母茂君 趙輝 伍七林

摘要藏菖蒲在我國(guó)分布較為廣泛，有著悠久的藥用歷史，是祖國(guó)寶貴的科學(xué)遺產(chǎn)，其復(fù)雜的化學(xué)成分及廣泛的生理活性一直作為研究人員的熱點(diǎn)。通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外藏菖蒲化學(xué)成分和生理活性的相關(guān)文獻(xiàn)資料，并對(duì)其進(jìn)行整理、分析和歸納，為今后藏菖蒲的進(jìn)一步研究以及開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞藏菖蒲;化學(xué)成分;生理活性

中圖分類號(hào)R284文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2020）15-0009-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.15.003

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Research Progress on Chemical Constituents and Physiological Activities of Acorus calamus?L.

MU Maojun1，2，3， ZHAO Hui1，2，3， WU Qilin1，2，3

（1.Tibet Yuewang Pharmacopoeia Ecological Tibetan Medicine Technology Co.，Ltd.， Lhasa，Tibet 850000; 2.Tibet Yuewang Tibetan Medicine Technology Co.，Ltd.， Lhasa，Tibet 850000;3.National United Engineering Research Center for Tibetan Plateau Microbes， Lhasa，Tibet 850000）

AbstractAcorus calamus?L. is widely distributed in China and has a long history of medicinal use. It is a precious scientific heritage of the motherland. Its complex chemical composition and extensive physiological activity have always been a hot spot for researchers.In this article， relevant literature on chemical composition and physiological activity of A. calamus?at home and abroad were reviewed， and they were collated， analyzed and summarized to provide a scientific basis for further research and development of A. calamus.

Key wordsAcorus calamus?L.;Chemical composition;Physiological activity

基金項(xiàng)目西藏自治區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)項(xiàng)目“西藏野生藏藥材人工種植科技服務(wù)站建設(shè)”;西藏（成都）科技孵化器孵化項(xiàng)目“藏藥材野生藏菖蒲的應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究”。

作者簡(jiǎn)介母茂君（1993—），女，四川閬中人，碩士，從事中藥材質(zhì)量控制研究。*通信作者，工程師，碩士，從事中藏藥及保健品研究。

收稿日期2020-01-15;修回日期2020-03-10

藏菖蒲（Acorus calamus?L.）為天南星科菖蒲屬多年生水生草本植物，又名水菖蒲、白菖蒲、大菖蒲、泥菖蒲、臭菖蒲[1]，系藏醫(yī)習(xí)用藥材，有著悠久的用藥歷史。菖蒲始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品[2]，用于治療痰厥、中風(fēng)、癲癇、風(fēng)濕以及各種精神疾病[3]。因其香氣，古人認(rèn)為有寬胸益智、明目聰耳以及除濕去毒的功效，因而視其為治邪之物。《晶珠本草》記載：“菖蒲治消化不良，提升胃溫，治炭疽、喉癥”?！毒V目》《本草匯言》《本草新編》《本經(jīng)逢原》《重慶堂隨筆》等諸多名家醫(yī)藥典籍均對(duì)藏菖蒲用藥及性能進(jìn)行了論述。藏菖蒲在2000年正式被《中國(guó)藥典》2000版（第一部）收載，截至目前相繼出現(xiàn)在2005、2010、2015版《中國(guó)藥典》《衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)藏藥》（第一冊(cè)）。其中，有關(guān)于菖蒲的成藥菖蒲四味丸、菖蒲四位膠囊則收載于衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)《蒙藥分冊(cè)》，復(fù)方石菖蒲堿式碳酸鉍片收載于《化學(xué)藥品地標(biāo)升國(guó)標(biāo)第四冊(cè)》。藏菖蒲含有單萜、倍半萜、苯丙素、黃酮等活性化學(xué)成分[4-6]，具有殺蟲(chóng)[7]、抗癌[8]、抗糖尿病[9]等藥理作用。隨著中藏醫(yī)藥的發(fā)展以及藏菖蒲應(yīng)用途徑的增加，逐年成為高校、院所等科研單位的研究熱點(diǎn)，筆者就藏菖蒲化學(xué)成分與藥理作用的研究進(jìn)展進(jìn)行論述，以期為藏菖蒲的研究及其合理應(yīng)用提供依據(jù)及支撐。

1化學(xué)成分

1.1萜類

1.1.1單萜類。

單萜類（monoterpenoids）化合物指由2個(gè)異戊二烯分子（C?5H?8）聚合而成的化合物及其衍生物[10]，按分子的碳骨架可分為無(wú)環(huán)單萜、單環(huán)單萜、雙環(huán)單萜和三環(huán)單萜4類，且多以液體或晶體的形式存在。從藏菖蒲的根狀莖及根分離的揮發(fā)油，鑒定為單萜化合物的有22種，具體如表1所示。

1.1.2倍半萜類。

倍半萜類（sesquiterpenes）是指分子中含有3個(gè)異戊二烯單元（C?5H?8）的聚合物及其衍生物，具有鏈狀、環(huán)狀等多種骨架結(jié)構(gòu)，是藏菖蒲揮發(fā)油的重要組成成分[10]。根據(jù)其C原子的骨架結(jié)構(gòu)，可分為菖蒲烷型、杜松烷型、欖香烯型、桉烷型、愈創(chuàng)木烷型、沒(méi)藥烷型及其他類型。藏菖蒲倍半萜化合物見(jiàn)表2。

1.1.3三萜類。

三萜類（triterpenoids）是基本母核由30個(gè)碳原子所組成的萜類化合物，以游離形式或與糖結(jié)合成苷或酯的形式存在于植物體內(nèi)。Rai等[27]從水菖蒲根莖提取物中分離得到的三萜類化合物有1β，2α，3β，19α-tetrahydroxyurs-12-en-28-oic acid 2-28-O-{ -β-D-glucopyranosyl（1→2）}-β-D-galactopyranoside和3β，22α，24，29-tetrahydroxyolean-12-en-3-O-{-β-D-arabinosyl（1→3）}-β-D-arabinopyranoside;Dong等[28]報(bào)道水菖蒲中含有4-O-docosanoyl-3-O-β-D-glucosyl-sitosterol等新的甾體皂苷衍生物。

1.2苯丙素類

苯丙素類作為揮發(fā)油的主要成分，主要呈現(xiàn)苯丙烯型、苯烯丙型及其氧化產(chǎn)物幾種類型。堿催化重排可使烯丙基衍生物轉(zhuǎn)化為丙烯基衍生物，雙鍵的順?lè)串悩?gòu)體也可相互轉(zhuǎn)化。董玉等[29]使用硅膠柱層析法、反相硅膠柱層析法、Toyopeal柱層析法及Phamardex LH-20柱層析法對(duì)菖蒲根莖的提取物化學(xué)成分進(jìn)行系統(tǒng)研究，經(jīng)分離鑒定得到苯丙酸類化合物有咖啡酸、阿魏酸。郝志友[3]從藏菖蒲根莖的95%乙醇提取物中分離并鑒定多個(gè)苯丙素類化合物，分別為α-細(xì)辛醚、β-細(xì)辛醚、細(xì)辛酮、細(xì)辛醛、2，4，5-三甲氧基-7-O-（1-α-阿洛呋喃糖基）-8-羥基苯丙烷、2，4，5-三甲氧基-7-O-（1-β-呋喃果糖基）-8-羥基苯丙烷、3，4-二甲氧基-7-O-（1-α-阿洛呋喃糖基）-8-羥基苯丙烷、2，4，5-三甲氧基-7-O-（1-β-呋喃塔格糖基）-8-羥基苯丙烷等。有研究發(fā)現(xiàn)，藏菖蒲中其他苯丙素化合物還包括2，4，5-三甲氧基-苯基丙酮、2，4，5-三甲氧基苯丙酮、1-（2，4，5-三甲氧基苯基）-1，2-二酮等[5，30]。

1.3黃酮類

黃酮類是指結(jié)構(gòu)式中具有2-苯基色原酮骨架的化合物。陶宏等[31]對(duì)菖蒲的根莖用水進(jìn)行提取，在乙酸乙酯和石油醚部位分離得到9個(gè)化合物，其中黃酮類化合物有8-異戊二烯基山柰酚。肖昌錢等[32]對(duì)藏菖蒲根莖采用95%乙醇浸提，從乙酸乙酯部位中分離鑒定的黃酮類化合物有5，4′-二羥基-7，8-二甲氧基黃酮、5-羥基-7，8，3′，4′-四甲氧基黃酮等。除此之外，從藏菖蒲提取物中分離鑒定出的黃酮類化合物還有芹菜素、芹菜素-7-氧葡萄糖苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷、香葉木素-7-氧苷、木犀草素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、galangin-3-O-β-D-glucopyranosyl-7-O-α-L-rhamnopyrano-side等[33-34]。

48卷15期母茂君等藏菖蒲化學(xué)成分及生理活性研究進(jìn)展

1.4微量元素

不同微量元素種類、含量、化學(xué)形態(tài)以及不同的靶位環(huán)境，使得其微量原料表現(xiàn)出不同的親脂性和生物活性，從而達(dá)到不同的藥效[35]。藏菖蒲含有Ca、Fe、Zn、Cu、Mg、Mn等多種微量元素。王新平等[36]采用微波消解-火焰原子吸收光譜法測(cè)定水菖蒲中微量元素，結(jié)果顯示，Cu、Zn、Mn、Ni的含量分別為（6.18±0.30）、（3.44±0.36）、（293.2±29）、（402±1.06） μg/g，且方法的檢出限均小于0.046 μg/mL，加標(biāo)回收率為99.13%～107.00%，RSD≤290%（n=8）。葉艷青等[37]以傳統(tǒng)煎煮法對(duì)水菖蒲中Ca、Cd、Cr、Cu、Zn、Fe、Mn和Mg 8種元素進(jìn)行提取，采用微孔濾膜、大孔吸附樹(shù)脂柱分別對(duì)提取液的可溶態(tài)與懸浮態(tài)、有機(jī)態(tài)與無(wú)機(jī)態(tài)進(jìn)行分離，并結(jié)合火焰原子吸收光譜法對(duì)8種元素在4種形態(tài)下的含量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，8種微量元素的可溶態(tài)總提取率為16.89%～89.60%，浸留比為20.64%～84.85%，懸浮態(tài)顆粒吸附率為1.36%～33.31%，Cr的有機(jī)態(tài)與無(wú)機(jī)態(tài)比例為129.4%，Ca、Cd、Cu、Zn、Fe、Mn和Mg 7種微量元素的有機(jī)態(tài)與無(wú)機(jī)態(tài)比例為3.42%～72.82%，加標(biāo)回收率為92.4%～113.2%，RSD<2.51%。

1.5他類化合物

董玉等[29]對(duì)菖蒲根莖采用稀乙醇回流提取，對(duì)其非揮發(fā)性部位的化學(xué)成分進(jìn)行研究，從其根莖的去油水液中分離得到2，4，5-三甲氧基苯甲醛、甘露醇、香草酸、原兒茶酸、丁二酸等化合物;除此之外，水菖蒲中還含有有機(jī)酸成分（肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、花生酸等）、氨基酸成分（天冬氨酸、天冬酰胺、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甘氨酸、丙氨酸、組氨酸、脯氨酸、γ-氨基丁酸等）、糖類成分（麥芽糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、甘露糖醇等）以及鈣、鐵、鉀等無(wú)機(jī)離子;另外還含有2，5-二甲氧基對(duì)苯醌、2，4，5-三甲氧基苯甲醛、β-胡蘿卜苷、β-谷甾醇、蘋果酸、花生酸、琥珀酸、杜鵑花酸、單棕櫚酸甘油酯、二十五烷、1-二十七烷醇等成分[19，30，32]。

2生理活性

藏菖蒲具有廣泛的生理活性，研究表明其具有驅(qū)蟲(chóng)、降血脂、抗癌、抗糖尿病等作用，在臨床主要用于慢性支氣管炎、瘧疾、精神錯(cuò)亂等呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等病癥。

2.1驅(qū)蟲(chóng)作用

Mathur等[38]和Koul等[39]研究發(fā)現(xiàn)，菖蒲油的蒸汽可以誘導(dǎo)雄性家蠅和紅棉蝽成蟲(chóng)雄性的不育，從而達(dá)到驅(qū)蟲(chóng)的作用。為明確藏菖蒲驅(qū)蟲(chóng)活性成分，徐廣文等[40]采取冷浸法與加熱回流法對(duì)藏菖蒲進(jìn)行粗提，再用不同溶劑萃取得到4種不同極性部位（乙酸乙酯、石油醚、正丁醇、水），分別對(duì)玉米象進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，活性最強(qiáng)的為石油醚部位，其他部位基本無(wú)殺蟲(chóng)作用。Yao等[41]對(duì)藏菖蒲提取物進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其提取物具有很好的觸殺和驅(qū)避儲(chǔ)糧害蟲(chóng)作用，并從中分離得到其主要活性成分β-細(xì)辛醚。隨后，通過(guò)利用藏菖蒲根莖提取物對(duì)4種試蟲(chóng)（玉米象、谷蠹、赤擬谷盜和四紋豆象）進(jìn)行熏蒸擊倒和致死研究，結(jié)果表明，藏菖蒲根莖提取物中所含有的活性成分β-細(xì)辛醚具有良好的驅(qū)蟲(chóng)效果[42-43]。Senthilkumar等[44]采用水蒸氣蒸餾法和化學(xué)法提取菖蒲揮發(fā)油，研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)4齡致倦庫(kù)蚊幼蟲(chóng)有較好的驅(qū)蟲(chóng)效果。王芝榕等[45]采用乙醇冷浸法對(duì)藏菖蒲根莖物質(zhì)進(jìn)行提取，并將其提取物用濾紙?jiān)囼?yàn)法對(duì)臺(tái)灣乳白蟻及櫻桃紅蟑螂進(jìn)行觸殺，結(jié)果表明，提取物對(duì)2種蟲(chóng)都有較好的觸殺效果，試蟲(chóng)觸殺效果隨著藏菖蒲提取物濃度的降低而下降。

2.2抗炎作用

Kim等[46]研究發(fā)現(xiàn)，水菖蒲葉的水提取部位可通過(guò)多重機(jī)制抑制人皮膚永生化角質(zhì)細(xì)胞（HaCaT）產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子白介素-8（IL-8）和白介素-6（IL-8）的形成從而發(fā)揮其抗炎作用，使其有望成為一種新的、有效的皮膚抗炎藥。Muthuraman等[47]研究表明菖蒲具有減緩小鼠因長(zhǎng)春新堿誘導(dǎo)的神經(jīng)痛，因此有理由相信菖蒲亦具有抗炎、抗氧化的作用。王常麗等[48]研究發(fā)現(xiàn)，水菖蒲的水提取部位能有效抑制脂多糖（LPS）誘導(dǎo)的鼠巨噬細(xì)胞系RAW 2647炎癥，能使炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6的mRNA表達(dá)下調(diào)。

2.3調(diào)節(jié)免疫作用

Belska等[49]對(duì)從菖蒲根中提取出的多糖進(jìn)行了免疫系統(tǒng)作用研究，發(fā)現(xiàn)多糖能刺激M1極化巨噬細(xì)胞和促進(jìn)小鼠體內(nèi)的Th1免疫反應(yīng)。

2.4抗糖尿病作用

Wu等[50-51]研究發(fā)現(xiàn)，菖蒲的乙酸乙酯提取部位對(duì)3T3-L1前脂肪細(xì)胞具有一定的促進(jìn)分化作用，具有潛在的胰島素增敏活性，后又進(jìn)一步使用L6細(xì)胞與db/db模型糖尿病小鼠驗(yàn)證了其乙酸乙酯部位對(duì)胰島素的增敏活性。Si等[52]研究發(fā)現(xiàn)，菖蒲乙酸乙酯提取部位的降糖機(jī)制與胰島素釋放和α-糖苷酶的抑制有關(guān)。Liu等[53]用鏈脲佐菌素（STZ）誘導(dǎo)的高血糖小鼠、db/db糖尿病小鼠和飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠證實(shí)水菖蒲乙酸乙酯部位的降糖作用，其可能通過(guò)激活Wnt信號(hào)來(lái)增加gcg和pc3的基因表達(dá)，通過(guò)直接或間接地增加GLP-1的分泌來(lái)降低血糖水平。

2.5 其他生理活性

胡伯淵等[8]對(duì)水菖蒲的抗癌活性研究中發(fā)現(xiàn)，揮發(fā)油中的α-細(xì)辛醚對(duì)SGC-7901、Detroit-6、Hela等人癌細(xì)胞株均有一定的活性。Hazra等[54]在小鼠感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮層內(nèi)注射三氯化鐵（FeCl?3），通過(guò)自由基的產(chǎn)生，引起類似于人類創(chuàng)傷后癲癇的反復(fù)發(fā)作和癲癇放電，從而導(dǎo)致大腦皮層脂質(zhì)過(guò)氧化水平升高;與FeCl?3致癇組相比，菖蒲提取物與處理組小鼠大腦皮層超氧化物歧化酶活性和脂質(zhì)過(guò)氧化水平明顯降低;表明菖蒲能通過(guò)調(diào)節(jié)抗氧化劑阻礙FeCl?3導(dǎo)致的癲癇的發(fā)生，有望成為一種有效的抗癲癇藥。Naderi等[55]通過(guò)對(duì)雄性大鼠的Y型迷宮和穿梭箱試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，口服和注射高劑量的菖蒲提取液的大鼠空間識(shí)別和記憶能力明顯高于對(duì)照組，由此可見(jiàn)菖蒲提取液對(duì)老年期學(xué)習(xí)記憶障礙具有防治作用。

3小結(jié)

藏菖蒲作為常用中藥，在我國(guó)分布廣泛、資源豐富，具有驅(qū)蟲(chóng)、降血脂、抑菌、抗癌等藥理作用，近年來(lái)一直深受國(guó)內(nèi)外植物化學(xué)和中藥藥理學(xué)學(xué)者的重視，但多數(shù)化學(xué)成分和藥理活性研究集中在揮發(fā)油部位，有研究發(fā)現(xiàn)水部位具有一定的活性，值得進(jìn)一步研究與開(kāi)發(fā)，具有較好的開(kāi)發(fā)利用前景。

目前對(duì)藏菖蒲的驅(qū)蟲(chóng)藥理活性研究較多，對(duì)其他有效成分及其藥理作用的研究還需要加強(qiáng)和深入研究，全方位闡釋藏菖蒲的藥理學(xué)作用機(jī)制，在現(xiàn)有的藥理活性基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究其藥理作用和臨床使用療效，為傳承和創(chuàng)新中醫(yī)藥事業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。

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