石菖蒲成分及藥理作用的研究概況

王 爭，王曙東，侯中華

石菖蒲為天南星科多年生草本植物石菖蒲 Acorustatarinowii Schott的干燥根莖，始載于《神農本草經》，被列為上品，味辛性溫，具芳香之氣，行散之力強，為宣氣通竅之佳品，既能芳香化濕、醒脾健胃，又可化濁祛痰、開竅寧神，為滌痰開竅之要藥。現代藥理研究表明，石菖蒲主要含揮發油、氨基酸、糖類、脂肪酸、無機元素等化學成分，具有免疫、抑菌、抗癌、抗突變等藥理作用，對中樞神經系統、心血管系統、呼吸系統、消化系統等均有一定的藥理活性[1－2]，臨床上廣泛用于癲癇、驚厥、熱病神昏、健忘、老年癡呆等疾病，是為數不多的腦病良藥。

1 化學成分

石菖蒲揮發油成分較復雜。劉春海等[3]對采用水蒸氣蒸餾法提取的揮發油進行氣相色譜－質譜分析，結果共分離出52個特征色譜峰并鑒定了其中39個成分，約占揮發油總量的96.7%。已鑒定的成分包括 β －細辛醚(83.75%)、α－細辛醚(5.77%)、甲 基 異 丁 香 酚 (1.2%)、欖 香 素 (1.17%)、α － 甜 沒 藥 萜 醇(1.06%)、β － 蒎烯(0.09%)、檜腦(0.8%)、龍腦(0.38%)、桉油(0.28%)、土青木香烯(0.18%)、丁香酚甲醚(0.17%)、甲基丁香酚(0.16%)等，還有 α －律草烯、石菖醚、細辛醛、1－烯丙基 －2，4，5－三甲基苯、二聚細辛醚、d－δ－杜松烯、肉豆蔻酸、γ－細辛醚、1－2－二甲氧基－4(E－3'－甲基環氧乙烷)苯等，以及氨基酸、有機酸和糖類[4]。徐國均等[5]測得質譜峰108個，其中26個為首次發現。吳啟端等[6]以高效液相色譜法對石菖蒲去油煎劑進行分析，分離出10個色譜峰，說明去油煎劑中至少含有10成分。楊曉燕等[7]從石菖蒲的水煎液中分離到8個化合物，即，4，5－三甲氧基苯甲酸、4－羥基－3－甲氧基苯甲酸、2，4，5－三甲氧基苯甲醛、丁二酸、辛二酸、5－羥甲基糠醛、雙－[甲酰基糠基]－醚、2，5－二甲氧基苯醌，其中5－羥甲基糠醛具有明顯的抗氧化和保護心血管系統的作用[8]。

2 藥理作用

2.1 中樞神經系統作用

鎮靜催眠:石菖蒲煎劑及揮發油均能使小白鼠自發活動減少，能解除單籠飼養小鼠的攻擊作用，與戊巴比妥鈉合用有協同作用。細辛醚是鎮靜的主要成分，去除揮發油仍能鎮靜。單用石菖蒲，小鼠不出現睡眠，腹腔注射20 min后再給硫噴妥鈉，則能加強其催眠作用[4]。

抗驚厥:石菖蒲煎劑對戊四氮引起的小鼠驚厥有一定的對抗作用，與對照組比較，能使自主活動減少，抽搐開始時間延遲，抽搐小鼠數量減少，除去揮發油的水煎劑亦有此作用，且抗電驚厥作用明顯優于苯妥英鈉[4]。石菖蒲還能對抗兔側腦室注射乙酰膽堿引起的驚厥。小鼠冰醋酸扭體法、熱板法試驗均表明，石菖蒲水煎醇沉液6.213 g/kg腹腔注射有鎮痛作用[5]。

護腦、益智:石菖蒲配合冰片能減輕神經細胞缺血、缺氧損傷，能使神經細胞支配面積和神經元細胞數高于對照組[9]。34篇中藥治療老年癡呆臨床報道分析的結果顯示，所統計的47味方劑中使用頻率最高的藥物依次為石菖蒲、當歸、茯苓、地黃、遠志[10]，可見石菖蒲歷來被廣泛用于醒神健腦。石菖蒲水提醇沉液可使AlCl3所致癡呆大鼠的學習記憶改善，通過迷宮時間縮短，使海馬CA3區突觸后膜致密性物質增厚，調節神經元細胞器的功能，其機制可能與石菖蒲的神經元保護作用及突觸可塑性有關[11]。石菖蒲提取液還可顯著抑制由缺血－再灌注誘導的腦神經細胞凋亡，起到一定程度的神經元保護作用，以揮發油的效果最顯著[12]。

引藥入腦:胡園等[13]給大鼠連續灌服石菖蒲揮發油[按生藥計為8.1g/(kg·d)]5 d，末次灌服后，斷頭取腦作組織切片，電鏡下觀察大鼠血腦屏障的超微結構，結果石菖蒲揮發油能使毛細血管內皮細胞之間的緊密連接變得松弛;以伊文思藍(EB)、苯妥英鈉為模型藥，研究小鼠灌服石菖蒲4 h后二者在腦內的蓄積程度，結果顯示石菖蒲揮發油組腦中EB含量顯著高于空白組(P＜0.05)，苯妥英鈉腦中蓄積量亦增加明顯(P＜0.01)，說明石菖蒲能提高血腦屏障通透性，具有醒腦開竅的作用。

2.2 心血管作用

動物試驗證實，石菖蒲醇提物的水溶液和揮發油對心臟有抑制作用，能降低蛙心收縮頻率和幅度，其中β－細辛醚作用強而持久;非揮發油成分通過對異位節律點的抑制而發揮抗心律失常用，揮發油有奎尼丁樣作用[14]。β－細辛醚在一定濃度下能使豚鼠冠狀動脈擴張，這可能與其增加冠脈流量有關，也可能與其鎮靜、改善消化功能、平喘、鎮咳作用有關;α－細辛醚40 mg/kg靜脈注射能對抗垂體后葉素引起的家兔心肌缺血;二聚細辛醚有顯著的降脂作用[15]。馮亞等[16]報道，石菖蒲能抑制血小板聚集，增強紅細胞變形能力，與丹參作用相似，其作用機制可能是通過作用于血小板環磷酸腺苷(cAMP)系統，增強腺苷酸環化酶(AC)活性，抑制磷酸二酯酶(PDE)活性，升高血小板內cAMP水平及降低血小板對致聚因子腺苷二磷酸(ADP)的敏感性，此外還與改善紅細胞能量代謝有關。因此，石菖蒲可用于臨床微循環疾病的防治。

2.3 呼吸系統作用

石菖蒲中含有多種解痙平喘成分。揮發油中以細辛醚解痙作用較強，其完全阻斷致痙劑對氣管作用的質量濃度為10μg/mL，遠低于氨茶堿[17]。β－細辛醚的解痙作用強度為α－細辛醚的一半。40 g/L的α－細辛醚能完全對抗乙酰膽堿引起的豚鼠氣管平滑肌收縮，對抗5－羥色胺和組胺的最低有效質量濃度均為10g/L。β－細辛醚亦能對抗組胺的支氣管收縮作用。石菖蒲揮發油靜脈注射與舒喘靈吸入后的即時療效相似，臨床上對支氣管哮喘患者的肺通氣功能有改善作用。這些作用可能是其廣泛用于治療肺性腦病的藥理基礎[18]。

2.4 消化系統作用

石菖蒲水煎劑可促進消化液的分泌，制止胃腸異常發酵，并能緩解腸管平滑肌痙攣[19]。大量試驗表明，石菖蒲的去油煎劑、總揮發油、α－細辛醚、β－細辛醚均能抑制離體家兔腸管自發性收縮，拮抗乙酰膽堿、磷酸組織胺及氯化鋇引起的腸管痙攣，增強大鼠在體腸管蠕動及小鼠腸道推進功能，還可促進大鼠膽汁分泌，其中以總揮發油的作用最強，去油煎劑最弱[20]。腸道給予1/5半數致死劑量(約136 mg/kg)的α－細辛醚后，大鼠的膽汁引流量可顯著升高，且可減少80%的大鼠膽石[21]。β－細辛醚10g/L對豚鼠離體回腸解痙作用與吡拉明(抗組胺藥)4 g/L相當。石菖蒲水提液對大鼠胃竇和十二指腸肌電活動作用的試驗表明，石菖蒲對胃、十二指腸峰電振幅和慢波的頻率、振幅以及十二指腸峰電發生率都有不同程度的抑制，可能是通過阻斷膽堿能M受體及迷走神經非膽堿能受體而實現的[22]。

2.5 對基因表達的調控

吳賓等[23]的研究結果顯示，石菖蒲對多種學習記憶障礙模型都有改善作用。其有效成分揮發油、β－細辛醚能抑制腦內乙酰膽堿酯酶活力、提高腦內乙酰膽堿水平、誘導c－jun基因表達，這可能是石菖蒲改善學習記憶的重要機理。方永奇等[24]通過試驗發現，β－細辛醚有減輕腦水腫的作用，還能提高小鼠血腦通透性和耐缺氧能力，且有明顯抑制缺血－再灌注腦損傷大鼠腦皮質神經細胞凋亡的作用。此外，石菖蒲揮發油及其主要成分β－細辛醚均能增強bcl－x基因的表達，從而抑制大鼠神經細胞的凋亡。

2.6 對腫瘤細胞的影響

石菖蒲揮發油α－細辛醚、β－細辛醚均能使人子宮頸細胞Hele株、人肺轉移癌P6株和人胃癌SGD－7901株癌細胞變形，最終導致細胞脫落、破壞、溶解及生長稀疏，使增殖受到抑制;α－細辛醚對SGC細胞株的有效抑制濃度(ED50)約為25μg/mL，而環磷酰胺對照組的作用遠較α－細辛醚、β－細辛醚弱[25]。20%石菖蒲煎劑在體外能殺死小鼠腹水癌細胞，對正常唾液腺細胞則無影響。此外，以不同劑量石菖蒲揮發油的β－細辛醚混入飼料喂養大鼠59周后，各劑量組均可見十二指腸發生惡性腫瘤。α－細辛醚劑量為185.2 mg/kg時，大鼠骨髓染色體畸變率為3.8%，提示其對染色體有斷裂效應;該劑量對母鼠體重、不孕率和吸收率均有影響，提示其對孕鼠有一定毒性作用。

2.7 其他

石菖蒲揮發油對小鼠有較強的降溫作用;能對抗垂體后葉素的縮宮作用;體外試驗證明，其對絮狀表皮癬菌、黑色毛癬菌、白色念珠菌、結核桿菌、白色葡萄球菌、肺炎雙球菌、甲型鏈球菌等均有不同程度的抑制作用[13]。

3 配伍

在臨床上，石菖蒲配遠志、茯苓、龍齒等治療健忘、失眠、癡呆，配郁金、生明礬等治療癲癇，配郁金、遠志、天竺黃等治療中風失語，配遠志、靈磁石、龍齒、茯苓、半夏等治療耳鳴、耳聾，配川芎、桂枝、蠶砂等治療痹痛等，都有良效，但由于本品辛溫，陰虛血熱者不宜服用[26]。石菖蒲配伍運用非常廣泛，為揭示其配伍規律，來平凡等[10]對《中國健腦益智療法》中收集的自唐代以來歷代主要中醫書籍中的健腦益智方劑(共計300個)進行統計分析，證實石菖蒲是益智方中的最常用中藥之一。

4 展望

石菖蒲含有多種化學成分，具有廣泛的藥理作用和配伍應用。石菖蒲的藥效主要體現在中樞神經系統方面，表現為興奮與鎮靜的雙向作用，即石菖蒲既可芳香寧神(鎮靜抗驚)，又可醒腦開竅(興奮、抗抑郁)，因此，其在臨床上既用于治療昏迷，又用于鎮驚療癇。石菖蒲水煎劑、去油水提劑、α－細辛醚都有抗驚厥的作用。由于老年性癡呆與膽堿能神經傳導缺損有關，也可能與腦內單胺類遞質5－羥色胺的含量有關。石菖蒲對單胺類神經遞質及其代謝物均有影響，因此可用于治療老年性癡呆。此外，α－細辛醚(癲癇寧)在臨床上還可用于治療支氣管哮喘、慢性支氣管炎等。綜上所述，深入研究石菖蒲的藥理作用和機理，可為今后臨床合理用藥奠定基礎。

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