李景松 張貴君 張智圓 張雅楠 徐蓓蕾 劉長松
(北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,北京,100102)
黃芩藥材來源為唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensis Georgia野生品種的干燥根,對其質(zhì)量評價通常以黃芩苷含量為指標。我們從黃芩藥材中的黃芩苷提取、含量測定及藥理作用3個方面進行了綜述,旨在為其深層次藥效組分研究和建立與臨床療效對應(yīng)的質(zhì)量評價指標提供相關(guān)的分析數(shù)據(jù)。
黃芩苷的提取方法主要有沉淀法、溶劑法、超聲法、微波法、超臨界流體萃取法、超濾法等。
1.1 沉淀提取法 本法依據(jù)黃芩苷溶于水、化學(xué)結(jié)構(gòu)中有葡糖醛酸、顯弱酸性、在堿性溶液中溶解、在酸性溶液中析出的特性設(shè)計。其一般流程為:黃芩藥材粗粉水煎煮(2次)→酸調(diào)pH 1~2(70~80℃保溫)→靜置(12~24 h)→濾過→沉淀物加水混懸→堿調(diào)pH值7~7.5(溶解)→加入乙醇攪拌濾過→酸調(diào)pH1~2(80℃保溫)→黃芩苷(結(jié)晶)[1]。
采用正交設(shè)計優(yōu)化黃芩苷的提取工藝證明:黃芩提取濃縮液在加酸沉淀過程中,pH、溫度、保溫和靜置時間等,是影響黃芩苷收率的主要因素;最佳工藝條件:酸調(diào) pH1.5 ~2.0,保溫 70 ~90℃、30 ~60min,靜置12~24 h。使用酸堿溶劑時,要注意酸性或堿性的強度、與黃芩苷接觸的時間,避免黃芩苷水解導(dǎo)致收率降低[2]。
1.2 溶劑提取法 本法是根據(jù)黃芩苷的溶解性,選用合適的溶劑和方法提取。林秀英等[3]對黃芩苷的溶出效率用薄層掃描法考察溶劑發(fā)現(xiàn):溶出效率與溶劑的極性之間有明顯的關(guān)聯(lián),極性大的溶劑溶出效率高,極性小的溶劑則相反。北崎宏典、石丸順之等[4]使用溶劑萃取法可以將黃芩苷和黃芩素分離。向正己烷中添加一些助劑,可有選擇性將黃芩素萃取到有機相中,并使最大分配系數(shù)可達10左右。如使用經(jīng)Cynex923反應(yīng)助劑浸過的XAD-7,能將黃芩素基本吸附,并得到純黃芩苷溶液。但有機溶劑易殘留,藥用存在安全性隱患。
1.3 超聲提取法 超聲波振動可使黃芩藥材組織在水中瞬間產(chǎn)生的空化泡崩潰、細胞破裂,有利于細胞中的黃芩苷溶出,增強其溶解度。郭孝武等[5]發(fā)現(xiàn):頻率20 kHz、40 min為最佳提取條件。
1.4 微波提取法 微波提取法可保證藥材細粉在浸出過程中不會凝聚、焦化。唐和衛(wèi)等[6]報道,黃芩藥材中黃芩苷的最佳浸出方案是:輸出功率360 W、半量藥材粗粉浸出15 min,明顯優(yōu)于常規(guī)煎煮方法對全飲片進行3次浸出的效果。
1.5 超臨界流體萃取法 超臨界流體法是一種集萃取和分離與一體,又幾乎不用有機溶劑的技術(shù)。超臨界流體是處于臨界溫度(Tc=31.4℃)和臨界壓力(Pc=7.37Ma)以上,介于氣體和液體之間的流體。這種流體是處于液體和氣體的雙重特性,它的密度與液體相似、黏度與氣體相近,擴散系數(shù)雖不及氣體大,但比液體大100倍。
Lin MC等[7]采用超臨界萃取方法提取黃芩藥材中藥效組分,黃芩苷、黃芩素和漢黃芩素的得率分別為137.6 mg/g、5.6 mg/g和2.2 mg/g,且黃芩苷和黃芩素比常規(guī)提取法分別提高21%、51%,但對漢黃芩素提取則無明顯差別。徐志宏等[8]用亞臨界水提取法對黃芩苷等進行提取,其提取時間及提取溶劑的消耗量大大減少,避免了使用有機溶劑造成的污染。
1.6 超濾提取法 本方法是根據(jù)體系中分子的大小和性狀,在埃(?)數(shù)量級上篩選過濾性的技術(shù)進行分離、純化、濃縮或脫鹽等。史國富等[9]采用超濾法提取黃芩苷得率高于常規(guī)法和醇提法,產(chǎn)品的外觀顏色明顯淺于常規(guī)法且與醇提法相近。超濾提取法提取黃芩苷可使成本大大降低、縮短生產(chǎn)期短。
黃芩苷的含量測定方法有多種,傳統(tǒng)的測定方法有分光光度法、薄層色譜掃描法、高效液相色譜法?,F(xiàn)在已不是某一種技術(shù)的單獨使用,而是兩種或多種技術(shù)的配合使用,且在實踐中取得了頗為滿意的效果。
2.1 分光光度法 其原理利用了黃芩藥材所含成分的不飽和度有差異,而致其紫外吸收曲線的形態(tài)、峰位、峰強度存在的差異。分光光度法主要是通過將待測物在紫外燈下定位而后經(jīng)一定溶劑洗脫,在分光光度計上測定吸收度來計算含量。張建春等[10]用雙波長法測定小兒安金丸中黃芩苷的含量。
2.2 薄層色譜技術(shù) 提取黃芩苷所用溶媒:70%和50%的乙醇及甲醇,實驗結(jié)果表明,甲醇的提取物背景較為純凈[11-12]。試驗比較硅膠G板和聚酰胺板,結(jié)果表明聚酰胺板分離度好,斑點圓整,Rf值適宜。劉訓(xùn)紅等[13-14]曾選用氯仿-甲醇(100∶1)、醋酸丁酯 -丁酮-醋酸-水(10∶7∶5∶3)等為展開劑,最后確認36%的乙酸作展開劑效果最好。薄層掃描則準確,方便、快捷、直觀,可避免在紫外分光光度儀檢測時其他成分對黃芩苷的的干擾。
2.3 高效液相色譜法 紀松崗等[15]使用高效液相色譜法同時測定黃芩苷和漢黃芩苷在小柴胡湯中的含量并進行了系統(tǒng)的方法學(xué)驗證,結(jié)果表明小柴胡湯中黃芩苷和漢黃芩苷的含量測定科學(xué)準確而且黃芩苷、漢黃芩苷占有較大比重,對這兩個組分的測定,有助于提高復(fù)方小柴胡湯質(zhì)量控制水平。
3.1 抗病原體 黃芩苷具有廣譜抗菌作用,對金黃色葡萄球菌,溶血性鏈球菌與肺炎鏈球菌等革蘭氏陽性菌和腦膜炎奈瑟球菌,淋病奈瑟球菌等革蘭氏陰性球菌有抑制作用。楊得坡等[16]證明黃芩苷元具有十分明顯的抗真菌活性,尤其對酵母型真菌具有選擇性作用,最低抑菌濃度在70~100μg/mL之間。幽門螺桿菌是一種革蘭氏陰性螺桿狀細菌,是一種與多種胃腸疾病相關(guān)的重要致病菌抗生素聯(lián)用治療副作用大,根除率不穩(wěn)定,且易形成耐藥性。黃芩苷對幽門螺桿菌的體外抑菌效果優(yōu)于黃芩乙醇提取物。其差異可能與主要抑菌成分黃芩苷的含量差別有關(guān)。
黃芩苷抑菌機制包括破壞菌體細胞生物膜,抑制細菌DNA、RNA、蛋白質(zhì)的生物合成與降解內(nèi)毒素等三方面。黃芩水煎液在體外可破壞銅綠假單胞菌的生物膜,還能增強氧氟沙星對生物膜內(nèi)細菌的抗菌活性,但其作用的機制卻不甚清楚。黃芩苷能通過抑制白念珠菌的DNA,RNA和蛋白質(zhì)的生物合成從而殺死細菌細胞死亡進而起到殺菌作用[17]。內(nèi)毒素是革蘭氏陰性菌細胞壁最外層的脂多糖成分,與多種病理過程相關(guān)。竇永青等采用連續(xù)倍比稀釋的方法,依次選取6.250 μg/mL,3.125 μg/mL,1.562 μg/mL,0.781 μg/mL的黃芩苷溶液,比較不同濃度黃芩苷降解內(nèi)毒索的作用,發(fā)現(xiàn)濃度大于0.781μg/mL的黃芩苷溶液均有降解內(nèi)毒素的作用且黃芩苷降解內(nèi)毒素的作用有時間依賴性和濃度依賴性,隨濃度升高和作用時間延長而增強[18]。
3.2 抗病毒作用 趙晶等[19]報道黃芩苷在細菌培養(yǎng)中能抑HIV-1病毒逆轉(zhuǎn)錄酶和細胞病變抑制病毒熒光抗原,P24抗原和成人T淋巴細胞白血病病毒,抑制HIV1在細胞H9中生長。黃芩苷對多種病毒有抑制作用,其中最近幾年研究熱門的是黃芩苷的抗人類免疫缺HIV-1的作用。體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),黃芩苷能抑制由包殼蛋白介導(dǎo)的熱帶T細胞株x4與感染HIV-1病毒的熱帶單核細胞株R的細胞融合,并可以在HIV-1病毒感染的早期階段阻止DNA的復(fù)制[20]。
3.3 抗炎作用 分別用高效液相色譜法、放射免疫分析法和熒光分光光度法測定黃芩苷對大鼠腹腔白細胞內(nèi)白三烯、環(huán)磷酸腺苷和細胞內(nèi)游離鈣水平的影響,表明黃芩苷可顯著抑制細胞內(nèi)白三烯B4、白三烯C4的生物合成,同時能有效的抑制人工三肽激發(fā)的白細胞內(nèi)Ca2+升高,還可促進細胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷水平提高,證實黃芩苷能顯著影響白細胞的多種功能,還顯示了其抗炎作用機理[21]。
3.4 清除自由基的作用 黃芩苷有抗氧化作用。黃芩苷、漢黃芩苷、漢黃芩素、黃芩素4種黃酮成分,都能有效的抑制不同體系誘導(dǎo)的線粒體氧化損傷,特別是黃芩苷在各項測定中效果最優(yōu)[22]。
在用合適模型研究黃芩提取物(含漢黃芩素51.1%、黃芩新素14.8%和黃芩苷元35.6%)對雞胚心肌細胞缺血時損傷和活性氧化物的影響,發(fā)現(xiàn)其提取物能有效顯著減少線粒體應(yīng)激時氧化物的生成與細胞死亡[23]。
3.5 增強免疫力作用 蔡氏等[24]發(fā)現(xiàn)黃芩苷對淋巴細胞增殖具有雙向調(diào)節(jié)的作用,并有相應(yīng)的量效關(guān)系,即高劑量明顯抑制而低劑量則明顯促進,并且黃芩苷還可提高小鼠脾臟單個核細中環(huán)磷酸鳥苷含量,對環(huán)磷酸鳥苷含量無影響。同一研究者又發(fā)現(xiàn)黃芩苷能明顯提高小鼠血清IgM和B細胞分泌IgM的水平,還可對血清IgM含量的影響呈濃度依賴性,并可顯著性增加血清IgG的含量,體內(nèi)用藥還可增加機體的體液免疫功能。
黃芩苷6種主要的提取方法有沉淀提取法、溶劑提取法、超聲提取法、微波提取法和超濾提取法,適用不同的要求提取黃芩苷,效果顯著;而且黃芩苷的含量測定方法有分光光度法、薄層色譜技術(shù)和高效液相色譜法,這3種方法能很好的測量黃芪苷的含量,其中高效液相法最有效方便快捷。本文旨在為其深層次藥效組分研究和建立與臨床療效對應(yīng)的質(zhì)量評價指標提供相關(guān)的分析數(shù)據(jù)。
國內(nèi)外的大量研究結(jié)果表明:黃芩苷具有抗炎、抗病毒和抗氧化外還具有清除自由基、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)等多方面的藥理作用。因此,我們除利用其傳統(tǒng)的清熱解毒功能、抗菌消炎外,還可利用其抗氧化功能作為心血管疾病的治療藥物,其應(yīng)用前景是非常廣闊的。
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