中药甘草中黄酮类成分的研究综述(1)

中药甘草中黄酮类成分的研究

作者：周浩楠

专业：中药资源与开发

学号：1246128

摘要：查阅近年有关文献, 对甘草中黄酮类化学成分及其药理作用进行综述。甘草中黄酮类化合物分为黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类、查尔酮类、双氢黄酮类、双氢查尔酮类等; 药理研究证明其具有抑菌、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化等广泛的药理作用, 对其进行进一步的研究和开发具有重要意义。采用高效液相色谱-质谱联用方法分析了甘草(Glycyrrhiza uralensis) 中的化学成分。通过高效液相色 谱可将三萜、黄酮及香豆素等50余种化学成分较好的分离。

关键词：甘草；黄酮类成分；药理作用；化学成分测定方法；综合利用。

甘 草 来 源 于 豆 科（Leguminosae ）甘 草 属（Glycyrrhizin ）植 物 乌 拉 尔 甘 草（Glycyrrhiza uralensis Fisch. ）、胀果甘草（Glycyrrhiza inflate Bat. ）或光果甘草（Glycyrrhiza glabra L. ）的干燥根及根茎，具有补脾益气、祛痰止咳、清热解毒、缓急止痛、调和诸药之功效。在西方国家甘草主要用作 矫味剂、烟草添加剂和祛痰药。自1964年Revers [1]发现甘草提取物可以治疗胃溃疡以来，甘草的药用价值受到人们的广泛关注。近年来化学和药理学研究表明，甘草的主要有效成分是黄酮类和三萜皂苷成分。但是，自从1969年Chihara [2] 在日本首先发现的香菇多糖具有很好的抗肿瘤活性以来，多糖的研究越来越广泛的被重视。另外，还从甘草中分离得到香豆素类、氨基酸、生物碱、雌激素和有机酸等化合物。截至目前，甘草中共分离得到300多个黄酮类化合物、60多个三萜皂苷类化合物及15多个多糖类成分[3]。近几年来随着新技术的不断应用，人们对甘草的认识和应用也逐渐深入和广泛。它不仅广泛应用在医药上而且也应用于食品、轻工业等方面。此外，甘草还具有防沙固沙，改良土壤等作用。人们也将应用于环境保护等方面，以防水土流失及改良生态环境。随着甘草的应用日益广泛，供需求量也越来越大，有关甘草的研究一直是广大药学工作者所热衷和关注的。本文就其甘草中的黄酮类化合物的研究概况进行综述。

1. 传统中医用药

性平味甘：归心、肺、脾、胃经。

主要功效：益气补中、清热解毒、祛痰止咳、缓急止痛、调和药性、主要作用：①用于心气不足的心动悸，脉结代，与脾气虚弱的倦怠乏力，食少便溏，能补益心脾之气。②用于痰多止咳。能祛痰止咳，并可用于适宜配伍而应用广泛。③用于腹腔及四肢挛急作痛。能缓急止痛。④用于药性峻猛的方剂中。能缓和 药性烈性或减轻毒副作用，又可调和脾胃。⑤用于热毒疮疡。咽喉肿痛及药物食物中毒等，能清热解毒。

使用注意：湿盛胀满，浮肿者不宜用。反大、芫花、甘遂、海藻。久服较大剂量生甘草可引起浮肿。煎服3-10克。清热解毒宜生用，补中缓急宜炙用。[4]

2. 甘草中黄酮类成分

甘草中的黄酮大致可分为水溶性黄酮和脂溶性黄酮。甘草黄酮类成分因连有异戊烯基后会使得其脂溶性增加。目前，从甘草属植物中已发现黄酮及其衍生物 300多种，它们的基本母核结构类型有15种，其中包括黄酮、黄酮醇、双氢黄酮、双氢黄酮醇、查尔酮、异黄酮、双氢异黄酮、异黄烷、异黄烯等。对甘草中黄酮类成分的药理作用研究表明，这些成分在抗肿瘤、抗氧化、抗病毒方面作用显著[5-6]。

异戊烯基的黄酮类化合物是甘草黄酮类化合物中独特的一类，因连有异戊烯基而脂溶性增强。在结构上它们是有3,3-二甲基丙烯基（isoprenyl ），或E-3，7-二甲基-2，6-辛二烯基（geranyl ）等作为黄酮骨架结构一部分的化学体。目前，虽有较多这类化合物已经从用作传统药物的植物中提取分离获得，但相对于分布广泛的众多的黄酮类化合物而言，异戊烯基黄酮类化合物在植物王国中的分布还是有限的，目前已发现的大约近700个。研究表明，异戊烯基黄酮类化合物具有多种生物活性，例如，降血压、抗真菌、抗病菌、抗氧化、抗肿瘤、抗HIV 等[7-12]；学术界普遍认为，有生物活性（尤其是抗微生物的活性）的黄酮类化合物至少要求有酚经基和一定的亲脂性。据Nikaido,T. 等报道，黄酮类化合物中异戊烯基的存在极大地增长了它们的亲脂性，这使得化合物分子能够强烈地亲和生物膜，进而可引起相关生物活性的显著提高[13]。

3. 黄酮药理作用

甘草中的黄酮类成分可分为水溶性黄酮和脂溶性黄酮，甘草中分离得到了 300多种黄酮类化合物，其中，二氢黄酮和查耳酮是主要类型! 最初甘草的所有药理作用都被归因于甘草三萜皂苷类成分，自甘草抗溃疡的作用被证实来源于甘草黄酮后，甘草黄酮的药理作用才开始受到关注。目前，已证实甘草黄酮存在抗氧化、抗炎、抗菌、保肝、激素样作用、降糖、降脂、抗癌、解痉、抗抑郁等诸多药理作用。临床用于治疗急慢性肝损伤、各类炎症、心脑血管疾病、肿瘤、神经退化性疾病等的治疗。

3.1水溶性黄酮药理作用

3.1.1抗肿瘤：聂小华[14]等研究了甘草酸、甘草黄酮和甘草多糖三种有效成分对胃腺癌细胞株SGC-7901的抑制作用，实验结果表明，甘草黄酮对SGC-7901具有明显的抑制作用，IC 为290.6μg/ml，甘草酸在1000μg/ml的高浓度下才表现出一定的抑制作用，而甘草多糖则无抑制作用。Fu Y等研究表明，甘草查尔酮A(Licochalcone-A)能诱导前列腺癌PC-3细胞中度凋亡，但是能在 G2/M期显著阻断细胞周期。Hsu YL 等首次报道了异甘草素不仅能有效抑制人肺癌A459细胞的增殖，而且能诱导其凋亡并在G1期抑制细胞的增殖。能显著抑制人肝癌Hep G2

细胞的生长、诱导Hep G2细胞凋亡，且通过p53依赖途径阻止细胞周期。日本学者Hatano 等报道，甘草根中黄酮类成分有清除自由基作用，其

licooshalconeB ＞licochalconcA ＞isoliqurttigenin ＞liqurrtigein 。该作用与5-脂质过氧化酶抑制作用相同，其中，具有邻位酚羟基黄酮的作用最强。还有人证明，LicochalconeA 有抑制肿瘤发生的作用，liquiritin 和GL 能使大鼠腹上肝癌及小鼠艾氏腹水癌细胞产生形态学上的变化。王秀梅[15]等报道，甘草叶中富含黄酮组分（LF ）可诱导单核巨噬细胞产生肿瘤坏死因子作用。马靖[16,17]等报道了甘草提取物通过p53非依赖途径诱导胃癌 MGC-803细胞凋亡，其作用机制是钙池排空操纵的外钙内流在甘草诱导 MGC-803细胞凋亡之中发挥了决定性的作用。甘草提取物除可诱导胃癌 MGC-803凋亡之外，还可选择性诱导肝癌HepG2、肺癌NSCLC 与宫颈癌Hela 等几种人肿瘤细胞凋亡，但不能诱导胃癌BGC-823 细胞凋亡。

3.1.2对消化系统的作用：甘草浸膏、甘草提取物、甘草甙、异甘草甙、甘草素及 FM100对大鼠实验性溃疡均有明显的抑制作用。1989年Yano 等通过多种溃疡模型证明了H-脱氧甘草萜醇衍生物的抗溃疡作用。李仁等从提取甘草膏剩下的药渣中得到富黄酮组分，已被我国批准为用于治疗溃疡病的两类新药。贾世山等也证明甘草叶乙醇提取物中的富黄酮组分（LF ）具有显著的抑制胃酸过多作用。

3.1.3抗氧化作用：甘草中黄酮类成分对能引起生物组织膜因产生过氧化作用而导致结构和功能损伤的超氧阴离子和羟基等自由基有明显的清除作用，从而起到对生物组织的保护作用。傅乃武[18]等报道了14种甘草黄酮类化合物对4种活性氧的清除作用，证实了甘草中含有的黄酮类成分具有明显的抗氧化作用。甘草黄酮类物质可以防止低密度脂蛋白（LDL ）发生脂质过氧化反应，降低病人血浆中的低密度脂蛋白被氧化的易感系数。提高血浆中的低密度脂蛋白的抗氧化! 抗凝聚! 抗滞留的能力。可以用来治疗各种由于血脂高! 脂质氧化所引起的疾病。Paula A.等人研究了甘草中异黄酮类化合物glabridin 对LDL 氧化过程的影响，证实了glabridin 的抗氧化作用。[19]

3.1.4甘草素（liquiritigenin ）药理活性：甘草素是甘草中含量较高的黄酮类成分之一，为甘草苷的苷元，是Akt 蛋白激酶抑制剂，也是一种高选择性的雌激素受体激动剂，具有细胞保护作用，可抑制扑热息痛诱导的急性肝损伤。但是，有关甘草素具有上述药理活性的分子机制尚不明确。

3.1.5异甘草素（isoliquiritigenin ）药理活性：异甘草素是甘草中含量较高的另一种黄酮，一种常用天然色素，具有抗炎、抗癌、抗组织胺、抗氧化、抗血小板凝集、抗癌、抗过敏、抗病毒和雌激素样等多种活性，其中，抗癌活性较为突出。异甘草素可抑制多种癌细胞的生长和增殖，并诱导其凋亡，包括结肠癌细 胞、肺癌细胞、前列腺癌细胞、肝癌细胞、子宫内膜癌、平滑肌瘤细胞。

3.1.6光甘草定（glabridin ）药理活性：光甘草定属于异黄烷类黄酮，为光果甘草特有的黄酮种类之一，是甘草提取物中的疏水成分。具有抗菌、抗炎、保护心血管等多种活性，并具有雌激素样作用，在多种炎症、心血管疾病和中枢神经系统疾病的治疗中常用。它在细胞色素P450/NADPH 氧化系统中显示出很强的抗自由基氧化作用，能明显抑制体内新陈代谢过程中所产生的自由基，以免受对氧化敏感的生物大分子（低密度脂蛋白LDL,DNA ）和细胞壁等被自由基氧化损伤，从而可以防止与自由基氧化有关的某些病理变化，如动脉粥样硬化、细胞衰老等。此外，光甘草定尚有一定的降血脂和降血压的作用。意大利研究还证实Glabridin 有抑制食欲的作用，它能减少脂肪却又不减轻体重。

3.1.7甘草查耳酮（licochalcone ）药理活性：甘草查耳酮是近年来新发现的一种雌激素黄酮，又可分为多种不同类型，目前仅见对甘草查耳酮A 和甘草查耳酮E 药理活性的相关报道。甘草查耳酮A 具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗癌、降脂活性及解痉作用。Kolbe 发现，甘草查耳酮A 的抗炎作用与抑制多种致炎因子的生成相关，甘草查耳酮A 可抑制人皮肤成纤维细胞中白介素1诱导的前列腺素E 的生成，具有抗炎活性。甘草查耳酮的抗癌活性是由于其诱导细胞周期停滞在G2和G1后期的作用。基于其的抗炎、抗氧化活性，甘草查耳酮A 可用于敏感性皮肤病的治疗，如酒渣鼻等。另外，还发现甘草查耳酮A 体外具有抗幽门杆菌的活性，还有抗HIV 的活性。此外，甘草查耳酮E 通过调节NF-kappa B和Bc-12家族，诱导上皮细胞凋亡。

甘草中的黄酮和酚类化合物是甘草属化学分类的标志化合物，主要成分如甘草素、甘草苷、异甘草素和异甘草苷在3种甘草中均存在。除甘草素、异甘草素、光甘草定和甘草查耳酮被证明存在多种药理活性外，其他甘草黄酮和酚类成分的药理活性也有见报道。甘草苷和异甘草苷均具有抗抑郁作用；同时，异甘草苷还具有抗氧化活性。光甘草醇具有抗菌活性，可抑制变形链球菌的生长，抗肿瘤转移和复发，并且是一种胆固醇酰基转移酶抑制剂。Somjen 等研究了一种异黄酮----光甘草素，发现它具有雌激素样作用，可刺激上皮细胞DNA 的合成，可被用来开发绝经后妇女的血管损伤和动脉粥样硬化，预防心血管疾病的发生。皮肤病学研究发现，甘草的3种黄酮类化合物，异甘草素葡萄糖洋芫荽糖苷、异甘草苷和甘草查耳酮A ，能抑制酪氨酸酶活性，存在开发为褪色剂的潜力。甘草异黄酮glycyrrhisoflavone 和glyasperinC 也被报道有上述活性。

4. 甘草及其制剂中化学成分测定方法

甘草及其制剂常以甘草酸为定量指标，已报道的甘草酸定量分析方法有重量法，比色法，紫外分光光度法，极谱催化波法，薄层扫描法，高效液相色谱法等。

4.1薄层扫描法（TLCS ）

TLCS 又称薄层扫描光密度法（TLCS ），一般经CF254薄层板展开，在

254nm 等紫外灯下定位，然后在进行单位、双波长扫描定量。黄酮类成分经氯仿—甲醇—甲酸不同比例的系统展开，双波长反射法线性扫描，随行标准法进行测定，可鉴别测定甘草苷和异甘草苷的含量。甘草中唯一存在的异黄酮苷、芒柄花苷的含量也可通过TLCS 测得。

4.2高效液相色谱法（HPLC ）

HOLC 法测定甘草及其制剂中的各种有效成分，方法简便，快速易行，重复性和回收率好，有较好的准确率和精密度。供试液多由样品甲醇超声提取后离心或滤过制得。吕归宝等认为甘草及其制剂，经超生波法，氨水一次提取，以联苯为内标，HPLC 测定的含量最高。刘世端等用反相离子对高效液相法测定了二种不同产地甘草及十二种含甘草的制剂进行甘草酸含量测定，研究了流动相中离子对试剂的浓度，甲醇含量，PH 值及柱温等对容量因子和分离度的影响，并考察了供试品前处理的方法。

5. 甘草的综合开发利用

甘草不仅用于医药方面，而且在食品，轻工业等行业，随着新技术的不断出现，其应用越来越广泛。日本东北大学爱滋病研究所不久前发现甘草酸及甘草 甜素对爱滋病携带者具有预防发病作用，甘草又可增加机体免疫力，抑制病毒的

增殖和扩散，其抑制率达98%，且在一年内保持不变，无副作用。美国加利中药 研究所一直用甘草治疗爱滋病，取得了效果。我国1979年起用甘草煎剂治疗牙周病效果明显。近年又发现甘草有许多新用途。经研究其提取物添加至啤酒、饮料、糖果、酱油等食品中，能使上述食品增加营养、健身水平。用于香烟制造能增加味道的品质，还可制灭火器的泡沫稳定剂。近年来国外食品、药品、化妆品等行业都采用甘草参与配制，以提高各自产品的品位，达到提高经济效益和增强竞争力的目的。

6. 小结

随着对甘草化学成分和药理作用研究的深入，表明甘草黄酮类化合物具有多种药理作用，是一类非常有效的活性成分，已成为目前甘草研究的热点，受到广泛的关注。

甘草作为最常用的中药之一，对其化学成分的研究一直受到了各国学者的重视，迄今为止，已从甘草属植物中分离得到了61种三萜类化合物，300多种黄酮类化合物。但目前以甘草单体成分作为主成分的上市药品多以甘草酸及其衍生物为主，不少厂家在提取甘草酸及其衍生物时，产生了大量含有甘草黄酮的废渣，不仅污染了环境，还造成了甘草资源的极大浪费。但甘草中除了甘草酸及其衍生物有药理活性外，甘草黄酮也被证明有多种药理活性。因此，我们有必要加大提取甘草黄酮工艺的研究力度，早日将其开发成新药，这样一方面可以避免环境污染，提高甘草资源的利用率，又可以增加经济效益和社会效益。

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