麻黃的化學(xué)成分與藥理作用研究進展

卓小玉，陳晶，田明，劉玉婷，逄弓一郎

(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040)

麻黃為麻黃科植物草麻黃(EphedrasinicaStapf)、中麻黃(EphedraintermediaSchrenk et C.A.Mey.)或木賊麻黃(EphedraequisetinaBge.)的干燥草質(zhì)莖[1]，主要產(chǎn)地是吉林、遼寧、內(nèi)蒙古等地區(qū)。最早見于《神農(nóng)本草經(jīng)》，記載其功效為：“主中風(fēng)，傷寒頭痛，溫瘧，發(fā)表出汗，去邪熱氣，止咳逆上氣，除寒熱，破積聚”，具有發(fā)散風(fēng)寒，宣肺平喘，利水消腫的功效[2]。研究發(fā)現(xiàn)，麻黃中主要化學(xué)成分為生物堿、黃酮、揮發(fā)油、有機酸、氨基酸、多糖和鞣質(zhì)等。麻黃藥理作用主要體現(xiàn)在中樞神經(jīng)、心血管、免疫等系統(tǒng)[3]，生物堿是麻黃最重要的化學(xué)成分之一，麻黃堿除了具有發(fā)汗基本藥理作用外，還有強心、升高血壓等功能；麻黃堿和偽麻黃堿具有平喘、鎮(zhèn)咳的作用；揮發(fā)油具有抗炎、抗病毒、解熱、祛痰、發(fā)汗、平喘等作用；D-偽麻黃堿具有利尿的功效。麻黃及其復(fù)方制劑可用于感冒、支氣管哮喘、鼻塞等疾病。

1 化學(xué)成分

1.1 生物堿類

麻黃含有很多種化學(xué)成分，主要的化學(xué)成分是生物堿。生物堿類成分主要為麻黃堿、偽麻黃堿、N-甲基麻黃堿、D-N-甲基偽麻黃堿、去甲基麻黃堿、D-去甲基偽麻黃堿及麻黃次堿等[4]。生物堿實際含量可能隨麻黃類型及麻黃產(chǎn)地有所變化。草麻黃含生物堿約1.3%[5]，中麻黃含生物堿約1.1%[6]，木賊麻黃含生物堿約1.7%?！吨袊幍洹芬?guī)定，藥用麻黃生物堿含量不低于0.8%。

1.2 黃酮類

黃酮類是麻黃的主要化學(xué)成分之一。麻黃中總黃酮類成分含量為0.29%左右主要以芹菜素、山奈酚7-O-鼠李糖苷[7]為主。

1.3 揮發(fā)油類

麻黃揮發(fā)油成分含量在0.15%左右。草麻黃揮發(fā)油中含量較多的有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-環(huán)己烯-甲醇等。中麻黃揮發(fā)油主要含十六烷酸。木賊麻黃揮發(fā)油中含量相對較高的有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 有機酸

經(jīng)研究報道，從麻黃中分離出來的有機酸化合物有肉桂酸、苯甲酸、阿魏酸、異阿魏酸、香草酸等。

1.5 氨基酸

麻黃中的氨基酸含量低且種類較少[9]，目前已發(fā)現(xiàn)(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。據(jù)報道，麻黃中的氨基酸種類包含少量的必需氨基酸、較高量的半必需氨基酸和非必需氨基酸。

1.6 多糖類

近年來，王雪等[10]經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)麻黃多糖具有抗氧化、抗凝及降血壓等多種功效。麻黃中分離得到5種具有降血糖功能的聚糖，即A、B、C、D和E(ephedranA、B、C、D、E)。A、B糖的組成成分為鼠李糖、果糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖，C糖的組成成分是鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖，D糖的組成成分為葡萄糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸，E糖的組成成分為鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖，這5種聚糖的相對分子質(zhì)量分別為1.2×106、1.5×106、9×106、6.6×106、3.4×104。

1.7 鞣質(zhì)

鞣質(zhì)又稱單寧，分為水解鞣質(zhì)和縮合鞣質(zhì)兩種化學(xué)結(jié)構(gòu),縮合鞣質(zhì)是麻黃的主要存在形式。麻黃中分離出26種縮合鞣質(zhì)、可水解鞣質(zhì)以及麻黃鞣質(zhì)A和B。

1.8 其他

麻黃除了上述主要的化學(xué)成分之外，還含有二十八烷醇[11]、二十九烷、二十九烷醇、正三十烷醇、丁香樹脂醇、蠟質(zhì)和0-谷甾醇[12]、丁香樹脂醇[13]和蠟質(zhì)等。

2 藥理作用

2.1 止咳、平喘

麻黃發(fā)揮平喘作用的主要有效成分為總生物堿[14]，麻黃堿則是其主要成分。麻黃堿可以作用于支氣管平滑肌，具有較好的解痙效果。當(dāng)麻黃堿及偽麻黃堿處于低濃度時，均能起到擴張支氣管的效果，其機理與下述環(huán)節(jié)相關(guān)：1)作用于支氣管平滑肌β受體，起到興奮的作用，對平滑肌具有一定的松弛效果；2)作用于支氣管黏膜血管平滑肌α受體，起到收縮血管、降低血管壁通透性的作用；3)作用于腎上腺素能神經(jīng)末梢和腎上腺髓質(zhì)嗜鉻細胞，可促進細胞釋放遞質(zhì)，從而發(fā)揮擬腎上腺素作用；4)對過敏介質(zhì)的釋放起到抑制作用；5)抑制抗體產(chǎn)生。江昌銘等[15]為了研究麻黃總生物堿和麻黃堿的平喘作用，以豚鼠為研究對象，用枸櫞酸引咳法和整體動物藥物引喘法為實驗方法，發(fā)現(xiàn)2 h后兩者均有效果，總生物堿維持了大約1 h，麻黃堿為0.5 h。該實驗證實了總生物堿是麻黃平喘的主要有效成分。在豚鼠的支氣管內(nèi)部受到大量空氣刺激的正常情況下，麻黃的水溶性提取物具有明顯的潤肺止咳功效，而豚鼠在受到氨水噴霧刺激作用引起的急性咳嗽中，麻黃揮發(fā)油則沒有表現(xiàn)出明顯的止咳功效。

2.2 發(fā)汗

麻黃起發(fā)汗作用的有效成分是揮發(fā)油。發(fā)汗能使肺氣宣泄，通調(diào)水道。研究認為，麻黃具有“開腠發(fā)汗”的特點，如魏平霞[16]研究發(fā)現(xiàn)麻黃堿不起發(fā)汗的功效,但是在高溫條件下，使用麻黃堿50～60 mg，經(jīng)過1.5～2 h后，會加速人體的汗液分泌，增加分泌量。麻黃的發(fā)汗作用是通過影響下丘腦體溫調(diào)節(jié)中心,作用最強的是生麻黃。

2.3 利尿

麻黃發(fā)揮利尿作用的有效物質(zhì)是d-偽麻黃堿。陳彭月等[17]在麻醉犬身體中靜脈注射劑量為0.5～1.0 mg/kg的d-偽麻黃堿時，觀察到麻醉犬尿量增加2～5 倍;在家兔身體中靜脈注射劑量為0.2～1.0 mg/kg的d-偽麻黃堿時，家兔尿量增加明顯，但當(dāng)d-偽麻黃堿劑量達到1.5 mg/kg左右時，家兔的尿量明顯減少了很多。推測麻黃發(fā)揮利尿作用的機制有可能是由于腎臟血管壁的迅速擴張，腎臟的血管血液回流速度大大加快，腎小球濾過效果顯著；或者可能是抑制了腎小管對鈉離子的重吸收[18]。麻黃附子湯、甘草麻黃湯、越婢湯[19]等麻黃湯劑都可以作為好的利尿劑使用。

2.4 鎮(zhèn)痛

麻黃堿是麻黃發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用的有效成分。麻黃具有解熱止痛的功效，是治療寒、痹痛及血瘀癥等止痛要藥[20]。上可汗透邪止痛，下可利尿排泄止痛，中可調(diào)血脈瘀滯止疼痛。

2.5 抗變態(tài)反應(yīng)

麻黃的水提物和乙醇提取物對過敏物質(zhì)都有抵抗作用。該兩種提取物能對與型變態(tài)反應(yīng)相關(guān)的肥大細胞和嗜堿細胞釋放組胺等化學(xué)介質(zhì)起到抑制的作用。麻黃的中藥制劑，如消旋去甲麻黃堿注射劑和軟膏，對一些變態(tài)反應(yīng)及皮膚病都有顯著的療效。張國瑗[21]發(fā)現(xiàn)可抑制過敏介質(zhì)的釋放的有效成分是偽麻黃堿，其通過刺激收縮鼻腔和黏膜的毛細血管，達到抗敏等作用，從而有效緩解急性感冒、鼻黏膜充血等疾病癥狀。

2.6 抗炎

偽麻黃堿是麻黃中有效的抗炎成分。靳京妹等[22]通過臨床試驗研究發(fā)現(xiàn)，小鼠和大鼠分別同時注射異麻黃堿，能使小鼠巴豆油性耳、大鼠角叉菜膠性足、甲醛性足及大鼠棉球肉芽腫脹效果受到抑制。

2.7 對血壓的作用

麻黃堿和偽麻黃堿均具有升高血壓的作用。王鑫等[23]發(fā)現(xiàn)麻黃堿具有興奮腎上腺素能神經(jīng)的功能，使心跳反應(yīng)加快，心肌收縮力加強，心輸出量增加，從而達到升高血壓、收縮血管的作用。麻黃堿的3種異構(gòu)體都具有升壓作用，升壓作用最強的是左旋麻黃堿，最弱的是右旋偽麻黃堿，其強度是左旋麻黃堿的一半左右。王雪芙[24]通過常規(guī)頸動脈插管術(shù)記錄動脈血壓的實驗，發(fā)現(xiàn)麻黃多糖降低家兔血壓的效果顯著，推測作用機制是通過M受體，興奮副交感神經(jīng)，起到了降低血壓的作用。

2.8 抗病毒和抗腫瘤

《本草綱目·草部》中記載，治療傷寒及清熱解肌第一要藥是麻黃，麻黃可以抗病毒感染，包括治療呼吸道感染。研究發(fā)現(xiàn)，麻黃具有較強抗病毒、抗癌癥的作用，其主要機理成分可能與鞣酸成分的(+)-兒茶素抑制MD-CK細胞中流感病毒 A/PR/8/34的增長發(fā)育密切部分相關(guān)[25]。孫興姣等[26]發(fā)現(xiàn)，一定濃度的麻黃提取液起到抗病毒的作用，其抗病毒機制主要是通過抑制RSV合胞體形成。麻黃水溶性成分具有較強的抗腫瘤作用。麻黃在肺癌、乳腺癌、甲狀腺瘤等腫瘤治療中都有顯著效果。

2.9 抗氧化

研究發(fā)現(xiàn)[27-28],麻黃多糖不僅能有效清除多種氧自由基，并且具有抗氧化的功能，與麻黃中的黃酮類有機化合物中羥基的分子數(shù)量及結(jié)構(gòu)化學(xué)特性等都有很大程度關(guān)系。

2.10 抗凝血

有學(xué)者[29]研究發(fā)現(xiàn)，麻黃水煎液還具有活血抗凝的藥理功效。麻黃具有散邪發(fā)汗、宣散肌表血絡(luò)之寒、活血行氣及化痰等功效。腎小球內(nèi)膜毛細血管壁及上皮外膜細胞大量增生，系統(tǒng)內(nèi)膜血管基層、細胞內(nèi)膜增生，基底膜細胞增厚及間質(zhì)纖維等均可導(dǎo)致腎小球硬化，這些慢性疾病大都是屬于中醫(yī)的“瘀血”。在麻黃的復(fù)方劑中，陽和湯具有破癥堅、積聚之功的作用，對治療瘀血等癥狀效果顯著。麻黃水煎液能有效延長大鼠的PT，縮短 ELT(P<0.01，P<0.05)，從而有效改善大鼠的正常血液量和流動性，降低血液黏度[30]。推斷其機制可能是通過內(nèi)、外源凝血兩條途徑影響血液凝固過程。

2.11 免疫抑制

林紅菊[31]研究發(fā)現(xiàn)，麻黃中多糖對免疫系統(tǒng)具有抑制作用，推測其作用機制主要是麻黃對肝脾細胞增殖起到抑制作用,并且具有治療自身免疫病和特應(yīng)性變態(tài)反應(yīng)的潛力[32]。

2.12 興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng)

在一定的治療量下，麻黃堿作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，包括大腦皮層、皮層下中樞、呼吸中樞及血管運動中樞，具有興奮的作用?？桌铈肹33]經(jīng)過臨床實驗發(fā)現(xiàn)麻黃對某些基因組的表達功能有重大影響，如神經(jīng)系統(tǒng)疾病(帕金森氏病)相關(guān)的基因。

2.13 抗菌、抗病原微生物作用

麻黃生物堿可抑制金黃色葡萄球菌，隨著生物堿濃度的提高，抑制細菌作用越來越強；麻黃揮發(fā)油對不同類型的細菌產(chǎn)生抑制機理及作用各不相同。

2.14 降血糖

麻黃中具有降血糖作用的有效物質(zhì)是麻黃多糖[34]。從麻黃中分離出5種多糖：EphedransA、B、C、D、E。在5種多糖中，EphedransA、C具有更強的降血糖活性。

2.15 促進脂肪細胞脂肪合成

麻黃對脂肪細胞的合成有促進的作用。黃少秋[35]以麻黃為研究對象，用14C標(biāo)記葡萄糖的實驗方法，研究正常大鼠附睪脂肪細胞內(nèi)的葡萄糖轉(zhuǎn)化的脂肪合成。實驗結(jié)果顯示，麻黃不僅可以促進脂肪細胞的合成，還可促進由去甲腎上腺素促進的脂肪合成，從而得出麻黃在脂肪的脂質(zhì)代謝過程中具有胰島素樣的活性。

2.16 對平滑肌的作用

麻黃堿具有松弛胃腸道平滑肌和排空胃腸道內(nèi)容物的作用。麻黃堿可有效增強位于膀胱三角肌及膀胱括約肌的張力，減少膀胱尿量，在治療兒童遺尿癥方面效果顯著。

3 毒性

麻黃在《神農(nóng)本草經(jīng)》的記載為“神農(nóng)雷公苦無毒，扁鵲酸無毒，李氏平”。在歷代醫(yī)學(xué)家眼中，麻黃被認為是無毒的。隨著對麻黃的深入研究，麻黃的毒性逐漸地被發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)代研究表明，人一旦服用麻黃堿超過劑量的5～10倍時，就會引起中毒，并出現(xiàn)諸如頭暈、耳鳴、心悸、血壓升高、瞳孔散大、排尿困難等不良反應(yīng)，嚴(yán)重會導(dǎo)致心肌梗死或死亡。在麻黃生物堿中，麻黃堿毒性遠遠大于偽麻黃堿，會造成小鼠眼球突出、發(fā)紺及眼眶內(nèi)出血等嚴(yán)重不良反應(yīng)。麻黃或者麻黃制劑不適當(dāng)使用都可能導(dǎo)致肝腎損害。有研究發(fā)現(xiàn)[36],麻黃能明顯損傷試驗動物心臟功能和結(jié)構(gòu)，而且隨著劑量的增加，損傷程度越來越明顯。很多實驗研究表明，隨著麻黃的普遍利用，麻黃的毒性和不良反應(yīng)隨著劑量的增加而增加。除此之外，麻黃與某些化學(xué)藥物合用可引起成心律失常、強心苷中毒及低血壓等不良反應(yīng)。綜合以上，避免超劑量和配伍禁忌，可使麻黃的最大藥用價值得到發(fā)揮。

4 小結(jié)

概述了麻黃的化學(xué)成分及基本藥理功效，生物堿、黃酮為麻黃主要的化學(xué)成分，發(fā)汗、解熱和平喘是麻黃基本的藥理作用。此外，有關(guān)麻黃不良反應(yīng)的報道也日益增多，嚴(yán)重的不良反應(yīng)可引起心臟發(fā)作及中風(fēng)。因此麻黃飲片的早期炮制過程十分重要，為了降低不良反應(yīng)發(fā)生率，應(yīng)對有效組分活性加以干預(yù)。