黄芩研究进展

1、黄芩研究进展    黄芩为唇形科多年生草本植物Scutellaria baicalensis Georg的干燥根，系极常用中药,别名黄金茶、山茶根、烂心草。味苦性寒,具有清热燥湿、泻火解毒、凉血止血、除热安胎的功效,可用来泡茶喝，有清凉败火、消炎去暑的功效。通过查阅国内大量文献，可以看到近年来研究者在黄芩的成分、药理等方面进行了深入的研究，其中较大比例的研究是针对黄芩中有效成分黄酮类化合物，并从多个角度进行了探讨。现将近年来黄芩的研究进展综述如下。 1植物资源、本草考证 黄芩最早记载在神农本草经中并列为上品，在我国各地都有分布，适应性很强，不怕严寒和干旱

2、，荒山荒坡、树林、野地都能生长。主产于河北、山西、内蒙古、山东、河南及陕西等地，多为野生,尤以河北北部野生者为道地药材,其根条坚实,空心少,色黄,品质佳,颜色愈黄,品质愈佳，素有“热河黄芩”之称。商品黄芩主要为我国北部主产的唇形科植物黄芩的根。西南地区产的主要为滇黄芩，河北、山西、内蒙古一带尚有粘毛黄芩。此外，黄芩属中尚有几种植物的根在有些地区也作黄芩使用，但中国药典只以唇形科多年生草本植物黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）的干燥根为正品。中药大辞典载:“黄芩一品可分两用。”本草纲目称:“宿芩乃旧根,多中空,外黄内黑,即今所谓片芩。子芩乃新根,多内实,即今所谓

3、条芩。”药品化义曰:“枯芩体轻主浮,专泻肺胃上焦之火,主治胸中逆气,目赤齿痛,吐衄失血,以其大能凉膈也。” 2化学成分及提取工艺研究 2.1化学成分近年来黄芩的化学成分主要集中在黄酮、苷、萜、微量元素、酶、甾醇、有机酸几大类化合物方面。 2.1.1 黄酮及其苷黄芩同属植物300多种，黄酮及其苷存在于许多种中，并作为黄芩的有效成分，研究者针对其中的黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷等几个主要的黄酮类化合物建立了不少生药或制剂的鉴别和定量分析方法。目前从黄芩中分离的黄酮苷元及苷约40种，主要有黄芩苷（baicalin C21H18O11）、汉黄芩甙（cuogono side C22H20

4、O11）、汉黄芩素（wogonin C16H12O8）、黄芩素、黄芩新素-、黄芩新素-、白杨黄素、千层纸黄素-A等。另外，张永煜等1从内蒙古赤峰地区产黄芩中分离得到的（2S）-5，7，2，6-四羟基双氢黄酮（tetrahydmxy flavanone）和（2R，3R）-3，5，7，2,6-五羟基双氢黄酮（pentahydroxy flavanone）系国内首次从正品黄芩中分离得到的黄酮化合物。吉立2从黄芩根中分离得到 4个新的苷（苯酚苷），化合物1（C23H24O12）结构是5,2,6 -三羟基-7,8-二甲氧基黄酮-2-O-D吡喃葡糖甙（黄色晶体）；化合物2（C21H20O12）结构是3,5

5、,7,2,6-五羟基黄酮-2-O-D吡喃葡糖甙（淡黄色晶体）；化合物3（C22H24O10）结构是（2S）-5,7-二羟基-6-甲氧基黄烷酮-7-O-D-吡喃葡糖甙（无色针晶）；化合物 4（C18H26O10）结构为苄基-O-D呋喃芹菜糖基-（12）-D-吡喃葡糖甙（白色无定形粉末）。董建萍等3从川黄芩的醚提取和甲醇提取部分经聚酰胺柱层析分得 7个单位,其中粘毛黄芩素-（viscidulin）（橙黄色方晶）、粘毛黄芩素-（viscidulin）（浅黄色针晶）为首次从该植物中分得。 2.1.2 萜 多种黄芩中发现新的二萜苷类成分,如从尼泊尔产的匍匐黄芩（Scutellaria repe

6、ns）的叶中已经分离得到16种新的二萜苷类clerodane diterpenoids,从黄芩中分离到3种新的倍半木脂素苷类。这些萜类成分对鳞翅目昆虫有拒食活性,scutecyprol B的有效浓度为100 g/L4。此外，从伏毛黄芩（Scutellari strigillosa Hemsl）中分离出1种新的三萜3epimicromeric acid以及黄芩素、汉黄芩素、千层纸素和白杨黄素等22种已知化合物。这些研究表明,中药黄芩的有效成分显然不止黄酮类成分,至少萜类成分已有线索可寻。 2.1.3 微量元素黄芩中也有丰富的微量元素5。黄芩中铁、铜、锌、锰的含量均很高,它们是多种酶的活

7、化中心,铁与蛋白质形成的转铁蛋白、乳铁蛋白直接组成体内的抗菌物质。铜蛋白、Cu2 、Zn2 、超氧化物歧化酶和血浆铜蓝蛋白在体内代谢极速。锌与多种酶、核酸和蛋白质合成密切相关。锰参与蛋白质合成,遗传信息传递,促进机体生长发育,提高机体免疫力。这些离子与活性成分共同或协同作用抗菌消炎而散瘀消肿定痛。镉、铅被认为是对健康有害的元素，黄芩中铅和镉的含量都很低,这可能与黄芩低毒有关。 2.1.4 其他黄芩中尚含有-谷甾醇、苯甲酸、黄芩细淀粉，根中还含有黄芩酶,能促进黄芩甙和汉黄芩甙水解，生成黄芩黄素和汉黄芩黄素。黄芩黄素分子中带有3个邻位酚羟基，性质不稳定，容易被氧化转为醌类衍生物而显绿色，

8、这是保存不当的黄芩能够变成绿色的原因。 2.2 提取工艺研究中药的传统提取方法有煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流提取法、水蒸气蒸馏法等。随着科学技术的进步，在多学科互相渗透并在对浸提原理及过程深入研究的基础上产生的浸提新方法、新技术，如超临界流体萃取法、超声提取法、微波提取法、酶提取法、荷电提取法、半仿生提取法、破碎提取法、加压逆流提取法等也用在了其中。 2.2.1 煎煮法煎煮法是将中药粗粉加水加热煮沸，将中药成分提取出来的方法。李展等6用均匀设计法，考察3个因素,即提取次数、加水量和提取时间对黄芩苷收率的影响，做10个样本，每个样本精密称取已过40目筛烘干至恒重的黄芩粉末(10

9、7;0.05)g,且重复3次。提取次数设3个水平；加水量设10个水平，为30120 mL；提取时间设10个水平，为30120 min，以黄芩苷为主要质量控制指标。结果表明：最佳工艺为提取3次，每次100 mL水，提取30 min。 2.2.2 超声提取法超声提取法是利用超声波具有的机械效应、空化效应及热效应，通过增大介质分子的运动速度，从而增大介质的穿透力以提取中药有效成分的方法。郭孝武等7以水煎法作对比，采用超声法对黄芩的提取工艺进行了研究。结果表明，超声法提取与传统煎煮法相比，提取时间明显缩短，黄芩苷的提取率升高；在同一时间下，超声频率不同，黄芩苷的提取率也不同，但超声提取10 min、2

10、0 min、40 min、60 min、80 min、100 min均比煎煮法提取3 h的提取率高。 2.2.3 微波提取法微波提取法是利用微波能加热与样品相接触的溶剂，将所需化合物萃取出来的一种新提取技术。郭振库等8采用国产具有压力控制附件的MSP-100D专用微波制样系统，通过正交设计方案，考查了微波提取黄芩中黄芩苷时溶剂性质、加热时间、微波处理压力及其3种条件相互作用对提取率的影响，然后选择最佳微波提取条件，考查了黄芩中黄芩苷的提取率和多次实验结果的重复性，并与超声法提取结果进行了比较。研究表明：微波提取法不仅所需时间短，在0.15 MPa压力下仅需30 s,而且提取率比超声法

11、高近10 %，重复性也好于超声法。 2.2.4 超临界流体萃取法超临界流体萃取法是指利用超临界状态下的流体为萃取剂，从液体或固体中萃取药材中有效成分并进行分离的方法。徐志宏等9用亚临界水提取(subcritical water extraction,SBW)法以黄芩苷为标志性化合物对黄芩进行提取，并与有机溶剂回流提取法(organicsovent extraction,OSE)比较，结果表明：当两者具有同等提取效果时，亚临界水提取法的提取时间及提取溶剂的消耗量大大减少，为黄芩苷的提取提供了一种有效的方法。 3 含量测定 由于黄芩分布面广,资源量大,其有效成分含量差异大,黄芩含量测定可

12、用的方法有薄层扫描法10、导数光谱法11、脉冲极谱法12、二阶导数差示脉冲极谱法13、红外光谱法14和高效液相色谱法等。目前用的主要方法是高效液相色谱法。徐纪文等15以黄芩不同部位为样品,采用反相高效液相色谱法测定黄芩中叶、茎、茎皮、根、根皮、须根、须根皮中黄芩苷的含量,结果显示,同一采收期同一部位中黄芩苷的含量以皮层的含量较高;而不同部位黄芩苷含量在根及根皮、须根及须根皮的含量较高,与中国药典规定药用部位基本一致,但中国药典规定黄芩采收时除去须根,晒后除去粗皮,从主要成分的相对含量来看是否合理,值得商榷。从此研究结果来看，保留其须根及粗皮为宜,这样既可免去其主要成分的损失,同时也能简化采收工

13、序。 谢琴等16采用HPLC技术对不同产地、不同部位的黄芩中黄芩甙含量进行分析测定。结果表明:枯芩和条芩中黄芩甙的含量相差较大,后者约为前者的4倍;条芩中皮部和木质部中的黄芩甙含量也有明显区别,后者约为前者的2倍。提示在中药生产和临床应用时应当严格区别黄芩的质地。黄芩甙是黄芩的主要活性成分,也是评价黄芩质量优劣的指标成分。肖蓉等17利用RPHPLC法梯度洗脱,建立了热河黄芩中黄酮类成分的指纹图谱,该方法重现性和精密度良好,有助于黄芩药材的标准化种植及黄芩道地药材的质量控制。同时对不同产地的黄芩进行了指纹图谱相似度分析,以区分不同产地黄芩药材质量的异同,相似度在0.991.00归为一类,药材品质

14、较优,包括河北道地药材热河黄芩在内,与研究结果相符;相似度在0.970.99的样品质量次之,为市售一般品;相似度在0.850.92的样品质量最次。其结果与系统聚类结果及药材的道地性和生药学鉴定结果相符,从而为黄芩的鉴别提供了新的依据。 4 药理研究 据文献介绍18,黄芩具有多种药理作用,其主要作用是抗氧化、清除自由基、抗炎、抗肿瘤、阻止钙离子通道、抑制醛糖还原酶、抗病毒、抗过敏等,并对免疫、心脑血管、消化、神经等系统均有保护作用。黄芩苷是黄芩的主要成分,是从黄芩根中提取分离出来的一种黄酮类化合物,具有清热解毒、利胆保肝等药理作用19。临床上用于治疗肺热咳嗽、湿热泻痢等疾病。 4.1 抗菌和抗病

15、毒作用黄芩苷对多种病毒有抑制作用20-21，其中近年来研究最热门的是黄芩苷的抗人类免疫缺陷病毒（HIV）的作用。黄芩抗菌范围较广,体外试验证明,其煎剂对多种革兰染色阳性菌、革兰染色阴性菌及螺旋体等均有抑制作用。黄芩素(Baicalein,BAI)是黄芩中抗菌的有效成分。近来研究显示,BAI还具有抗HIV的作用22,能诱导感染HIV的细胞发生凋亡。 4.2 清除自由基及抗氧化作用自由基的强氧化性能使不饱和脂肪酸发生过氧化，生成过氧化脂质，伤害生物膜，促进衰老，诱发多种疾病。黄芩的4种主要黄酮成分在机体的不同系统中均具有消除自由基和抗氧化活性23。BAI可预防诸如氢过氧化物酶、超氧化物阴

16、离子等氧自由基引起的成纤维细胞的损伤24。在4种黄芩的黄酮类成分中,BAI是最有效的抗氧化剂25。在缺血再灌注模型中,BAI可使细胞避免致死量氧化剂的损伤26。 1 2  4.3 抗炎作用研究表明，适宜剂量灌胃和腹腔注射给药的黄芩茎叶总黄酮可抑制炎症的急性期病变和炎症后期结缔组织生成,作用持续时间可达6 h以上,腹腔注射给药时剂量依赖关系较显著,作用强度多高于以临床剂量折算试验剂量的阿司匹林,但大多弱于甾体类抗炎药氢化可的松、强的松等27。 4.4 解热作用赵铁华等28研究表明,适宜剂量黄芩茎叶总黄酮腹腔注射和灌胃给药对实验动物的感染性发热和非感染性发热皆有一定的抑制作用,大多数作用

17、强度高于以临床剂量折算试验剂量的阿司匹林、安痛定注射液和柴胡注射液。黄芩煎剂灌胃，对实验性发热的家兔有解热作用29。 4.5 对心血管作用黄芩素对离体大鼠肠系膜动脉在低浓度时表现为收缩作用,而在高浓度时则表现为松弛血管平滑肌作用,其机制是抑制了蛋白激酶的收缩作用30。同时，BAI不能影响血压正常大鼠的血压,但可降低高血压大鼠的血压31。 4.6 其他作用荻田善三朗证实黄芩的黄酮类成分中, BAI有较强的抗胰蛋白酶作用。BAI在0.1 mol/L以上浓度时对红细胞有损害性,引起溶血;BAI在10-410-2 mol/浓度时呈保护作用,但高于10-2 mol/时反而有促溶血作用32。&#

18、160;4.6.1 抗肿瘤及抗癌Shinichi I等33研究了黄芩及其化合物黄芩素、黄芩苷、汉黄芩苷对膀胱癌细胞链的抗肿瘤作用。结果证实，所有药物均可抑制癌细胞的增殖，且存在量效依赖关系，黄芩素表现出最大的抗增殖活性。 4.6.2 保肝罗德生等34发现动物经CCl4处理后,血清丙氨酸转氨酶（ALT）和琥珀酸脱氢酶（SDH）活性均迅速显著地升高,应用黄芩煎剂后血清酶活性降低,降低程度与药物剂量呈量效关系。说明黄芩煎剂具有良好的保护CCl4致大鼠急性肝损伤的作用,为黄芩作为临床护肝药物提供了实验依据。此外，黄芩苷还能吸收紫外线,清除氧自由基,抑制黑色素的生成,是一种制备功能性化妆品良好

19、的天然原料35,具有较高的开发利用前景。 【参考文献】 鉴于以上研究结果，不同种黄芩化学成分由于产地等多种因素含量有较大差异。影响黄芩质量的因素很多,仅用黄酮含量来评价似不够全面,各种黄酮间的比例问题基本上未予考虑,亦未结合病证和疗效来确定质量指标,而这正是研究黄芩道地性需要面对和解决的。既不利于中药材及制剂生产的规范化、标准化,也不利于对其疗效的深入研究和总结。因此,迫切需要继续筛选活性物质,拓展靶标明确的药理指标,深入阐述其清热解毒、抗菌抗炎等功效的实质以及建立科学合理的质量控制体系,为实现中药的现代化、标准化提供参考。望能为黄芩的开发利用提供依据及某些思路，并为新药的开发提供理论依据，拓

20、宽中药黄芩的研究视野，黄芩将有更广阔的应用前景。参考文献：1张永煜，郭允珍.黄芩化学成分研究J.沈阳药学院学报，1991，8（2）：137.2吉力.黄芩属植物化学成分的研究J.国外医学·中医中药分册，1997，19（1）：46.3董建萍，陈定一.川黄芩黄酮成分的研究J.中草药，1992，23（12）：619.4Bruno M,Vassallo N,Simmonds M S.A diterpenoid with antifeedant activity from scutellaria rubicundaJ.Phytochemistry,1999,50(6)：973.5孙丽莉,范锡英,

21、张冬红，等.黄芩微量元素的含量分析J.微量元素与健康研究，2005，22（1）：68.6李展，高微微,林文卫,等.均匀设计法优化黄芩提取工艺J.中草药，2001，32（7）：607. 7郭孝武，张福成，林书玉.超声提取对黄芩苷成分提出率的影响J.中国中药杂志，1994，19（6）：348-349.8郭振库，金钦汉，范国强,等.黄芩中黄芩苷微波提取的实验研究J.中草药，2001，32（11）：985.9徐志宏，钱广生，刘三康,等.黄芩中黄芩苷的亚临界水提取高效液相色谱分析J.色谱,2004,22(1):44.10于留荣,刘美兰,章育中.黄芩中黄芩甙和汉黄芩甙的薄层扫描测定法J.药物分析杂志,19

22、83,3(1):18.11娄红祥,程秀民,苑辉卿,等.二阶导数光谱法测定黄芩口服液黄芩甙的含量J.中国中药杂志,1996,21(2):97.12张秀琴,徐礼焱木.黄芩中黄酮甙及其甙元的脉冲极谱测定法J.中草药,1985,16(5):24.13王增理,梁云爱,景志坚,等.二阶导数差和脉冲极谱法用于黄芩中黄芩甙的定量研究J.中国中药杂志,1994,19(9):554.14田进国,娄红祥,任健,等.三十种药材对照品红外光谱的研究J.中国药科大学学报,1996,27(1):24. 15徐纪文,罗素芗. HPLC法测定黄芩中不同部位的黄芩苷含量J.中国药科大学学报,2001,32(3):235-236.

23、16谢琴，华晓东，王菊美.不同产地、不同部位黄芩的黄芩甙含量测定J.上海中医药杂志,2001,（3）：39.17肖蓉,袁志芳,王春英.不同产地黄芩药材HPLC指纹图谱的研究J.中草药，2005，36（5）:743-747.18江苏新医学院.中药大辞典M.上海：上海人民出版社,1977:2019.19王浴生.中国药理与应用.北京:人民卫生出版社,1983:956.20Baylor N W,Fu T,Yan Y D, et al. Inhibition of human T cell leukemia virus by the plant flavonoid baicalin（7glucuroni

24、c acid：5,6dihydroxyflavone）J.Infect Dis,1992,165（3）:433.21Li B Q,Fu T,Dongyan Y,et al.Flavonoid baicalin inhibits HIVI infection at the level of viral entryJ.Biochem Biophys Res Commun,2000,276（2）:534. 22Wu J A，Attele A S，Zhang L, et al.AntiHIV activity of medicinal herbs usage and potenitial developmetJ.Am J Chin Med，2001，29（1）：69.23弥树勇，崔浩.黄芩的药理研究现状J.伤残医学杂志，2005，13（2）：54.24Gao D,Tawa R,Masaki Hetal.Protective effects of baicalein against cell damage by reactive oxygen speciesJ.Chem Pharm Bull ,1998,46(9):1383-1387.25Gao Z,Huang K,Yang X,et al.Free radical sc