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中药黄芩的化学成分及生物活性研究(一)
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中药黄芩的化学成分及生物活性研究(一)
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目录
摘要· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1
序言· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1
1黄芩的化学成分· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1
1.1黄酮及其苷类· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1
1.2挥发油· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1
1.3多糖· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
1.4其他· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
2 黄芩的药理作用· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
2.1解热、抗炎· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
2.2 抗微生物· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
2.3 保肝、抗溃疡活性· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·3
2.4抗缺血再灌注损伤· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·4
2.5 保护神经元· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4
2.6 调节免疫· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4
2.7其他· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5
3生物活性研究· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5
3.1黄酮类成分的生物活性研究· · · · · · · · · · · · · · · · · · ·5
3.2 挥发油的生物活性研究· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6
3.3多糖的生物活性研究· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6
4小结· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·6
5参考文献· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·6
致谢
中药黄芩的化学成分及生物活性研究
摘要:
黄芩为临床常用的清热燥湿药,主要含有黄酮及其苷类、萜类化合物及挥发油等成分,具有解热、抗炎、抗微生物、抗肿瘤、抗氧化等药理作用,对消化系统、心血管系统、神经系统等疾病具有一定的治疗作用。近年来,国内外对黄芩的化学成分和药理作用开展了大量的研究,新的药理作用也不断被发现,并通过与其他药物的对照,加强研究的深度与针对性,挖掘其新的功效内涵,从中开发出作用显著、机理明确的创新药物,并将研究成果运用于临床。
关键词:黄芩;化学成分;药理作用;生物活性
序言
黄芩本名“芩”,是为芩草,因草色黄而有俗名“黄芩”,其临床应用抗菌比黄连还好,而且不产生抗药性。我们借助广谱抗菌作用强的特点,用在真菌培养杂菌感染特厉害,用黄芩提取液效果很好,它是农业病害防治最理想的一味药。产于河北、辽宁、陕西、山西、山东、内蒙古、黑龙江等省、自治区。
黄芩为唇形科多年生草本植物,黄芩干燥根是临床常用中药,始载于《神农本草经》,列为中品。其性寒,味苦,归肺、胆、脾、大肠经,具有清热燥湿、泻火解毒、止血安胎之功,临床主要用于肺热、咯血、肠炎痢疾、黄疸等疾病的治疗。近年来的研究显示,黄芩化学成分主要包括黄芩苷、黄芩素等黄酮类化合物,挥发油,多糖及萜类化合物等,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种药理作用,本文参阅近年来的相关文献对黄芩的化学成分及药理作用进行综述,为黄芩的开发利用提供参考。
1黄芩的化学成分
1.1黄酮及其苷类
黄酮类化合物为黄芩的主要化学成分,目前从20 多种黄芩中已经分离鉴别出黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、汉黄芩苷、千层纸素A、千层纸素A 苷、木蝴蝶素A、二氢木蝴蝶素A、白杨素等120 多种黄酮苷元及苷类化合物[1]。黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、汉黄芩苷等为黄芩的特征化学成分,是黄芩及其制剂的主要质量控制指标。董建萍[2]等首次从川黄芩中分离出粘毛黄芩素-Ⅲ、粘毛黄芩素-Ⅰ。
1.2挥发油
杨得坡等[3]从黄芩根部鉴定出19个相对含量>1%的挥发性成分,其中苯二酸类化合物占26.1%,β-广藿香烯占14.54%,其后依次为异戊二烯、抗氧化剂BHA、α-/β-愈创木烯、乙酰苯等。巩江等[4]的研究显示,黄芩地上部分挥发油中含有烯丙醇、苯乙酮、石竹烯、α-律草烯、香叶烯、γ-榄香烯等多种成分。
1.3多糖
多糖是由单糖链接而成的多聚糖,杨武德等[5]用硫酸苯酚分光光度法对黄芩不同炮制品中多糖含量的变化进行研究,结果显示炒黄芩中多糖的含量最高,其次为酒黄芩、生黄芩、酒蒸黄芩、焦黄芩,而炭黄芩中多糖的含量最低。林慧彬等[6]的研究显示,不同产地及品种黄芩中多糖的含量差别较大,含量范围为5.01%~12.96%,种植、产地、生产时间等可能均会对黄芩中多糖的含量产生一定影响。
1.4其他
黄芩中含有多种二萜苷类成分及铁、铜、锌、锰、镉、铅等微量元素,其中铅、镉两种微量元素在黄芩中的含量均较低;黄芩中还含有脯氨酸[7]等14 种氨基酸、黄芩酶、苯甲酸、β-谷甾醇、淀粉等。
2 黄芩的药理作用
2.1解热、抗炎
中医遣方用药,辨证施治,实热证多以“热者寒之”的治则为指导,黄芩性寒,因此在临床上对实热证的治疗有一定功效[8]。近年来对黄芩及其成分的解热抗炎机制进行了较为深入的研究。黄芩苷和黄芩素能够通过干扰花生四烯酸的代谢通路、抑制细胞因子的活性等产生解热抗炎作用[9]。李倩楠等通过灌胃给予酵母诱导的发热大鼠黄芩苷后,测定其血浆、下丘脑及脑脊液中的细胞因子含有量,证实黄芩苷具有明显的解热作用,并推测其机制可能与减少肿瘤坏死因子-a(TNF-a)、白介素-1β(IL-1β)的量有关。研究表明通过静脉注射给予内毒素诱导的发热家兔黄芩苷后,发热家兔体温明显降低,推测黄芩苷可能通过减少TNF-a的量和抑制下丘脑中N-甲基-N-天冬氨酸受体依赖羟基旁路而发挥解热作用。付璟等[10]通过测定二甲苯诱发急性炎症的小鼠耳廓肿胀度及血清中TNF-a及IL-1的量,表明黄芩素可明显抑制模型小鼠耳廓的肿胀,具有体内抗炎作用。WooKJ等建立了脂多糖诱导的RAW264.7细胞炎症模型,研究黄芩苷及黄芩素的抗炎机制,发现黄芩素能够抑制环氧合酶COX-2基因的表达,以阻止转录因子C/EBPβ与DNA结合,从而抑制花生四烯酸的代谢而产生抗炎作用。此外,黄芩苷能通过抑制TNF-amRNA,P选择素(P-se1ectin)蛋白的表达,改善血液微循环等,降低急性胰腺炎大鼠体内炎症因子的释放,从而明显降低急性胰腺炎大鼠的死亡率。
2.2 抗微生物
黄芩具有较强的抑制微生物作用,其水煎液具有广谱抑菌作用,此外尚能抗多种真菌、病毒、支原体、衣原体等微生物[11]。黄芩及其有效成分抑制细菌、真菌、衣原体的生长,可能与其抑制ATP合成酶、微生物被膜的形成及抑制某些蛋白的表达相关。现代研究表明,黄芩素对细菌类如大肠杆菌、固着微球菌、人型葡萄球菌、表皮葡萄球菌,真菌类如白色念珠菌等微生物具有非常好的抑制作用;黄芩苷对幽门螺杆菌、金黄色葡萄球菌、酵母型真菌、肺炎衣原体等均表现出了一定的抑制作用,最新研究发现黄芩苷能够增加酵母型真菌白色念珠菌的细胞凋亡率[12],其机制可能与黄芩苷抑制琥珀酸脱氢酶(SDH)、Ca2+-Mg2+ATP酶的活性,增加细胞质中Ca2+的量及破坏白色念珠菌的超微结构有关。黄芩素及黄芩苷与庆大霉素、氟康唑、β-内酰胺类抗生素等联用,将产生协同作用,抗菌作用增强。黄芩的有效成分尚对多种病毒有抑制作用,其作用机制可能与抑制病毒复制及保护宿主细胞有关。黄芩苷能在抗人类免疫缺陷病毒(HIV-1)感染的早期阶段阻止DNA的复制而产生抗HIV病毒的作用;黄芩苷在体内外均具有抗流感病毒作用,最新研究发现,黄芩苷能通过调节病毒蛋白NS1,致使细胞中干扰素诱导的抗病毒信号上调、PI3K/Akt信号减少,而对甲流病毒H1N1-pdm09体内外均产生抑制作用;近期研究发现,黄芩苷亦是黄芩抑制登革病毒活性的主要有效成分。黄芩素能够通过抑制表皮生长因子络氨酸激酶的活性及阻断抗人巨细胞病毒(HC-MV)的核转位,产生抗HCMV病毒的作用。此外,黄芩苷和黄芩素等有效成分对呼吸道合胞体病毒(RSV)、乙型肝炎病毒(HBV)、柯萨奇病毒(CVB3)、猪生殖和呼吸系统综合征病毒(pRRSV)等病毒均有一定的抑制作用。
2.3 保肝、抗溃疡活性
研究表明,黄芩苷具有保护肝损伤、治疗慢性肝炎、抗肝纤维化等作用[13],其作用机制与其抑制炎症介质的分泌以及清除自由基、抗氧化密切相关。采用D-氨基半乳糖及D-氨基半乳糖与内毒素合用建立的小鼠急性肝损伤模型,测定小鼠血清中谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)的含量。结果,腹腔注射200mg•kg-1或500mg•kg-1黄芩苷可以明显降低因D-氨基半乳糖及D-氨基半乳糖与内毒素合用所致肝损伤小鼠血清中已升高的GOT及GPT含量。提示黄芩苷对于受损的小鼠肝脏有一定的保护作用。静脉注射黄芩苷(90、10mg•kg-1)能显著增加肝组织、血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性及谷胱苷肽(GSH)水平,进一步提高组织的抗氧化能力,通过抑制自由基的产生,降低四氯化碳(CCL4)、D-氨基半乳糖对小鼠肝组织的损伤作用,降低生物膜脂质过氧化的产生,增强生物膜的稳定性,从而降低小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)活性及丙二醛(MDA)水平,并使血清、组织中SOD活性及GSH水平升高,提示黄芩苷对CCL、D-氨基半乳糖所致小鼠实验性急性肝损伤具有一定的防治作用[14],其作用机制与其降酶、抗脂质过氧化反应有关。
2.4抗缺血再灌注损伤
中药黄芩的化学成分及生物活性研究
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