曼陀罗化学成分及生物活性研究进展

李希珍，张浩，王翠竹，卢丹

(吉林大学，长春 130000)

曼陀罗(DaturastramoniumL.)为茄科曼陀罗属1年生直立草本植物，又名醉心花、狗核桃等。曼陀罗原产于热带及亚热带地区，广布于全国各地，喜温暖、向阳及排水良好的砂质土壤，在我国常见的有曼陀罗(D.stramoniumL.)、毛曼陀罗(D.innoxiaMill.)、白花曼陀罗(D.metelL.)3种。全株有剧毒，其叶、花、籽均可入药[1]。现代医学研究发现，曼陀罗具有多种生物活性，可广泛应用于医学等领域。此外，曼陀罗由于自身理化性质的特点，如种子中的含油量(21.40wt%)、酸值(7.93mg KOH/g)、压榨油中脂肪酸成分等，有望成为制备生物柴油的原料[2]。本文通过对其化学成分及生物活性的阐述，对曼陀罗开发利用具有重要意义。

1 化学成分

自20世纪40年代，Potlog等[3]研究发现，曼陀罗中含有糖苷，随后科研人员相继研究了曼陀罗的化学成分，其中主要包含生物碱类化合物、挥发油、酚类化合物、醉茄内酯类化合物等。

1.1 生物碱类化合物

Berkov等[4]用GC-MS研究了曼陀罗植物各部位不同生长时期莨菪烷类生物碱成分的变化，发现了64种莨菪烷类生物碱，其中48种已确定，包括3-苯基乙酰氧基-6，7-环氧降莨菪碱(3-phenylacetoxy-6，7-epoxynortropane)、7-羟基阿朴阿托品(7-hydroxyapoatropine)、3-(羟基乙酰氧基)莨菪烷[3-(hydroxyacetoxy)tropane]、3-羟基-6-(2-甲基丁酰氧基)-莨菪烷[3-hydroxy-6-(2-methylbutyryloxy)tropane]、3β-马豆酰羧基-6-羟基莨菪烷(3β-tigloyloxy-6-hydroxytropane)、3，7-二羟基-6-马豆酰羧基莨菪烷(3，7-dihydroxy-6-tigloyloxytropane)、3-马豆酰羧基-6-丙酰氧基莨菪烷(3-tigloyloxy-6-propionyloxytropane)、3-苯基乙酰氧基-6-羟基莨菪烷(3-phenylacetoxy-6-hydroxytropane)、N-去甲基东莨菪碱(aponorscopolamine)、3β，6β-双马豆酰羧基莨菪烷(3β，6β-ditigloyloxytropane)、7-羟基莨菪碱(7-hydroxyhyoscyamine)、3-乙酸基-6-异丁酰氧基莨菪烷(3-acetoxy-6-isobutyryloxytropane)。李振宇等[5]用色谱法在洋金花的乙醇提取物中分离生物碱类化学成分，并用NMR和MS分析其化学结构，结果得到6个生物碱类化合物，分别为曼陀罗碱(meteloidine)、莨菪碱(hyoscyamine)、去水阿托品(apoatropine)、山莨菪碱(anisodamine)、东莨菪碱(hyoscine)和9H-吡啶并-[3，4-b]吲哚(norharman)。

1.2 挥发油

金振国等[6]用水蒸气蒸馏法从曼陀罗的果实中提取挥发油，并用GC-MS对其化学成分进行分离和结构鉴定，用峰面积归一化法确定各成分的相对含量。结果确定了68种化合物，占挥发油总量的82.83%，其主要成分为6-戊基-5，6-二氢化吡喃-2-酮(6-pentyl-5，6-dihydro-2H-pyrarl-2-one)、3，7，11，15-四甲基-2-十六碳稀-1-醇((E)-3，7，11，15-tetramethyl-2-hexadecen-l-ol)、二苯酮(benzophenone)和1-己醇(1-hexanol)等。郁浩翔等[7]采用水蒸气蒸馏法提取曼陀罗叶中的挥发油，并用GC-MS对其化学成分进行分析，分离出21个色谱峰，鉴定出18个化合物。已鉴定的化合物占总峰面积的91.26%。结果显示，曼陀罗叶挥发油的主要成分以烷烃类化合物为主，其中以二十一烷、二十三烷和二十四烷含量最高，分别为12.20%、11.15%和11.59%。

1.3 酚类化合物

努尔阿米娜·阿尤甫等[8]用乙醇浸提法从曼陀罗种子中提取出黄酮类化合物，并用正交试验分析出乙醇提取曼陀罗种子总黄酮的工艺条件。Hossain等[9]用Folin-Ciocalteu试剂法测定了白花曼陀罗果实5种粗提物(氯仿、甲醇、正丁醇、乙酸乙酯和正己烷)中总酚的含量，并用GC-MS对其化学成分进行分析。不同色谱图的结果显示，含量较多的成分为高分子量化合物，如聚酚醛树酯及其衍生物、黄酮类化合物、三萜类化合物和碳氢化合物等。粗提物中酚醛树脂的含量在氯仿中最高，为335.12mg/g，其次甲醇中的含量为234.75mg/g，正丁醇中的含量为144.70mg/g，乙酸乙酯中的含量为135.36mg/g，正己烷中含量最低，为41.50mg/g。

1.4 其他化学成分

李文超等[10]采用硫酸铵分级分离技术提取出曼陀罗种子总蛋白。结果发现，曼陀罗蛋白质在0.05mol/L、pH 7.2的磷酸缓冲液中得率最高，含量达到317.37μg/mL。

2 生物活性研究

现代研究发现，曼陀罗有多种生物活性。曼陀罗富含的生物碱对多种病虫鼠害有防治作用，而且安全性高、不污染环境，是新型的植物源农药及灭鼠剂[3]；同时曼陀罗的浸提液对大肠杆菌、枯草杆菌等革兰氏阳性和阴性细菌均有一定的抑制作用，是新型的抑菌剂。此外，曼陀罗还有平喘、抗癌、驱蚊等活性[11]，但服用剂量过大则会引起中毒，而且孕妇用其治疗哮喘时易引起流产[12]。

2.1 对动物的毒杀作用

2.1.1杀鼠活性张宏利等[13]研究曼陀罗的杀鼠活性得出，曼陀罗各部分均有杀鼠活性，其中种子的活性最强，其次为茎、果壳和叶，每100g体重试鼠取食种子、茎、果壳和叶的最小量分别为0.402g、0.729g、1.016g和1.054g。

2.1.2杀虫活性甄占萱等[14]以家蚕为实验材料，取新鲜和隔年的白花曼陀罗植株，用常温水和沸水浸提，并用浸提液分别浸泡和涂抹桑叶饲喂家蚕，研究白花曼陀罗对昆虫的药杀效果，结果显示，不同浸提液间的药效无明显差别；其浸提液对家蚕没有触杀作用，但有麻醉作用；家蚕不食用双面涂药的桑叶。陆秀红等[15]研究了白花曼陀罗叶提取物对南方根结线虫生长发育的影响，结果表明，白花曼陀罗叶提取物对南方根结线虫胚胎发育和胚后发育有抑制作用；1%白花曼陀罗叶提取物处理48h，仅有19.88%的卵完成胚胎发育，且变异卵增多；胚后发育历程、初侵染、初产卵日分别推迟2d、4d和6d，雌虫产卵量降低。陆秀红等[16]研究表明，生物碱是白花曼陀罗叶的重要杀线活性物质。Elbadri等[17]研究曼陀罗叶甲醇提取物对根线虫幼虫的触杀作用结果表明，其杀虫率高达80%～94%。顾地周等[18]应用均匀设计法研究了曼陀罗全草的乙醇、乙醚、水蒸气蒸馏液对玉米螟的触杀作用，结果表明，乙醇浸提液对玉米螟具有较高的触杀作用，对玉米螟72h的致死浓度为17.3mg/mL，触杀致死率为96.1%；乙醚浸提液和水蒸气蒸馏液对玉米螟的触杀作用不明显。

2.2 对植物生长的抑制作用

周琳等[19]以小麦、高粱、油菜、黄瓜为受体植物，采用培养皿滤纸法测定了曼陀罗植物不同组织、不同溶剂提取物的除草活性。结果表明，曼陀罗的不同组织粉末在100mg/mL的添加浓度下对各受体植物幼苗生长具有不同程度的抑制作用。其中花的抑制活性最强，特别是对油菜、黄瓜的幼根和幼茎生长抑制率均在96%以上，种子、叶片的抑制活性次之，根和茎的抑制活性最弱。曼陀罗叶片、花和种子的乙酸乙酯提取物的抑制活性最强，其次是甲醇提取物和蒸馏水提取物，石油醚提取物的活性最弱。曼陀罗提取物对受体植物幼根的抑制效果高于对幼芽的抑制效果。

2.3 抑菌活性

Eftekhar等[20]研究毛曼陀罗和曼陀罗的抑菌活性，结果表明，毛曼陀罗甲醇提取物对枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、金黄色葡萄球菌显示抗菌活性，且活性与剂量有关；曼陀罗的甲醇提取物在剂量为2.5mg/mL时对革兰氏阳性菌显示轻微的抗菌活性，低于此剂量则无活性。二者的提取物对大肠杆菌和绿脓杆菌有轻微或无抑制活性。李文超等[10]提取了曼陀罗种子总蛋白，并以霉菌、酵母菌和土壤杆菌为实验菌检测其生物活性。结果表明，总蛋白对土壤杆菌无抑制活性，而对霉菌、酵母菌存在明显的抑制作用，当培养基中的蛋白质浓度为10μg/mL时对霉菌、酵母菌的抑制率分别达到92.6%和75%；当蛋白浓度增加1倍后，其对霉菌、酵母菌的抑制率分别增大到100%和90%。金振国等[21]用水蒸汽蒸馏法从白花曼陀罗中提取挥发油，以烟草赤星菌、苹果干腐病菌、棉立枯病菌、茄腐皮病镰孢霉和草燕麦镰孢霉为供试靶标菌进行离体抑菌活性试验，结果表明，白花曼陀罗挥发油对5种植物病原菌的活性有不同程度的抑制作用，且作用的大小顺序为苹果干腐病菌>草燕麦镰孢霉>茄腐皮病镰孢霉>棉立枯病菌>烟草赤星菌。

2.4 毒性研究

曼陀罗的主要有毒成分是莨菪碱、阿托品及东莨菪碱等生物碱。阿托品是一种毒蕈碱阻滞剂，竞争毒蕈碱受体，阻断副交感神经的支配作用，还能阻塞交感类神经元，例如神经汗腺，但不阻塞烟碱酸受体。抑制受体后胆碱能神经支配平滑肌与腺体活动，并根据剂量大小，有刺激或抑制中枢神经系统作用。东莨菪碱与阿托品一样是一种颠茄碱，是毒蕈碱阻滞剂，并且产生类似于阿托品的外围作用，能阻断M胆碱受体，对呼吸中枢有兴奋作用，中枢作用以抑制为主，能抑制腺体分泌，对大脑有镇静催眠作用。莨菪碱也是一种与阿托品相似的毒蕈碱阻滞药，但它在外围和中枢的作用更强。它被用作胆碱酯酶的解毒剂和类胆碱能附加体[22]。

曼陀罗的毒性机制主要表现为对中枢神经系统的作用，先兴奋、后抑制，阻断M-胆碱反应系统，对抗和麻痹迷走神经。中毒表现为兴奋、烦躁、发热、瞳孔散大、面部潮红、干燥无汗、四肢肌张力增高等，另有患者表现为昏迷、抽搐、双眼视力骤降、意识不清、出现幻觉、多语等[23～27]。

在误食曼陀罗中毒并确诊后，应立即就医治疗。急救方法[28]：(1)洗胃去除毒物；(2)解毒剂等药物的应用，如维生素C、毛果芸香碱、新斯的明等；(3)对症治疗和支持治疗，如呼吸抑制时及时给予氧气，早期适量应用糖皮质激素、泮托拉挫等；(4)护理。还可以采用中西医结合的方法解救[29]：(1)西医治疗：立即用清水洗胃、利尿、镇静、对症治疗，并维持水盐电解质平衡；(2)中医治疗：成药予清开灵注射液30mL兑入10%葡萄糖液250mL中静滴，然后汤药予绿豆150g、金银花60g、连翘30g、甘草15g，加水1000mL，煎至200mL后口服，每次50mL，2h 1次。

曼陀罗中毒，大多由于误食引起，且发病急骤，临床罕见。大部分商业粮食如大豆、小麦等，偶尔在收获时混入曼陀罗杂草种子，因此，应加强对该类毒性中药的宣传，教育人们如何识别曼陀罗及使用方法，防止其混入食物中，以免造成生命危险[30，31]。

3 研究前景

综上所述，曼陀罗由于具有多种生物碱和酚类化合物，因此可用于治疗多种疾病，例如哮喘咳嗽、风湿痹痛、癫痫等，尤其是其杀鼠活性和除草活性极具开发前景。现有的化学农药本身有使害虫产生抗药性、环境污染等许多缺点，加上人们长期不合理地使用，造成了生态平衡破坏，严重危害人体健康。因此，世界各国都大力提倡“绿色农药”。曼陀罗在我国各地大量分布，自然资源丰富，对曼陀罗的进一步研究和开发，有利于研发出新型药物和绿色农药。

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