半夏类药材研究概况

半夏类药材研究概况
【摘要】半夏作为一种传统的中药材,具有很好的药用价值。

近年来,由于半夏资源匮乏,市场上出现了以其它半夏类药材代替半夏使用的现象。

本文对半夏类药材就其生药学、化学成分、药理及毒性的研究情况作简要综述,以便进一步对它们进行比较研究提供参考,同时本文还就半夏类药材的研究前景提出自己的一些看法。

【关键词】半夏生药学化学成分药理
半夏Pine Uiaternata(Thunb.)Befit.系天南星科半夏属植物,是一味常用中药,具有燥湿化痰、降逆止呕、抗肿瘤等作用,临床用量极大。

近年来,由于野生资源的减少,商品货源日趋紧张,市场上常以虎掌(P.pedatisecta Schott)、水半夏(Typhoniumflagellifo Blume)等代半夏入药,造成半夏用药的混乱。

究竞虎掌、水半夏能否代替半夏使用,这方面的研究还比较薄弱。

为了进一步研究的需要,本文就半夏及虎掌、水半夏在生药学、化学成分、药理及毒性方面的研究情况作简要综述,并就半夏类药材的研究前景提出自己的一些看法。

1生药学研究1.1药材性状鉴别
1.1.1半夏：类球形或稍偏斜,直径0.8～1.5cm。

上端多圆平,中央有一圆形凹陷的芽痕,其内残留有黄棕色芽鳞,四周密布棕色麻点状须根痕,底部钝圆而光滑,少有突起。

质坚实,端面白色,粉性。

嚼之发粘麻舌而刺喉¨J。

1.1.2虎掌：主块茎四周有多数小块茎组成,如虎类脚掌,块茎中心有茎痕,四周具麻点根痕,混入商品半夏者多1.5cm左右。

1.1.3水半夏：椭圆形、圆锥形,有的下端略尖;顶端有稍下限的类圆形芽痕,较半夏之芽痕小而浅,其上覆盖黄棕色芽鳞。

遍体可见大小深浅不同的小坑,细小而深者为须根痕,较大而浅者为珠芽痕。

1.2组织结构鉴别
1.2.1半夏：块茎横切面外层有木栓细胞l0余列,部分栓皮细胞中含有茶褐色粘液状物质。

薄壁细胞内充满淀粉粒,由外至内逐渐增多,含草酸钙针晶束的圆形或椭圆形粘液细胞到处可见,直径75～110～152m。

芽鳞表皮细胞近似长方形,排列较整齐。

1.2.2虎掌：薄壁细胞及粘液细胞较半夏稍小,粘液细胞直径67～105～135m,芽鳞表皮细胞的形状、大小及淀粉粒的组成与半夏有较明显不同]。

1.2.3水半夏：块茎周边薄壁组织中分布一圈茶褐色粘液状物质,并多见形成珠芽的分生组织"。

1.3粉末特征鉴别
1.3.1半夏：单粒淀粉粒类圆形、半圆形或圆多角形,直径2～30m,脐点裂缝状、人字状、三叉状或星状;复粒多见,较大,多由2～4分粒组成,偶见8分粒。

散在草酸钙针晶,长20～l44m。

导管多破碎,。

1.3.2虎掌：单粒淀粉粒类球形、椭圆形或盔帽形,直径3～29m,脐点点状、星状或人字状;复粒多,由2～10分粒组成。

草酸钙针晶散在或成束,长l3～96m。

螺纹或环纹导管,直径约48m【6.8J。

1.3.3水半夏：单粒淀粉粒较少,圆球形、卵圆形、半圆形或多角形,直径3～l4m,
脐点点状、人字状、短缝状或三叉状;复粒较多由2～12分粒组成。

草酸钙针晶散在或成束,长l4～72m。

导管以螺纹为主,偶见环纹,直径7～34Ixm¨…。

1.4理化鉴别赵正荣等¨¨对半夏、山珠半夏与水半夏的紫外光谱测定表明：3种半夏的紫外光谱的最大吸收波长有较大的差别,其中半夏的最大吸收波长位于261nm处,水半夏为268nm处,山珠半夏则有两个最大吸收波长：263nm和328nm处。

黄秀兰等采用浓度梯度SDS 聚丙烯酰胺凝胶平板电泳法,对半夏和掌叶半夏块茎鲜汁中的蛋白质成分进行比较,半夏与掌叶半夏主要成分有两个区带,分子量分别为：14000及3000至2000之间。

孙红祥采用常规聚丙烯酰铵凝胶电泳技术对天南星、半夏、掌叶半夏及水半夏等进行了蛋白质电泳分析,结果不同种之间有明显差异。

等电聚焦电泳谱带的差异可准确区分犁头尖属、半夏属和天南星属。

1.5分子鉴别Kondo等¨对半夏和虎掌南星进行了叶绿体rbcL基因序列分析,发现半夏157个碱基片段中有2个序列样式,而半夏与虎掌南星之间仅存在1个变异位点。

刘玉萍等¨采用PCR直接测序技术对半夏及其伪品虎掌南星的18SrRNA基因核苷酸序列进行测序和PCR—SR分析研究,半夏与其伪品的18SrRNA序列长度均为1805bp。

根据排序比较,在半夏18SrRNA967—972核苷酸位置有一个限制性内切酶AseI识别位点,通过PCR—SR图谱显示827bp和968bp2个酶切片段,而虎掌南星无此位点,PCR—SR图谱显示1个未消化的1805bp 片段。

据此变异位点设计18(4一mer核苷酸探针A(ATGTIITCATTAATCAAG)和探针
B(ATGTITIT—CATYGATCAAG),所做的基因芯片对半夏和虎掌南星进行了检测,得到了同样的结果¨。

同时采用同法半夏伪品天南星、水半夏18SrRNA基因序列分析也证明可以对半夏及其伪品进行真伪鉴定¨。

2化学成分研究
2.1生物碱类对于半夏,仅仅从总生物碱含量测定方面进行了一些研究。

对培养物和人工栽培半夏生物碱含量对比分析表明,培养物中含0.48%,栽培半夏为0.137%¨引。

吴皓等¨测定了生半夏及炮制品中总生物碱含量,结果姜矾半夏中最高为0.1772%,姜煮半夏中最低为
0.1217%,生半夏为0.1556%。

刘苏平等叫对移栽大田后的组织培养半夏与栽培的原亲本测定总生物碱含量,结果差异不大。

于超等¨测定表明不同产地半夏中总生物碱的含量有一定差异。

掌叶半夏在生物碱的分离与结构鉴定方面已经做了大量的研究。

秦文娟等从掌叶半夏块茎的生物碱部分先后分离鉴定了30个化合物：掌叶半夏碱甲,掌叶半夏碱乙,掌叶半夏碱丙,掌叶半夏碱丁,掌叶半夏碱戊。

L.脯氨酰-L-缬氨酸酐,L-缬氨酰.L.缬氨酸酐,L-缬氨酰-L-丙氨酸酐,1-乙酰基-B-咔啉,B.谷甾醇,B.咔啉,脲嘧啶,菸酰胺,5-甲基脲嘧啶,L.脯酰.L.丙氨酸酐,3.
乙酰氨基-2-派啶酮,腺苷,L.苯丙氨酰一L一丝氨酸酐,棕榈酸,2-甲基3-羟基吡啶,L.脯氨酸一L 一脯氨酸酐,L一缬氨酰·L-亮氨酸酐,L.苯丙氨酰一L一丙氨酸酐,L一甘氨酰-L-脯氨酸酐,L-酪氨酰.L.亮氨酸酐,L一酪氨酰一L一缬氨酸酐,L-丙氨酰.L.亮氨酸酐,L-丙氨酰一L一异亮氨酸酐,L-苯丙氨酰.L.丝氨酰酐,L.酪氨酰一L一丙氨酸酐及腺苷等。

王瑞等从掌叶半夏的块茎中分离到5个结晶,晶1,晶V为新化合物,命名为掌叶半夏碱己、掌叶半夏碱庚,并经光谱分析确定掌叶半夏碱己为掌叶半夏碱戊的同分异构体。

水半夏中亦含有生物碱,但含量低于半夏。

水半夏各炮制品中,水浸品最高为0.054%,水煮品最低为0.014%,生品中为0.037%。

2.2凝集素半夏凝集素(PTL)是由分子量为10—11KD的亚基组成的,具有特异的糖结合专一性,专一于甘露聚糖。

陶宗晋等从半夏的鲜汁中分离的半夏蛋白,分子量为44000,不仅能凝集红细胞,还能凝集其它类型的细胞。

结晶半夏蛋白经6M盐酸胍变性解聚后,经分步层析可以重新天然化。

应用酶活力测定方法及固定化胰蛋白酶亲和层析,证实半夏块茎中含有胰蛋白酶抑制剂。

脂肪细胞膜上存在半夏蛋白的受体,而且结合是专一的。

半夏蛋白亦具有促使细胞分裂的活性,并且这种作用具有动物种属专一性。

郭锰等研究指出,金属离子或EDTA
对半夏凝集素的糖结合活性无显著影响,K可以显著增加糖结合活性。

大多数单糖、二糖不抑制PTL与甘露聚糖的结合,但一些疏水配基形成的糖苷可产生显著的抑制效应。

张辉等研究了PTL在人工脂双层形成的离子通道的基本性质,指出PTL通道为阳离子选择通道,这为L 易化递质释放提供了解释。

姚剑红等利用PACE.PCR技术从半夏花序中克隆出半夏凝集素的全长cDNA,发现半夏凝集素基因编码一具有信号肽的前体蛋白,半夏凝集素与其它天南星科植物凝集素一样,为具有三个甘露糖专一结合盒的凝集素。

KurataK等副报道,6KDP是半夏块茎中的一种主要蛋白质,具有类似凝集素的作用,能止呕吐。

孙光星等首次从掌叶半夏中分离纯化出一种对兔红血球有血凝活性的凝集素,称之为掌叶半夏凝集素A(Pinellia pedtaisect alectinA,PPLA)。

在PAGE、SDS.PAGE和等点聚焦电泳上PPL-A均显示出一条蛋白质着色带。

通过Schif试剂电泳染色法鉴定PPL.A为糖蛋白。

掌叶半夏总蛋白经化学分析证实,总蛋白中不含磷,不含脂蛋白,含有糖成分,总蛋白中含有十余种蛋白质,蛋白质含量96.1%。

PPA 是从掌叶半夏块、茎中分离纯化到的具有一种抗蚜虫活性的凝集素,它是掌叶半夏的主要蛋白川。

2.3氨基酸类李先端等对半夏、虎掌等8种半夏进行了氨基酸分析,且测定了各种氨基酸的含量。

结果表明：半夏类药材中所含的氨基酸主要有：天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸。

其中谷氨酸在各半夏类药材中的含量均很高,盾叶半夏中达最高,为.1870ppm,其次是虎掌,为1760ppm,滴水珠和水半夏中最低,为500ppm。

总氨基酸含量最高的是盾叶半夏,而滴水珠中最低。

季文兰等对不同种质半夏氨基酸的含量测定表明,窄披针型半夏的含量略高于竹叶型半夏,且具有一定镇咳祛痰活性的天门冬氨酸的含量也是窄披针型半夏略高于竹叶型半夏。

半夏不同居群缬氨酸和精氨酸含量的动态分析表明,不同居群、不同采收期两种氨基酸的含量存在很大差异。

总体上均以秋收者含量为高。

2.4刺激性成分最初认为半夏的刺激性成分是胆碱、尿黑酸、葡萄糖甙及其双葡萄糖甙,后来又提出,3,4一二羟基苯甲醛具有刺激性的作用j。

吴皓等舳认为：半夏中所含的草酸钙针晶为半夏的刺激性成分之一,且其特殊晶形与刺激性有直接关系。

李国亮报道,儿茶醛为半夏辛辣刺激性物质,它不易容于水,且遇高温后分解。

2.5无机元素半夏主要含有l8种无机元素：Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti、Mn、P等。

国内外文献也曾报道半夏含有Pb、cu、zn等元素。

半夏与水半夏相比,钙高出9.4倍,钛高出
3.8倍,铜高出
4.9倍,铅高出7.7倍,锰低了4.9倍,而水半夏中钾为半夏的2.5倍。

2.6其它麻黄碱、B一谷甾醇、精油、脂肪酸、D一葡萄糖、L一鼠李糖、D一葡萄糖醛酸、脂质、鸟苷及类黄酮等成分在半夏类药材中也有一定的含量。

3药理研究
3.1镇咳、祛痰口服半夏煎剂0.6g/kg对1%碘溶液注入猫右胸膜腔或电刺激喉上神经所致的咳嗽有明显的镇咳作用,且可维持5h以上。

半夏生品、新老法制品粉末混悬液灌胃,对小鼠氨熏所致的咳嗽有不同程度的抑制作用¨。

水半夏具有与半夏相类似的镇呕、镇咳作用,且其强度与半夏无显著性差异,而祛痰作用强于半夏。

掌叶半夏水剂(20g/kg)口服有祛痰作用,给药组呼吸道排出酚红量分别为对照组的150%及170%。

3.2抗肿瘤半夏炮制品的甲醇提取物对肿瘤细胞有一定的抑制作用。

半夏提取物对复水型肉瘤、肉瘤一180、实验性小鼠宫颈癌一l4、肝癌实体型及He—la细胞、JTC-26体外实验均有一定的抑制作用。

半夏各炮制品总生物碱对慢性髓性白血病细胞(K562)有抑制作用,
能损伤悬浮生长的K562细胞形态,抑制其增殖引。

从半夏中提取的多糖具有较强的网状内皮系统激活活性。

能增强网状内皮系统舌噬功能和分泌作用,抑制肿瘤的发生和增殖。

掌叶半夏醇提液,对S180的抗瘤率为45.8%～.R30.53.7%,对HCA的抗瘤率为37.1%～53.4%,对U 的抗瘤率为61.7%～84.8%。

从掌叶半夏中提取出的总蛋白,以1%浓度的生理盐水液给小鼠腹腔注射0.1ml,对小鼠S180瘤株的抑制率为50.1%～67.0%。

朱铭伟等认为：掌叶半夏总蛋白对SKOV3、OVCAR、AO和3AO卵巢癌细胞株均有程度不同的抑制作用,抑制率为62.22%～92.43%。

3.3抗心律失常半夏经预防给药对氯化钡诱发大鼠心律失常具有明显的对抗作用。

掌叶半夏生物碱氯仿部分对抗乌头碱和氯仿所致的小鼠实验性心律失常有较明显的作用,并延长心肌细胞动作电位的有效不应期。

3.4抗生育半夏蛋白1.25mg/ml对早孕小鼠的抑孕率为50%。

半夏蛋白还有很强的抗兔胚泡着床作用,子宫内注射500g,抗着床率为100%
3.5解毒作用半夏中所含葡萄糖醛酸的衍化物有显著的解毒作用,可使士的宁对小鼠半数致死量的值升高,对乙酰胆碱也有解毒作用。

3.6其它半夏具有抗溃肠、止吐、镇痛、抗血栓、降血脂、抗真菌、抗炎、降低眼内压等作用。

掌叶半夏具有抗惊厥作用。

4毒副作用半夏乙醇浸膏给小鼠腹腔注射半数致死量为13.142g/kg。

半夏水溶成分内加入醋酸铅后沉淀的物质中,含有引起蛙及小鼠骨骼肌痉挛的物质,用碱性醋酸铅生成的沉淀中,含有使蛙瞳孔散大的物质,滤液中则含有使蛙产生中枢性及箭毒样肌麻痹的物质。

生半夏粉9g/kgig,对妊娠母鼠和胚胎均有明显的毒性,制半夏汤剂,30g/kg(相当于临床常用量的150倍)引起孕鼠阴道出血,胚胎早期死亡数增加。

姜半夏30g/kg剂量,可诱发小鼠骨髓细胞姐妹染色体交换(SCE)轻微升高,l5g/kg和9g/kg剂量无影响。

说明高剂量(相当临床剂量100倍)对DNA 可能有一定损伤作用。

对家兔眼睑结膜的刺激性作用强度,掌叶半夏>半夏>水半夏。

掌叶半夏的50%醇提物加水浸物进行小鼠腹腔注射,测得LD50为(46+1.7)g/kg。

过200目筛的掌叶半夏细粉混悬剂及500%水煎剂,对家兔眼睑结膜有强烈刺激作用,煎剂在100g/kg剂量
时,100%动物发生泻下。

5前景展望半夏类药材品种多,来源广,具有很好的药用价值。

但近年来由于生态环境的破坏,耕作制度的改革,尤其是水旱轮作制度的实行,半夏野生资源遭到严重的遗传侵蚀,其产量急剧下降,市场上半夏药材供不应求。

与此同时,一些与半夏药材在外表上非常相似的其它半夏药材趁虚而人,以假乱真,以次充好。

因此,对半夏类药材进行深入研究显得尤为迫切。

5.1寻找优良基因型半夏种内存在很多在形态上有差异的类型,如叶形有宽叶和细叶;珠芽有单生(仅叶柄下端着生)和双生(叶柄上端和下端着生);块茎除主块茎外,周围亦出现了子块茎。

这些类型与半夏的关系如何?它们在化学成分、药效、药理方面与半夏有无差异?至今未见有关报道。

因此,应结合遗传学、生物化学及分子生物学知识,深入研究半夏不同类型,寻找优良基因型。

5.2选育优质高产半夏品种获得了有效成分含量高、药效又好的优良基因型后,就可将其中关键基因导人半夏植株,以得到优质半夏。

半夏块茎小,繁殖系数低,这就限制了其产量的提高,而掌叶半夏不仅具有很大的块茎,而且生长迅速。

如能将掌叶半夏中控制这一性状的基因转入半夏植株中,将有希望提高半夏的产量。

半夏田间杂草丛生,严重影响其生长。

如果直接
喷洒除草剂会导致地上部分的死亡,因此,可利用生物技术筛选抗除草剂的突变体,对其进行遗传改良,以利于半夏的繁殖。

5.3生产有效成分半夏凝集素有很好的药用价值,但含量很低。

今后,可以利用转基因植物快速生产半夏凝集素;也可以通过细胞培养技术,如利用转基因器官培养技术和利用细菌或真菌生产所需产物。

掌叶半夏在生物碱的分离与结构鉴定方面已做了大量的研究,而半夏仅仅从含量测定方面进行了一些研究。

因此,不仅要开展半夏生物碱的分离和纯化工作,也要利用生物技术生产其有效成分。

另外,半夏类生药具有毒性,但目前其主要有毒成分还未完全研究清楚,这有待于进一步的研究。

半夏炮制品虽然解决了去毒的问题,但长时间的水处理势必造成某些有效成分的损失。

因此,探寻一种既能去毒,又能防止有效成分损失的方法亟待解决。

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