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Progress in studies on chemical constituents and pharma cological effect of Trigonella foenum-graecum

胡芦巴化学成分和药理作用研究进展



全 文 :·综述·
胡芦巴化学成分和药理作用研究进展
荆 宇 ,赵余庆
(辽宁中医学院 ,辽宁 沈阳  110032)
摘 要: 胡芦巴为传统的温肾壮阳药 ,应用历史悠久。现代药理学研究表明胡芦巴具有降血糖、降血脂、抗肿瘤等作
用 ,其活性成分引起国内外的关注。该植物的化学成分主要有甾体皂苷 、黄酮及其苷、三萜、生物碱、香豆素、有机酸
及油脂等。 现对国内外有关胡芦巴的化学成分、药理作用的研究成果进行综述 ,为全面开发利用胡芦巴提供参考。
关键词: 胡芦巴 ;化学成分 ;药理作用
中图分类号: R282. 71   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2003) 12 1146 05
Progress in studies on chemical constituents and pharmacological effect
of Trigonella foenum-graecum
JING Yu, ZHAO Yu-qing
( Liaoning Co lleg e of TCM , Shenyang 110032, China )
Key words: Trigonel la foenum-graecum L. ; chemical constituents; pharmaco logical ef fect
  胡芦巴为豆科植物胡芦巴属胡芦巴 Trigonella f oenum -
graecum L. 的种子。始载于《嘉 本草》 ,归肾、肝经。其性温
味苦 ,具有温肾壮阳、祛寒除湿等功效。 用于治疗寒疝、腹胁
胀满、寒湿脚气、肾虚腰酸等。主要分布于地中海东岸、中东、
伊朗高原及西马拉雅地区。 我国主产于河南、河北、安徽、四
川、新疆等地 ,且南北各地均有栽培。胡芦巴干燥成熟种子作
为常用中药收入《中华人民共和国药典》。胡芦巴在我国属药
食同源之品 ,在印度、地中海国家及北美等一些国家将其作
为调味品和开胃品使用 ,民间也将其作为滋补品和营养品。
近年研究表明其种子具有降血糖和防治高血压等作用 ,逐渐
引起广大医药工作者的极大兴趣。为更好地利用我国这一丰
富的药用植物资源 ,现对近年来国内外学者在其化学成分及
药理活性方面的研究工作综述如下。
1 化学成分
1. 1 甾体皂苷类:胡芦巴中含有丰富的甾体皂苷类成分。胡
芦巴中薯蓣皂苷元 ( diosg enin)和雅莫皂苷元 ( y amogenin)的
含量在 0. 6% ~ 1% ,而此属其他植物中仅含 0. 15% ~
0. 32%。 胡芦巴中皂苷经水解分离得到薯蓣皂苷元、雅莫皂
苷元、芰脱皂苷元 ( gito genin)、新芰脱皂苷元 ( neogito gen-
in)、替告皂苷元 ( tig og enin)、新替告苷元 ( neo tig ogenin)以及
异菝葜皂苷元 ( smila genin )、菝葜皂苷元 ( sa rsasapogenin)、
丝兰皂苷元 ( y uccagenin)、西托皂苷元 ( sitog enin)、利拉皂苷
元 ( lilag enin)、 25α-spiro sta-3, 5-diene及 25β -spir osta-3, 5-di-
ene苷元等。 迄今为止 ,从胡芦巴植物中分离出的甾体皂苷
已达数十种 [1~ 4 ]。 皂苷的糖链一般都连在 3位羟基上 ,个别
连在 6位上。糖的种类多为葡萄糖、鼠李糖、木糖等。胡芦巴
的甾体皂苷元及部分化合物化学结构骨架见图 1。
1. 2 黄酮类: 黄酮类成分是胡芦巴植物中存在的一大类成
分 ,在其种子及茎叶中含有多种黄酮及其苷类成分。 胡芦巴
种子含牡荆素 ( v itexin)、异牡荆素 ( sapona retin)、牡荆素 -7-
葡萄糖苷 ( vitex in-7-g luco side )、木犀草素 ( luteolin)、荭草素
( o rientin)、异荭草素 ( iso orientin)、荭草素及异荭草素的阿
拉伯糖苷 ( ar aninoside of o rientin or isoo rientin)、胡芦巴苷 I
( vicenin I, 6-C-木糖基 -8-C-葡萄糖基芹菜素 , apig enin-6-xy-
loside-8-g luco side)、胡芦巴苷 I I(v icenin II, 6, 8-二 -C-葡萄糖
基芹 菜素 , apig enin-6, 8-di-C-g lucoside )、 v itexin-2″-O-p -
couma ra te、高黄草素 ( homoo rientin)、小麦黄素 ( tricin)、柚皮
素 ( naringenin)、槲皮素 ( quercetin)、肥皂黄素 ( saponare tin,
apig enin -6-C-8-β -D -glucopyano sy l-7-O-β -D-g lucopy rano-
side )、小麦黄素 -7-O-β-D-葡萄糖苷 ( tricin-7-O-β-D-glu-
copy rano-side ) [5] ,胡芦巴的茎叶中含有山柰酚 ( kaemp-
fero l)、槲皮素 ( quercetin)等。 近来有研究从茎中分离得到 2
个新的山柰酚葡萄糖苷 ( kaempfer ol glyco side ) ,以及前面的
lily n和一个新的槲皮素葡萄糖苷 ( quercetin g ly coside) [6]。
1. 3 三萜类: 尚明英等 [7 ]从胡芦巴中分得 6种三萜类成分
为: 羽扇豆醇 ( lupeol)、 31-去甲环阿尔廷醇 ( 31-no rcycloar-
tano l)、白桦醇 ( betulin)、白桦酸 ( betulinic acid)、大豆皂苷 I
( soy asaponin I)、大豆皂苷 I甲酯 ( methy l soy as-aponin I)。
1. 4 生物碱类: 胡芦巴种子中含龙胆碱 ( g entianine )、番木
瓜碱 ( carpaine )、胆碱 ( cho line)、胡芦巴碱 ( trig onelline)等。
·1146· 中草药  Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 34卷第 12期 2003年 12月
收稿日期: 2003-02-13作者简介:荆 宇 ( 1979— ) ,男 ,辽宁中医学院 2001级生药学硕士研究生 ,研究方向为中药、天然药物中活性成分的化学研究。
Tel: ( 024) 8621805  E-mail: jywh 2001@ 163. com
* 通讯作者  Tel: ( 024) 86224725
图 1 甾体皂苷类成分化学结构
Fig. 1  Chemical structures of steroid saponins of T . f oenum-graecum
·1147·中草药  Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 34卷第 12期 2003年 12月
1. 5 香豆素类:胡芦巴地上部分经研究已经确定含有 r tig o-
coumarin、东莨菪内酯 ( scoporin)、莨菪内酯 ( scopoleto l)、 8-
methoxy-4-methy l coumarin, 6-acetyl-5-hydroxy l-4-me th yl
coumarin、胡芦巴素 ( foenin)等。
1. 6 有机酸、油脂: 胡芦巴种子含油量为 7% 左右 ,胡芦巴
油脂成分主要为脂肪酸及其酯以及甾醇类化合物。脂肪酸类
成分主要由亚油酸、棕榈酸、亚麻酸、月桂酸、油酸和硬脂酸
等组成 [8]。 尚明英等 [8 ]应用 GC-MS技术对国产胡芦巴种子
油脂成分进行分析 ,鉴定了 17种油脂成分 ,近来又分离出单
棕榈酸甘油酯 [9]。 Gira rdon等从胡芦巴种子中分析检测出
51种挥发性成分 ,其中有 31种已经被分离鉴定出来。 Fer-
nando等 [10]从胡芦巴植物的须根挥发性成分中分离出 so-
to lon [ 3-hydroxyl-4, 5-dimethyl-2 ( 5 H) -furanone ]和 3-
amino-4, 5-dimethyl-2( 5H) -fur anone。
1. 7 其他: 除上述几大类成分外 , Gho sal等从胡芦巴中分
离得到一种肽酯类成分胡芦巴肽酯 ( fenug reekine , m. p.
202~ 208°[α]D+ 43°) ,结构见图 2。 Gong rade等从胡芦巴中
分离得到胡芦巴素 B( fenug rin B)。王栋等从胡芦巴茎叶中
分离出γ-五味子素。尚明英等 [11]测定了胡芦巴中的 17种氨
基酸 ,其中 7种为人体必需氨基酸。 胡芦巴中还含有 ( 2S,
3R , 4R) -4羟基异亮氨酸 ,其在种子中占游离氨基酸总量的
80%。最近尚明英等 [9]从胡芦巴种子中分离并鉴定出了双咔
唑、D-3-甲氧基肌醇、β-谷甾醇吡喃葡萄糖苷、葡萄糖乙醇苷
和蔗糖 ,其中双咔唑为新的天然化合物。除此 ,胡芦巴中还有
β -谷甾醇和胆固醇。
图 2  Fenugreekine的化学结构
Fig. 2  Chemical structure of fenugreekine
2 药理作用
2. 1 降血糖作用:胡芦巴种子对正常动物及化学诱导糖尿
病动物具有降血糖活性 ,近年来对它的研究日益深入。 将胡
芦巴种子富含纤维 ( 79. 6% )的种皮和胚乳部分及富含皂苷
( 7. 2% )和蛋白质 ( 52. 8% )的子叶和胚轴部分分别对四氧嘧
啶诱导的糖尿病狗进行实验 ,结果表明胡芦巴种子降糖活性
成分存在于富含纤维的种皮和胚乳中。实验证明可溶性食用
纤维可能为胡芦巴种子主要降糖活性成分 ,但也不排除其他
化合物具有降糖活性。 胡芦巴种子提取的 2种物质 ( FSA1,
FSA2)分别按高、中、低 3个剂量连续 30 d饲喂四氧嘧啶糖
尿病大鼠 ,测定不同时期各组大鼠的血糖水平及存活率 ,结
果表明 2种提取物的高、中剂量具有降血糖作用 ,但只能使
糖尿病大鼠血糖水平有所降低 ,但不能使其完全康复 ;低剂
量组无降血糖作用 ,且存活率极低 [12 ]。胡芦巴种子粉末或甲
醇提取物以及甲醇提取后的残渣与葡萄糖同时喂养正常大
鼠和糖尿病大鼠 ,二者血糖均显著降低。 甲醇提取后残渣对
不同喂养状态的大鼠也显示出降低血糖的活性 ;而从胡芦巴
种子分出的可溶性食用纤维 ( soluble dieta ry fibr y, SDF )对
正常大鼠和非胰岛素依赖型糖尿病大鼠无降糖活性 ,但同时
喂养葡萄糖时血糖明显降低。 胡芦巴的水提物通过 ig方式
喂饲正常小鼠显示出降血糖活性 ;甲醇提取物 ( 1 g /kg )以同
样的方式喂饲正常小鼠显示出降血糖活性。水提物和醇提物
的降糖活性提示提取物中所含的极性化合物可能为活性成
分 [13]。胡芦巴茎叶也含有降糖成分 ,其叶子的水提物给正常
大鼠和糖尿病大鼠 iv或 ig都具有显著的降血糖活性 ,但叶
子的醇提物对正常大鼠无降糖活性。 当注射量达 0. 8 g /kg
时 ,对糖尿病大鼠有较好的降糖活性。
胡芦巴的降血糖活性成分及作用机制还不是十分明确。
有研究认为胡芦巴种子降血糖的主要成分为半乳甘露聚糖
( g alac tomannan)类的黏液质和甾体皂苷类。 早期有研究确
定其主要活性成分为胡芦巴碱。 据报道 4-羟基异亮氨酸对
胰岛 β细胞具有刺激作用或其本身具有胰岛素样作用从而
达到降低血糖的效果。由于胡芦巴种子内胚乳中主要含有纤
维和树胶 ,研究者认为纤维通过延迟胃排空和直接干扰胃肠
葡萄糖吸收来调节血清葡萄糖浓度 ;胡芦巴中的水合黏性树
胶 (主要成分为半乳甘露聚糖 )能减少胃排空 ,抑制小肠对葡
萄糖的吸收达到降血糖的功效。胡芦巴的另一作用机制可能
是其影响小肠对糖的吸收。研究发现胡芦巴能通过抑制消化
酶或酶与底物接触而减少淀粉的消化和葡萄糖的吸收。也有
学者认为胡芦巴中存在的低相对分子质量物质能抑制大鼠
小肠中的糖降解酶 (α-淀粉酶和蔗糖酶 )。 另外 ,胡芦巴可能
通过改善外周的葡萄糖利用 ,通过对胰岛素受体的作用发挥
其降血糖的作用。
2. 2 降血脂作用: 胡芦巴种子的提取物喂饲正常的和糖尿
病型高血脂模型的狗 8 d,其富含纤维 ( 53. 9% )和甾体皂苷
( 4. 8% )脱脂部分提取物可显著降低正常狗的血清胆固醇水
平 (P < 0. 05)。另外其总提取物对糖尿病型高血脂狗的血清
总胆固醇也有降低作用 ,说明胡芦巴种子提取物脱脂部分有
降血脂活性 (油脂部分则无作用 )。胡芦巴种子富含甾体皂苷
的提取物喂饲四氧嘧啶诱导的糖尿病狗 ,通过对其粪便的分
析 ,利用毛细管气相色谱法和质谱分析测定出其粪便中含有
薯蓣皂苷元、菝葜皂苷元和吉托皂苷元 ,结果表明约 57%的
皂苷在消化道内被水解成为皂苷元 ,说明胡芦巴种子中的皂
苷单独或与薯蓣皂苷元一起有降低糖尿病狗的血清总胆固
醇的作用。 精制的胡芦巴种子提取物 (薄层色谱显示含有皂
苷 )给高胆固醇大鼠喂饲 ,以 30或 50 g /kg剂量连续 4周 ,
血清总胆固醇从 26%降至 18% ,肝胆固醇也有降低的趋势。
胡芦巴种子所含甾体成分可明显增加正常大鼠对食物的摄
入和转化稳定链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的食物消耗 ,降
低血清总胆固醇的含量 ,而甘油三酯的含量没有影响。 胡芦
巴皂苷虽不能与胆固醇直接作用 ,但可能由于胆汁盐与皂苷
成分组成了大的胶粒 ,而不易被吸收。 另外薯蓣皂苷元可以
抑制胆固醇吸收 ,降低胆固醇浓度 ,增加胆汁胆固醇分泌以
及增加中性胆固醇的粪便排泄。而且有研究表明薯蓣皂苷元
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葡萄糖苷在减少小肠胆固醇吸收方面比苷元更有效。 因此 ,
初步认为胡芦巴种子降血脂的主要成分为甾体皂苷。另外胡
芦巴胶体在消化道内形成胶体屏障 ,抑制胆汁盐酸的吸收 ,
减少肝内循环 ,因而降低血清胆固醇的浓度。
2. 3 其他作用
2. 3. 1 抗胃溃疡作用: 最近研究表明葫芦巴种子的水胃酸
提取物和从种子中分离出来的凝胶部分具有明显的抗胃溃
疡活性。这种作用不仅是由于其抑制胃酸分泌的作用而且其
对胃黏膜糖蛋白也有一定的作用。另外胡芦巴种子的提取物
通过提高胃黏膜的抗氧化能力来防止由于酒精引起的油脂
过氧化反应从而降低黏膜损伤 [14]。
2. 3. 2 抗肿瘤作用:胡芦巴种子提取物对接种埃利希腹水
癌 ( ehrlich ascites car cinoma EAC)前和接种后的小鼠 ip给
药 ,结果对癌细胞生长的抑制率超过 70%。对小鼠腹膜流出
物 (分泌液 )细胞和巨噬细胞的数量分析 ,结果均有提高 [15 ]。
2. 3. 3 治疗慢性肾功能衰竭:胡芦巴也被证明对慢性肾功
能衰竭有治疗活性。胡芦巴植物的地上部分煎剂对慢性肾功
能衰竭大鼠有明显治疗作用 ,能降低血中尿素氮和肌酐水
平 ,对肾组织损伤有明显保护和治疗作用。
2. 3. 4 对急性化学性肝损伤的保护作用: 朱宝立等 [16]用胡
芦巴提取物对四氯化碳和 D -氨基半乳糖所致急性肝损伤的
小鼠模型给药 ,观察染毒前后不同时间、不同剂量给药对小
鼠肝功能指标 ALT和 AST ,同时观察脂质过氧化水平 ,结
果表明胡芦巴提取物能有效地抑制四氯化碳和 D-氨基半乳
糖所致小鼠急性肝损伤的血清 ALT和 AST的升高 ,并呈现
良好的剂量效应关系。其保护小鼠急性化学性肝损伤的机制
可能是脂质过氧化 ,增加 GSH-Px酶活力而发生作用。
2. 3. 5 对脑缺血的保护作用:李琳琳等 [17, 18 ]对胡芦巴总皂
苷的抗脑缺血作用进行研究 ,采用结扎小鼠双侧颈总动脉造
成急性不完全性脑缺血模型 ,观察平均存活时间 ;另取小鼠
断颅后测定断颅喘息时间 ;采用玻片法观察胡芦巴总皂苷对
凝血时间的影响 ;采用比浊法观察胡芦巴对体外血小板聚集
率的影响 ,并测定全血黏度。结果表明 ,胡芦巴总皂苷不同剂
量给药可延长小鼠平均存活时间及凝血时间 ,抑制血小板聚
集率 ,稍大剂量可延长断颅小鼠喘息时间且具有剂量依赖
性。 实验表明胡芦巴总皂苷具有抗脑缺血活性。
另外 ,胡芦巴叶子的提取物对实验小鼠还有抗炎和退热
的作用 [19]。
3 结语
  国内外学者已从胡芦巴种子中分离到多种化学成分 ,其
中主要为薯蓣皂苷类成分 ,诸多的药理实验表明胡芦巴及其
提取物具有明显的药理作用。 胡芦巴植物在我国分布广泛 ,
资源丰富 ,国内对胡芦巴的利用主要是用于制胶工业 ,制胶
后的残渣是用来提取薯蓣皂苷的重要原料 ,价格低廉 ,而且
制胶后的残渣提取物具有显著的药理活性。 因此 ,采用中药
现代化技术和手段对这一资源丰富、价格低廉、药用价值较
高的植物进行深入的研究和开发具有广阔的应用前景。
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