黃芪是我國最古老的補中益氣藥之一,又名黃耆,始載于《神農本草經》,列為上品?!吨袊幍洹?010年版一部規定黃芪為豆科植物蒙古黃芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge. var. mongholicus(Bge.)Hsiao或膜莢黃芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根。具有補氣升陽、益衛固表、托毒生肌和利水退腫等功效;臨床用于脾肺氣虛、中氣下陷、表虛自汗、氣血不足、癰疽難潰、久潰不斂、氣虛血滯、浮腫尿少、半身不遂和痹痛麻木等癥。近年研究表明,黃芪主要含黃芪多糖、黃芪皂苷和黃酮類成分;具有增強免疫系統功能、抗心肌缺血、雙向調節血壓、保護血管內皮細胞、保肝、抗腫瘤、清除自由基和抗衰老等作用。本文綜述了黃芪近5年化學成分及藥理作用研究進展。
1 黃芪的化學成分
1.1 多糖類成分
黃芪的多糖類成分主要是雜多糖和葡聚糖。雜多糖多為酸性水溶性雜多糖,主要由葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖和半乳糖組成,少量雜多糖含有糖醛酸,包括葡糖醛酸和半乳糖醛酸,有些雜多糖僅由葡萄糖和阿拉伯糖組成。
葡聚糖又分為水溶性葡聚糖和水不溶性葡聚糖,分別是α-1,4/1,6-葡聚糖和α-1,4-葡聚糖。按照相對分子質量(Mr)大小,可把黃芪多糖分為高、低Mr區,其中低Mr部分純度很高,且生物活性強,值得深入研究[1].
1.2 皂苷類成分
至今,國內外學者從黃芪及其同屬近緣植物中分離得到的三萜皂苷類化合物已有40余種,主要有黃芪皂苷I~VIII,乙?;S芪皂苷,異黃芪皂苷I、II、IV和大豆皂苷四大類。除大豆皂苷I、黃芪皂苷VIII外,其余均以9,19-環羊毛脂烷型的四環三萜皂苷類為苷元,總稱為黃芪皂苷或黃芪總皂苷[2].鄭善松[3]等利用柱色譜技術分離純化蒙古黃芪的乙醇提取物,首次從蒙古黃芪中分離得到黃芪皂苷VII、大豆皂苷I、大黃素及熊果酸 .
1.3 黃酮類成分
近年,隨著分離提取技術和結構解析技術的發展,研究者們已從黃芪中分離得到將近40種黃酮類化合物,其中包括黃酮、異黃酮、異黃烷和紫檀烷四大類。張亞洲等[4]從蒙古黃芪根70 %乙醇提取物中分離得到14個異黃酮類化合物,其中化合物 6''-O-乙?;?(3R)-7,2'-二羥基-3',4'-二甲氧基異黃烷-7-O-β-D-葡萄糖苷為新化合物,化合物 6''-O-乙?;⒈ㄜ?、6''-O-乙?;?(6aR,11aR)-3-羥基-9,10-二甲氧基紫檀烷-3-O-β-D-葡糖苷、5,7-二羥基-4'-甲氧基異黃酮-7-O-β-D-葡糖苷、5,7,4'-三羥基-3'-甲氧基異黃酮為首次從蒙古黃芪中分離得到。
1.4 其他成分
黃芪中還含有微量元素如鈣、磷、鎂、鐵、鉀等;游離氨基酸如谷氨酸、脯氨酸、精氨酸、天冬酰胺等;此外尚含甜菜堿、膽堿、異微凸劍葉莎醇、β-谷甾醇、亞油酸、香豆精等有機物。涂天智等[5]從內蒙黃芪中首次分離得到了軟脂酸甘油脂和軟脂肪酸。
2 黃芪的藥理作用
2.1 對免疫系統的作用
黃芪對免疫系統的作用非常廣泛,不僅能提高體液免疫和細胞免疫,還能促進免疫因子的生成,增強吞噬細胞的功能,其中黃芪多糖的作用明顯優于皂苷類和黃酮類成分。Qiu等[6]研究表明,黃芪多糖能顯著提高免疫抑制犬產生γ干擾素(IFN-γ)和白細胞介素-2(IL-2)的能力,增加T淋巴細胞、巨噬細胞的數量,同時減少T淋巴細胞中CD8+亞群的數量,上調CD4+/CD8+亞群的比例,通過多條途徑提高其免疫功能。萬春平等[7]報道黃芪皂苷III能顯著促進刀豆蛋白(Con A)誘導正常小鼠脾淋巴細胞產生IFN-γ,但對IL-2的產生無明顯促進作用。張李峰等[8]研究以黃芪為君藥的經典扶正固表、補益方劑,結果表明,玉屏風散可顯著改善體外培養老齡小鼠脾淋巴細胞的凋亡,并且可以通過調節T淋巴細胞的作用而延緩衰老。
2.2 對心血管系統的作用
2.2.1 對心臟的影響 黃芪在防治心衰及心肌梗死方面應用廣泛。王琳等[9]研究表明,黃芪皂苷注射液能增強心衰犬的心肌收縮力,改善心肌收縮性能,提高其心輸出量(CO)和心臟指數(CI)。安超等[10]研究表明,黃芪多糖和黃芪皂苷能保護心肌細胞,一定程度上逆轉心肌肥厚,預防心衰,其機制可能與拮抗血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)所引起的心肌細胞線粒體膜電位的降低有關。江從勛等[11]通過觀察黃芪凍干粉(LRAPI)對麻醉犬的影響,發現LRAPI能降低心肌缺血犬的磷酸肌酸激酶(CK)和乳酸脫氫酶(LDH)活性,并能減少心梗面積。此外,有報道表明,黃芪注射液能輔助治療急性心肌梗死并發心源性休克[12].
2.2.2 對血壓和血管的作用 黃芪對血壓具有一定的雙向調節作用,既能擴張血管,溫和持久地降壓,又能使休克動物的血壓上升且保持穩定。此外,黃芪對血管內皮細胞有保護作用,其機制可能是黃芪所含的毛蕊異黃酮能抑制內皮細胞血管緊張素轉換酶(ACE)分泌,增強ACE2及其mRNA表達[13].另有報道稱毛蕊異黃酮可調節血管內皮細胞生長因子和成纖維細胞生長因子信號通路,從而實現血管新生[14].
2.3 神經保護作用
近年,黃芪對神經系統的保護作用成為研究熱點。實驗表明,黃芪可通過抗氧化作用直接保護神經元細胞,可調節膠質細胞的活動及其蛋白質的表達,可促進體外培養的胚胎神經干細胞的增殖和分化[15].李文媛等[16]通過觀察黃芪皂苷Ⅳ對腦缺血/再灌注大鼠的影響,并對模型大鼠進行神經行為學評估、免疫組化檢測以及微血管計數等,證明黃芪皂苷Ⅳ能保護海馬神經元細胞,促進海馬血管新生,促進缺血/再灌注大鼠腦神經功能的恢復。