚鼠为研究对象，用枸橼酸引咳法和整体动物药物引喘法为实验方法，发现2 h后两者均有效果，总生物碱维持了大约1 h，麻黄碱为0.5 h。该实验证实了总生物碱是麻黄平喘的主要有效成分。在豚鼠的支气管内部受到大量空气刺激的正常情况下，麻黄的水溶性提取物具有明显的润肺止咳功效，而豚鼠在受到氨水喷雾刺激作用引起的急性咳嗽中，麻黄挥发油则没有表现出明显的止咳功效。

2.2 发汗

麻黄起发汗作用的有效成分是挥发油。发汗能使肺气宣泄，通调水道。研究认为，麻黄具有“开腠发汗”的特点，如魏平霞[16]研究发现麻黄碱不起发汗的功效,但是在高温条件下，使用麻黄碱50～60 mg，经过1.5～2 h后，会加速人体的汗液分泌，增加分泌量。麻黄的发汗作用是通过影响下丘脑体温调节中心,作用最强的是生麻黄。

2.3 利尿

麻黄发挥利尿作用的有效物质是d-伪麻黄碱。陈彭月等[17]在麻醉犬身体中静脉注射剂量为0.5～1.0 mg/kg的d-伪麻黄碱时，观察到麻醉犬尿量增加2～5 倍;在家兔身体中静脉注射剂量为0.2～1.0 mg/kg的d-伪麻黄碱时，家兔尿量增加明显，但当d-伪麻黄碱剂量达到1.5 mg/kg左右时，家兔的尿量明显减少了很多。推测麻黄发挥利尿作用的机制有可能是由于肾脏血管壁的迅速扩张，肾脏的血管血液回流速度大大加快，肾小球滤过效果显著；或者可能是抑制了肾小管对钠离子的重吸收[18]。麻黄附子汤、甘草麻黄汤、越婢汤[19]等麻黄汤剂都可以作为好的利尿剂使用。

2.4 镇痛

麻黄碱是麻黄发挥镇痛作用的有效成分。麻黄具有解热止痛的功效，是治疗寒、痹痛及血瘀症等止痛要药[20]。上可汗透邪止痛，下可利尿排泄止痛，中可调血脉瘀滞止疼痛。

2.5 抗变态反应

麻黄的水提物和乙醇提取物对过敏物质都有抵抗作用。该两种提取物能对与型变态反应相关的肥大细胞和嗜碱细胞释放组胺等化学介质起到抑制的作用。麻黄的中药制剂，如消旋去甲麻黄碱注射剂和软膏，对一些变态反应及皮肤病都有显著的疗效。张国瑗[21]发现可抑制过敏介质的释放的有效成分是伪麻黄碱，其通过刺激收缩鼻腔和黏膜的毛细血管，达到抗敏等作用，从而有效缓解急性感冒、鼻黏膜充血等疾病症状。

2.6 抗炎

伪麻黄碱是麻黄中有效的抗炎成分。靳京妹等[22]通过临床试验研究发现，小鼠和大鼠分别同时注射异麻黄碱，能使小鼠巴豆油性耳、大鼠角叉菜胶性足、甲醛性足及大鼠棉球肉芽肿胀效果受到抑制。

2.7 对血压的作用

麻黄碱和伪麻黄碱均具有升高血压的作用。王鑫等[23]发现麻黄碱具有兴奋肾上腺素能神经的功能，使心跳反应加快，心肌收缩力加强，心输出量增加，从而达到升高血压、收缩血管的作用。麻黄碱的3种异构体都具有升压作用，升压作用最强的是左旋麻黄碱，最弱的是右旋伪麻黄碱，其强度是左旋麻黄碱的一半左右。王雪芙[24]通过常规颈动脉插管术记录动脉血压的实验，发现麻黄多糖降低家兔血压的效果显著，推测作用机制是通过M受体，兴奋副交感神经，起到了降低血压的作用。

2.8 抗病毒和抗肿瘤

《本草纲目·草部》中记载，治疗伤寒及清热解肌第一要药是麻黄，麻黄可以抗病毒感染，包括治疗呼吸道感染。研究发现，麻黄具有较强抗病毒、抗癌症的作用，其主要机理成分可能与鞣酸成分的(+)-儿茶素抑制MD-CK细胞中流感病毒 A/PR/8/34的增长发育密切部分相关[25]。孙兴姣等[26]发现，一定浓度的麻黄提取液起到抗病毒的作用，其抗病毒机制主要是通过抑制RSV合胞体形成。麻黄水溶性成分具有较强的抗肿瘤作用。麻黄在肺癌、乳腺癌、甲状腺瘤等肿瘤治疗中都有显著效果。

2.9 抗氧化

研究发现[27-28],麻黄多糖不仅能有效清除多种氧自由基，并且具有抗氧化的功能，与麻黄中的黄酮类有机化合物中羟基的分子数量及结构化学特性等都有很大程度关系。

2.10 抗凝血

有学者[29]研究发现，麻黄水煎液还具有活血抗凝的药理功效。麻黄具有散邪发汗、宣散肌表血络之寒、活血行气及化痰等功效。肾小球内膜毛细血管壁及上皮外膜细胞大量增生，系统内膜血管基层、细胞内膜增生，基底膜细胞增厚及间质纤维等均可导致肾小球硬化，这些慢性疾病大都是属于中医的“瘀血”。在麻黄的复方剂中，阳和汤具有破癥坚、积聚之功的作用，对治疗瘀血等症状效果显著。麻黄水煎液能有效延长大鼠的PT，缩短 ELT(P<0.01，P<0.05)，从而有效改善大鼠的正常血液量和流动性，降低血液黏度[30]。推断其机制可能是通过内、外源凝血两条途径影响血液凝固过程。

2.11 免疫抑制

林红菊[31]研究发现，麻黄中多糖对免疫系统具有抑制作用，推测其作用机制主要是麻黄对肝脾细胞增殖起到抑制作用,并且具有治疗自身免疫病和特应性变态反应的潜力[32]。

2.12 兴奋中枢神经系统

在一定的治疗量下，麻黄碱作用于中枢神经系统，包括大脑皮层、皮层下中枢、呼吸中枢及血管运动中枢，具有兴奋的作用。孔李婷[33]经过临床实验发现麻黄对某些基因组的表达功能有重大影响，如神经系统疾病(帕金森氏病)相关的基因。

2.13 抗菌、抗病原微生物作用

麻黄生物碱可抑制金黄色葡萄球菌，随着生物碱浓度的提高，抑制细菌作用越来越强；麻黄挥发油对不同类型的细菌产生抑制机理及作用各不相同。

2.14 降血糖

麻黄中具有降血糖作用的有效物质是麻黄多糖[34]。从麻黄中分离出5种多糖：EphedransA、B、C、D、E。在5种多糖中，EphedransA、C具有更强的降血糖活性。

2.15 促进脂肪细胞脂肪合成

麻黄对脂肪细胞的合成有促进的作用。黄少秋[35]以麻黄为研究对象，用14C标记葡萄糖的实验方法，研究正常大鼠附睾脂肪细胞内的葡萄糖转化的脂肪合成。实验结果显示，麻黄不仅可以促进脂肪细胞的合成，还可促进由去甲肾上腺素促进的脂肪合成，从而得出麻黄在脂肪的脂质代谢过程中具有胰岛素样的活性。

2.16 对平滑肌的作用

麻黄碱具有松弛胃肠道平滑肌和排空胃肠道内容物的作用。麻黄碱可有效增强位于膀胱三角肌及膀胱括约肌的张力，减少膀胱尿量，在治疗儿童遗尿症方面效果显著。

3 毒性

麻黄在《神农本草经》的记载为“神农雷公苦无毒，扁鹊酸无毒，李氏平”。在历代医学家眼中，麻黄被认为是无毒的。随着对麻黄的深入研究，麻黄的毒性逐渐地被发现。现代研究表明，人一旦服用麻黄碱超过剂量的5～10倍时，就会引起中毒，并出现诸如头晕、耳鸣、心悸、血压升高、瞳孔散大、排尿困难等不良反应，严重会导致心肌梗死或死亡。在麻黄生物碱中，麻黄碱毒性远远大于伪麻黄碱，会造成小鼠眼球突出、发绀及眼眶内出血等严重不良反应。麻黄或者麻黄制剂不适当使用都可能导致肝肾损害。有研究发现[36],麻黄能明显损伤试验动物心脏功能和结构，而且随着剂量的增加，损伤程度越来越明显。很多实验研究表明，随着麻黄的普遍利用，麻黄的毒性和不良反应随着剂量的增加而增加。除此之外，麻黄与某些化学药物合用可引起成心律失常、强心苷中毒及低血压等不良反应。综合以上，避免超剂量和配伍禁忌，可使麻黄的最大药用价值得到发挥。