黃芩的成分及作用研究進展*

吳若彤，呂道飛，許 鋒，顏 健，袁文兵，陳 忻

(佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，廣東 佛山 528000)

黃芩，又叫山茶根，是唇形科黃芩屬多年生草本根植物，主要分布于我國東北和內(nèi)蒙中東部。黃芩的主要成分有黃酮類，萜類化合物和多糖等，還富含許多微量元素，如鐵、銅和鋅等，其最早記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》中。在現(xiàn)今的應(yīng)用中，黃芩以清熱、抗病毒、消炎和抗氧化等作用顯著。近年來，對于黃芩的研究開發(fā)力度日漸增強，本文將簡要介紹黃芩的化學(xué)成分并對其應(yīng)用研究進行綜述，為其在日后的開發(fā)應(yīng)用研究提供參考。

1 黃芩的化學(xué)成分

1.1 黃酮及黃酮苷類

黃芩中的主要活性成分是黃芩素、漢黃芩素、黃芩苷及漢黃芩苷等黃酮類物質(zhì)。黃酮類化合物，泛指兩個苯環(huán)通過三個碳原子相互連接而成的一系列化合物的總稱。李峰等指出黃芩中的黃酮類具有抗氧化和清除自由基的功效，同時還能有效吸收紫外線，而黃芩的提取物黃芩素和黃芩苷也同樣具有清除自由基和減少自由基的生成的功效[1]。故日后可以加大黃芩在護膚品領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用力度。

1.2 多糖類

多糖是由10個以上單糖經(jīng)糖苷鍵結(jié)合起來的糖鏈。朱鶴云等用紫外分光光度法測定黃芩中多糖含量，測得其中多糖的平均含量為12.8%，平均回收率為99%[2]。孫洋等采用硫酸苯酚等材料檢測黃芩炮制品，通過分光光度法進行分析，結(jié)果表明不同黃芩炮制品中多糖含量不同，變化趨勢也具有差異。含多糖量最少的是灰黃芩，含量為5%左右，含量最多的是炒黃芩，含量可達12%以上[3]。因此，可表明不同產(chǎn)地及不同種類的黃芩所含多糖含量不盡相同。

1.3 揮發(fā)油和微量元素等其他成分

陳欣等采用水蒸氣蒸餾法提取分離得到并鑒定出54個成分，占揮發(fā)油總質(zhì)量的90.42%，主要成分是：10S,11S-雪松醛-3(12),4-戊二烯(15.3%)、石竹烯(7.92%)、鄰苯二甲酸單乙基己基酯(6.99%)和4-乙烯基-2-甲氧基苯酚(6.54%)[4]。宋雙紅等采用共水蒸餾法分別提取黃芩花、莖葉、根和種子揮發(fā)油含量的差異，結(jié)果顯示，從花中鑒定出 53種化合物，根中鑒定出39種化合物，莖葉中鑒定出48種化合物，種子種鑒定出32種化合物[5]。李化等[6]采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法分別測定10批不同產(chǎn)地的黃芩，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黃芩中含有Ca、Mg、Cu、Zn、Fe和Mn，并且Mg的含量最高。

2 黃芩中成分的提取

2.1 黃酮類成分的提取

目前對于黃芩中黃酮類成分的提取的普遍溶劑有水、醇類和和離子液體。選取水作為溶劑，成本低，產(chǎn)品純度高，可適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。高鵬等選取水作為溶劑，采取單因素結(jié)合正交試驗設(shè)計法優(yōu)化黃芩中黃芩苷的水化提取工藝，結(jié)果表明最佳提取工藝為10+5倍藥材量的沸水提取兩次，時間分別為60 min和30 min，在此條件下黃芩苷提取率為15.08%，純度為84.58%[7]。選取醇類為溶劑，結(jié)合其他輔助方法，有助于產(chǎn)率的提高。蘇煥鑫等采用超聲輔助乙醇回流法，對黃芩中總黃酮的提取方法進行了改良。采用回流提取法，通過對沸點不高的乙醇對總黃酮展開高效提取，得到最佳工藝為乙醇濃度為60%、料液比為1:30(g:mL)、浸提溫度60 ℃、回流時間1.5 h、超聲時間40 min[8]。李杰等[9]以氯化膽堿-乳酸組成的低共熔溶劑為提取介質(zhì)，采用超聲輔助提取黃芩中3種黃酮成分-黃芩苷、漢黃芩苷和黃芩素，并且得出最佳提取條件為超聲時間15 min、含水量18%、料液比23 mL/g、該條件下3中提取物總得率為224 mg/g。由于對產(chǎn)率要求的進一步提高，研究學(xué)者們紛紛對提取工藝進行改良。朱溶月等[10]比較了低共溶劑與乙醇作為溶劑提取黃芩中總黃酮，分別以氯化膽堿-乳酸(摩爾比為1:2)或65%乙醇作為溶劑提取黃芩藥材，結(jié)果表明，低共溶劑和乙醇提取液中總黃酮含量分別為(12.64±0.86)mg·g-1和(0.19±0.07)mg·g-1，足以表明低共溶劑對黃芩總黃酮提取效率優(yōu)于乙醇，且能改善提取物的溶解和溶出性能。復(fù)合提取法也漸漸進入研究學(xué)者們的研究熱點。王欣[11]探討了水提取(WRE)、單一乙醇回流提取(ERE)、氧化石墨烯-水提取(GWRE)、纖維素酶-乙醇協(xié)同提取(CERE)、氧化石墨烯-乙醇協(xié)同提取(GERE)對黃芩中總黃酮提取的影響，結(jié)果表明，CERE及GERE是較佳的提取方法。

2.2 多糖的提取

黃芩中多糖的提取方法主要有水提醇沉法、微波提取法及超聲波提取法。李平等[12]對上述三種方法進行實驗比較，尋找最佳提取方法。結(jié)果表明，微波提取法的得率最高為7.26%。

楊波等采用超聲輔助法多黃芩中多糖進行提取，通過單因素結(jié)合正交試驗對提取工藝進行優(yōu)化設(shè)計，由實驗結(jié)果可得在超聲溫度為60 ℃，超聲時間為30 min，料液比為1:20的條件下，黃芩多糖的提取率為3.67%[13]。何強等[14]對黃芩多糖提取方法進行改進，提出采用超聲-熱水浸提法對黃芩里的多糖進行提取，并與普通的索氏提取法、超聲提取法、回流提取法和微波提取法等方法進行比較。結(jié)果表明，超聲-熱水浸提法得到的多糖產(chǎn)率最高，為13.45%。

2.3 揮發(fā)油和微量元素等其他成分的提取

賈貴華等[15]采用超聲波法提取黃芩中揮發(fā)油，并對工藝條件進行優(yōu)化，得到最佳工藝，超聲時間50 min，料液比1:20，提取功率為70 W。羅蘭等[16]利用響應(yīng)面法對藥對柴胡-黃芩揮發(fā)油的提取工藝進行優(yōu)化，實驗表明，最佳工藝提取時間為9.7 h，料液比為8.27倍，藥材粒度40目。

3 黃芩的作用

3.1 抗菌作用

黃芩中的化學(xué)成分如黃芩苷和黃芩素，都有一定的抗菌抑菌作用。白猛等實驗證實了樂東黃芩有一定的抗菌活性，對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌、副溶血弧菌、溶藻弧菌都有一定的抗菌作用[17]。張春輝等[18]證實黃芩中的主要成分黃芩苷和黃芩素對金黃色葡萄球菌和大腸埃希菌都有一定的抗菌活性。

3.2 抗腫瘤作用

劉潔等[19]分離純化出海南黃芩中的黃酮類化合物漢黃芩素，并采用腫瘤肺癌、肝癌、宮頸癌細胞，利用MTT法(噻唑藍比色法)測定漢黃芩素的細胞毒活性，結(jié)果表明，漢黃芩素有很強的抗腫瘤活性。研究表明，黃芩中的黃芩苷可以通過 P-JNK蛋白、t-JNK蛋白、Foxo1蛋白和BIM蛋白信號通路抑制胰腺癌SW1990(人胰腺腺癌細胞)增殖生長，促進其凋亡[20]。

3.3 心臟保護作用

呂愛婷等[21]采用黃芩莖葉中的有效成分黃芩莖葉黃酮，通過輔助性T細胞17/調(diào)節(jié)性T細胞平衡對病毒性心肌炎小鼠的保護作用，結(jié)論表明黃芩莖葉黃酮能夠通過影響輔助性T細胞/調(diào)節(jié)性T細胞免疫平衡，緩解病毒性心肌炎小鼠的心功能，并且降低炎癥反應(yīng)。劉萍等[22]通過實驗證明黃芩中的黃芩苷通過恢復(fù)心電圖改變，逆轉(zhuǎn)心臟病理學(xué)改變，降低心肌酶、乳酸脫氫酶的水平來實現(xiàn)對心肌缺血再灌注損傷的保護機制，證實黃芩苷有心臟保護作用。

3.4 增強免疫作用

梁英等[23]探究黃芩中的多糖的免疫調(diào)節(jié)活性，通過對小鼠的實驗，檢測小鼠血清免疫球蛋白的含量、補體C3、C4的含量和溶菌酶的活性，實驗證實其能增加小鼠中免疫球蛋白的含量，增加血清中溶菌酶的活性，證明具有增加機體的免疫功能作用，增強小鼠的體液免疫，激活提高其非特異性免疫反應(yīng)。由此可以認為黃芩可以增強免疫作用。

3.5 抗氧化作用

黃芩中含有多糖，多糖具有一定的抗氧化效果。金迪等[24]從還原力、清除DPPH自由基、超氧陰離子自由基和羥基自由基4個方面研究其體外抗氧化活性，結(jié)果表明，黃芩多糖具有一定的體外抗氧化能力。

3.6 防曬作用

黃芩中的黃酮類化合物對紫外線吸收能力較強，故黃芩也可應(yīng)用于防曬領(lǐng)域。徐陞梅等[25]用黃芩復(fù)合菊花制備防曬劑，并用紫外可見分光光度測定其防曬性能，并表明其具有高效的防曬效果。

4 結(jié) 語

黃芩作為一種常見中醫(yī)在我國已有幾千年歷史，近幾年來，隨著國內(nèi)外專家學(xué)者們對黃芩的研究不斷深入，黃芩的更多隱藏功能也不斷被挖掘出來。本文主要綜述了黃芩的化學(xué)成分、相關(guān)成分的提取方式及其作用特性，為日后黃芩的深入研究提供一定的理論支持，并期望其能被深入挖掘出更多作用。