兩面針化學成分、藥理作用及質量控制的研究進展*

王雙琪，王媛，李晉，何俊，毛浩萍，常艷旭

（天津中醫藥大學，組分中藥國家重點實驗室，天津 301617）

兩面針（Zanthoxyli Radix）為蕓香科植物兩面針Zanthoxylum nitidum（Roxb.）DC 的干燥根，廣泛分布于廣西、云南、湖南等地，全年均可采挖[1]。兩面針最早收錄于《神農本草經》，距今已有上千年的藥用歷史，又被稱作蔓椒、入地金牛、豬椒、地椒、入山虎等。兩面針傳統藥用部位為根部，其性平，味苦、辛，麻舌，有小毒，歸肝、胃經，具有活血行氣、祛風活絡、解毒消腫等功效[2]。兩面針作為中國傳統民族藥之一，療效顯著，被傣族、壯族、瑤族等少數民族廣泛應用。近年來，以兩面針為原料的三九胃泰顆粒及膠囊、金雞膠囊、正骨水等產品均療效顯著[3]，得到廣大患者的認可。本文將國內外有關兩面針化學成分的研究進行了整理，對其藥理活性及作用機制進行總結歸納，并對其定性鑒別和含量測定的質量控制方法進行了概述，以期為兩面針的資源開發和臨床應用提供參考。

1 化學成分

兩面針的化學成分復雜，種類繁多，主要包含生物堿類、香豆素類、木脂素類、黃酮類、有機酸等化學成分；其中生物堿類成分因含量多、活性強被認為是兩面針植物中主要的活性成分。

1.1 生物堿類成分 兩面針生物堿類成分，見圖1。主要分為苯駢菲啶類、喹啉類和有機胺類生物堿，其中苯駢菲啶類生物堿占多數。歸納總結近年來的文獻，已從兩面針根和莖中分離得到生物堿類化合物83 個，分別為6-carboxymethyldihydrochelerythrine（1）[4]、8-dehydroxyl-buesyenino（2）[5]、6βhydroxymenthyldihydrcnitidine（3）[5]、8-（1’-hydroxyethyl）-7，8-dihydrochelerythrine（4）[6]、nitidumtone B（5）[7]、dihydrochelerythrine（6）[11]、bocconoline（7）[8]、6-hydroxymethyldihydronitidine （8）[8]、angoline （9）[9]、ethoxychelerythrine（10）[10]、7-去甲-6-甲氧基-5，6-二氫白屈菜紅堿（11）[10]、6-甲氧基-5，6-二氫白屈菜紅堿（12）[10]、dihydrochelerythrinyl-8-acetaldehyde（13）[11]、8-hydroxydihydrochelerythrine（14）[11]、oxynitidine（15）[12]、8-demethyloxychelerythrine（16）[4]、oxychelerythrine （17）[13]、decarine （18）[12]、zanthoxyline dimethoxy derivative （19）[4]、8 -methoxyisodecarine（20）[14]、norchelerythrine（21）[13]、zanthoxyline（22）[8]、rhoifoline B（23）[8]、8-methoxynorchelerythrine（24）[11]、sanguinarine chloride（25）[15]、8-methoxysanguinarine（26）[14]、sanguinarine （27）[16]、chelerythrine chloride（28）[15]、nitidine chloride（29）[17]、nitidine（30）[8]、9-demethotynitidine（31）[5]、chelerythrine（32）[8]、avicine（33）[18]、isoarnottianamide（34）[4]、turraeanthin A（35）[12]、arnottianamide（36）[19]、integriamide（37）[19]、zanthomuurolanine（38）[20]、zanthocadinanines A（39）[20]、zanthocadinanines B（40）[20]、epi-zanthomuurolanine（41）[20]、epi-zanthocadinanine B（42）[20]、（+）-zanthonitidine A（43）[21]、（-）-zanthonitidine A（44）[21]、γfagarine（45）[8]、robustine（46）[8]、skimmianine（47）[12]、dictamnine（48）[12]、haplopine（49）[12]、nitidumtone A（50）[7]、oxyavicine （51）[11]、8-（2'-cyclohexanone）-7，8-dihydrochelerythrine（52）[6]、rhoifoline A（53）[16]、oxyterihanine（54）[22]、berberrubine（55）[15]、coptisine（56）[16]、pyrazine carboxamide（57）[4]、benzamide（58）[4]、thalifoline（59）[4]、4-methoxy-1-methyl-2-quinolone（60）[30]、edulinine（61）[4]、（-）-（S）-edulinine（62）[23]、zanthodioline（63）[21]、zanthobungeanine（64）[24]、N-methylflindersine（65）[25]、edulitine（66）[23]、isoplatydesmine（67）[26]、liriodenine（68）[8]、magnoflorine（69）[27]、zanthonitidine B （70）[26]、methyl 7-（β-Dmannopyranosyloxy）-1H -indole -2 -carboxylate（71）[28]、methyl 7-[（3-O-acetyl-β-D-mannopyranosyl）oxy]-1H-indole-2-carboxylate（72）[28]、2-methyl-1H-indol-7-yl β-D-mannopyranoside（73）[28]、zanthoxylumamide A（74）[29]、zanthoxylumamide B（75）[29]、zanthoxylumamide C（76）[29]、zanthoxylumamide D（77）[29]、tride-cane amine（78）[30]、tetradecane amine（79）[30]、heptadecanoic amine（80）[30]、nonadecane amine（81）[30]、9，12-octadecadienamide（82）[4]、9-nonadecenamide（83）[4]。

圖1 兩面針生物堿類化合物的結構（1-83）

1.2 苯丙素類成分 木脂素和香豆素是兩面針的主要苯丙素類成分，圖2 見開放科學（資源服務）標識碼（OSID）。木脂素類化合物包括：（+）-sesamin（84）[25]、xylobuxin（85）[4]、（-）-syringaresinol（86）[30]、magnolone （87）[23]、episyringaresinol （88）[26]、5，5'-dimethoxylariciresinol（89）[26]、d-episesami（90）[31]、horsfieldin（91）[31]。香豆素類化合物包括：scopoletin（92）[25]、umbelliferone（93）[15]、toddanone（94）[12]、toddaculin（95）[22]、marmesin（96）[26]、5，6，7-trimethoxycoumari（97）[31]、5，7-dimethoxycoumarin（98）[32]、5，7，8-trimethoxycoumarin（99）[32]、isopimpinellin（100）[32]、phellopterin （101）[33]、5-geranyloxy-7-methoxycoumarin（102）[33]、artanin（103）[33]、5-methoxymarmesin（104）[34]。

1.3 其他類 兩面針中還含有少量甾體類、三萜類、黃酮類、有機酸類、多酚類等其他成分，圖3 見OSID。包括：β-sitosterol（105）[18]、stigmast-9（11）-en-3-ol （106）[24]、daucosterol （107）[19]、apigenin（108）[15]、hesperidin（109）[27]、β-amyrin（110）[24]、syringic acid（111）[31]、（E）-3-（2，3，4-trimethoxyphenyl）acrylic acid（112）[31]、syringaldehyde（113）[25]、myristic acid methyl ester （114）[4]、p-hydroxy benzoic acid methyl ester（115）[4]、p-hydroxycinnamic methyl ester（116）[4]、Methyl ferulate（117）[4]、Methyl syringate（118）[4]。

2 藥理作用

兩面針作為中國民間傳統用藥，常用于治療頭痛、關節痛、腰痛等痛癥，還可用于治療跌打損傷、毒蛇咬傷、燒燙傷等癥[2]?，F代藥理研究表明兩面針在抗炎鎮痛、抗菌及抗腫瘤等方面具有顯著的藥理活性。

2.1 抗炎鎮痛作用 兩面針具有顯著的抗炎活性。生物堿作為兩面針中主要活性成分，在抗炎方面起著非常重要的作用。研究發現白屈菜紅堿（32）、氯化兩面針堿（29）對脂多糖（LPS）誘導的RAW264.7細胞炎癥模型具有顯著活性，其作用機制與抑制前列腺素2（PGD2）的產生有關[35]；氯化兩面針堿可抑制小鼠潰瘍性結腸炎（UC）模型組織中NF-κB 和COX-2 的表達，其抗炎機制與下調miR-31 的表達相關[36]。氯化兩面針堿還能有效提高LPS 誘導的骨髓細胞中IL-10 的表達，其抗炎機制與增強AKT 通路的表達相關[37]。體外實驗研究發現，氯化兩面針堿可顯著抑制IL-1β 刺激的大鼠關節軟骨細胞（RACs）中和LPS 刺激的RAW 264.7細胞中炎癥介質（COX2，iNOS）的產生，同時抑制細胞外基質降解酶的表達，并抑制MAPK/NF-κB 細胞信號通路的激活[38]。

兩面針鎮痛作用一直被國內外研究學者所認可，其根部多用來治療關節疼痛、腰痛等。動物實驗研究發現，兩面針提取物對弗氏完全佐劑誘導的小鼠慢性炎癥性疼痛模型具有顯著的鎮痛作用，其作用機制與抑制NF-κB 和ERK 信號通路相關[39]。木脂素類成分被認為具有良好的鎮痛作用，木脂素類成分結晶-8 是鎮痛活性研究的熱門化合物之一。研究發現，結晶-8 可明顯減少小鼠扭體反應的次數，顯著抑制福爾馬林致痛的疼痛反應，其鎮痛作用可能與腦內單胺類介質有關[40]。有研究通過建立0.5%甲醛致痛大鼠模型發現結晶-8 的鎮痛作用機制還與抑制中樞c-fos 基因的表達相關[41]。采用熱板法和甩尾實驗發現生物堿類成分rhoifoline A（53）具有顯著鎮痛作用，其作用機制與激活NO-cGMP 信號通路和抑制L 型Ca2+通道相關[42]。

2.2 抗菌作用 兩面針對多種病菌表現出較強的抑制作用，具有顯著的抗菌活性。研究發現，生物堿類成分（±）-Zanthonitidine A（43/44）可顯著抑制糞腸球菌及金黃色葡萄球菌的活性，最低抑菌濃度（MIC）分別為21.97、21.97、12.54、25.09 μg/mL[21]。6-acetonyl-dihydrofagaridine 與6-acetonyl-dihydrochelerythrine 可顯著抑制耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）的活性，MIC 值在32-64 μg/mL 之間，兩個化合物與ampicillin 聯合用藥后具有顯著的細菌生物膜破壞能力，對浮游細菌具有較強的清除作用，能有效抑制傷口感染模型中的皮膚感染[44]。木蘭花堿（69）、血根堿（27）、氯化兩面針堿（29）、白屈菜紅堿（32）及L-芝麻素（87）可通過與尿素酶活性位點的巰基相互作用，從而顯著抑制幽門螺桿菌尿素酶和洋刀豆脲酶的活性[43]。此外，兩面針中香豆素類成分也具有抗菌活性，如artanin（104）、isopimpinellin（101）、phellopterin（102）等成分均對MRSA 有抑制作用，MIC 值在8～64 μg/mL 之間[33]。

2.3 抗腫瘤作用 兩面針對肝癌、腎癌、肺癌、胃癌、鼻咽癌、乳腺癌等多種腫瘤細胞具有一定的抑制作用，其作用途徑多與抑制腫瘤細胞增殖、促進細胞凋亡等途徑相關。氯化兩面針堿作為兩面針的主要活性成分，在抗腫瘤方面起著重要的作用。

研究發現，氯化兩面針堿可使肝癌移植瘤裸鼠的瘤組織中miRNA 和mRNA 表達發生顯著變化，其發揮抗腫瘤作用的機制與miRNA 和mRNA 調控網絡密切相關[45]。體外研究發現，氯化兩面針堿呈濃度依賴性顯著抑制肝癌SMMC-7721 細胞的增殖，體內研究發現，氯化兩面針堿可顯著抑制裸鼠體內肝癌移植腫瘤的生長，其作用機制是通過阻滯細胞周期和促進細胞凋亡發揮作用[46]。此外，氯化兩面針堿可顯著抑制肝癌Bel-7402 細胞的增殖，并誘導細胞凋亡，其作用機制與激活JNK/c-Jun 信號通路相關[47]；氯化兩面針堿作用于肝癌Bel-7402 細胞24h后，細胞中出現了大量自噬小體和自噬溶酶體以及空泡，且自噬相關蛋白含量增加，表明氯化兩面針堿可激活自噬通路，引起肝癌細胞自噬性死亡[48]。

氯化兩面針堿對腎癌786-O 和A498 細胞的遷移和侵襲有顯著抑制作用，其作用機制與下調MMP-2、MMP-9 的表達和顯著抑制AKT 的磷酸化相關[49]。同時，氯化兩面針堿對腎癌786-O 和A498細胞具有生長抑制和促進凋亡的作用；體內實驗發現，氯化兩面針堿可抑制裸鼠肝癌移植腫瘤的生長，其作用機制與顯著降低ERK 和Akt 的磷酸化，上調P53、Bax 的表達以及下調Bcl-2 和PARP 等凋亡相關蛋白的表達相關[50]。

氯化兩面針堿可顯著抑制肺癌細胞A549 和NCI-H661 的生長、增殖，并促進其凋亡，同時還能顯著抑制其運動和微管形成，其作用機制與激活AKT/ERK1/2 通路相關[51]。氯化兩面針堿可呈劑量依賴性抑制肺癌細胞H1688、H446、H196、H209 的活力，并誘導肺癌細胞凋亡，其作用機制與抑制PI3K/Akt 通路表達相關[52]。此外，有實驗探究了氯化兩面針堿對11 種肺癌細胞（NCI-H1688，NCI-H196，NCI -H209，NCI -H446，NCI -H226，SK -MES -1，A549，NCI -H1299，NCI -HCC827，NCI -H1975 和PC9）的作用，發現其呈劑量依賴性抑制肺癌細胞的生長，并通過促進腫瘤細胞凋亡與焦亡來誘導肺癌細胞死亡。在動物水平上，氯化兩面針堿可抑制移植腫瘤的生長，其作用機制是與抑制PI3K/Akt 通路誘導肺癌細胞焦亡相關[53]。

2.4 其他作用 兩面針還具有抑制血管生成、保護腎臟等作用。兩面針總堿對大鼠急性腦缺血具有明顯的抑制作用[54]。氯化兩面針堿可呈劑量依賴性抑制VEGF 誘導的內皮細胞增殖、遷移和管狀結構形成，并顯著降低VEGF 誘導的新生血管形成，其機制與抑制JAK2/STAT3 信號通路相關[55]。此外，氯化兩面針堿對糖尿病及腎病大鼠的腎臟具有一定的保護作用，可使血清中的胰島素含量增加，胰高血糖素減少[56]。氯化兩面針堿還能抑制破骨細胞的分化和骨吸收，起到防止骨質流失的作用[57]。研究發現，兩面針水提物以及氯化兩面針堿均可通過下調與自噬相關的4B 半胱氨酸肽酶（ATGC4B）介導的小鼠自噬來誘導小鼠心肌肥厚[58]。兩面針提取物被報道對胃黏膜具有良好的保護作用[59]。

3 質量控制

近年來，以兩面針為原料的三九胃泰、金雞膠囊、正骨水等中成藥和兩面針牙膏、香皂等日化產品的不斷推出，兩面針藥材的市場需求逐年增加。目前，野生兩面針藥材資源已遠不能滿足市場需求，因而，兩面針次品，劣品，偽品（如兩面針莖，飛龍掌血等）摻雜在兩面針藥材中的現象時有出現。市售兩面針藥材的品質參差不齊，將影響兩面針的臨床療效。因此，建立合理的兩面針質量評價體系具有重要意義。以下對兩面針定性分析和含量測定的質量控制方法進行總結，以期為兩面針質量控制提供參考。

3.1 定性分析 性狀鑒別可以快速、直觀地對藥材質量進行初步評價。根據兩面針藥材的性狀特征可以快速對其真、偽、優、劣進行初步鑒別。正品兩面針藥材為厚片或圓柱形短段，表面淡棕黃色或淡黃色，切面較光滑，具有同心性環紋和密集的小孔等性狀特征[1]。張振山等對市售的18 批兩面針藥材商品進行性狀鑒別，發現部分批次的藥材存在髓部空洞，以及混有綠色莖皮和莖刺等現象，說明兩面針商品藥材中混入了偽品[3]。薄層色譜法（TLC）具有操作方便、設備簡單、重現性好等優點，廣泛應用于化合物鑒別、雜質檢測等。2020 版《中國藥典》對兩面針薄層鑒別方法以氯化兩面針堿和乙氧基白屈菜紅堿作為對照品，操作簡單，結果可靠。王鑫等按照藥典方法對市場的兩面針藥材進行薄層鑒定，結果顯示正品藥材與對照品在相同的位置上顯示相同顏色的熒光斑點，而偽、劣品藥材與之差異較大，通過薄層色譜法易于判別其真偽[60]。兩面針近緣植物的藥材常與兩面針藥材難以分辨，采用薄層色譜法可快速、高效、可靠地對其進行鑒別。近年來，高效液相色譜法（HPLC）、超高效液相色譜法（UHPLC）等方法因具有快速、靈敏度高、分離效率高、效果好等優點，逐漸被廣泛應用于兩面針藥材的定性鑒別。馬慶等采用UHPLC 建立了兩面針根和莖的特征指紋圖譜，從根和莖圖譜中鑒定出18 個共有峰，并指認出木蘭花堿、氯化兩面針堿、香葉木苷等9個成分，并進一步對根、莖的特征成分進行了分析，為進一步完善兩面針質量評價以及擴大藥用部位提供參考[61]。此外，文慶等建立的非線性化學指紋圖譜，可快速、準確地鑒別兩面針根、莖以及偽品，為兩面針質量控制提供新方法[62]。

3.2 含量測定 兩面針藥材化學成分復雜，僅測定單一成分的含量不能全面地評價兩面針藥材的整體質量。除藥典規定的指標成分（氯化兩面針堿）與含量測定方法外，許多研究對兩面針中其他活性成分的含量及測定方法進行了探究。馬慶等采用HPLC 法測定兩面針中氯化兩面針堿和白屈菜紅堿成分含量，發現21 批藥材中氯化兩面針堿和白屈菜紅堿總含量為0.068%～0.395%，表明兩者總含量不少于0.150%時，可有效地評價兩面針根及莖的質量[63]。喬麗婭等采用HPLC 法同時測定兩面針中氯化兩面針堿、木蘭花堿、白屈菜紅堿、鹽酸血根堿、橙皮苷的含量，運用一測多評法，并以氯化兩面針堿為內標，計算其他成分的相對校正因子來測定含量，所得到結果與外標法接近，表明該方法可用于兩面針的質量控制[64]。

4 結語與展望

兩面針作為中國傳統用藥，包含多種化學成分，具有廣泛的藥理活性，在抗炎鎮痛、抗腫瘤、抗菌等方面發揮著重要的作用，是非常重要的中藥資源。近年來，兩面針的抗腫瘤活性成為了國內外的研究熱點，研究表明氯化兩面針堿對肝癌、腎癌、肺癌等多種腫瘤細胞的增殖有顯著的抑制作用，具有較強的抗腫瘤活性。因此，兩面針可被認為是一種非常有前景的抗腫瘤藥物，其抗腫瘤方面的潛在能力有望進一步挖掘。

然而，目前對兩面針的研究仍存在一些局限性。首先，兩面針化學成分種類繁多，目前對兩面針的藥理研究多集中在兩面針提取物和單體氯化兩面針堿上，對其他單體成分的藥理活性研究較少，兩面針中其他活性成分以及其作用機制有待深入探索。其次，氯化兩面針堿的藥理研究主要聚焦在抗炎鎮痛和抗腫瘤方面，其他藥理作用有待挖掘。此外，關于兩面針的毒理相關研究文獻相對匱乏，有待進一步補充。最后，隨著中藥質量評價方法和技術平臺的不斷完善，兩面針的質量得到有效控制，但仍具有進步空間。以單一成分的含量測定來評價兩面針藥材整體質量存在局限性；關于兩面針中農藥殘留、重金屬含量的相關研究也甚少。近年來，隨著中藥質量標志物（Quality-marker）、中藥組合Q-marker 概念的提出[65]，逐步實現中藥質量的準確評價，但其在兩面針藥材質量評價方面尚未見應用。以傳統中醫藥理論為基礎，借助網絡藥理學、代謝組學和化學計量學等現代科學手段，篩選中藥兩面針功效相關的組合Q-marker 對兩面針的質量評價具有重要意義。