玉竹總黃酮的研究進展

王京京 ,佐 月，殷 樂 ，奚廣生 ，許永華

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)人參新品種選育與開發(fā)國家地方聯(lián)合工程研究中心，長春130118；2.吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院中藥學(xué)院，吉林132101）

玉竹(Polygonatum odoratum(Mill.)Druce.）為黃精屬植物玉竹的干燥根莖，俗稱女萎（神農(nóng)本草經(jīng)）、尾參（湖北）、地管子（河北）、玉參等，為湖南省地道藥材，具有滋陰潤肺，養(yǎng)胃生津之功效，用于肺胃陰傷，燥熱咳嗽，咽干口渴，內(nèi)熱消渴[1]（俗稱糖尿病）?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，玉竹有降血糖、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫、延緩衰老、抑菌等多種作用[2]。玉竹中含有22種化學(xué)成分，其主要包括甾體皂苷類、高異黃酮類、揮發(fā)油類及多糖等化合物[3]。其中玉竹總黃酮是其藥理作用的主要成分之一，本文對目前國內(nèi)外有關(guān)玉竹總黃酮的提取分離、含量測定、結(jié)構(gòu)分析及藥理作用研究進行綜述。

1 玉竹總黃酮的提取

1.1 超聲波提取法

張運良等[4]對超聲輔助提取玉竹總黃酮進行研究，利用超聲波的高強穿透力實現(xiàn)對中藥有效成分的溶出，其最佳條件為：乙醇濃度40%，超聲時間30min，料液比1∶20(g/m L)，提取功率300W，該條件下總黃酮提取率達0.924%。提取率遠高于溶劑提取法，且該方法準確、簡單、快速，實際應(yīng)用范圍廣。

1.2 表面活性劑提取法

表面活性劑是一類具有親水與疏水雙重基團并可降低溶液表面張力，有促進增溶的作用，常用的有聚乙二醇和吐溫系列。相比有機溶劑具有無毒、成本低等優(yōu)點，且能較好溶解黃酮類成分。夏光輝等[5]研究發(fā)現(xiàn)，當表面活性劑為濃度8%聚乙二醇400時，玉竹總黃酮提取率可以達至0.6627%。

1.3 微切助互作提取法

李化強等[6]以玉竹為原料,通過單因素與正交結(jié)合試驗優(yōu)化微切助互作技術(shù)提取總黃酮的工藝條件，添加3%磺丁基醚-β-環(huán)糊精（m：m）為助劑，用70%丙酮（體積分數(shù)）在50%水浴條件下提取60min，玉竹總黃酮提取率達1.72%。該技術(shù)能夠高效、低成本提取黃酮類成分，具有廣泛的應(yīng)用前景。

1.4 低共熔溶劑提取法

由醋酸鈉和乳酸合成的NADESs（物質(zhì)的量比為1∶5）具有較高的提取率。熊蘇慧等[7]采用新型天然低共熔 綠 色 溶 劑 （nature deep eutectic solvents， 簡 稱NADESs）提取玉竹總黃酮，經(jīng)響應(yīng)面法優(yōu)化，水比例（v∶v）22%， 在 液 固 比 21 m L/g 條 件 下 ，51℃提 取21min，溶出率可達20.13 mg/g?；厥諏嶒灡砻?，NAK-9對總黃酮的吸附效率 （88.67%）顯著高于D-101（77.33%）和 AB-8（79.15%）。NADESs作為提取介質(zhì)具有綠色高效、可重復(fù)利用等優(yōu)點，其提取率顯著高于文獻已報道的提取方法，為其他中藥材有效成分的提取開辟新思路。

2 玉竹總黃酮的含量測定

黃酮類成分的含量測定可分為兩大類：一類是根據(jù)吸光度的不同測定含量，即比色法。比色法是以特征吸收峰位置相同或極接近的黃酮為對照品作標準曲線，一般以蘆丁為對照品，是測定粗黃酮的常用方法。紫外分光光度法主要有亞硝酸鈉法、三氯化鋁法及硝酸鋁－醋酸鉀法、改良的鋁鹽顯色分光光度法等[8～9]，其原理為：黃酮結(jié)構(gòu)中特征官能團直接與顯色劑反應(yīng)后顯色，則紫外可見光譜中具有特定吸收，進而檢測樣品中黃酮含量[10]。比色法的利在于操作簡單、快速、重復(fù)性好、費用低、所需試劑便宜易得，弊在于準確度相對不高，易受外界因素干擾。

另一類是直接測定黃酮含量，如高效液相色譜法，其原理為：在流動相作用下，將不同極性或結(jié)構(gòu)的化合物在裝有固定相的色譜柱中被依次分離，按順序進入檢測器檢測。最大優(yōu)點是在不分離出單體物質(zhì)的條件下也可對樣品進行分析[11]。黃海濤等[12]采用HPLC對不同地區(qū)玉竹中黃酮含量進行測定，其中湖南玉竹黃酮總峰面積最大，關(guān)玉竹次之，尚志玉竹最少。沙子健等[13]利用HPLC在黑龍江省人工栽培玉竹中發(fā)現(xiàn)高異黃酮類化合物。HPLC法用于測定單一黃酮含量，相對比色法而言，其利在于測量相對精確、干擾因素少，弊在于成本高，需要有高純度的對照品。HPLC法測定樣品含量不適用于以下兩種情況：一是不了解其黃酮成分；二是不易得到純對照品。

3 玉竹總黃酮的分離純化

目前國內(nèi)有關(guān)玉竹總黃酮的分離純化方法，主要采用大孔樹脂吸附法，大孔吸附樹脂是一種不溶于酸、堿及各種有機溶劑的高分子有機聚合物，利用其選擇性吸附作用及多孔結(jié)構(gòu)進行分離純化，尤適于黃酮類、皂苷類等成分。寧波等[14]研究發(fā)現(xiàn)，上柱藥液pH值、樹脂用量是影響樹脂純化的重要因素。鐘方麗等[15]通過靜態(tài)吸附與解吸附試驗確定樹脂型號，并優(yōu)化工藝條件，D-101型是理想的吸附樹脂，最佳條件為樣液pH8、吸附5h、60%乙醇解吸3.5h、體積25倍于樹脂質(zhì)量（解吸液體積／樹脂質(zhì)量），分離純化后，總黃酮純度提高5倍以上。

4 玉竹總黃酮的結(jié)構(gòu)分析

目前對玉竹黃酮類化合物結(jié)構(gòu)分析的相關(guān)研究報道較少。李麗紅等[16～17]利用各種柱色譜及高效液相色譜對玉竹提取物進行分離純化，從中得到9個化合物,其中3個為新的二氫高異黃酮類化合物（圖1-ABC），表現(xiàn)出抗腫瘤和抗炎的生物活性。朱若男[18]亦從玉竹乙醇提取物三氯甲烷分離部位中得到三種二氫高異黃酮類化合物（圖1-DEF），其對蛋白質(zhì)非酶糖基化有明顯的抑制作用，中英名稱見表1。

表1 玉竹黃酮類化合物Table 1.Polygonatum flavonoids

圖1 玉竹中黃酮類成分結(jié)構(gòu)式Fig.1.The structures of flavonoids chemical consituents of polygonatum odoratum

5 玉竹總黃酮的藥理活性

來自玉竹中的總黃酮有廣泛的藥理作用，例如抗衰老、降血糖、抗疲勞、抗炎抑菌和抗癌作用。另外有文獻報道，玉竹根莖在加工后具有低毒性[19]。

5.1 降血糖作用

糖尿病是由于胰島功能減退、胰島素抵抗等而引發(fā)的碳水化合物代謝紊亂綜合征[20]。玉竹總黃酮是玉竹的主要降血糖活性成分之一，對鏈脲佐菌素(STZ)和四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小鼠具有降血糖作用，使用玉竹總黃酮（50-200mg/kg體重）可顯著降低糖尿病小鼠的空腹血糖，增加2型糖尿病小鼠的胰島素水平[21]（P＜0.05）。He K等[22]持續(xù)4周對STZ誘導(dǎo)的糖尿病小鼠口服玉竹提取液，并測定血漿葡萄糖和血清醛糖還原酶（AR）活性，顯示出抗糖尿病能力。

糖尿病腎病是嚴重的慢性糖尿病微血管并發(fā)癥，持續(xù)高血糖引起機體多種蛋白質(zhì)非酶糖基化。朱若男等[23]研究發(fā)現(xiàn)，玉竹二氫高異黃酮是蛋白質(zhì)非酶糖基化抑制劑，對抑制蛋白質(zhì)非酶糖基化終端產(chǎn)物形成有良好作用。鄧亞飛[24]以細胞作為降糖模型，研究各組分對促進細胞吸收葡萄糖的作用，發(fā)現(xiàn)黃酮能較強地促進細胞對葡萄糖的吸收，并抑制α-葡萄糖苷酶活性。

5.2 抗衰老作用

黃酮類化合物是一種天然的抗氧化劑，具有抗衰老，增強機體免疫力的作用，玉竹總黃酮可被視為食藥行業(yè)的天然抗氧化劑和抗炎劑。玉竹總黃酮能清除DPPH自由基，能增強衰老模型小鼠血液中SOD活性，降低肝組織中MDA，朱琪等[25]研究發(fā)現(xiàn)玉竹總黃酮與鐵鹽相互作用后，清除DPPH自由基的能力明顯增強。鐘方麗等[26]用玉竹總黃酮提取液對DPPH、·OH、O2-·、NaNO2、ABTS+·進行清除活性測定， 發(fā)現(xiàn)其具有一定的還原能力，而且隨著質(zhì)量濃度的增加，對各種自由基、亞硝酸鹽清除率均逐漸增加。

近年研究發(fā)現(xiàn)，Zhou X等[27]從玉竹中可分離出三種新的同種異黃酮和八種同型異黃酮，所有分離出的同型異黃酮均顯現(xiàn)出強大的抗氧化活性，而具有二羥基化B環(huán)的化合物表現(xiàn)出比VC更強的抗氧化活性。夏光輝等[28]經(jīng)體外抗氧化試驗發(fā)現(xiàn)，酵母菌發(fā)酵處理對玉竹黃酮的抗氧化活性影響較小，而擠壓膨化處理可導(dǎo)致其抗氧化能力顯著下降。不同品系及不同生長年限的玉竹黃酮抗氧化能力不同，二年生大玉竹的DPPH清除能力、抗氧化能力最強。相同品系、不同生長年限的玉竹中，二年生玉竹黃酮抗氧化能力高于一年生玉竹；相同生長年限不同品系的玉竹中，大玉竹抗氧化能力優(yōu)于大圓葉和小圓葉玉竹[29]。玉竹總黃酮抗氧化能力存在一定差異,且表現(xiàn)出特定的量效關(guān)系,總趨勢是隨濃度升高抗氧化能力增強,其中濃度在0.5g/L時總黃酮抗氧化能力最強[30]。

5.3 抗炎作用

炎癥通常涉及到蛋白質(zhì)變性，變性蛋白質(zhì)失去生物學(xué)功能，而次生代謝物如酚類、類黃酮和單寧可以抑制蛋白質(zhì)變性[31]，且自由基是炎癥發(fā)展的介質(zhì)，抗氧化劑和自由基清除劑可間接緩解炎癥，故黃酮類成分有抗炎活性。有研究表明，不同的玉竹提取物可以防止蛋白質(zhì)變性（抗炎活性），這可能與它們的酚類特征（TPC,TFC和TTC）和抗氧化能力有關(guān)[32]。Debnath T等[33]對H2O2處理的恒肝細胞進行細胞內(nèi)活性氧（ROS）水平測定，并抑制NO，通過誘導(dǎo)型iNOS和脂多糖刺激的Raw264.7鼠巨噬細胞系中的腫瘤壞死因子-α(TNF-α)蛋白表達來評價抗炎活性，結(jié)果表明：玉竹提取物可減少NO，并抑制iNOS和TNF-α蛋白的表達，對炎癥有抑制作用。

5.4 抑菌作用

張軒銘[34]選取6種細菌、13種植物病原菌對不同產(chǎn)地玉竹提取物的抑菌活性進行測試，結(jié)果表明：對細菌而言，湖南玉竹總黃酮對金黃色葡萄球菌和靈桿菌抑制作用較強，抑菌圈均達到14mm；各產(chǎn)地玉竹總黃酮對潰瘍病原菌的抑制活性均強，抑菌率達76.2%～88.2%。

6 展望

玉竹是一種藥食同源植物，是常見的一類滋陰藥，隨著人們對玉竹了解的加深，玉竹中有效成分——總黃酮也逐漸被了解認知。近20年來，隨著提取手段和結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)的快速發(fā)展，加快對玉竹中化學(xué)成分的研究，但主要集中于多糖類成分，相對黃酮類成分而言，高效綠色的提取分離技術(shù)亟待進一步的開發(fā)與完善，尤其是分離技術(shù)，目前國內(nèi)還局限在大孔吸附樹脂法。另外，已有的文獻報道黃酮含量測定還主要集中在比色法和色譜法，低成本、簡便快捷的檢測技術(shù)還值得深入開發(fā)。而對于化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究仍有限，高級結(jié)構(gòu)研究還是空白，須進一步對玉竹總黃酮進行結(jié)構(gòu)分析。關(guān)于藥理作用的研究多而不深，且沒有具體闡明作用機理、功能結(jié)構(gòu)及構(gòu)效關(guān)系，因此可將結(jié)構(gòu)分析和藥理活性相結(jié)合全面認識玉竹總黃酮，使其研究朝著整體瞄準、多途徑發(fā)展的方向前進，為玉竹的進一步開發(fā)利用及其質(zhì)量控制提供堅實基礎(chǔ)。