皂莢研究進(jìn)展

張 婷，姜?；郏?祎，張化為，宋小妹，2，鄧 翀，2，3*

（1. 陜西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，陜西咸陽(yáng) 712046；2. 陜西省中藥基礎(chǔ)與新藥研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西咸陽(yáng) 712046；3. 陜西省中藥飲片工程技術(shù)研究中心，陜西咸陽(yáng) 712046）

皂莢為豆科植物皂莢（Gleditsia sinensisLam.）的干燥成熟果實(shí)或不育果實(shí)，味辛、性溫，歸肺、大腸經(jīng)，具有祛痰止咳、殺蟲(chóng)散結(jié)等功效，主要分布于河北、河南、山西、山東、陜西等地。“皂莢”一名首次記載于漢《神農(nóng)本草經(jīng)》：“皂莢，味辛溫，生川谷”，由此，“皂莢”這個(gè)名稱開(kāi)始被廣泛使用［1］。晉《廣志》記載皂莢別名雞棲子［2］。關(guān)于皂莢的藥用，《本草圖經(jīng)》載：“核中白肉，入治肺藥。又炮核取中黃心，嚼餌之，治膈痰吞酸［3］”；另《本草綱目》中記載皂莢用于治風(fēng)熱大腸虛秘、瘡癬及腫毒?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)皂莢中主要含有三萜類皂苷、木脂素類及多糖等多種化學(xué)成分，其中皂苷和多糖類化合物更是有著抗腫瘤、抑菌、抗炎、抗氧化及耐缺氧、保護(hù)心肌缺血和溶血等多重藥理作用。此外，皂莢在古時(shí)候被廣泛應(yīng)用于洗滌衣物，清除污垢，現(xiàn)今在化妝品、食品及藥用輔料等領(lǐng)域的應(yīng)用也日益增多。本研究通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行整理，從皂莢的化學(xué)成分、藥理作用及應(yīng)用展開(kāi)綜述，為后續(xù)皂莢的研究奠定基礎(chǔ)。

1 化學(xué)成分

皂莢莢果中的化學(xué)成分較為豐富，其主要化合物類型為三萜皂苷類、木脂素類及多糖類等其他類化合物。

1.1 三萜皂苷

研究發(fā)現(xiàn)皂莢莢果中皂苷含量較高，其類型主要為齊墩果酸為母核的五環(huán)三萜，其含量在15%～30% 之間，Zhang 等通過(guò)無(wú)畸變極化轉(zhuǎn)移技術(shù)和高分辨質(zhì)譜等多種波譜解析技術(shù)，從皂莢正丁醇部位分離出二十多種已知化學(xué)結(jié)構(gòu)的三萜皂苷［5-11］。主要化合物見(jiàn)表1～2和圖1～3。

圖1 皂莢中齊墩果酸型三萜皂苷類成分的母核結(jié)構(gòu)Fig. 1 Nucleus structures of in oleanolic acid type triterpenes saponins in G. sinensis

表1 皂莢中三萜皂苷類成分Table 1 Triterpenes saponins in G. sinensis

1.2 木脂素

目前從皂莢中分離得到4 種木脂素類化合物，皆屬于雙環(huán)氧型木脂素［10］，具體化合物見(jiàn)表3和圖4。

圖4 皂莢中木脂素類成分的結(jié)構(gòu)Fig. 4 Structures of Lignans in G. sinensis

表3 皂莢中木脂素類成分Table 3 Lignans in G. sinensis

1.3 其他活性成分

除皂苷及木脂素外，皂莢中還含有多糖、有機(jī)酸、鞣質(zhì)、生物堿、黃酮類、蛋白質(zhì)、蠟醇、纖維素及果膠等活性物質(zhì)［11-14］。

琚斯怡等研究發(fā)現(xiàn)皂莢中多糖占比較高，約為32.3%，其多糖膠的主要成分為半乳甘露聚糖［15］；鄧鉍莉等通過(guò)對(duì)皂莢進(jìn)行CO2超臨界流體萃取，從皂莢中鑒定出48種成分，主要成分包括dihydroactinid?iolide、germacrene D、6-aminouracil、3-hexenol、pro?panedioic acid、butyric acid 等［16］；張風(fēng)娟等通過(guò)TCTGC-MS 測(cè)定皂莢中含有1-pentanol、1-octanol、αpinene、β -caryophyllene、benzaldehyde、3-hexenyl hexanoate等揮發(fā)性成分［17］；周力等通過(guò)GC-MS對(duì)皂莢中的揮發(fā)油進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其主要成分為hexanal、（+）-delta-cadinene、germacrene B、alphaselinene、alpha-muurolene、copaene、linalool［18］。具體化合物見(jiàn)表4和圖5。

圖5 皂莢中其他類成分的結(jié)構(gòu)Fig. 5 Structures of other categories in G. sinensis

圖5 皂莢中其他類成分的結(jié)構(gòu)Fig. 5 Structures of other categories in G. sinensis

圖5 皂莢中其他類成分的結(jié)構(gòu)Fig. 5 Structures of other categories in G. sinensis

表4 皂莢中的其他成分Table 4 Other compounds in G. sinensis

2 藥理活性

皂莢的活性成分具有多種藥理作用，研究表明皂莢具有抗腫瘤、治療心血管系統(tǒng)疾病、抑菌、抗炎、抗過(guò)敏及免疫作用、抗氧化作用及耐缺氧作用、祛痰等多種藥用價(jià)值。

2.1 抗腫瘤作用

皂莢具有抗腫瘤活性，常被中醫(yī)用來(lái)治療癌癥的配伍藥，隸屬于抗癌中草藥［19-20］。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)現(xiàn)皂莢的正丁醇提取物有顯著的抗腫瘤作用［21-30］。皂莢皂苷與化療藥物順鉑（Cis-Diamine Dichloroplatinum，CDDP）聯(lián)合對(duì)肺癌作用中發(fā)現(xiàn)，皂莢皂苷使CDDP 抗癌效果增強(qiáng)［31］。將皂莢制成殼聚糖-皂莢皂苷納米微球則呈現(xiàn)出與索拉非尼的協(xié)同增效作用，抗腫瘤效果更為顯著［32］。

皂莢皂苷可通過(guò)終止腫瘤細(xì)胞DNA 合成［32］、阻斷細(xì)胞增殖周期、抑制NF-κB 腫瘤細(xì)胞的活化、或抑制端粒酶活化而發(fā)揮抗腫瘤作用［33-34］。皂莢皂苷對(duì)堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞遷移有明顯的抑制作用，通過(guò)抗血管生成而發(fā)揮抗腫瘤效果［35］。此外，體外研究發(fā)現(xiàn)皂莢總皂苷對(duì)多種實(shí)體瘤和白血病細(xì)胞株具有一定的抑制作用，其抗癌機(jī)制可能是抑制蛋白酶體的類凝乳蛋白酶活性或因其細(xì)胞毒活性，誘導(dǎo)人實(shí)體瘤細(xì)胞凋亡［36］。

2.2 心血管系統(tǒng)作用

2.2.1 抗高血脂及抗動(dòng)脈粥樣硬化作用

皂莢具有降血脂及抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。其乙醇提取物可抑制脂肪生成并減少DNA 合成相關(guān)蛋白的表達(dá)，下調(diào)成脂相關(guān)轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的表達(dá)，抑制脂肪的形成［37］。皂莢水提物可顯著降低血清、主動(dòng)脈和肝臟的脂質(zhì)水平，改善主動(dòng)脈功能并重塑主動(dòng)脈，預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化［38］。

2.2.2 抗心肌缺血

皂莢皂苷對(duì)心肌細(xì)胞能起到保護(hù)作用，緩解心肌細(xì)胞受到的損傷。當(dāng)發(fā)生急性心肌梗死時(shí)，心肌細(xì)胞中的心肌酶含量會(huì)增多，進(jìn)而造成心肌損傷［39］。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，皂莢皂苷可減少心肌酶釋放，緩解心肌損傷程度，對(duì)急性心肌缺血起到明顯的防治作用［40］。

通過(guò)動(dòng)物模型評(píng)價(jià)皂莢的抗心肌缺血藥理活性，確定其主要抗心肌缺血成分為刺囊酸及齊墩果酸，刺囊酸抗心肌缺血作用與增強(qiáng)心肌耐缺氧能力、保護(hù)心肌細(xì)胞、抗氧化及抑制細(xì)胞凋亡有關(guān)［41］。

2.3 抑菌作用

圖2 皂莢中齊墩果酸型三萜皂苷類成分的取代基結(jié)構(gòu)Fig. 2 Substituent structures of oleanolic acid type triterpenes saponins in G. sinensis

表2 皂莢中齊墩果酸型三萜皂苷類成分的結(jié)構(gòu)Table 2 Structures of oleanolic acid type triterpenes saponins in G. sinensis

圖3 皂莢中齊墩果酸型三萜皂苷類成分的結(jié)構(gòu)Fig. 3 Structures of oleanolic acid type triterpenes saponins in G. sinensis

皂莢皂苷和多糖對(duì)微生物都有一定抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)，皂苷及多糖對(duì)大腸桿菌、綠膿桿菌、沙門(mén)腸桿菌、白色念珠菌及金黃色葡萄球菌等多種微生物可以起到抑制作用［42］。然而不同成分對(duì)不同微生物抑制效果有差異，皂莢多糖對(duì)G+（革蘭氏陽(yáng)性菌）抑制效果相對(duì)較好［43］；皂苷的抑菌活性為：解脲支原體＞大腸枯草芽孢桿菌和HIV-1＞白色念珠菌和金黃色葡萄球菌［44］；而揮發(fā)性成分則對(duì)真菌具有明顯的抑制作用，對(duì)放線菌呈現(xiàn)低濃度促進(jìn)其生長(zhǎng)，高濃度呈抑制狀態(tài)的雙重作用［17］。

2.4 抗炎作用

皂莢皂苷可以抑制NO 等炎癥因子的釋放，緩解多種炎癥癥狀［36］。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，皂莢總皂苷可顯著抑制小鼠耳及耳廓腫脹、大鼠足跖腫脹和小鼠腹腔毛細(xì)血管及大鼠棉球慢性肉芽腫增生等多種炎癥癥狀［34］。

體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其皂苷可通過(guò)抑制炎癥因子組胺的釋放，既抑制炎癥早期的水腫和滲出，又可抑制炎癥晚期的肉芽組織形成［45］。此外，皂莢可在不影響NF-κB 活性的情況下激活抗炎因子Nrf2來(lái)抑制急性肺損傷引起的的肺部炎癥［46-47］。

2.5 抗過(guò)敏及免疫作用

皂莢可影響過(guò)敏性介質(zhì)或免疫過(guò)程，來(lái)發(fā)揮抗過(guò)敏作用。皂莢正丁醇部位能夠降低鼻粘膜對(duì)組胺的敏感性和血清NO 水平，對(duì)過(guò)敏性鼻炎癥狀均有明顯治療作用［48］。皂莢70% 乙醇提取物對(duì)小鼠過(guò)敏性休克、大鼠被動(dòng)皮膚過(guò)敏反應(yīng)均有效果：一方面通過(guò)穩(wěn)定肥大細(xì)胞膜、減少過(guò)敏介質(zhì)釋放以及直接對(duì)抗過(guò)敏介質(zhì)的作用，發(fā)揮抗速發(fā)型過(guò)敏反應(yīng)的作用［45］；另一方面，通過(guò)抑制抗原致敏階段T淋巴細(xì)胞的增殖、分化以及效應(yīng)階段巨噬細(xì)胞的活化，發(fā)揮抗遲發(fā)型超敏反應(yīng)作用［36］。

皂苷能抑制體液免疫和細(xì)胞免疫應(yīng)答，降低小鼠血清溶血素水平，抑制小鼠遲發(fā)型足腫脹［34］。此外，在中醫(yī)臨床上，有文獻(xiàn)報(bào)道將皂莢粉末與食醋調(diào)和成膏，敷于雙側(cè)鼻旁迎香穴，用于治療過(guò)敏性鼻炎，療效顯著［49］。

2.6 抗氧化作用及耐缺氧作用

氧化會(huì)加速機(jī)體的衰老，或可能引發(fā)炎癥從而影響機(jī)體的生理功能，研究發(fā)現(xiàn)皂莢多糖具有一定的抗氧化能力［50-51］。通過(guò)體外抗氧化活性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)皂莢多糖對(duì)羥基自由基和超氧陰離子都有較強(qiáng)的清除力，其抗氧化活性與醇沉的濃度及相對(duì)分子量密切相關(guān)［52-53］。

常壓耐缺氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，皂莢正丁醇部位與水部位提取物均能增強(qiáng)機(jī)體耐缺氧能力，改善腦缺氧或心肌缺血，顯著延長(zhǎng)小鼠在常壓缺氧狀況下的存活時(shí)間［54］。

2.7 祛痰作用

2020 版《中國(guó)藥典》中記載皂莢有祛痰開(kāi)竅，散結(jié)消腫之功效［55］，傳統(tǒng)中藥古方中也將皂莢應(yīng)用于祛痰。祛痰試驗(yàn)結(jié)果表明，皂莢的正丁醇部位、水溶物部位、石油醚部位、乙醚部位、鹽酸氨溴索陽(yáng)性對(duì)照部位均可使呼吸道黏膜排出的酚紅增加，正丁醇部位的作用相對(duì)更強(qiáng)［54］。

2.8 其他作用

除上述藥理作用外，中醫(yī)臨床上，將皂莢廣泛運(yùn)用于中風(fēng)閉證、癲癇、癔癥、中風(fēng)后便秘、中風(fēng)后肺炎、中風(fēng)后吞咽障礙、偏頭痛、血管神經(jīng)性頭痛等系列腦病治療［56-57］，同時(shí)皂莢皂苷可抑制由于人類免疫缺乏而導(dǎo)致的病毒復(fù)制的作用［58］。

3 皂莢的應(yīng)用

3.1 化妝品領(lǐng)域

隨著綠色環(huán)保的提倡，皂莢受到了大眾的廣泛關(guān)注和研究。皂莢皂苷對(duì)皮膚溫和無(wú)刺激，且具有一定的表面活性和良好的洗滌去污能力，并且容易發(fā)生生物降解，可作天然的清潔劑?！侗静菥V目》中記載：可將皂莢制成丸劑，用以去污除垢［4］。皂莢皂苷具有殺菌去屑、可滋養(yǎng)發(fā)質(zhì)、使頭發(fā)烏黑潤(rùn)澤［59］，市面上多數(shù)去屑洗發(fā)水中都含有皂莢皂苷成分［60］。

3.2 食品領(lǐng)域

皂莢豆膠可增強(qiáng)食物的滑溜和糯性口感，并減緩食物的融化速度，因此可用作冰淇淋的穩(wěn)定劑［61-62］，又因其能夠使食物的水分稠化，可作為增稠劑，在罐裝食品生產(chǎn)中控制罐裝時(shí)罐液的黏度［63］。將其按一定比例添加到面粉中，能夠提高面粉的彈性，增強(qiáng)面粉的品質(zhì)，多用于掛面、方便面和面包的生產(chǎn)中［64］。此外，在飲料及乳制品的生產(chǎn)中，皂莢豆膠既能增強(qiáng)產(chǎn)品的滑膩口感，又可以避免產(chǎn)品的分層和沉淀。

3.3 藥用輔料

皂莢莢果中所含的瓜爾膠、蝗蟲(chóng)膠、塔拉膠，在制藥技術(shù)的方面有很好的前景［65］。其中瓜爾半乳甘露聚糖經(jīng)過(guò)純化，可改變其理化性質(zhì)并提高其粘度、水化率等流變性，純化后的瓜爾半乳甘露聚糖制成的藥物劑型凝膠完整性更強(qiáng)且不依賴于攪拌速度，同時(shí)可改善片劑的硬度，具有廣泛的用途［66］。

3.4 其他領(lǐng)域

皂莢莢果中的三萜類皂苷在電鍍行業(yè)可以用來(lái)清洗待鍍金屬；在服裝行業(yè)，可以用來(lái)洗滌絲綢，可以與多種表面活性劑進(jìn)行復(fù)配，以增強(qiáng)其洗滌效果；也可用作輕質(zhì)混凝土的起泡劑，配制泡沫滅火劑等［67］。

4 總結(jié)與展望

經(jīng)整理文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)針對(duì)皂莢化學(xué)成分的研究主要集中在皂苷，其藥理評(píng)價(jià)方面的研究主要集中在抗腫瘤、抑菌、抗炎、抗氧化及耐缺氧、保護(hù)心血管等；皂莢中的木脂素、黃酮和生物堿等其他成分的活性研究相對(duì)較少。而皂莢的傳統(tǒng)功效為祛風(fēng)痰，除濕毒，殺蟲(chóng)，現(xiàn)代研究針對(duì)祛痰止咳、殺蟲(chóng)散結(jié)的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制較少，研究工作者應(yīng)該從祛風(fēng)痰，除濕毒，殺蟲(chóng)的傳統(tǒng)功效入手，探討皂莢的藥用價(jià)值。