趙二勞 劉樂(lè) 范建鳳 趙三虎

（忻州師范學(xué)院化學(xué)系，忻州 034000）

夏枯草（Prunella vulgarisL.）為唇形科（Labiatae）夏枯草屬植物，為傳統(tǒng)中藥，我國(guó)主產(chǎn)于安徽、江蘇、湖南和浙江等地［1-2］，資源豐富。夏枯草性寒，味辛、苦，歸肝膽經(jīng)，具有清肝明目、清熱利尿、散結(jié)消腫之功效，常用于治療肝火郁結(jié)、目赤腫痛、急性肝炎和高血壓等癥［3］?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，夏枯草中含有多糖，具有抗氧化、調(diào)節(jié)免疫活性、抗病毒及抗腫瘤等藥理作用，在食品、醫(yī)藥、保健品等行業(yè)有良好的應(yīng)用前景［4-6］。研究夏枯草多糖的提取純化及其藥理作用，對(duì)于合理開(kāi)發(fā)應(yīng)用夏枯草多糖、有效拉長(zhǎng)夏枯草產(chǎn)業(yè)鏈，提高夏枯草經(jīng)濟(jì)價(jià)值具有重要的實(shí)際意義。但目前未見(jiàn)有關(guān)夏枯草多糖提取純化及其藥理作用的總結(jié)報(bào)告?；诖?，本文梳理綜述我國(guó)關(guān)于夏枯草多糖提取純化及藥理作用的研究進(jìn)展，并展望其研究方向，旨為夏枯草多糖的進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 夏枯草多糖提取方法

植物多糖提取方法有多種［7-9］，但目前國(guó)內(nèi)有關(guān)夏枯草中多糖提取方法僅有熱水浸提法、超聲輔助提取法和酶提取法的研究報(bào)道。

1.1 熱水浸提法

熱水浸提是最常用的多糖提取方法，它根據(jù)多糖易溶于熱水而不溶于高濃度醇溶液的性質(zhì)，采用水提醇沉將多糖提取沉淀出來(lái)［10］。熊雙麗等［11］研究了夏枯草多糖的熱水浸提工藝，通過(guò)正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)影響多糖提取率的因素大小順序：料液比＞提取溫度＞提取時(shí)間，優(yōu)化的最佳提取工藝：提取溫度90℃，提取時(shí)間4 h，料液比1 ∶35（g/mL）。該工藝條件下，夏枯草多糖提取率達(dá)5.39%。張德華［12］以經(jīng)石油醚脫脂、乙醇去醇溶性物質(zhì)的夏枯草為原料，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化的多糖熱水浸提最佳工藝條件：料液比1 ∶20（g/mL），提取溫度90℃，提取時(shí)間4 h，提取次數(shù)3 次。夏枯草多糖提取率為14.7%。孔思遠(yuǎn)等［13］研究確定的夏枯草多糖熱水浸提工藝為：第一次加水14 倍，第2、3 次加水12 倍，提取3 次，每次提取時(shí)間1.5 h。該工藝下，夏枯草多糖提取量為18.69 mg/g。顯而易見(jiàn)，熱水浸提夏枯草多糖重現(xiàn)性好，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，對(duì)設(shè)備要求低，多糖提取率較高，適于工業(yè)化生產(chǎn)，但也存在提取時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)品雜質(zhì)含量多，效益較差等問(wèn)題。目前熱水浸提法是國(guó)內(nèi)夏枯草多糖提取研究的主要方法，但僅限于實(shí)驗(yàn)室研究。

1.2 超聲輔助提取法

超聲輔助提取是在熱水浸提的基礎(chǔ)上，輔以超聲波，其利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈機(jī)械、熱學(xué)及空化等效應(yīng)，促進(jìn)細(xì)胞周?chē)纬晌⒘?，破壞?xì)胞壁結(jié)構(gòu)，提高細(xì)胞通透性，增加溶劑的穿透力和加速多糖釋放、擴(kuò)散和溶出，提高多糖的提取率［14-15］。目前，國(guó)內(nèi)利用超聲輔助提取夏枯草多糖的研究不多，李超［10］研究了超聲輔助提取夏枯草多糖，響應(yīng)面法優(yōu)化的最佳提取工藝條件：料液比1 ∶25（g/mL），超聲功率210 W，提取溫度70℃，提取時(shí)間50 min。在此工藝條件下，夏枯草多糖提取率為2.11%。趙志剛等［16］采用單因素試驗(yàn)結(jié)合響應(yīng)面分析的方法，優(yōu)化的超聲輔助提取夏枯草多糖工藝條件：超聲功率90 W，超聲溫度65℃，料液比1 ∶40（g/mL），超聲時(shí)間52 min，提取次數(shù)2 次。該工藝下多糖提取率可達(dá)4.6%。可見(jiàn)，超聲輔助提取夏枯草多糖具有操作方便，提取溫度低無(wú)需專門(mén)加熱，提取時(shí)間短，成本低廉，提取效益好等優(yōu)勢(shì)，但因超聲波會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，影響人體健康，且放大生產(chǎn)的超聲提取設(shè)備還未解決，夏枯草多糖的超聲輔助提取仍處于實(shí)驗(yàn)室研究的初級(jí)階段，尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

1.3 酶提取法

酶提取是近十幾年來(lái)發(fā)展的一項(xiàng)生物工程技術(shù)，酶提取夏枯草多糖就是在浸提過(guò)程中加入相應(yīng)的酶，分解夏枯草細(xì)胞壁，強(qiáng)化多糖傳質(zhì)過(guò)程，加速多糖的釋放，提高提取率［14，17］。目前，國(guó)內(nèi)利用酶提取夏枯草多糖的研究不多，僅有文獻(xiàn)1 篇。金辰光等［18］利用復(fù)合酶提取夏枯草多糖，響應(yīng)面優(yōu)化得到對(duì)夏枯草多糖提取率的影響因素次序?yàn)椋好附鈖H值＞酶添加量＞酶解溫度＞料液比。最佳提取工藝條件：酶添加量2%（纖維素酶0.4%，果膠酶0.8%，木瓜蛋白酶0.8%），料液比1 ∶50（g/mL），酶解溫度61℃，酶解pH 值6.2。此工藝條件下，多糖得率為11.57%±0.48%。與熱水浸提相比，該法具有提取條件溫和，耗時(shí)短，對(duì)多糖的結(jié)構(gòu)破壞性較小，多糖提取率較高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在提取成本和對(duì)設(shè)備要求相對(duì)較高，需嚴(yán)格控制提取液pH 值，不適宜工業(yè)化應(yīng)用等問(wèn)題，目前也僅用于實(shí)驗(yàn)室研究。

綜上夏枯草多糖提取研究現(xiàn)狀，不難發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)夏枯草多糖的提取研究總體上還處在研究的初級(jí)階段，對(duì)夏枯草多糖提取研究還不夠深入，而一些現(xiàn)代的天然產(chǎn)物中多糖提取技術(shù)，如微波輔助提取、雙水相體系萃取、超臨界流體萃取等技術(shù)還未見(jiàn)研究應(yīng)用報(bào)道。極有必要對(duì)已有提取工藝進(jìn)行深入研究，同時(shí)開(kāi)展對(duì)夏枯草多糖的現(xiàn)代提取技術(shù)應(yīng)用研究，優(yōu)選出高效的適于工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的夏枯草多糖提取技術(shù)。

2 夏枯草多糖純化技術(shù)

經(jīng)上述工藝提取的夏枯草多糖，一般都含有多種雜質(zhì)，不僅影響產(chǎn)品外觀性狀，而且難以滿足多糖結(jié)構(gòu)和活性研究以及實(shí)際應(yīng)用需要，因此必須進(jìn)一步純化，制備純度較高或相對(duì)均一的多糖［19-20］。張敏等［21］對(duì)夏枯草粗多糖經(jīng)大孔樹(shù)脂吸附后用雙氧水脫色，透析，再經(jīng)過(guò)DEAE 凝膠色譜分級(jí)（流速6 mL/min 不同洗脫液分別洗脫）純化，得到4 個(gè)級(jí)分的夏枯草精多糖，經(jīng)HPLC 測(cè)定表明其中PPSP3為主要成分，其多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.44%，相對(duì)分子質(zhì)量為8.3×105。其單糖組成為半乳糖、甘露糖、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和鼠李糖等。王瑩瑩等［4］對(duì)夏枯草粗多糖用HZ-820 大孔吸附樹(shù)脂脫色和去蛋白，再經(jīng)DEAE-Sepharose 離子交換柱色譜和Sephades G-50 凝膠柱色譜進(jìn)一步純化得到高純度酸性多糖，其含有鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖和葡萄糖，重均相對(duì)分子質(zhì)量為57 234。夏翠等［22］研究了夏枯草粗多糖的脫色純化發(fā)現(xiàn)，3 種大孔吸附樹(shù)脂HZ-820、HZ-801 和HZ-806 均有較好的脫色、蛋白去除和總糖保留效果。正交試驗(yàn)優(yōu)化的最佳純化條件為：HZ-820 樹(shù)脂，pH 4.5，溫度35℃。此條件下夏枯草粗多糖脫色率可達(dá)86.77%，蛋白質(zhì)去除率89.73%，多糖保留率為60.37%。張霞等［23］研究了夏枯草粗多糖的乙醇分級(jí)純化，利用從低到高6種不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液依次醇沉粗多糖，從而獲得6個(gè)多糖組成，分析檢驗(yàn)得出這6 種多糖均為酸性多糖，都含有鼠李糖、阿拉伯糖、木糖和甘露糖等。

綜上，雖然有關(guān)對(duì)天然產(chǎn)物中提取的粗多糖純化技術(shù)較多［7，19-20］，但目前國(guó)內(nèi)有關(guān)夏枯草多糖的分離純化研究應(yīng)用還不多。采用的純化技術(shù)主要有不同體積分?jǐn)?shù)乙醇分級(jí)、大孔樹(shù)脂吸附法、離子交換色譜法和凝膠柱色譜法，對(duì)所提夏枯草多糖純化主要是去蛋白和脫色。同時(shí)也可知，需采用幾種方法聯(lián)合進(jìn)行，才能達(dá)到較為理想的純化效果。真正適于工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的夏枯草多糖純化技術(shù)，也僅限于大孔樹(shù)脂吸附法的研究。因此，有關(guān)夏枯草粗多糖純化技術(shù)的研究還需繼續(xù)深入。

3 夏枯草多糖的藥理作用

目前國(guó)內(nèi)有關(guān)夏枯草多糖藥理作用的研究較少，主要有抗氧化、調(diào)節(jié)免疫功能、抗腫瘤以及抗病毒作用等。

3.1 抗氧化作用

由于內(nèi)源性或外源性原因，人體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的自由基，會(huì)氧化損傷機(jī)體細(xì)胞，導(dǎo)致人體器官衰老、病變甚至癌變。許多天然多糖都具有清除自由基、抗氧化作用。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)夏枯草多糖抗氧化作用的研究相對(duì)較多，且多以體外作用為主。金辰光［24］研究發(fā)現(xiàn)夏枯草粗多糖和純化多糖對(duì)DPPH·的IC50分別為0.91 和0.87 mg/mL；對(duì)·OH的IC50分別為1.35 和1.26 mg/mL；對(duì)O2-·的IC50分別為0.53 和0.46 mg/mL。表明夏枯草多糖對(duì)供試的3 種自由基均具有較強(qiáng)的清除作用，純化多糖的清除作用強(qiáng)于粗多糖。施曉丹等［25］研究發(fā)現(xiàn)夏枯草水溶性多糖對(duì)DPPH·、·OH 和O2-·也具有明顯清除作用。張德華［26］研究證明夏枯草多糖不但對(duì)·OH 和O2-·具有清除作用，而且對(duì)亞硝酸根也具有清除作用，還可有效抑制紅細(xì)胞氧化作用和顯著地抑制·OH 誘導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化作用。魏明等［27］研究表明純化的夏枯草水溶性多糖具有顯著的DPPH·和·OH 清除活性。王瑩瑩等［28］研究表明純化的夏枯草酸性多糖及其衍生物對(duì)ABTS+·和NO2

-·均具有一定的清除作用。熊雙麗等［11］的研究則表明，夏枯草多糖不但對(duì)·OH 和DPPH·具有強(qiáng)的清除能力，而且對(duì)卵磷脂脂質(zhì)過(guò)氧化損傷具有明顯的抑制作用，并呈明顯量效關(guān)系。另外，李超［10］體外抗氧化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，夏枯草粗多糖具有良好的DPPH 和ABTS+自由基清除能力及鐵還原抗氧化能力；分離純化的夏枯草3 種多糖組分PVP1、PVP2和PVP3對(duì)DPPH、ABTS+、過(guò)氧化自由基均具有明顯的清除能力，以及對(duì)細(xì)胞具有強(qiáng)的抗氧化作用。體內(nèi)抗氧化實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，夏枯草多糖能夠提高大鼠血清中超氧化歧化酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的活性，表明夏枯草多糖具有體內(nèi)抗氧化作用。綜上可知，體內(nèi)外抗氧化研究均表明，夏枯草多糖具有較強(qiáng)的清除自由基抗氧化作用。但夏枯草多糖提取、純化方法不同，其抗氧化活性明顯不同，這既可能與夏枯草來(lái)源有關(guān)，也反映提取純化方法不同，所得多糖的組成、結(jié)構(gòu)不同。因此，對(duì)于夏枯草多糖的提取純化方法的選擇，既要考慮多糖的提取純化產(chǎn)率，更要考慮所得多糖的活性。

3.2 調(diào)節(jié)免疫功能

夏枯草中多糖可調(diào)節(jié)免疫功能。陸鷹等［29］研究了環(huán)磷酰胺所致免疫功能低下模型小鼠免疫功能的調(diào)節(jié)作用，發(fā)現(xiàn)經(jīng)灌胃夏枯草多糖中、高劑量，能顯著提高免疫功能低下小鼠臟器指數(shù)，增強(qiáng)腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能，促進(jìn)血清溶血素生成及溶血空斑形成，并具有一定的劑量依賴性，顯示夏枯草多糖具有良好的免疫增強(qiáng)活性。張敏等［21］免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)證明夏枯草多糖可顯著促進(jìn)小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖，對(duì)小鼠的廓清指數(shù)和吞噬指數(shù)有明顯的促進(jìn)作用，表明夏枯草多糖對(duì)小鼠特異性及非特異性免疫均有顯著促進(jìn)作用。張瑞［30］研究表明夏枯草多糖能提高HIV-1（人類免疫缺陷病毒）感染者低下的IL-2水平，在一定程度上糾正異常免疫功能狀態(tài)。另外，李超［10］研究表明夏枯草多糖能激活小鼠巨噬細(xì)胞RAW246.7 分泌細(xì)胞免疫因子，且通過(guò)動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明，夏枯草多糖能有效提高大鼠的胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)及血清中免疫細(xì)胞因子TNF-α、IFN-γ和IL-6 的含量。由上可知，夏枯草多糖具有免疫調(diào)節(jié)作用，提示我們膳食夏枯草多糖可調(diào)節(jié)免疫功能，增強(qiáng)人體免疫功能。

3.3 抗腫瘤作用

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明腫瘤新生血管不但可給腫瘤的發(fā)生、生長(zhǎng)提供所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧，而且可作為腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的通道，所以抑制腫瘤血管的形成、生長(zhǎng)就可抑制腫瘤。王雅楠等［31］發(fā)現(xiàn)夏枯草多糖能明顯抑制肝癌細(xì)胞中血管生成因子（Basic fibroblast growth factor，bFGF），并能減少肝癌組織塊中的微血管密度，認(rèn)為夏枯草多糖通過(guò)抑制腫瘤血管生成和生長(zhǎng)而抑制腫瘤的發(fā)生或生長(zhǎng)。肝組織纖維化也會(huì)進(jìn)一步惡化致癌，抑制肝纖維化可預(yù)防肝癌。付月月等［6］采用CCI4-橄欖油溶液腹腔注射誘導(dǎo)大鼠肝纖維化造模，以及細(xì)胞增殖與活性法研究了夏枯草硫酸多糖對(duì)大鼠肝纖維化及TGF-β1誘導(dǎo)的HSC-T6 細(xì)胞增殖影響，發(fā)現(xiàn)夏枯草多糖可明顯減輕模型大鼠肝纖維化程度，抑制TGF-β1誘導(dǎo)的HSC-T6 細(xì)胞增殖，表明夏枯草硫酸多糖具有很好的抗大鼠肝纖維化作用，預(yù)防肝硬化及肝癌。其作用機(jī)制可能與抑制肝星狀細(xì)胞活化及抑制膠原合成與沉積、減少細(xì)胞外基質(zhì)的生成并促進(jìn)其降解有關(guān)。李超［10］研究表明夏枯草多糖對(duì)HepG2、SCG-7901和MCF-7 三種癌細(xì)胞的增殖具有顯著的抑制作用，并呈劑量依賴關(guān)系，當(dāng)夏枯草多糖濃度為2.0 mg/mL時(shí)，對(duì)HepG2、SCG-7901 和MCF-7 三種癌細(xì)胞的增殖抑制率分別達(dá)51.2%、35.2%和31.8%，而對(duì)正常細(xì)胞LO2 的毒性則遠(yuǎn)弱于癌細(xì)胞。綜上所述，國(guó)內(nèi)學(xué)者從不同的側(cè)面研究表明，夏枯草多糖具有防癌、抗腫瘤活性，具有作為抗癌藥物臨床應(yīng)用的潛在前景。

3.4 抗病毒作用

孔思遠(yuǎn)等［13］和姜玲海等［32］的抗病毒實(shí)驗(yàn)和免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)都發(fā)現(xiàn)夏枯草多糖具有抗單純性皰疹病毒（HSV）的活性，認(rèn)為其作用機(jī)制可能不是直接作用于病毒的復(fù)制環(huán)節(jié)，而是通過(guò)阻止病毒吸附和穿入宿主細(xì)胞，以及促進(jìn)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化增殖和誘生干擾素免疫調(diào)節(jié)等起抗病毒作用。另外，蔡雙璠等［33］采用空斑減數(shù)法研究了夏枯草多糖體外條件下抗單純性皰疹病毒作用，采用建立HSV-1（皮膚）和HSV-2（外陰部）病毒感染豚鼠模型研究了夏枯草多糖體內(nèi)條件下抗單純性皰疹病毒作用，表明在體外和體內(nèi)條件下夏枯草多糖均具有抗單純性皰疹病毒的活性，提示夏枯草多糖具有開(kāi)發(fā)成為抗單純性皰疹病毒藥物的潛在價(jià)值。

4 展望

糖生物學(xué)的發(fā)展，為生物活性多糖的研究提供了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，使生物活性多糖的研究日益受到人們的關(guān)注。夏枯草多糖作為一種藥理作用廣泛的生物多糖，有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值和開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)夏枯草多糖提取、純化及藥理作用進(jìn)行了一定研究，也取得不少成果，但總體而言，既缺乏研究的廣度，更缺乏研究的深度，遠(yuǎn)未達(dá)到夏枯草多糖開(kāi)發(fā)應(yīng)用所需的基本理論要求。因此，未來(lái)的研究應(yīng)：深入開(kāi)展夏枯草中多糖的提取、純化研究，可參考借鑒其它天然產(chǎn)物中多糖的提取純化工藝技術(shù)，創(chuàng)新夏枯草中多糖提取、純化工藝，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)夏枯草中多糖的高效提取、純化，為夏枯草多糖分子結(jié)構(gòu)及活性研究創(chuàng)造條件和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供科學(xué)的理論依據(jù)；多角度深入開(kāi)展夏枯草多糖藥理作用的理論研究和臨床應(yīng)用研究，著力解決夏枯草多糖與藥理作用的構(gòu)效、量效關(guān)系、作用機(jī)制，為夏枯草多糖的開(kāi)發(fā)應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)?？傮w達(dá)到夏枯草多糖的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，使夏枯草多糖在大健康時(shí)代延緩人體衰老、促進(jìn)人類健康、實(shí)現(xiàn)人們對(duì)美好生活追求中發(fā)揮更加積極的作用。