甘草化學(xué)成分及生物活性研究進(jìn)展*

韓維維，方東軍，李陸軍，劉 巖

（黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150040）

甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch），又名甜草根、粉草、棒草，為豆科植物甘草、脹果甘草（Glycyrrhiza inflata Bat.）或光果甘草（Glycyrrhiza glabraL.）的根或莖[1]。多年生草本，喜光喜燥，根及根狀莖粗狀，呈圓柱形，褐色，質(zhì)堅(jiān)實(shí)，斷面略顯纖維性，中部有髓，內(nèi)部淡黃色，味甜。莖多枝，高30～120cm，可見白或褐色絨毛，花期6～8 月，果期7～10 月。甘草味甘，平，入心、肺、脾、胃經(jīng)，主補(bǔ)脾益氣，清熱解毒，祛痰止咳，緩急止痛，調(diào)和諸藥，以用于清熱燥濕、瀉火解毒之功[2]。需要注意的是，正如《本草經(jīng)集注》記載所言：“干漆、苦參為之使。惡遠(yuǎn)志。反大戟、芫花、甘遂、海藻四物。”且實(shí)證中滿腹脹亦忌服。甘草不僅被應(yīng)用于醫(yī)藥方向，在日常飲食中也廣泛存在，且深受人們喜愛，故對(duì)甘草化學(xué)成分及其活性的研究亦越來越深入?，F(xiàn)已有研究表明，甘草主要具有三萜皂苷類化合物、黃酮類化合物、香豆素類化合物、氨基酸類化合物以及揮發(fā)油類物質(zhì)等化學(xué)成分，并發(fā)揮著抗氧化、抗癌、抑菌、神經(jīng)保護(hù)、降糖降脂及抗抑郁等生物活性。

1 化學(xué)成分

1.1 三萜皂苷類化合物

鄭云楓等[3]通過聚酰胺-大孔樹脂柱色譜、ODS中壓柱色譜以及半制備液相色譜分離技術(shù)對(duì)甘草的化學(xué)成分進(jìn)行了鑒定，并鑒定出如uralsaponin C、22β-acetoxyl-glycyrrhizin、licorice-saponin G2/P2 及l(fā)icorice-saponin A3 等10 種三萜皂苷類化合物，并新鑒定出licorice-saponin R3 和licorice-saponin S3兩個(gè)新的三萜皂苷類化合物。文旺等[4]亦通過UPLCQ-TOF-MSE 技術(shù)研究表明，甘草中含有三萜類成分11-脫氧-18β-甘草亭酸，并進(jìn)一步指出受熱過程中可能會(huì)使化學(xué)成分發(fā)生脫羧反應(yīng)，致使其在甘草中的含量降低。孫琛[5]亦指出五環(huán)三萜類化合物甘草酸是甘草的重要活性成分，并依據(jù)甘草酸的含量而評(píng)判甘草的質(zhì)量參數(shù)，且其甘甜之味亦來源于皂苷甘草甜素，即甘草酸成分。

1.2 黃酮類化合物

甘草中黃酮類化合物常具備C6-C3-C6的基本骨架，王麗瑤[6]經(jīng)總結(jié)研究指出，甘草中含有甘草寧A/B/C/D/E/G/L/M/N/H/O/Q、大豆素、葡糖苷、槲皮素-3-甲醚、甘草異黃酮甲/乙、山奈酚-3-O-β-D-葡萄糖苷等黃酮類化合物。申美倫等[7]則通過溶劑或超聲、微波輔助的方法，以及聚酰胺柱色譜法、硅膠柱層析法等方式對(duì)甘草黃酮成分進(jìn)行提取、分離，并指出藥渣中的黃酮有待進(jìn)一步開發(fā)利用。董莊莊等[8]亦指出，現(xiàn)如今已由甘草中分離鑒定到黃酮類、異黃酮類、黃酮醇類及查爾酮類等近300 多種黃酮類化合物，且甘草總黃酮能夠從甘草的其他有效成分中分離出來，并可進(jìn)一步分離出成分相對(duì)單一的各類黃酮。

1.3 香豆素類化合物

甘草中的香豆素類化合物則常為苯駢α-吡喃酮母核基本骨架，王麗瑤[6]亦總結(jié)指出甘草中含有甘草醇、異甘草醇、東莨菪素以及甘草香豆素等香豆素類化合物。路靜靜等[9]則在甘草廢渣75%乙醇提取物中分離得到3-羰基甘草次酸、3β-O-對(duì)羥基-反-肉桂酰-齊墩果酸以及3β,18-O-異丙叉-7,15-異右松脂烷二烯等香豆素類化合物，并鑒定出新的香豆素類化合物槐香豆素C。Zhang 等[10]亦通過研究指出，甘草香豆素是從甘草中分離得到的一種重要的香豆素類化合物，且具有良好的生物利用度。

1.4 其他類化合物

甘草中除上述有效化學(xué)成分外，亦含有谷氨酸、絲氨酸、亮氨酸等至少18 種氨基酸類化合物[6,11]，此外還含有檸檬烯、β-石竹烯、β-香葉烯等揮發(fā)油類物質(zhì)[6,12]。陳佳等[13]還指出，采用HPLC 指紋圖譜以分析甘草中所含有的多糖、粗蛋白、粗纖維、脂肪等其他化學(xué)成分。

2 生物活性

2.1 抗氧化活性

化敏等[14]對(duì)甘草飲片抗氧化活性進(jìn)行檢測(cè)鑒定，并篩選出阿佛洛莫生、黃羽扇豆魏特酮、3'，4'-二甲氧基-3-羥基-6-甲基黃酮、甘草寧E/H 等7 種抗氧化活性，說明甘草具有較好的抗氧化作用。張光輝等[15]亦對(duì)甘草黃酮95%乙醇提取物進(jìn)行研究，指出其對(duì)DPPH 自由基具有較好的清除作用，且同新疆、內(nèi)蒙古相比，甘肅的甘草的抗氧化活性更高，說明不同地域的甘草亦具有不同程度的抗氧化作用。趙森銘等[16]則是對(duì)甘草的水提后的藥渣再進(jìn)行乙醇提取，并指出在所得的10 種化合物中，如芒柄花素、芒柄花苷、2',4'-二羥基-4-甲氧基查爾酮及染料木素等成分均具有較強(qiáng)的抗氧化活性，說明甘草水提后的藥渣仍具有較好的抗氧化作用。

2.2 抗癌活性

辛文秀等[17]指出，甘草根部所含有的黃酮類活性化合物——異甘草素，能夠有效阻滯腫瘤細(xì)胞周期，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡及自噬等，進(jìn)而干預(yù)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移。王郡[18]則通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)甘草黃酮類化合物——甘草查爾酮A 及甘草查爾酮B 能夠通過不同的信號(hào)通路對(duì)肝癌HepG2 細(xì)胞miRNA 整體水平產(chǎn)生干預(yù)作用，說明甘草查爾酮A/B 具有較好的抗癌活性。辛紅等[19]則指出甘草的有效化學(xué)成分異甘草素能夠有效干預(yù)自噬相關(guān)指標(biāo)的表達(dá)，并可通過自噬通路抑制腎透明細(xì)胞癌786-O 細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，這亦說明了甘草的抗癌活性。

2.3 抑菌活性

李文芬等[20]通過瓊脂擴(kuò)散法檢測(cè)抑菌圈半徑的方式，測(cè)定甘草超聲提取液的抑菌活性，并指出甘草提取液對(duì)大腸桿菌、枯草芽孢桿菌具有較好的抑菌作用，說明甘草具有較好的抑菌活性。徐曙等[21]則采用甘草根中提取的黃酮類化合物，及其乙?；苌镞M(jìn)行抑菌活性測(cè)定，結(jié)果顯示，其所含有的4'-O-甲基光甘草定、hispaglabridin B 以及光甘草定3 種有效化學(xué)成分，具有廣譜抑菌活性，且有效化學(xué)成分異甘草素，對(duì)于水稻白葉枯病菌亦表現(xiàn)出較顯著的抑菌活性，這亦說明了甘草的抑菌作用。郭澤宇等[22]亦通過實(shí)驗(yàn)指出，以甘草的有效化學(xué)成分甘草查爾酮A 與抗生素頭孢噻呋鈉共同作用，能夠?qū)︻^孢噻呋鈉耐藥的菌株產(chǎn)生協(xié)同或相加作用，且進(jìn)一步明確指出，甘草查爾酮A 能夠有效提高頭孢噻呋鈉對(duì)雞源大腸桿菌的抗菌活性，這也說明了甘草具有較好的抑菌活性。

2.4 神經(jīng)保護(hù)

蔣曉梅等[23]對(duì)甘草的有效化學(xué)成分甘草甜素進(jìn)行研究探索發(fā)現(xiàn)，其能夠下調(diào)糖尿病小鼠視網(wǎng)膜GLUT1 的表達(dá)，從而限制葡萄糖的運(yùn)輸而改善視網(wǎng)膜病變，進(jìn)而對(duì)神經(jīng)起到保護(hù)作用，說明甘草的有效化學(xué)成分甘草甜素具有較好的神經(jīng)保護(hù)活性。而王亮等[24]則指出，甘草的另一有效化學(xué)成分甘草查爾酮A 可有效的干預(yù)由H2O2而導(dǎo)致的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的損傷，這亦說明了甘草的神經(jīng)保護(hù)活性。張慧[25]則通過實(shí)驗(yàn)指出，甘草及甘草酸對(duì)重型顱腦損傷大鼠均具有神經(jīng)保護(hù)作用，并進(jìn)一步指出甘草的神經(jīng)保護(hù)作用較甘草酸更加顯著，說明甘草的神經(jīng)保護(hù)活性較為顯著。

2.5 其他作用

除上述作用外，還有研究表明，甘草中的多糖類、三萜類和甘草酸等成分的生物活性較為關(guān)鍵，并能夠降低血清中TG、TC、LDL-C、HDL-C 及胰島素含量，表現(xiàn)出降血糖及降血脂的生物活性[26,27]。此外，研究亦表明，甘草應(yīng)用于多種方劑以發(fā)揮止咳功效，且其有效成分甘草苷能夠有效干預(yù)感染后咳嗽小鼠咳嗽次數(shù)及其敏感性，這亦表明了甘草的止咳活性[28,29]。楊吉娜[30]亦證實(shí)甘草苷具有較好的改善精神狀態(tài)、舒緩焦慮的抗抑郁活性。

3 結(jié)語

甘草為中國(guó)傳統(tǒng)道地藥材，其首見于《神農(nóng)本草經(jīng)》，并廣泛流傳于古今中外?，F(xiàn)如今，甘草不僅應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)，亦被應(yīng)用于日常飲食之中，這也說明了甘草應(yīng)用的廣泛性及其商業(yè)價(jià)值。經(jīng)現(xiàn)代鑒定結(jié)果可知，甘草中含有三萜皂苷類化合物、黃酮類化合物、香豆素類化合物、氨基酸類化合物以及糖、粗蛋白、粗纖維、脂肪等多種化學(xué)成分，而這些化學(xué)成分亦分別表現(xiàn)出抗氧化、抗癌、抑菌、神經(jīng)保護(hù)、調(diào)控血糖血脂以及抗抑郁等生物活性。

對(duì)于廣大醫(yī)藥化工及醫(yī)學(xué)科研工作者而言，甘草的化學(xué)成分及其生物活性研究在未來仍然是一個(gè)重要的課題。