中藥黃芪的化學成分及藥理作用范文

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［關鍵詞］黃芪;化學成分;藥理作用;綜述，學術性黃芪，又名黃耆、綿黃耆、箭芪。藥用黃芪為豆科植物黃芪或內蒙古黃芪的根，味甘性微溫，歸脾、肺經［1］，具有補氣升陽、固表止汗、利水消腫、生津止渴、行滯通痹、托毒排膿、斂瘡生肌之功效［2］。臨床上常用于治療脾肺氣虛所致之氣虛乏力、咳喘氣短、表虛自汗，中氣下陷所致之久瀉脫肛、內臟下垂，脾虛水濕失運導致的尿少水腫，氣血不足所致的癰瘡內陷、膿成不潰及久潰不斂，內熱消渴，中風后遺癥等疾病。現代醫學分析黃芪所含主要的化學成分為黃芪多糖類、皂苷類、黃酮類化合物等，具有免疫調節、抗感染、抗氧化，抗病毒、抗腫瘤作用、降血糖和雙向調節血壓及多種臟器保護等多種作用。本文對近年來黃芪的化學成分及藥理作用研究進展綜述如下。

1化學成分

1.1黃芪多糖

近年來對黃芪多糖(AstragalusPolysaccha-rides，APS)的化學成分進行了大量研究并取得了一定的進展。黃芪多糖主要有葡聚糖和雜多糖。其中葡聚糖又分為水溶性葡聚糖和水不溶性葡聚糖，分別是α(1→4)(1→6)葡聚糖和α(1→4)葡聚糖。黃芪中所含的雜多糖多為水溶性酸性雜多糖，主要由葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖組成，少量含有糖醛酸，由半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸組成;而有些雜多糖僅由葡萄糖和阿拉伯糖組成［3］。研究表明:黃芪多糖具有顯著的抗感染活性［4］，還可通過影響機體的免疫調節特性發揮抗腫瘤作用［5］。1.2黃酮類化合物黃酮類化合物(AstragalusFlavonoids，AFS)是黃芪的又一活性部分，多達30種余。迄今已從黃芪屬植物中分離得到黃酮(5種)、異黃酮(12種)、異黃烷(12種)和紫檀烷(4種)、二氫異黃酮、紫檀烯等6大類，主要有山奈酚、槲皮素、異鼠李素、鼠李異檸檬素、熊竹素、芒柄花素、毛蕊異黃酮、二甲氧基異黃酮、異黃烷苷、二甲氧基二氫異黃酮、紅芪木脂素、異甘草素、二甲氧基異黃烷、二異戌烯基異黃酮等30多種［6］。李瑞芬等［7］還首次從蒙古黃芪屬中分離得到5，7，4’－三羥基異黃酮和4，2’，4’，－三羥基查爾酮。黃芪黃酮類物質主要具有清除氧自由基、抗輻射損傷、增強免疫等作用，對病毒性心肌炎亦有較好的心臟保護作用。

1.3皂苷類化合物

皂苷類化合物(AstragalusMembrana-ceusSaponins，AMS)是黃芪中重要的有效成分之一，隨著分離提取、結構鑒定技術的發展，已經先后從膜莢黃芪和蒙古黃芪及其同屬近緣植物中分離出40多種三萜皂苷類化合物，主要有黃芪皂苷I－Ⅷ、乙酰基黃芪皂苷、異黃芪皂苷I－Ⅳ、大豆皂苷等四大類［8］。黃芪皂苷Ⅳ(亦稱黃芪甲苷)是AMS主要的有效成分，含量最高，因此黃芪甲苷常作為黃芪藥材的定性定量指標［9］。目前已分離出的黃芪皂苷除So-yasaponinⅠ，AstragalosideⅧ以及大豆皂苷元(Soyasapo－genol)B為苷元之外，其余均以9，19－環羊毛甾烷型的四環三萜為苷元。黃芪皂苷具有強心、降膽固醇、抗抑郁、抑菌作用以及免疫調節活性［10］。

1.4其他成分

黃芪中還有氨基酸、蛋白質、核黃素、葉酸、維生素D、甾醇類物質、胡蘿卜苷、咖啡酸、綠原酸、麻酸、亞油酸、甜菜堿、羽扇豆醇、正十六膽堿、香豆素、尼克酸、維生素P、淀粉E及微量元素等多種成分，所含微量元素包含鐵、鎂、鈣、銅、錳、鋅等［11］。

2藥理作用

2.1免疫調節活性

2.1.1固有免疫

固有免疫又稱非特異性免疫，主要是機體第二道防線淋巴細胞和單核巨噬細胞系統中的各種巨噬細胞產生的非針對某種特定的病原體的防御功能。溶菌酶是天然免疫系統中的體液成分之一。研究表明甘草和1%黃芪合劑可顯著增加溶菌酶活性、降低超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性，并增加谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)和脂質過氧化物酶(LPx)活性，從而提高黃鱸魚的免疫調節功能［12］。此外，張峰等［13］研究表明黃芪多糖與黃芪甲苷可增加小鼠體內的巨噬細胞吞噬結核桿菌的TB－DNA拷貝數以及上清液中IFN－γ和IL－1β的含量。故提示黃芪及其組分可破壞機體第二道防線淋巴細胞和單核巨噬細胞系統從而調節機體的固有免疫作用。

2.1.2體液免疫

機體的特異性體液免疫系統是一個抵御異物抗感染，從而使機體免于患病的一個重要屏障。黃芪可升高機體抗體和補體含量增強機體的體液免疫作用。趙曉峰等［14］對免疫功能低下的小鼠連續給藥10d后，通過檢查動物血清溶血素結果顯示試驗組溶血素均高于模型組，提示給予免疫功能低下的小鼠一定劑量的黃芪注射液可提高其對山羊紅細胞的體液免疫應答能力。腹腔注射黃芪有效成分可以促進特異抗體水平的提高，在體內黃芪組分能提高荷瘤鼠及環磷酰胺免疫抑制鼠的免疫功能，提示黃芪具有廣泛的免疫增強作用［15］。

2.1.3細胞免疫

黃芪含有的主要成分可使免疫細胞活化、增殖分化為效應細胞，并產生多種細胞因子，間接或直接殺傷靶細胞來發揮細胞免疫作用，這種作用以提高T淋巴細胞功能為主。陸鵬等［16］對HAART治療的免疫無應答的艾滋病患者加用中藥黃芪聯合治療1年，結果顯示黃芪可提高患者的CD4+T淋巴細胞功能，對艾滋病患者的細胞免疫重建有積極作用。黃芪多糖能多條途徑提高機體免疫功能，通過顯著提高機體產生γ干擾素(IFN－γ)和白細胞介素－2(IL－2)的能力，增加T淋巴細胞、巨噬細胞的數量，同時可減少T淋巴細胞中CD8+亞群的數量，上調CD4+/CD8+亞群的比例等途徑提高機體免疫調節活性［17］。

2.2抗感染

腎纖維化以炎癥細胞浸潤為特征，通過采用單側輸尿管梗阻模型體內誘導方法研究黃芪甲苷對腎纖維化的改善作用，結果表明黃芪甲苷可顯著減少細胞外基質的積累和炎性細胞的浸潤，抑制促炎性細胞因子，也可通過抑制體內體外的TLR4和核因子NF－кB信號通路抑制炎癥反應［18］。黃芪多糖可降低NF－КB的磷酸化活性、下調TNF－α，IL－1β，IL－6，IL－17的表達和過氧化物酶的活性，對腸炎性疾病有較好的治療效果［4］。此外，黃芪總黃酮亦可通過調節核因子NF－кB信號通路抑制炎癥反應［19］。黃芪主要成分對體內、體外的炎癥反應都具有一定的抑制作用，其作用機制及途徑多樣，進一步深入研究該作用對開發黃芪臨床運用具有很好的前景。

2.3抗氧化

氧化應激是機體遭受各種有害刺激時，體內高活性分子產生過多，氧化系統和抗氧化系統失衡，從而導致組織損傷。自由基產生的脂質過氧化反應而導致的疾病已經成為較嚴重的問題，防止脂質過氧化對細胞內生物大分子破壞作用一直引起高度重視。黃芪多糖能提高SOD的活力，降低血漿中脂質過氧化物含量，并提高過氧化氫酶的活性，減少自由基生成和增加自由基清除［20］，且其對自由基和過氧化氫的清除率與黃芪多糖的用量有著良好的相關關系［21］。

2.4抗腫瘤

已有研究表明黃芪可以通過多途徑抗腫瘤，除了通過調節機體的免疫功能產生抗腫瘤作用外［5］，還可通過miRNA調控抑制腫瘤細胞的生長和增殖［22］，促進腫瘤細胞的凋亡，抑制腫瘤血管生成，影響機體氨基酸代謝等。同時有研究表明黃芪亦可以促進新生細胞生長，甚至促進腫瘤細胞增殖以及腫瘤生長，提示黃芪在腫瘤臨床中的應用尚待進一步的深入研究［23］。

2.5降血糖

近年來對于黃芪在糖尿病防治中的作用及其機制已有大量研究。黃芪多糖能顯著降低2型糖尿病大鼠的血糖、三酰甘油、低密度脂蛋白，同時顯著升高血清高密度脂蛋白水平。且能降低2型糖尿病大鼠胰島素抵抗，改善體脂代謝紊亂［24］。目前，有研究表明，黃芪多糖可能是糖尿病記憶障礙的潛在候選治療藥物，其對糖尿病大鼠記憶有明顯改善作用，潛在的作用機制可能與其對葡萄糖和脂質代謝的影響以及抗氧化和胰島素抵抗有關［25］。

2.6雙向調節血壓

研究表明，大劑量黃芪可引起大鼠收縮壓與舒張壓短時間明顯下降，其降壓的主要成分是γ－氨基丁酸、黃芪甲苷、α－絡氨酸，其機制與擴張血管、利尿、激活中樞神經肽及腎素－血管緊張素－醛固酮系統等有關聯。而小劑量黃芪又可升高血壓，用于低血壓的治療，其機制尚不明確，目前認為黃芪的升高血壓機制是改善心功能，增加心搏出量［26］。

2.7保護心腦血管

近年來黃芪在抗缺血性腦損傷作用方面的有效性受到了極大的關注，其作用于缺血性腦損傷的各個環節。黃芪主要通過抑制腦缺血再灌注損傷后的炎癥反應、清除氧自由基、增加腦組織血流量、保護血管內皮細胞、降低微血管通透性、維持神經膠質細胞的正常表達、減少興奮性氨基酸的生成，降低熱休克蛋白70的表達、抑制凋亡相關基因表達等途徑抗腦缺血再灌注損傷［27］。中藥黃芪對心肌活性亦有保護作用，它已用于慢性心力衰竭的治療，已有研究證明其成分黃芪甲苷是正性肌力作用的主要活性成分。黃芪對心力衰竭患者具有改善心肌舒縮功能、排鈉利尿、抑制心肌重構、改善心肌能量代謝、抑制心肌細胞凋亡、抑制氧化應激、抑制纖維化等多種作用［28］。黃芪總黃酮可通過阻止mRNA和calumenin蛋白水平的損失，減低該蛋白與薩爾科/內質網Ca2+－ATP酶2結合對病毒性心肌炎起到心臟保護作用［29］。

2.8其他作用

此外，黃芪及其有效成分還具有很多其他方面的藥理作用。如黃芪多糖的水溶性部分對臨床分離的多藥耐藥菌具有明顯的抗菌活性［30］、對流感病毒、腺病毒、乙肝病毒、柯薩奇病毒等有抑制或直接滅活作用，并隨著其濃度的升高，滅活作用增強，其機制可能是抑制病毒核酸復制或阻止病毒蛋白質合成［31］;黃芪總提物可通過抑制體內血栓形成和體外直接溶解血凝塊發揮抗血栓作用［32］;黃芪多糖還可提高超氧化物歧化酶的活性，降低小鼠血清丙二醛的含量，發揮抗衰老的作用［33］;黃芪利尿作用效果好，且持久穩定，對電解質的影響較小，不容易造成電解質紊亂，在高劑量長療程的治療中較為適用［34］;此外，對肝［35］、腎［36］、肺臟［37］、中樞神經系統［38］具有明顯保護作用等。

3小結與展望

本文對黃芪的化學成分和大部分藥理作用做了較全面的闡述。黃芪是一種常用中藥，含有許多化學成分，近年來對其成分分離提取、結構鑒定、色譜分析等研究開展了不少的實驗，越來越多的提取物和化學成分被分離鑒定，多糖類、皂苷類、黃酮類等具有生理活性的有效成分陸續被發現，為研究其藥理作用奠定了基礎。黃芪具有廣泛的藥理作用，其免疫調節、抗感染活性、抗氧化活性，抗病毒、抗腫瘤作用、降血糖和雙向調節血壓及多種臟器保護等多種作用得到了廣泛的認可，由此也使黃芪及其復方藥廣泛應用于養生保健食品、畜禽生產及其相關疾病的臨床治療。盡管目前對黃芪進行了大量的定性與定量分析研究，但黃芪的臨床應用仍處于較初級階段，其化學成分和活性之間的關系仍不甚清楚。對黃芪的機制研究也還存在一些問題，如黃芪抗感染活性作用的相關研究相對較少;其對血壓的雙向調節作用的機制還不能確定，尤其是黃芪升高血壓方面的機制仍需進一步研究;其與其他食物和藥物可能的協同作用或禁忌研究甚少。故有必要對黃芪生理活性和藥理作用進行深入研究，有助于黃芪的進一步開發和利用。

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作者：聶娟；謝麗華；馬港圓；林興麗；鐘良；趙毅錦；唐標 單位：湖南中醫藥大學