黃芩的化學成分及藥理作用

龔發(fā)萍，鄭鳴

作者單位： 361004 福建省廈門市中醫(yī)院藥學部

黃芩別名山茶根、土金茶根，是唇形科黃芩屬多年生草本植物，在我國分布廣泛，其中吉林省是黃芩的主要產(chǎn)地之一，最早有關黃芩的記錄是《神農(nóng)本草經(jīng)》。黃芩具有顯著的涼血、清熱、解毒等功效，歸肺心肝、大腸經(jīng)。黃芩在臨床上也可與其他藥物聯(lián)用，如半夏瀉心湯、黃芩湯、小柴胡湯等，對加快患者的臨床癥狀改善具有重要意義。近年來，伴隨著中醫(yī)的不斷發(fā)展，各類中藥的藥理作用逐漸成為現(xiàn)代藥理學研究的重點。黃芩為一種常用中藥，本文旨在分析其化學成分及藥理作用。

1 化學成分

1.1 多糖類成分 多糖類成分是黃芩的主要化學成分，如黃芩粗多糖等。這類成分主要由單糖鏈接構(gòu)成。采用不同方法炮制黃芩多糖含量存在差異。其中，炒黃芩中的多糖含量高于炭黃芩。

1.2 黃酮及黃酮苷類成分 黃芩中的黃酮及黃酮苷類成分有130余種，常見的化學成分包含黃芩素、查爾酮及二氫黃酮等[1]。這類化學成分與黃芩的瀉火清熱等功能存在密切關聯(lián)。

1.3 揮發(fā)油成分 與其他中藥類似，黃芩也含有揮發(fā)油，其相對含量水平高于1%。從黃芩中揮發(fā)油成分的構(gòu)成來看，其中異戊二烯、苯二酸及廣藿香烯的相對含量占比較高。

1.4 其他成分 黃芩的構(gòu)成相對復雜，除上述化學成分外，還包含氨基酸、微量元素及淀粉等[2]。黃芩中的氨基酸有10多種，苯丙氨酸及天冬酰胺相對含量較高；而黃芩中的微量元素則包含鋅、鐵等多種類型。黃芩化學成分構(gòu)成的復雜性，為其豐富的藥理作用奠定良好基礎。

2 藥理作用

2.1 抗疲勞 黃芩具有一定的抗疲勞作用。在黃芩的化學成分中，發(fā)揮抗疲勞作用的活性成分以黃芩粗多糖為主。馬爽[3]細化闡述了黃芩粗多糖對小鼠疲勞的影響，結(jié)果提示，黃芩粗多糖可增強小鼠血清乳酸脫氫酶活性，增加肌糖原及肝糖原水平，延長負重游泳時間，抗疲勞效果顯著。

2.2 抗菌作用 近年來，黃芩的現(xiàn)代藥理學研究取得了良好的進展，中藥被證實具有良好的抗菌作用。黃芩對多種細菌、病毒均有良好的滅活作用[4]。黃芩中的有效成分可經(jīng)降低柯薩奇病毒活性這一途徑，發(fā)揮良好的抗病毒功效。黃芩的抗菌譜較廣，可對包含大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等細菌在內(nèi)的十余種細菌，形成良好的抗菌作用。上述功效為黃芩在臨床治療中的運用奠定基礎。

2.3 抗炎作用 抗炎作用也是黃芩的主要藥理作用之一。黃芩中的黃芩苷、黃芩素等可直接調(diào)整線粒體的凋亡途徑，并對活化的B細胞、T細胞具有加快凋亡的效果，這是黃芩發(fā)揮抗炎、解痙清熱作用的關鍵?，F(xiàn)代研究認為，黃芩素可抑制炎性遞質(zhì)前列腺素E2(PGE2)、NO的凋亡，改善環(huán)氧化物酶-2(COX-2)蛋白表達水平，且藥物濃度越高，抗炎效果越理想。董春桃[5]在120例急性濕疹患者的研究中探討了黃芩的抗炎價值：給予對照組、治療組常規(guī)治療，治療組加用黃芩外用治療，結(jié)果提示，治療組皮損消失時間(5.5±1.1)d及總有效率96.7%，均優(yōu)于對照組(P<0.05)。表明黃芩具有顯著的抗炎、抗變態(tài)反應作用。郭小群[6]的研究也得到類似的結(jié)論。

2.4 心腦血管保護作用 隨著臨床關于黃芩藥理作用研究的不斷深入，黃芩的心腦血管保護作用逐漸被挖掘出來。在黃芩化學成分中，黃芩素、總黃酮等成分均具備保護心腦血管作用。其中，黃芩素可維持心臟心肌細胞的功能，使其免受病理機制的影響，這類化學成分在改善細胞缺血方面具有一定的優(yōu)勢。而總黃酮發(fā)揮保護心腦血管作用的機制則為：這種活性成分可于較短時間內(nèi)修復血管堵塞，實現(xiàn)血管再通，而隨著大微血管循環(huán)再通量的提高，通暢的大微血管有助于促使患者恢復血腦脊液的正常屏障功能，為腦水腫、神經(jīng)損傷等病變的修復及預防提供良好的支持。此外，黃酮則可通過對機體血管的直接作用，保護血液循環(huán)及神經(jīng)功能，預防腦脊液屏障、海馬區(qū)微血管等神經(jīng)功能部位關鍵區(qū)受損。劉玉宏等[7]在研究中探討了黃芩苷對腦缺血疾病的藥理機制、通路，腦缺血模型小鼠的研究證實，黃芩苷可調(diào)控G蛋白信號、A2A，且參與信號通路TNFR1的調(diào)控機制，可經(jīng)抗凋亡機制，對腦缺血疾病形成腦保護作用。除此之外，漢黃芩素也可改善甘油二酯等物質(zhì)的聚集效應，緩解蛋白激酶C磷酸化進程，抑制因脂毒性誘導的血管平滑肌細胞死亡，緩解動脈粥樣硬化進程，改善患者臨床癥狀。

2.5 增強免疫功能 免疫機制是機體的主要功能之一，與多種疾病存在密切關聯(lián)。黃芩具有良好的增強機體免疫功能作用。劉瑋等[8]的研究探討了黃芩素對小鼠免疫功能的影響，結(jié)果顯示，給予小鼠注射黃芩素100 mg/kg，可活化T細胞，增強免疫功能。分析黃芩改善免疫功能的藥理機制為：經(jīng)灌胃途徑使用黃芩素后，可引發(fā)小鼠TNF-α及IL-2表達上調(diào)，受到這兩種細胞因子(CD4+T細胞)表達水平變化的影響，引發(fā)CD8+T細胞因子(IFN-γ及TNF-α)表達水平的變化。持續(xù)經(jīng)灌胃途徑給予小鼠補充黃芩素，對T細胞因子表達機制的影響不斷深入，進而形成良好的增強免疫功能作用。侯阿美等[9]探討了黃芩對類風濕性關節(jié)炎(RA)患者免疫炎性反應指標的影響，分別給予對照組、實驗組RA患者常規(guī)中藥治療、中藥治療+黃芩清熱除痹膠囊治療，結(jié)果提示，實驗組治療前后血紅蛋白濃度差值(3.25±9.50)g/L、超敏C-反應蛋白差值(-22.47±35.10)mg/L、紅細胞沉降率差值(-16.10±25.13)mm/h均優(yōu)于對照組(P<0.05)。上述結(jié)果提示，黃芩在糾正免疫炎性反應、氧化應激狀態(tài)等方面具有一定優(yōu)勢。分析黃芩清熱除痹膠囊增強RA患者免疫功能的原因為：RA患者口服后，黃芩中的黃芩苷、黃芩素成分可提升患者的毛細血管通透性水平，并緩解其炎性反應滲出腫脹狀況，隨著上述作用的發(fā)揮，RA患者的一系列癥狀可逐漸改善。

2.6 抗腫瘤作用 現(xiàn)代藥理學研究表明，黃芩具有抗腫瘤作用。其中，黃芩苷、漢黃芩素等是黃芩發(fā)揮抗腫瘤作用的主要活性成分。這類活性成分可對腫瘤增殖、生長等機制產(chǎn)生抑制作用。劉潔等[10]將海南黃芩作為研究重點，經(jīng)MTT法鑒定海南黃芩中漢黃芩素對宮頸癌細胞、肺癌等的細胞毒活性，給予移植荷瘤小鼠灌胃海南漢黃芩素1周后，這種化學成分對小鼠A549及HepG2等細胞活性具有顯著抑制作用，提示這類活性成分的抗腫瘤活性較強，可為黃芩在抗腫瘤治療中的運用提供支持。陳黨輝等[11]也認可了黃芩素的抗腫瘤作用，可從黃芩素結(jié)構(gòu)方面入手，分別借助mannich反應、酰基化反應，于黃芩素8位、7位引入胺亞甲基、疏水性基團，結(jié)果顯示，經(jīng)上述結(jié)構(gòu)修飾處理后，黃芩素的抗腫瘤活性明顯提升。

2.7 抗器官纖維化的作用 現(xiàn)代醫(yī)學研究顯示，人體多種組織均存在纖維化病變的風險，其中較常見的就是纖維結(jié)締組織增長及器官的實質(zhì)性細胞減少等，隨著疾病的發(fā)展，患者各期間功能結(jié)構(gòu)破壞、衰退越來越嚴重。而在對人體組織纖維化的病因調(diào)查后，大部分醫(yī)學研究證實細胞外基質(zhì)過度沉積與重構(gòu)是發(fā)病的重要原因，因此在臨床治療上，需將改善細胞外基質(zhì)的沉積、重構(gòu)作為重點內(nèi)容。根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學研究顯示，黃芩中的黃芩素、黃芩苷等在抗器官纖維化中發(fā)揮重要作用，其中黃芩水煎液可顯著緩解大鼠肝臟纖維化進程，這可能與黃芩自身的抗氧化能力存在相關性。也有學者研究發(fā)現(xiàn)，黃芩苷可通過增加細胞抗氧化性能、抑制炎性反應等效果實現(xiàn)抗器官纖維化的進程。除此之外，黃芩苷對肝臟與肺部的纖維細胞有直接抑制效果，并且抑制效果與藥物濃度之間存在相關性，證明黃芩苷可降低FN表達抑制組織的纖維化病變過程[12]。除此之外，黃芩苷也可減少α-SMA表達，延緩疾病發(fā)展，并在生物體內(nèi)的水解反應做轉(zhuǎn)化，抑制器官纖維化發(fā)生、發(fā)展的進程。

2.8 神經(jīng)功能保護作用 黃芩對保護人體的神經(jīng)功能具有重要意義，其中黃芩水的提取物可顯著改善腦出血大鼠的血腦屏障損傷，并加快因血腦屏障損傷造成的腦創(chuàng)傷功能恢復。其中的作用機制可能為：黃芩素可改善生物體內(nèi)的谷氨酸(Glu)與氨基丁酸(GABA)的代謝平衡，并阻斷細胞色素氧化酶亞基在丘腦核上的表達，抑制Glu的表達，誘導胞內(nèi)鈣增長表達。因此在接受黃芩治療后，可緩解肌肉震顫，并緩解因震顫主導的原發(fā)性帕金森病變。同時E46為核突出蛋白的突變位點，與路易體癡呆、家族性帕金森病之間存在相關性，而黃芩素可顯著改善此類患者的臨床癥狀，抑制神經(jīng)細胞PC12線粒體去極化、改善蛋白酶體水平，控制E46K突變位點的聚集情況，消除細胞毒性，因此目前黃芩有望成為治療帕金森病的主要藥物[13]。除此之外，黃芩苷也可優(yōu)化中樞神經(jīng)系統(tǒng)的活動，對癲癇等造成的腦損傷具有良好的保護作用，加快神經(jīng)分化，刺激腦神經(jīng)功能恢復。除此之外，黃芩苷可控制PGE2受體的釋放，抑制COX-2表達，進而改善腦缺血問題；漢黃芩素也有助于加快神經(jīng)前體細胞的分化作用，加快神經(jīng)大腦損傷修復；也有助于改善小膠質(zhì)細胞誘導的神經(jīng)退行性疾病，組織PDZ與iNOS的結(jié)合，進而發(fā)揮保護人體腦神經(jīng)的功能。

2.9 黃芩對腸道菌群的影響 黃芩可直接影響人的腸道菌群，其中大量研究發(fā)現(xiàn)，黃芩苷可改善小鼠血清IL-6與TNF-α含量，并調(diào)整腸道內(nèi)各種微生物的含量與種類。除此之外，黃芩苷也具有保護腸道上皮細胞損傷的功能，改善腸道黏膜結(jié)構(gòu)，緩解消化系統(tǒng)毒素及脂多糖等造成的損傷。黃芩苷也可能優(yōu)化腸道菌群的結(jié)構(gòu)，抑制某些細菌增殖，恢復正常菌群種類的平衡，在加快腸道炎性反應改善的同時，消除病痛。

2.10 預防、治療糖尿病的功能 目前隨著社會人口老齡化等因素影響，糖尿病的發(fā)病率逐年升高，而針對傳統(tǒng)西藥治療的諸多不足，中藥成為提高糖尿病患者生活質(zhì)量的新方向，而黃芩則成為預防、治療糖尿病的常見藥物。其中黃芩素可激活P38通路，改善糖尿病周圍神經(jīng)病變的進程，降低糖尿病對人體相關組織的侵害，改善臨床癥狀?，F(xiàn)代藥理學研究顯示，黃芩苷具有良好的抗氧化防御機制，可顯著增強人體谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)活性，降低三酰甘油與總膽固醇水平，改善人體血糖。動物學研究發(fā)現(xiàn)，大鼠在接受黃芩苷治療后，其炎性標記物及心臟組織學觀察結(jié)果顯示，大鼠的心血管疾病危險情況顯著改善，表明黃芩苷在防治高血糖中發(fā)揮重要作用，并可降低糖尿病患者心血管疾病、氧化應激反應的發(fā)生率，保障患者安全。同時漢黃芩素可激活腺苷酸化酶蛋白激酶(AMPK)通路，強化氧化酶增殖受體與脂聯(lián)素的表達，達到促進葡萄糖代謝的功能。而從現(xiàn)有的藥物研究也可發(fā)現(xiàn)，黃芩與黃連的聯(lián)合用藥可改善大鼠血漿胰島素水平，改善大鼠用餐后的血糖水平與糖尿病情況，因此認為黃芩在糖尿病的防治與治療中發(fā)揮重要作用。

3 小 結(jié)

黃芩是目前臨床上常見的清熱解毒中藥，主要產(chǎn)于我國北方地區(qū)，如甘肅、黑龍江、遼寧、河北等，其根部入藥，味苦、性寒，具有止血、瀉火解毒、清熱燥濕的功能，在治療上呼吸道感染、熱病、濕熱黃疸、肺炎等病癥中發(fā)揮重要作用，具有廣泛的應用前景，《本草綱目》中有關于黃芩的記載：“治風熱濕熱頭疼，奔豚熱痛，火咳肺痿喉腥，諸失血”。黃芩的主要成分為黃酮類化合物，其主要成分包括漢黃芩素、黃芩素、黃芩苷等被證實具有廣泛的藥理活性，是很多疾病臨床治療的突破口。現(xiàn)代研究證明，黃芩不僅具有傳統(tǒng)意義上的保肝、抗病毒、抗菌等作用，近些年關于黃芩的藥理作用研究逐漸成為醫(yī)學界研究的重點內(nèi)容，包括心血管保護、抗腫瘤、抗氧化等，成為醫(yī)學、制藥研究的新方向，并且與其他藥物相比，黃芩的毒性更低、藥效理想等優(yōu)勢，得到相關人員的廣泛關注，相關藥物陸續(xù)推出，如黃芩苷注射液、黃芩苷片等，在臨床上得到廣泛應用[14]。而實際上，黃芩的活性成分種類繁多，除了目前已經(jīng)被廣泛開發(fā)的黃芩苷、黃芩素之外，木蝴蝶素A-7-葡萄糖醛酸苷等物質(zhì)也被認為是黃芩中的重要組成部分，將會成為未來醫(yī)學研究的重要方向，隨著醫(yī)學界對黃芩研究的不斷深入，各種藥物的開發(fā)還將會越來越廣泛，滿足臨床治療需求。

綜上所述，黃芩的化學成分較多，且具有良好的藥理作用。隨著黃芩化學成分構(gòu)成及作用研究的不斷深入，黃芩的保護心腦血管、抗腫瘤、抗菌抗炎等作用，逐漸開始被用于各類疾病患者的治療中。為進一步發(fā)揮黃芩的價值，應在進一步挖掘黃芩化學成分構(gòu)成及藥理作用的基礎上，加強黃芩的推廣應用。