葶苈子化学成分及药理作用研究进展△

林雪竹，李蔚群，关永霞*，张贵民*

1.鲁南制药集团股份有限公司，山东 临沂 276006；2.鲁南厚普制药有限公司，山东 临沂 276006；3.中药制药共性技术国家重点实验室，山东 临沂 276006

葶苈子是十字花科植物播娘蒿Descurainia sophia（L.）Webb.ex Prantl.（习称南葶苈子或甜葶苈）或独行菜Lepidium apetalumWilld.（习称北葶苈子或苦葶苈）的干燥成熟种子[1]，最早收载于《神农本草经》，列为下品，是常用中药材。其味辛，性寒，具有泻肺平喘、利水消肿之功效，临床常用于治疗痰涎郁结、咳嗽气喘、水肿、腹胀、排尿不良、心力衰竭等[2]。本文对近年来葶苈子的相关文献报道进行系统的检索和梳理，分别从化学成分及药理作用方面对其研究进展进行综述，以期为其后续深入研究及应用提供参考。

1 化学成分

近年来，国内外学者对葶苈子的化学成分进行了大量研究。截至2014 年，已从葶苈子中分离得到85 种化学成分[3‑4]，其中对南葶苈子化学成分的研究远多于北葶苈子。2014 年以来，对北葶苈子化学成分的研究逐渐增多，从葶苈子中分离得到硫苷类和异硫氰酸类（化合物1～6）、黄酮类（化合物7～42）、木脂素类（化合物43～51）、核苷类（化合物52～64）、有机酸类（化合物65～87）、酰胺类（化合物88～90）及其他类（化合物91～110）化学成分（表1），其中包括25个新化合物，结构见图1～5。

图1 2014年后葶苈子中发现的新硫苷类化合物结构

表1 葶苈子中的化学成分（2014年至今分离所得）

续表1

续表1

1.1 硫苷类和异硫氰酸类

硫代葡萄糖苷（glucosinolates，GLs），简称硫苷，是十字花科植物中一类重要的含氮、硫元素的植物次生代谢产物，其在受到外界刺激时可降解产生异硫氰酸酯类（iso thiocyana tes，ITCs）、腈类（nitriles）及硫氰酸酯类（thio cyanates，TCs）等多种有生理活性的代谢产物[18]。研究表明，ITCs 在十字花科植物抗肿瘤中发挥着关键作用[19]。2016 年，Feng等[6]首次从南葶苈子中分离得到3个新的硫苷类化合物萝卜硫苷B～D，同时分离出萝卜硫苷。目前，葶苈子中共分离出25 个硫苷类和异硫氰酸类化合物[5,9]。

1.2 黄酮类

图2 2014年后葶苈子中发现的新黄酮类化合物结构

近年来研究表明，黄酮类化合物是葶苈子所含主要化学成分之一。2015 年，Han 等[13]从北葶苈子中分离出7 个新的稀有芥子酰化黄酮苷：荆芥苷A1、荆芥苷B8、荆芥苷B9、荆芥苷B10、荆芥苷B11、荆芥苷B12和荆芥苷C1；2017 年，Wang 等[12]从北葶苈子中分离出多种黄酮类化合物，其中包括荆芥苷D及1‑硫代‑β‑D‑吡喃葡萄糖基‑(1→1)‑1‑硫代‑α‑D‑吡喃葡萄糖苷2 个新化合物。截至目前，已从葶苈子中分离出60 个黄酮类化合物[7‑11,20]，其中《中华人民共和国药典》2020年版以槲皮素‑3‑O‑β‑D‑葡萄糖‑7‑O‑5‑D‑龙胆双糖苷的含量来评价和控制南葶苈子的质量。

1.3 木脂素类

2017 年，Wang 等[12]从北葶苈子中分离出落叶松树脂4′‑O‑β‑D‑吡喃葡萄糖苷；2018 年，李孟等[14]在北葶苈子水提物中分离出9 个木脂素类化合物，其中有2个新化合物，分别命名为北葶新木脂素A、北葶新木脂素B。

1.4 核苷类

2017 年，Wang 等[12]从北葶苈子中分离出胸腺嘧啶核苷及鸟嘌呤核苷；2018 年，Li 等[15]从北葶苈子中分离出1 个具有雌激素样作用的天然尿苷衍生物lepidiumuridine A；同年，Li等[16]又从北葶苈子中分离出10个尿苷衍生物（lepidiumuridine B～K），其中有9个为首次报道的化合物（lepidiumuridine B～J）。

1.5 有机酸类

图3 2014年后葶苈子中发现的新核苷类化合物结构

图4 2014年后葶苈子中发现的新酰胺类化合物结构

研究发现，葶苈子中含有多种有机酸类成分，迄今为止，已从葶苈子中分离出23 个有机酸类成分[7‑10]。

1.6 其他类

此外，葶苈子中还包含强心苷类、脂肪油类、内酯、酰胺、微量元素、多糖类[21]及氨基酸[22]等多种成分[17]。

2 药理作用

现代研究表明，葶苈子具有多种药理作用，包括改善心血管功能、抗肿瘤、止咳、祛痰、平喘、利尿、改善急性肺损伤和代谢紊乱、雌激素样作用等。

图5 2014年后葶苈子中发现的新木脂素类化合物结构

2.1 改善心血管功能

2.1.1 强心 葶苈子的强心作用研究开展较早。早在20 世纪60 年代，刘世芳[23]已初步证实葶苈子具有强心作用。国外有研究报道，葶苈子正性肌力作用的发挥是由于葶苈子具有洋地黄样的强心作用[24]。张国顺等[25]采用阿霉素复制大鼠心衰模型研究发现，葶苈子的水部位是其发挥抗心衰作用的主要有效部位，其抗心衰作用的发挥与改善物质代谢紊乱、氧化应激失衡及抑制神经内分泌系统过度激活密切相关。此外，刘妍等[26]采用网络药理学方法研究发现，黄芪‑葶苈子药对可通过多靶点、多信号途径治疗慢性心衰。

2.1.2 保护心肌细胞，抑制心室重构 冯卫生等[27]报道，南葶苈子水提物中的黄酮苷类成分可有效改善细胞的氧化应激程度，抑制细胞凋亡的发生，从而有效缓解由对多柔比星（Dox）或过氧化氢（H2O2）所引发的大鼠心肌细胞H9c2 损伤。陈小兰等[28]研究发现，南葶苈子保护心肌的作用可能与p38蛋白‑细胞外调节蛋白激酶1/2（p38‑ERK1/2）信号通路有关。杨明等[29]报道，南葶苈子水提液可以通过抑制细胞凋亡来改善心衰大鼠的心室重构，其作用机制可能与激活磷脂酰肌醇3‑激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（PI3K/Akt/mTOR）信号通路相关。有研究报道，北葶苈子中的苯乙酰胺（PA）可有效改善自发性高血压大鼠的心肌损伤，其中以高剂量PA 的效果最佳，其作用机制可能是PA 能改善肾素‑血管紧张素‑醛固酮系统（RAAS）[直接肾素（REN）、血管紧张素转换酶（ACE）]、炎症[内皮缩血管肽‑1（ET‑1）、白细胞介素‑1β（IL‑1β）]和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）途径[磷酸化的ERK（p‑ERK）/ERK、磷酸化的c‑Jun 氨基末端激酶/c‑Jun氨基末端激酶（p‑JNK/JNK）]，同时高剂量PA 可以更好地改善氧化应激[超氧化物歧化酶（SOD）、非吞噬细胞氧化酶1（NOX1）]和转化生长因子‑β（TGF‑β）途径（Smad3）[30]。王咏等[31]利用结扎左前降支方法制备心肌梗死后心衰小鼠模型，研究发现，红花‑葶苈子药对通过调节成纤维细胞miRNA‑22/TGF‑β1信号通路抑制该模型小鼠的心肌纤维化。王小兰等[32]报道，南葶苈子可通过上调水通道蛋白1（AQP1）的表达，改善甲状腺分泌，从而改善由野百合碱诱导的慢性肺源性心脏病。

2.1.3 治疗肺动脉高压 多项研究表明，葶苈子对肺动脉高压有显著的治疗作用，其物质基础可能是葶苈子中的黄白糖介苷（helveticoside）[33‑34]。

2.2 抗肿瘤

研究显示，南葶苈子对人低分化胃癌、人乳腺癌、前列腺癌、人肝癌、人鼻咽癌和人宫颈癌细胞都显示出抑制作用[35]，而北葶苈子则对胃癌、结肠癌及肝癌有良好的抗癌活性[36]。马梅芳等[37]发现，葶苈子能有效抑制S180肉瘤，且与环磷酰胺合用时可以发挥减毒增效作用。桂家辉[38]报道，南葶苈子的乙酸乙酯浸膏可以有效抑制人非小细胞肺癌H1975细胞增殖，诱导细胞凋亡，这可能与下调癌细胞Akt、淋巴细胞瘤‑2（Bcl‑2）表达水平，上调Bcl‑2相关蛋白X（Bax）/Bcl‑2 有关；南葶苈子中活性化合物芥子酸、GJH2‑51‑1 和GJH2‑52‑1 对人非小细胞肺癌细胞H1975、人鼻咽癌细胞CNE‑2Z、人乳腺癌细胞MDA‑MB‑231 及胃癌细胞SGC‑7901 都发挥出较强的抗肿瘤作用。南葶苈子和前胡根的乙醇提取物BP10A 具有抗结直肠癌的作用，且没有不良反应[39]。

2.3 止咳、祛痰、平喘

中医理论认为，葶苈子可有效泻肺平喘，用于痰涎壅滞、咳喘痰多、喘息不得卧等证，其所含芥子苷是发挥止咳功效的主要有效成分。有报道称，南葶苈子中的总黄酮成分通过降低气道平滑肌细胞的增殖水平、抑制哮喘气道重塑发挥治疗哮喘的作用[40]。杨云等[41]报道，葶苈子发挥止咳、祛痰、平喘功效的有效部位是20%乙醇组分、脂肪油组分及水部位组分。张桐茂等[42]研究发现，南葶苈子中的指标成分槲皮素‑3‑O‑β‑D‑葡萄糖基‑7‑O‑β‑D‑龙胆双糖苷能显著改善慢性阻塞性肺疾病（COPD）模型大鼠的生存状态及体质量，通过平衡外周血中辅助性T 细胞17（Th17）和调节性T 细胞（Treg）的比例，抑制肺组织细胞凋亡，这可能是南葶苈子止咳、平喘、化痰功效的物质基础与作用机制。

2.4 利尿

中医理论认为，葶苈子有利水消肿之功效，适用于水肿、悬饮及小便不利等证。张晓丹等[43]报道，葶苈子通过抑制肾小管对Na+、Cl-及水的重吸收来发挥利尿作用。殷丹[44]报道，独行菜全草和种子的不同提取液均有利尿作用，且独行菜全草的利尿效果较好。曾梦楠等[45]报道，葶苈子发挥利尿作用的主要有效部位是水部位组分，其通过升高血清中K+浓度、降低血清Na+浓度、抑制肾脏AQP1 的表达来发挥利尿作用。

2.5 其他药理作用

张朝晖等[46]报道，葶苈子通过提高AQP5的含量或活性来发挥改善急性肺损伤的功效。周宁等[47]研究发现，葶苈子可以显著改善肾阴虚水肿模型大鼠的多项代谢紊乱，同时缓解由代谢紊乱所导致的肾毒素蓄积、免疫功能降低，以及烦躁、易受惊吓、少食、体质量降低等肾阴虚症状。韩杜菀等[48]发现，葶苈子通过促进雌激素受体β（ERβ）mRNA 的表达发挥雌激素样作用。

另外，葶苈子还具有调血脂、抗菌等药理作用，对中枢神经系统也有一定的影响，具有抗抑郁、促进记忆等功效[49]。

3 结语

葶苈子作为一种重要的传统中药，具有泻肺平喘、利水消肿等功效，临床上常用于治疗咳嗽气喘等呼吸道疾病、心力衰竭及脑血管疾病等。现代研究表明，葶苈子的主要化学成分包括硫苷类和异硫氰酸类、黄酮类、苯丙素类等，其提取物在改善心血管功能、止咳、祛痰、平喘、利尿等方面具有良好的药理活性。但关于葶苈子的研究仍有不足，主要体现在以下几个方面：1）目前南葶苈子仍为葶苈子的研究主流，对北葶苈子需要更多、更深入的针对性研究，从而形成更合理、完善的葶苈子研究体系。2）关于葶苈子的毒性研究目前仅有关于其强心苷成分毒性的报道，而关于葶苈子产生的过敏性休克等不良反应的相关研究尚有欠缺，其具体发生机制尚不明确。3）葶苈子化学成分复杂，但对于葶苈子主要化学成分的活性研究少有报道，对其化学成分的构效关系也缺乏研究，使得葶苈子的开发利用缺乏有力的支持。因此，现代葶苈子研究应从不同品种葶苈子的化学成分、药理活性、安全性等多方面开展，阐述葶苈子药效基础及作用机制，进而为指导葶苈子临床安全用药及进一步开发利用葶苈子提供参考。