麻黄资源的利用与研究开发进展

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查丽杭等：麻黄资源的利用与研究开发进展
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血管扩张， 血流量增加； 使肾、 脾等内脏和皮肤、 粘膜血管收缩， 血流量降低。麻黄碱对鼻 粘膜血管的收缩作用比伪麻黄碱强， 维持时间亦较长。!） 对中枢神经的作用： 麻黄碱有明 显的中枢神经兴奋作用， 较大治疗量即能够引起大脑皮层和皮层下中枢的兴奋， 引起失 眠、 神经过敏、 不安、 震颤等症状。对呼吸中枢和血管运动中枢也有兴奋作用， 麻黄碱能够 提高中枢性痛觉阀值， 产生镇痛作用。对骨髓产生兴奋作用， 能使中枢部位脑内的多巴胺 游离， 引起定型的运动。"） 对呼吸系统的作用： 低浓度的麻黄碱和伪麻黄碱均能够引起支 气管扩张。甲基麻黄碱亦能舒张支气管平滑肌。#） 对平滑肌的作用： 麻黄碱能使胃肠道 平滑肌松弛， 抑制蠕动， 延缓胃肠道内容物的推进以及排空。麻黄碱能使膀胱三角肌和括 约肌的张力增强， 能使排尿次数减少， 足够量可以产生尿潴留， 用于儿童遗尿症和儿童腹 泻。$） 其它： 麻黄碱可以使疲劳的骨骼肌紧张度显著持久地升高。具有抗炎作用并对金 黄色葡萄球菌、 甲种和乙种链球菌、 炭疽杆菌、 白喉杆菌、 伤寒杆菌等有不同的抑制作用 （赵承侠， 阴建和郭力弓， 。 %&&$； %&&"） 麻黄 （ !"#$%&’ ） 属裸子植物， 为多年生小半灌木植物，我国大约有 %! 种， 其中有草麻 黄 （ ! ( )*+*,’ ’()*+） 、 木贼麻黄 （ ! ( $-.*)*/*+’ ,-./0） 、 中麻黄 （ ! ( *+/$&0$%*’ ’1230.4 05 607） 、 西藏麻黄 （ ! ( *+/$&0$%*’ 8)3 9 /*1$/*,’ ’()*+） 、 丽江麻黄（ ! ( 2*3*’+4$+)*) :;<3=.） 、单子麻黄 （ ! ( 05+5)"$&0’ >?0; 9 05 607） 、异株矮麻黄 （ ! ( 0*+./’ 8)3 9 %*5$,’ @9 A9 @20./） 、 山岭麻黄 （ ! ( 4$&’&%*’+’ B);; ） 、藏 麻 黄 （ ! ( )’6’/*2*) C<7;0 05 :;<3=. ） 、 窄膜麻黄 （ ! ( 250’/52$"*) 、斑子麻黄 （ ! ( 2$"*%5)"$&0’ @9 A9 @20./） 、膜果麻黄 （ ! ( "$7$8’2)3** ’()*+） （ 张建生 ’1230.4） 等， 。分布在新疆、 内蒙、 宁夏、 甘肃、 四川、 西藏、 陕西、 山西、 辽宁、 青海、 云南等 !" %&D&E） 个地区 （陈发奎， 。 《中国药典》 %&&F） %&D$ 年版收载作为药用的麻黄植物主要有木贼麻黄 （ ! ( $-.*)$/*+’ ,-./0） 、 草麻黄 （ ! ( )*+*,’ ’()*+） 和中麻黄 （ ! ( *+/$&0$%*’ ’1230.4 05 607） 。 在新疆， 从低于海平面 %$# 米的吐鲁番到海拔 #GGG 米以上的高山谷地中都有麻黄植 物分布， 主要以木贼麻黄 （ ! ( $-.*)$/*+’ ,/0） 、 中麻黄 （ ! ( *+/$&0$%*’ ’1230.4 0( 607） 和蓝麻 黄 （ ! ( 42’.,’ C/;） 为主， 还有草麻黄 （ ! ( )*+*,’ ’()*+） 。由于干旱少雨， 土地贫瘠， 麻黄植物 所形成的植物群落， 种类组成贫乏， 在 %G H $ ?! 的样地上， 最多只记载 $ I %G 种植物， 有的 只有 ! I " 种， 大多为单层结构， 少数具有双层结构 （刘国钧， 。麻黄草是河西走廊荒 %&&%） 漠植被区系的主要群种， 分布于平原、 山麓、 丘陵及山区， 以中麻黄 （ ! ( *+/$&0$%*’ ’1230.4 、 膜果麻黄 （ ! ( "&7$8’2)3** ’()*+） 为主， 还有木贼麻黄 （ ! ( $-.*)$/*+’ ,/0） 、 草麻黄 （!( 0( 607） 、 喀什膜果麻黄 （ 9 ( "&7$8’2)3** 8)3 9 3’),#4’&*,’ ） 等。中麻黄的分布面积约为 %" )*+*,’ ’()*+） 万公顷， 可以利用的有效面积 J 万公顷。膜果麻黄总面积 #G 万公顷 （满多清和杨自辉， 。内蒙古的阿鲁科尔沁旗草原是全国麻黄分布面积最大的地区之一， 总面积达 "F 9 ! %&&$） 万公顷， 其中以麻黄为建种群的面积为 %% 9 % 万公顷。内蒙古的麻黄植物主要以草麻黄 （ ! ( )*+*,’ ’()*+） 为主， 还有木贼麻黄 （ ! ( $-.*)$/*+’ ,/0） 和中麻黄 （ ! ( *+/$&0$%*’ ’1230.4 0( 。麻黄素是内蒙古重要的出口产品之一。 607） 麻黄碱的原料药生产厂家主要有： 山西大同、 内蒙古赤峰、 吉林郑泰、 湖南鹿山、 深圳 沃兰德、 陕西正通、 甘肃张掖和古浪及镇原、 青海大地和青海湖、 宁夏广厦和灵武、 新疆的 阿山、 托克逊、 哈密、 和硕、 托峰、 库车等盐酸麻黄碱以及麻黄碱浸膏定点生产厂。这些厂 家主要生产方法大多是通过采收野生的麻黄草进行提取麻黄碱， 只有深圳沃兰德和内蒙
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麻黄资源的利用与研究开发进展 !
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! （中国科学院过程工程研究所， 生化工程国家重点实验室
北京
（新疆托峰药业有限责任公司
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摘要
本文介绍了麻黄资源的现状、 麻黄碱的特性以及代谢途径， 评述了有机合成、 植物提取、 组织培养
以及微生物发酵半合成等生产麻黄碱方法及存在的问题， 详细讨论了近年来麻黄组织培养的进展及其 影响因素。强调生物技术应是解决麻黄碱生产中资源枯竭和保护环境的有效手段。 关键词 生物代谢途径，麻黄， 麻黄碱， 组织培养， 资源
5 麻黄植物资源状况
麻黄是一种重要的药用植物， 其中主要药用成分为麻黄碱和伪麻黄碱。麻黄碱的作 用： 对心血管系统的作用： 麻黄碱使心肌收缩力增加， 心输出量增加， 而心率变化不大。 !） 麻黄碱的三种异构体的升压作用， 以左旋麻黄碱最强， 右旋伪麻黄碱最弱， 约为左旋的一 半， 人工合成的消旋麻黄碱居其中。麻黄次碱也能够降低血压。麻黄碱使冠脉、 脑、 肌肉
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作者简介： 查丽杭， 副研究员， 从事植物细胞反应器大规模培养及天然产物分离提取研究， 发表文章多篇， 申请了 研究员， 博士生导师， 获国家级有突出贡献中青年科学家称号， 承担多项国家级重大项目， 获 专利 S 项。欧阳藩， 国家科技进步二等奖， 中科院科技成果一等奖， 全国科学大会奖及美国宇航局技术发明一等奖等。 收稿日期： 接受日期： 责任编辑： 姜联合 "##!,#T,#" "##",#","%
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植物学通报
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古赤峰等为利用合成的方法生产麻黄碱。我国是麻黄草产区， 也是世界上主要生产麻黄 素的国家。仅盐酸麻黄碱片和盐酸麻黄碱注射液的定点生产厂就有 !" 家。临床麻黄碱 和伪麻黄碱的治疗感冒的复方药物有： 丽珠感乐、 联邦伤风素、 银得菲、 代尔卡、 诺诺感冒 片、 布洛伪麻胶囊等。治疗咳嗽的中成药有： 定喘宁胶囊、 小儿止咳糖浆等； 治疗鼻炎的药 物有氯雷他定硫酸伪麻黄碱缓释片； 羟苄羟麻黄碱在临床用于治疗月经不调以及先兆性 流产和早产。在欧美国家， 含有麻黄素的药物达 #$$ 余种， 其中含有盐酸伪麻黄碱的抗感 冒药物就达 %$$ 多种。 近 &$ 多年来， 麻黄草资源出现匮乏， 农牧民采取 “斩草除根” 式的采收方式， 严重破坏 了麻黄草资源和草原植被， 各企业对其原料麻黄草资源的争夺日益激烈， 导致对麻黄草的 采集呈掠夺性的野蛮挖掘， 资源破坏严重。麻黄草中麻黄碱的含量明显下降， 如阿勒泰地 区木贼麻黄草中麻黄碱的含量从 &""’ 年的 & ( $’) 下降到 &""* 年的 $ ( "’) （于述芳等， 刘国钧， 。新疆主要有 * 家生产厂家， 年产麻黄碱 *$$ 吨， 占全国麻黄碱生产总 &"""； &"**） 量的三分之二。由于原料紧张， 工厂的开工率不足 ’$) （尹克林， 。河西走廊的麻黄 &""+） 植物由于大量的采挖， 致使质优和品位高的中麻黄产区绝迹， 有的栽种的中麻黄严重退 化， 已经很难采到种子， 河西走廊的两个麻黄碱生产厂家已经因无原料而停产 （满多清和 杨自辉， 。在内蒙古野生麻黄草面积、 产草量和草质都严重下降， 同五十年代相比， &""’） 产草面积和亩产量下降了近 ’$) ， 麻黄草生物碱含量由 & ( #) 下降至 $ ( ,) - $ ( *) 。区 内大多数麻黄素生产企业都因原料不足而处于半停产状态， 麻黄素生产车间开工率只有 近年来， 到内蒙 #$) 。麻黄素产量的不足已严重影响了医药企业的发展。据不完全统计， 所到之处牧草被连根挖起， 成片牧草枯死， 造成大面积土壤 古挖药材人员近 %$$ 万人次， 裸露， 使 $ ( ! 亿亩草场完全沙化， & ( " 亿亩草场遭到严重破坏。 《中国药典》 规定麻黄草中麻黄碱 （ .&$ /&’ 01） 的含量 $ ( *) 以上才符合药用标准。由 于近年来不合理的采挖， 严重地破坏了麻黄草的资源和草场。目前每吨麻黄碱的生产需 要消耗 %$$ - #$$ 吨的麻黄草， 每公顷麻黄草产量为 &’$$$ 23 左右 ， 一个 ’$ 吨麻黄碱生产 厂， 每年约需 &$$$ 公 顷 沙 漠 的 野 生 麻 黄 草， 不合理的采挖引起了荒漠化 （周 有 寿 等， ） 。%$$& 年国务院颁发 《关于禁止采集和销售发菜， 制止滥挖甘草和麻黄草有关问题 &""*， 的通知》 以及 《关于限制甘草、 麻黄草、 苁蓉和雪莲及其产品为原料生产保健食品的通知》 后， 一些主产省区也相继做出了规定， 限制采集野生甘草、 麻黄草， 发展人工种植， 以解决 水土流失、 防风固沙、 保护资源等问题。 人工栽培草麻黄和中麻黄已经在宁夏、 内蒙和新疆等地区获得成功。新疆吐鲁番沙 漠地区成功地引种中麻黄、 膜果麻黄、 木贼麻黄和草麻黄 （尹克林， 。内蒙古成功栽 &""+） 培草麻黄、 木贼麻黄和中麻黄 （刘珊和贾云峰， 。栽培的麻黄植物大约需要 % - # 年 &""’） 方可采收， 采收期在 , - * 月， 麻黄草中麻黄碱的含量大约在 $ ( !) - % ( ’) （蔺福生等， 程争鸣， 。宁夏建成 % ( * 万亩中药材基地， 将收割 ’$$$ 吨麻黄草。三年后， 进 &""*； &""&） 入盛产期的基地， 每年可以收割 % 万吨麻黄草， 提取麻黄碱近 %$$ 吨。 为保护现有的天然资源， 走可持续发展的路， 大面积种植麻黄植物， 并且进行科学合 理的采收， 在采收麻黄草时要求留有母株， 而且禁止连根采挖。利用生物技术提高人工种 植麻黄草的品质， 并且规定定期围封麻黄种植草场， 轮换地进行采收。现在人们正在利用
植物学通报
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