張雪
摘要:黃芪甲苷是中藥黃芪的主要有效成分,具有免疫調(diào)節(jié)、器官保護(hù)、降糖、調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡、抗炎抗病毒等作用。通過查閱國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn),分析、歸納、總結(jié)近年來黃芪甲苷的提取純化和生物活性兩方面的進(jìn)展,為黃芪甲苷的進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考。
關(guān)鍵詞:黃芪甲苷;提??;純化;生物活性
中圖分類號(hào):R932 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-1161(2016)09-0036-03
黃芪為豆科植物蒙古黃芪(Astragalus menmbranaceus (Fisch.)Bge var. mongholicus Hsiao、膜莢黃茛Astragalus membranaceus ( Fisch.)Bge.的干燥根,其性溫,味甘,具有補(bǔ)氣升陽(yáng)、益衛(wèi)固表、利水消腫、托瘡生肌之攻效。目前,主要采用黃芪皂苷中的黃芪甲苷(astraga bside IV)作為評(píng)價(jià)黃芪藥材質(zhì)量?jī)?yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)對(duì)于黃芪甲苷的提取純化、生物活性等進(jìn)行了大量研究,在查閱收集文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,綜述黃芪甲苷的提取、分離純化、生物活性等研究進(jìn)展,為未來研究提供參考。
1 黃芪甲苷的提取純化
目前,黃芪甲苷的提取方法主要有水提取法、堿水提取法、超聲波提取法、微波提取法等。分離純化方法有大孔樹脂分離法、膜分離純化、溶劑分級(jí)萃取法、聚酰胺色譜法、葡聚糖凝膠色譜法等。
1.1 水提取法
水提黃芪甲苷是較為傳統(tǒng)的提取工藝,按提取介質(zhì)分為水提法和醇法,按提取方式分為煎煮法和回流法。水浸提法成本低,不破壞生物活性,方便實(shí)用且安全性高,但耗時(shí)、提取率低。吳雪釵等采用正交試驗(yàn)法優(yōu)選的黃芪提取工藝為:16倍量水提取4次,每次1 h;其中加水量、提取時(shí)間、提取次數(shù)對(duì)黃芪甲苷水提提取率都有顯著性差異;醇提取時(shí)間、乙醇濃度對(duì)黃芪甲苷提取率均有顯著性差異,而提取次數(shù)均無顯著性差異。
1.2 堿水提取法
據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo),在黃芪甲苷提取過程中加堿液可以將一些環(huán)黃芪醇皂轉(zhuǎn)化成黃芪甲苷,增加黃芪甲苷提取率。韓鳳波將黃芪藥材堿化處理后,采用正交試驗(yàn)優(yōu)化黃芪甲苷提取工藝:黃芪藥材加75%堿性乙醇(NaOH調(diào)節(jié)pH 11)3倍量,浸泡4 h,促進(jìn)黃芪皂苷向黃芪甲苷轉(zhuǎn)化(黃芪甲苷含量由0.186%增加到0.257%);黃芪藥材加10倍量pH 11的75%乙醇,每次2 h,回流提取2次,黃芪甲苷提取率(0.264%)較水提法(0.167%)、超聲法(0.165%)及未堿化處理回流法(0.186%)均有一定提高。
1.3 超聲輔助提取法
超聲波輔助提取是在水浸提的同時(shí)加超聲波輔助,此法不僅縮短提取時(shí)間,提高提取率,同時(shí)避免高溫對(duì)有效成分的影響。張宇等將藥材粉碎成粗粉,加乙醇浸泡后超聲提取,再加正丁醇萃取,顯著縮短了浸提時(shí)間,提高了黃芪甲苷的浸出率。
1.4 微波輔助提取法
微波輔助提取是在水浸提的同時(shí)加入微波。與傳統(tǒng)的水浸提法相比,微波輔助提取具有選擇性高、操作時(shí)間短、溶劑消耗小、有效成分收率高的特點(diǎn)。陳濤等將微波提取與傳統(tǒng)工藝進(jìn)行比較,用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)法得到的黃芪甲苷微波提取工藝為:黃芪浸泡6 h后微波回流提取3次,每次加10倍量水提取90 min,黃芪甲苷提取率0.1101%,略高于傳統(tǒng)提取工藝,并且比傳統(tǒng)提取工藝縮短1/4提取時(shí)間。
1.5 纖維素酶解提取
纖維素是黃芪細(xì)胞壁的主要成分,亦是胞內(nèi)多糖等大分子溶出的主要屏障。利用纖維素酶水解細(xì)胞壁,利于胞內(nèi)成分溶出及增加提取率,但由于此方面研究較少,提取后的藥效還需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。張華等采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化酶解提取條件,確定最佳酶解條件為:纖維素酶用量0.1%、pH值6、酶解溫度50 ℃、酶解時(shí)間90 min。此法比藥典法測(cè)定結(jié)果增加46.75%,比優(yōu)選水提工藝增加52.62%。
1.6 其他提取方法
除以上常用的提取方法外,有很多研究采用了其它提取技術(shù),如超臨界CO2萃取技術(shù)、超高壓提取、加速溶劑萃到技術(shù)等,均取得了較好的提取效果。
2 黃芪甲苷的純化
黃芪甲苷提取物內(nèi)含有多糖、黃酮類、蛋白質(zhì)等雜質(zhì),在做進(jìn)一步研究前需將這些雜質(zhì)去除,純化大多采用大孔樹脂。
韓鳳波采用不同類型大孔吸附樹脂(HPD100、HPD300、HPD700、AB-8、D-101)選擇分離黃芪甲苷的工藝(乙醇濃度、洗脫劑量、速度)條件,研究所得的大孔吸附樹脂分離物(黃芪甲苷純度達(dá)89.3%)。該分離物用甲醇(45)洗滌純化,黃芪甲苷收率達(dá)0.25%、純度達(dá)97.8%,洗滌法損失率(7.14%)比結(jié)晶法(13.92%)低。
趙月芬等比較4種不同型號(hào)大孔吸附樹脂對(duì)黃芪中黃芪甲苷的吸附性質(zhì),結(jié)果表明,HPD100樹脂對(duì)黃芪甲苷具有很好的吸附特性。對(duì)其吸附動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn),工藝參數(shù)為上樣液濃度1 g生藥/mL、吸附時(shí)間不低于3 h、吸附速度1~2 BV/h、洗脫速度1~3 BV/h、80%乙醇洗脫6 BV。
3 生物活性
大量的研究表明,黃芪甲苷具有廣泛的生物活性,如器官保護(hù)、免疫調(diào)節(jié)、抗炎抗病毒、降糖改善胰島素抵抗活性等。
3.1 對(duì)器官的保護(hù)作用
黃芪甲苷具有心肌保護(hù)、肺保護(hù)、肝臟保護(hù)、腦保護(hù)等器官保護(hù)作用。曹瓊丹等的研究表明,黃芪甲苷能通過減少NOX4表達(dá)抑制高糖對(duì)乳鼠心肌細(xì)胞造成的氧化損傷。趙建軍等的研究表明,AS能減輕LPS致大鼠肺炎癥損傷反應(yīng),其機(jī)制與上調(diào)肺AQP1的表達(dá)有關(guān)。韓冬等研究提示黃芪甲苷對(duì)實(shí)驗(yàn)性糖尿病大鼠具有保護(hù)作用,其作用機(jī)制可能與其能夠有效改善肝臟組織抗氧化酶活性、降低氧化應(yīng)激損傷有關(guān)。曲友直等認(rèn)為,黃芪甲苷可下調(diào)腦缺血再灌注后MPO活性及TNF-α,IL-1β含量,從而減輕炎癥反應(yīng),發(fā)揮腦保護(hù)作用。
3.2 免疫調(diào)節(jié)作用
丁賀田等的研究表明,細(xì)胞表型分析顯示黃芪甲苷既能抑制T淋巴細(xì)胞增殖,也能抑制B淋巴細(xì)胞增殖,對(duì)免疫功能具有抑制作用。李金鳳等的研究結(jié)果表明,不同劑量ASTⅣ在體外均可拮抗HMGB1對(duì)小鼠Treg免疫功能的影響,呈劑量依賴性,提示其對(duì)HMGB1介導(dǎo)的促炎效應(yīng)具有顯著抑制作用。
3.3 抗炎、抗病毒作用
李祎群等的研究結(jié)果表明,AS Ⅳ干預(yù)可以改善CAG模型SD大鼠的胃黏膜病理病變,其作用機(jī)制可能是其抑制CAG大鼠血清NO和iNOS,增加SOD活力,從而促進(jìn)機(jī)體清除氧自由基,減輕或阻斷組織的脂質(zhì)過氧化反應(yīng),保護(hù)胃黏膜。
商蕾等的研究結(jié)果表明,黃芪甲苷在體外具有抗腺病毒作用,黃芪甲苷抗腺病毒作用可能與其在生物合成階段抑制hexon蛋白的表達(dá)有關(guān)。
賈貞超等的研究結(jié)果表明:黃芪甲苷純品對(duì)雌、雄性小鼠的急性經(jīng)口最大耐受劑量(MTD)均大于15 g/kg;3項(xiàng)致突變?cè)囼?yàn)結(jié)果均為陰性;黃芪甲苷對(duì)小鼠的經(jīng)口急性毒性屬無毒級(jí),對(duì)鼠傷寒沙門氏菌組氨酸缺陷型菌株以及小鼠體細(xì)胞和雄性生殖細(xì)胞無致突變作用。
3.4 降糖、改善胰島素抵抗活性
劉必旺等的研究結(jié)果表明:黃芪甲苷可以使模型動(dòng)物血糖降低、免疫力增強(qiáng),是黃芪功效發(fā)揮的重要成分之一。韓冬的研究結(jié)果表明,黃芪甲苷能夠有效降低實(shí)驗(yàn)性糖尿病大鼠血糖、血脂水平,改善抗氧化酶活性,抑制氧化應(yīng)激損傷。呂琳的研究結(jié)果表明,黃芪甲苷能降低高脂飲食聯(lián)合STZ誘導(dǎo)的C57BL/6J糖尿病小鼠的血糖、甘油三酯和胰島素水平,但對(duì)總膽固醇水平無明顯影響。黃芪甲苷降血糖作用的機(jī)制是,通過抑制肝臟的糖原灰分酸化酶和肝葡萄糖-6-磷酸酶的活性,來抑制肝糖原的分解和葡萄糖的氧化。
3.5 其它生物活性
除上述研究提到的生物活性外,黃芪甲苷還具有促進(jìn)細(xì)胞增殖、抗細(xì)胞凋亡、抗癌等作用。
4 結(jié)語(yǔ)
黃芪作為傳統(tǒng)中藥,對(duì)機(jī)體具有廣泛作用,是國(guó)家第一批藥食兼用植物,具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健作用,而其有效成分黃芪甲苷是發(fā)揮作用的主要成分。關(guān)于黃芪甲的研究還需進(jìn)一步深入,需要做大量的試驗(yàn)研究,使黃芪能更大規(guī)模用于制藥生產(chǎn)和新型保健用品開發(fā)。
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