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胡芦巴为豆科植物胡芦巴Trigonellafoenum-graecumL.的干燥成熟种子。具有温肾，祛寒，止痛的功用，性味苦，温，归肾经。用于肾脏虚冷，小腹冷痛，小肠疝气，寒湿脚气。现代药理研究表明，胡芦巴具有抗糖尿病、降胆固醇及对急性化学性肝损伤的保护作用。胡芦巴碱为胡芦巴中的主要成分，具有抗肿瘤作用，在12.5mg/kg水平上能使白血病P-388小鼠声明延长31％。对动植物的细胞和组织有促使停止生长的作用。同时可治疗某些皮肤病，例如牛皮癣等。
葫芦巴碱( TRG) 是从豆科植物蝶形花亚科葫芦巴属葫芦巴的干燥种子中分离的一种生物碱，因而定名葫芦巴碱，是葫芦巴干燥种子中的主要生物碱之一。在中医药典中，TRG 具有温肾、祛寒、止痛之功效，是治疗肾脏冷虚、小腹冷痛、寒湿脚气的主要药物。在西医治疗中，TRG 主要用于治疗糖尿病、肿瘤和肝损伤等。
因此，人们对葫芦巴碱的医用价值比较重视。自Evans 等提出葫芦巴碱具有促进细胞周期G2 期停止的作用，具备植物激素的特性，引起人们的关注。近些年，有关葫芦巴碱的研究资料越来越多，并涉及到植物的各种生理生化功能，受到人们的关注，已成为研究的热点。盐酸胡芦巴碱为葫芦巴碱的盐酸盐。
葫芦巴碱是一种生物碱，葫芦巴属葫芦巴种子中含量较高，达到种子干重的0.13%。青咖啡豆在烘烤后含有大量的葫芦巴碱，并且是咖啡中的主要挥发性物质，是主要的提神物质。葫芦巴碱广泛存在于不同高等植物中。大豆和苜蓿干燥种子中含有葫芦巴碱。咖啡树的各部分器官都含有葫芦巴碱，其中根系的含量小于地上组织。
在白皮云杉( Picea glauca) 的种子胚中含有葫芦巴碱。在紫茉莉根中，胡芦巴碱含量为0.15 ～0.19 mg /g。当植物受到盐胁迫和水分逆境时，植物体内葫芦巴碱大量积累。另外，已发现含有葫芦巴碱的植物有：茄( Soanum melongenaL.) 的叶；使君子( Quisqualis indica L.) 的叶和种子；南瓜( Cucurbita moschata Duch.) 的果实；臭马比木( Mappia foetidaMiers) ；田皂( Aeschynomene indica) 的全草；小叶买麻藤［Gnetum parvifolium( Warb.) C.Y.Cheng］的藤；白亮羊蹄甲( Bauhinia candicans) ；相思子( Aburs precatorius L.) 的种子；兵豆( Lens culinaris Medic) 的种子；臭味假柴龙树( Nothapodytesfoetida( Wight) Sleum.) 的茎。
葫芦巴碱是尼克酸甲基化的产物，是植物体内的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸( NAD) 和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸( NADP) 代谢或转化而产生的。利用细胞培养的方法，借助3H 示踪技术，研究了葫芦巴碱的代谢过程。
喹啉酸在磷酸核糖转移酶作用下转变成为尼克酸单核苷酸，从尼克酸单核苷酸开始有2 条代谢途径形成葫芦巴碱：一是尼克酸单核苷酸在5' -核苷酸酶和嘌呤核苷酸分解酶的作用下形成尼克酸，尼克酸转化成N-糖苷尼克酸和葫芦巴碱；另一条途径是尼克酸单核苷酸在尼克酸嘌呤核苷转移酶作用下转化成尼克酸腺嘌呤二核苷酸，在NAD 合成酶催化下转化成NAD，由NAD 通过5' -核苷酸酶和嘌呤核苷酸分解酶的连续催化下形成尼克酸，再可进行尼克酸转化成N-糖苷尼克酸和葫芦巴碱。
第2 条途径中的NAD 是受吡啶核苷酸循环的影响，在形成葫芦巴碱的过程中整个吡啶核苷酸循环的周转速度可能很快。由此可见，葫芦巴碱可以作为尼克酸的储存物质。循环会受到细胞内Pi 浓度大小的影响，同时吡啶化合物的吸收、代谢和嘌呤代谢紧密相关。吡啶化合物的运输系统需要ATP，NAD 的合成也需要ATP的供给。Ashihara 等进一步分析认为：在缺磷细胞中，吡啶化合物低吸收量和NAD 低合成量与合成ATP 或GTP 量较少有关。
盐酸胡芦巴碱可主要用于治疗糖尿病、肿瘤和肝损伤等。此外，其在植物体内也具有一定作用。
葫芦巴碱在植物细胞中具有调解细胞生长周期的作用。细胞周期是指从一次细胞分裂结束形成子细胞到下一次分裂结束形成新的子细胞所经历的时间。细胞周期可分为以下4 个时期：M 期、G1期、S期和G2期。M 期：从细胞分裂开始到结束，包括染色体的凝缩、分离并平均分配到两个子细胞，分裂后的细胞内DNA 减半，这个时期亦称D 期。
G1期：从有丝分裂完成到DNA 复制之前的这段间隙时间，在这段时期中有各种复杂大分子包括mRNA、tRNA、rRNA 和蛋白质的合成。S 期：DNA 复制时期，这期间DNA 的含量增加1 倍。G2期：从DNA 复制完成到有丝分裂开始的一段间隙。细胞周期严格按照G1→S→G2→M 的顺序运转。发现，豌豆( Pisum sativum) 子叶的提取物能使豌豆根尖和茎尖分生组织的细胞周期中的G2期停止( G2 arrest)或减慢G2期。
经过鉴定，这种提取物的有效成分为葫芦巴碱。后来发现，在未萌发的种子中有大量的葫芦巴碱，种子萌发后转移到幼苗的各个器官中。当葫芦巴碱溶液的浓度达到10-7mol /L 时，根部分生组织细胞中45%的细胞处在G2期。由于葫芦巴碱在根系分生区的积累，细胞大部分进入G2期，延长了细胞的G2时期。
所以，葫芦巴碱被认为是一种天然的植物激素。以莴苣( Lactuca sativa L.) 的根尖组织作为试验材料，利用DNA 放射自显影技术，用3 mmol /L 葫芦巴碱处理根尖组织，发现DNA 复制子的长度为31 μm，没有经过葫芦巴碱处理的DNA 复制子长度为13 μm。说明葫芦巴碱处理可避免DNA 复制子在S 期DNA 复制发生绑扎现象，延长了细胞周期中的G2期，或G2期停止，减小了原生根系的伸长速率。
根瘤菌是一类广泛分布于土壤中的革兰氏阴性细菌，与相应的豆科植物及少数非豆科植物根系共生，能将空气中的分子态氮还原为植物可利用的氨，同时根瘤菌则从豆科植物中获得其生长繁殖所需的能量和营养物质。宿主植物根系在根际周围分泌类黄酮，类黄酮可作为信号物质实现了固氮菌和宿主之间的识别。苜蓿根系分泌的葫芦巴碱能激活调节蛋白NodD2，从而诱导结瘤基因nod 的表达。
在研究苜蓿( Medicagosativa L.) 根瘤固氮时发现，苜蓿根系释放葫芦巴碱到根际，能激活trc 基因的表达，促进了根瘤菌侵染根系的能力。因此，葫芦巴碱可作为信号物质存在于宿主植物中。豆科植物中的葫芦巴碱是由位于pSym 质粒上的基因所控制的。Rhizobium meliloti 菌株RCR2011 上的多基因位点控制着葫芦巴碱的代谢。
通过对Tn5-B20 基因缺陷型的根瘤菌研究表明，trc 基因位于nifAB 和fdxN 基因下游，约9 kb 长度。葫芦巴碱可以作为碳源，能增强土著根瘤菌的侵染能力，提高豆科植物的固氮能力。AM 真菌与植物共生，可以提高植物根系对水分和养分的吸收能力，增强植物在逆境下的生存能力。AM 真菌能与绝大多数的高等植物( 主要是草本植物及少部分木本植物) 形成共生体系。
在研究半干旱地区的一种豆科灌木植物Prosopis laevigata 与AM 真菌的共生关系时，利用核磁共振和质谱仪鉴定出P.laevigata 根系分泌出葫芦巴碱。当没有AM 真菌存在时，P.laevigata 分泌的葫芦巴碱含量比较稳定；当根际中AM 真菌存在时，P．laevigata 根系分泌的TRG 含量增加了1.8 倍，说明TRG 作为信号物质，在P.laevigata 和AM 真菌的共生体系中起着重要作用。
植物在氧化胁迫和紫外胁迫，以及施用诱导植物突变的物质时，细胞中的DNA 链出现断裂是这些逆境破坏的结果之一。尼克酰胺作为植物信号转导物质，激活ADP-Rib 聚合酶( PADPRP) 的活性。
在正常的DNA 存在情况下，PADPRP 处于钝化状态，只有DNA 链发生断裂时，PADPRP活性被激活。PADPRP 的激活并不是在基因的数量上，而是体现在PADPRP 与断裂DNA 的相互作用上。PADPRP 作为位置接近于DNA 结合蛋白的ADP-Rib 聚合酶，当PADPRP活性增加，会消耗大量的ADP-Rib，ADP-Rib 主要来自于尼克酰胺和葫芦巴碱的降解。
因此，植物细胞受到氧化胁迫和紫外胁迫时，葫芦巴碱发挥着非常重要的作用( 即抗紫外胁迫和氧化胁迫的作用) 。这种结果在UV-B 胁迫下豌豆叶片上得到了进一步证明。在强紫外线照射下，豌豆叶片中积累了大量的葫芦巴碱和尼克酰胺等物质，可有效地作为植物体针对氧化胁迫发出的信号分子，同PADPRP 一起在植物防御代谢过程中起到重要作用。
在盐和干旱胁迫下，植物细胞积累有活性的无毒害作用的溶质，降低渗透势，保持体内的水分。葫芦巴碱是一种细胞质中的亲和性溶质，是细胞中一种较好的渗透调节物质，对细胞膜的稳定性起到重要的保护作用。在盐胁迫下，葫芦巴碱改变植物体内离子的分布，稳定胁迫下大分子的稳定性，调节植物对盐胁迫环境的适应。
主要是由昼夜光暗变化引起的。叶片在白天合成生长素，运到叶柄下半侧，K+ 和Cl-也运输到生长素浓度高的地方，水分就进入叶枕，细胞膨胀，导致叶片高挺。到晚上，生长素运输量减少，进行相反反应，叶片就下垂。利用1 ×10-7 mol /L 葫芦巴碱处理Aeschynomene indica 叶片发现，叶片在白天闭合，其效果与生长素相类似，主要是葫芦巴碱与叶片张开的因子生长素相互竞争的结果，可作为植物体内的昼夜节奏的信号物质。
DNA 甲基化是在不改变基因组序列的前提下，通过DNA 和组蛋白的修饰来控基因表达。DNA 甲基化是一种由DNA 甲基转移酶( DNMTs) 介导的，以S-腺苷蛋氨酸( SAM) 为甲基供体，DNA 的胞嘧啶环5 位获得甲基而形成5-甲基胞嘧啶的过程，是造成植物转基因沉默的主要原因之一。在基因遗传转化过程中，即外源基因“入侵”时，尼克酸含量大量增加。
DNA 甲基化修饰主要是DNA 胞嘧C-5 位甲基转移酶( DNA 甲基化酶) 识别DNA 的5'-CG-3'序列( CpG) ，把SAM 的甲基转移到胞嘧啶的5 位，生成5 甲基胞嘧啶( 5mC) 。烟碱( nicotinamide) 脱酰胺后形成尼克酸，尼克酸甲基化后形成葫芦巴碱，消耗DNA 甲基化的甲基供体( SAM)。因此，葫芦巴碱代谢影响DNA 的甲基化，与基因沉默密切相关
目前，盐酸胡芦巴碱的检测主要有液相色谱法。检测胡芦巴酊中胡芦巴碱的含量，对控制胡芦巴酊的内在质量具有一定的参考价值。有研究开发一种胡芦巴酊中胡芦巴碱的测定方法，是通过以下技术方案来实现的：胡芦巴酊中胡芦巴碱的测定方法如下：样品过0.45μm滤膜后直接进样，以NH2柱为分析柱，水和乙腈为流动相，采用高效液相色谱法进行检测，其中检测器是二极管阵列检测器。
测定方法具体包括以下步骤：
1）标准工作曲线制定：在1.848×10-3-2.31mg/mL范围内用甲醇配制葫芦巴碱标准品的至少五个浓度的标准溶液，再利用高效液相色谱仪分别对上述所有浓度的标准溶液中的标准品的含量进行检测，并根据标准品的峰面积和相应的浓度绘制标准工作曲线并计算得到其回归方程；
2）样品制备：胡芦巴酊过0.45μm滤膜后直接进样，再利用高效液相色谱仪采用与步骤（1）相同的条件分别对样品溶液进行检测，并根据得到的峰面积分别带入标准工作曲线的回归方程中，计算出样品中的含量。
高效液相色谱分析条件如下：色谱柱Agilent，NH2分析柱（150mm×4.6mm，5μm）；流动相：A为水，B为乙腈；梯度洗脱条件：90%B开始，8min后75%B，18min后50%B，23min后30%B，23min以90%B平衡柱子5min，分析时间共28min；流速1mL/min；进样量5μL；柱温30℃；检测波长：265nm。
之所以选用以NH2柱为分析柱，是因为胡芦巴碱是内盐，极性极大，在C18柱上保留极小，在分析胡芦巴碱时不易与杂质分离，所以，采用极性固定相的NH2柱，可增强胡芦巴碱在柱上的保留时间。而在选用流动相时，最初选用甲醇和水的混合体系，发现胡芦巴碱色谱峰产生拖尾，而采用乙腈为流动相时，胡芦巴碱色谱峰形对称。最终采用乙腈和水作为流动相，利用NH2柱分离胡芦巴碱。
一种胡芦巴碱的提取工艺，其特征在于包括以下步骤：
1)将胡芦巴种子粉碎，放在氨醇溶液或含水乙醇中混合浸泡并同时进行超声波处理，浸泡后的混合溶液加热回流提取；
2)将提取液浓缩至小体积后加入等体积的石油醚萃取，分2-6次萃取，弃去萃取液；
3)将萃余液与2-5倍氧化铝拌样，烘干，通过氧化铝柱层析，用异丙醇或乙醇溶液洗脱，收集洗脱液，洗脱液减压浓缩，干燥；
4)将干燥后的提取物用乙醇复溶，抽滤或离心，滤液或上清液减压回收乙醇，干燥即得胡芦巴碱。
5）胡芦巴碱与盐酸成盐即得盐酸葫芦巴碱。
[1] CN201010210259.0一种葫芦巴碱的提取工艺
[2] CN201110002937.9胡芦巴酊中胡芦巴碱的测定方法
[3] 武菲, 付玉杰. 葫芦巴碱在植物体内的生理功能[J]. 安徽农业科学, 2012, 40(10): 5876-5878.