龙葵素（英文名：Solanine）是一类甾体糖苷生物碱，又称龙葵碱或马铃薯毒素。依据生物碱核所连接糖种类不同主要分为α、β、γ三种结构。龙葵素主要存在于马铃薯、番茄、茄子等茄科植物中，在百合科、菊科植物中也有发现。龙葵素毒性较强，人食入0.2 g-0.4 g即可引起中毒。常温下为白色针状结晶，有苦味，呈弱碱性，难溶于纯水，易溶于吡啶、乙腈、热乙醇、甲醇等少数有机溶剂，而在乙醚和苯等大多数非极性有机溶剂中几乎不溶。龙葵素类化合物有很好的杀菌、抗病虫、强心等作用，此外还具有显著的抗肿瘤效果，对癌症防治具有非常好的理论意义及实际应用价值。

龙葵素（Solanine）是一种很常见且功能丰富的糖苷生物碱。自然界中多种茄科植物如马铃薯、番茄、茄子等的叶子、根状茎、花朵和果实都会含有不同浓度的龙葵素。此外在部分百合科、菊科植物中也少量含有。龙葵素最初于1820年在欧洲的黑茄，又名龙葵（茄属 nigrum L.）的浆果中分离提取得到，因此被命名为龙葵素。后来从茄科的马铃薯（Solanum tuberosum L.）中也分离得到龙葵素，故也称其为马铃薯毒素。在后续研究中人们发现，一大批结构相似的甾体皂苷类分子，如茄碱、α-卡茄碱等，龙葵素主要主要存在于马铃薯、番茄、茄子等茄科植物中，在百合科、菊科植物中也发现有龙葵素的存在。截止目前科学家共发现有100多种龙葵素类的生物碱。

龙葵素主要是以茄和糖苷配基构成的，如摘要图和下表所示，茄啶和卡茄啶连接不同的糖苷形成不同结构的龙葵素（α-茄碱、β-茄碱、γ-茄碱、α-卡茄碱、β-卡茄碱、γ-卡茄碱），分子由疏水茄啶部分（含氮杂环化合物连接环戊烷多氢菲）和亲水低聚糖链苷元（如半乳糖、鼠李糖、葡萄糖等）组成。其中α-茄碱和α-卡茄碱是马铃薯中龙葵素的主要构成形式，占马铃薯中总龙葵素含量的95%。除此之外，还有其他少量存在的龙葵素基团单元如垂茄碱、次勒帕茄、碱茄碱、卡茄碱、勒帕茄碱等。

龙葵素属于生物碱类，常温下为白色针状晶体，有苦味。龙葵素类化合物因结构相似，物理化学性质也十分接近，其中代表性化合物α-茄碱在190 °C时呈褐色，熔点为248 °C，在286 °C分解。龙葵素结构复杂，因为其在甾核的3位上连有由葡萄糖基、半乳糖基、鼠李糖基组成的糖链因而有一定的水溶性，易溶于吡啶、热乙醇、甲醇、DMSO等大极性有机溶剂，而在非极性有机溶剂（如乙醚、苯、石油醚、丙酮、乙酸乙酯等）中几乎不溶。因含有可提供孤对电子的氮，龙葵素分子整体呈弱碱性，能够与酸溶液反应成盐而溶于水。向龙葵素盐的溶液中加入碱，调节溶液的PH至碱性可使得龙葵素沉淀析出，该操作可有效纯化龙葵素，除去不与酸碱反应的杂质。龙葵素有腐蚀性和溶血性，其分子内的糖苷的对碱较为稳定，而在酸性加热条件下能分解破坏，水解为茄啶和糖，毒性降低。

龙葵素具有一定的毒性，人类或家畜的龙葵素中毒事件经常发生，不慎摄入过量可引起中毒，症状表现为恶心、呕吐、腹泻、麻痹、休克甚至死亡。症状通常在摄入龙葵素含量高的食物后8至12小时出现，但最快可在食用高龙葵素含量的食物后10分钟出现。综合分析现有研究数据，龙葵素对人类的中毒剂量为2-4 mg/kg，致死量为3-6 mg/kg。

市售果蔬中龙葵素含量较低，正常食用马铃薯和茄类蔬菜并不会对健康造成影响。但龙葵素中毒事件仍时有发生，多发生在群体防范意识较弱的地方如农村、学校、建筑工地等，一般为集体中毒事件，中毒原因多为大量食用发芽的马铃薯。如果成年人一次进食龙葵素超过200 mg，就会出现较为明显的中毒症状，如口腔瘙痒，腹痛、恶心、呕吐、腹泻等，需及时去医院治疗，以防因脱水和体内电解液失衡引起其他并发症。误食大量龙葵素导致症状较重的，如出现严重神经系统症状、发烧、呕吐、瞳孔放大、怕光、耳鸣、抽搐、呼吸困难、血压下降等危重症状应及时去医院救治，防止可因呼吸中枢系统麻痹而死亡。

龙葵素摄入后会刺激消化道黏膜，导致口、咽、喉部灼烧，甚至引起腹痛、呕吐、腹泻、消化道出血等胃肠系统症状。

龙葵素还具有神经毒性，摄入吸收后可引起延脑和脊髓受到侵害，麻痹感觉和运动神经，表现为耳鸣、头痛、眩晕、畏光、发热等症状，严重者瞳孔散大、呼吸困难、颜面青紫、口唇及四肢末端呈黑色、昏迷、抽搐，最后可因呼吸中枢麻痹而死亡。

龙葵素有致畸生殖毒性，在对小鼠的生物实验中发现龙葵素可影响睾丸支持细胞波形蛋白的表达，可导致雄性小鼠的精子畸形，对生精细胞具有损伤作用，还会导致胎儿出现脑畸形和先天性脊柱裂。但此项研究仅停留在动物研究阶段，还没有进行临床实验，有待进一步加强。后续可以通过建立合适的动物模型，进一步研究龙葵素对雌、雄性动物以及胚胎的影响，深入探索其致毒的分子机制。对龙葵素的生殖毒性的防治和危害控制有重要的意义。

龙葵素的致毒机理主要包含三个方面：

一：通过抑制胆碱酯酶的活性引起中毒反应。胆碱酶被抑制失活后，乙酰胆碱无法被分解，在人体内累积会造成神经兴奋，进而导致胃肠肌肉痉挛以及神经系统功能障碍等一系列中毒症状。

二：由物质与线粒体膜的相互作用引起的。龙葵碱可以打开线粒体的钾通道，降低了它们的膜电位。这反过来导致Ca²⁺从线粒体运输到细胞质，细胞质中Ca²⁺浓度增加引发细胞损伤和凋亡。

三：与生物膜上的植物固醇类物质结合，导致生物膜穿孔，引起膜结构破裂。当龙葵素被吸收进入体内后，就会随着血液循环破坏胃肠道、肝脏等体内脏器的细胞结构。

作为最常见的粮食作物之一，马铃薯中龙葵素的含量需要特别关注。马铃薯各部分中龙葵素的含量差别很大，绿叶中含 0.25%，芽内含 0.5%，花内含 0.73%，果实内含1.0%，成熟的块茎中含量只有0.004%，且主要集中于块茎1.5 mm的皮层,尤其是芽眼附近和损伤的部位，食用前要去皮，并挖去芽眼以及附近的果肉。

检测表明，新鲜收获的商业马铃薯中龙葵素的含量较低（仅为10 mg/100 g左右），远远低于安全剂量。但未成熟、发芽或者变绿的马铃薯中龙葵素含量较高（500 mg/100 g），食用时会感觉到明显的苦味，会引起急性中毒，甚至危及生命，应避免食用。

大多数家庭烹方法，如炒、煮和炸并不会使马铃薯中龙葵素的含量显著降低。冷冻干燥和脱水对其含量的影响也非常小。微波土豆只会使生物碱含量降低15%。蒸制使龙葵素含量下降约20%。龙葵素在温度升高到一定程度时仍会发生分解，例如超过170 ℃的深度油炸（10分钟以上）能促使其分解，会导致龙葵素含量降低40%。用水、食醋溶液或柠檬酸溶液浸泡处理5-15 min，可去除马铃薯中约70%-80%的龙葵素。此外，龙葵素具有弱碱性，在食用醋酸里加热可被破坏，如家常菜醋熘土豆丝中加入食醋可促进毒素破坏。

马铃薯在适当条件下储存长达一年，适宜储藏条件为干燥、通风、低温的环境。马铃薯及其制品中的龙葵素含量会受机械损伤、真菌感染、光照强度、温度、湿度、氧气以及二氧化碳浓度等多因素影响。例如长期处在强光环境中，光合作用以及光化学反应会导致其中龙葵素的含量成倍增加。因此，应注意控制贮藏温度，避光储存，在贮存加工时严格遵守作业规范，可采用适量乙醇或气态酸性物质熏蒸马铃薯，也可适当施加化学试剂抑制发芽。

误食大量龙葵素导致中毒症状较重的，应尽及时去医院救治。医生诊治时应注意与传染病、寄生虫病、胃肠炎、腹泻、痢疾等加以区别。了解病因或进食情况后，应立即排除妨害，随症施药。目前针对龙葵素中毒还没有开发出特效解毒药物，一般依据患者病情中西结合，对症治疗。可采用输液、吸氧、催吐、导泻等操作方案，达到强心、解毒、利尿等目的，病情更重者可以进行血液灌流以及洗胃治疗。早期实验研究有对龙葵素急性中毒兔实行醋酸静脉注射，取得了90.9％的抢救效果。但该研究数据较少，且缺乏临床数据，具体还有待考证。

通过基因工程与常规育种方法结合可培育、筛选得到作物新品种，优良目标品种叶片及茎干中龙葵素含量提高，但块茎中龙葵素含量并未显著改变。这就保证在不影响农产品品质的前提下，提高植株自身的抗病虫害能力，可更好地抵制病虫害的侵袭，有助于提高产量，促进农业发展，此研究方向有很好的应用前景。

不慎摄入龙葵素会对人类和动物健康和生命安全造成严重威胁，甚至会引发中毒导致死亡，对其进行快速、高效、精确、以及现场检测具有十分重要的理论和实际意义。目前，龙葵素检测的主要方法有比色法（Colorimetry）、薄层色谱法(Thin-layer chromatography，TCL)、高效液相色谱（High performance 羧基液体丁腈橡胶 chromatography，HPLC）、酶联免疫法(Euzyme linked immunosorbent assay，ELISA 法)、高分辨质谱（High 分辨率 mass spectrometry，HR-MS）、紫外分光光度法（Ultraviolet spectrophotometry，UV）、基质辅助激光解吸电离质谱分子成像技术(基体assisted laser desorption ionization-Mass spectrometry imaging，MALDI-MSI)。以及液相色谱-质谱联用法（Liquid chromatography-mass spectrometry，LC-MS）等。主应用领域为食品安全检测及法医毒理学领域。

食品安全问题是世界各国都十分关注的重大问题，监督管理部门非常重视对茄科类蔬菜生产、储存、运输、销售条件的监管，会及时对龙葵素含量超标的蔬菜进行处理，保证人民的饮食安全。食品安全检测流程一般为对样品进行预处理、提取、分离，并依托大型分析仪器对龙葵素含量进行精准快速的检测，为食品安全监控、食品市场监督管理提供有力的参考依据。高效液相色谱因其具有操作简单，结果准确，数据重复性好等优势而备受青睐，还可更换反向液相色谱柱，使得整个分离过程更加高效，具有非常好的应用前景。

法医毒物分析是以分析化学为基础，对损害生命的毒物进行定性和定量判定。发生误服等龙葵素中毒案件后，工作人员依据毒理学方法、免疫分析法、物理化学分析法、仪器分析法等手段对龙葵素在人或动物体内的吸收、分布、代谢情况进行分析检测，为中毒案件的鉴定提供一定的指导意义。常用检测方法有放射免疫分析法、高效液相色谱法和质谱法等。近年来科研工作者还开发了高灵敏度的新检测技术如液相色谱串联质谱定量方法，可以在30 min内完成LC-MS分析。该方法可快速测定血清中毒素的含量，可协助调查中毒案件。

龙葵素的结构式复杂，相对分子质量大，通过化学合成方法去制备难度较大，所以主要从天然产物中提取，一般选择以发芽后的马铃薯带芽的薯皮为原料。马铃薯中龙葵素远远低于其中淀粉的含量，所以提取龙葵素应当与淀粉提取工业相结合，可使生产资源充分利用。

如龙葵素难以通过化学合成的方法制备，

龙葵素提取分离的具体实验操作方法包括：浸提法、大极性溶剂（如乙醇-乙酸双溶剂）混合萃取法、索式提取法以及现代大型仪器辅助分离提纯法（如微波法、高效液相、辐射分离萃取）等。与传统的马铃薯中龙葵素的提纯方法相比，仪器辅助分离法更加高效、便捷、准确、环保。通过高效液相色谱、高速逆流色谱、反向色谱柱等先进设备等对龙葵素进行纯化，可快速得到较高纯度的龙葵素产物。微波加热辅助法可大幅提高马铃薯中龙葵素的提取效率及收率，缩短提取时间，值得进一步研究和推广使用。

龙葵碱是一种糖生物碱毒素，由各种茄属植物产生。当植物的茎、块茎或叶子暴露在阳光下时，生物防御机制会刺激龙葵碱和其他糖生物碱的生物合成，避免被其他生物食用，因此龙葵素被认为是一种天然农药。通过分析马铃薯的突变体、转基因植株以及代谢产物，科研人员将龙葵素的生物合成代谢的反应分为类、固醇类与茄啶3大合成路径。以α-茄碱和α-卡茄碱为例: α-茄碱可通过环阿屯醇的氧化还原反应得到胆甾醇。随后，胆甾醇在龙葵素合成酶的催化下经过氧化、转氨、还原反应等最终得到番茄碱，再经茄啶鼠李糖基转移酶催化形成α-茄碱。

近年研究发现，龙葵素虽然具有强毒性，但还有很多优异的生物活性，如抗肿瘤、抗真菌、抗病毒、抗虫害以及强心作用等。深入开展其生物活性实验研究不但可以充分利用植物资源，而且可为研制高效、广谱、生物兼容性好天然药物提供理论依据和应用基础。如何将其有效应用在医学上，又尽可能避免其毒副作用，也是需要平衡研究的问题。

龙葵碱是天然甾体糖生物碱，具有抑制肿瘤细胞增殖和诱导肿瘤细胞凋亡的作用，能降低癌细胞内的能量代谢，使癌细胞生长受阻而抑制其增殖，在生物实验中表现出很好的抗肿瘤效果。此外，龙葵素还能下调血管内皮生长因子，抑制肿瘤血管的生成。

研究表明，α-茄碱和颠茄碱的联合使用可有效抑制肿瘤细胞膜上蛋白的表达，无毒剂量的α-茄碱能明显抑制细胞侵袭，其通过阻断上皮细胞间质转型（Epithelial-mesenchymal transition，EMT）和金属蛋白酶（Matrix metalloproteinase，MMP）的表达来实现对细胞侵袭的抑制作用，对癌症防治具有非常好的理论意义及实际应用价值。

此龙葵素还能激活癌细胞凋亡的信号通路，促进癌细胞凋亡。如：α-龙茄碱在对人前列腺癌细胞DU145中抑制肿瘤发展的机制的实验结果表明，龙葵碱注射液可显著抑制裸鼠肿瘤细胞的生长，在体内外调节细胞周期蛋白的水平，阻断细胞周期蛋白的表达。还可通过活性氧（Reactive 氧 物种，ROS）和激活细胞P38通路来诱导细胞凋亡，具有显著的抑制前列腺癌细胞的治疗潜力。

龙葵素是植物为了抵御天敌而产生的，具有很好的抗病虫害效果，其机理为通过抑制昆虫体内胆碱酯酶活性来杀死昆虫，如α-茄碱和α-卡茄碱就对蚱蜢和科罗拉多金花虫具有明显毒性。

龙葵素也可以制和毒害真菌和细菌等病原菌，其抗菌机理是改变菌体细胞膜通透性，破坏细胞膜的完整性，如α-茄碱可以明显抑制马铃薯晚疫病菌和软腐病菌。

因提取和加工耗时且产量低，龙葵素不会直接用作农药。在抗性育种中，通过特异性基因调控和植株培育得到的新品种马铃薯，其地上茎叶部分的龙葵素的含量增加，而地下块茎部分龙葵素含量提升并不明显。这就可以大幅增加植株对病原菌、虫害等抵御能力，同时不影响块茎的品质。

龙葵素具有强心作用，动物试验研究表明口服给药可提高小鼠和青蛙的心肌细胞的收缩频率，使其产生心动过速的现象，但该试验并未推广到临床研究。

龙葵素也曾经被用于治疗气喘等疾病，但随着科技水平的日益提高，药效更好，毒性更低的药物的出现，这一用途已被取代。