柴胡皂苷类成分提取分离及生物活性研究进展-辽宁化工2022年01期

摘      要：柴胡为我国传统中药，广泛用于治疗感冒发热、寒热往来、疟疾、肝郁气滞等症。《中华人民共和国药典（2020版）》中记载包括柴胡在内的处方约有60多个，柴胡质量控制的主要指标为柴胡皂苷类化学成分。柴胡皂苷（Saikosaponins）为柴胡中的主要活性成分，其结构主要为五环三萜衍生物。近年来，柴胡中已分离得到100多个不同的三萜皂苷。就近年来柴胡皂苷及其药理活性的研究进展进行综述，旨在为柴胡今后的合理开发利用提供科学依据基础。

关  键  词：柴胡;皂苷;生物活性

中图分类号：R284     文献标识码： A     文章编号： 1004-0935（2022）01-0050-04

柴胡（Radix Bupleuri）为一年生或多年生草本，十大陇药之一，作为中药在我国已经有2000多年的用药历史。柴胡始载于《神农本草经》，将其列为可用药之上品，其性苦，微寒，味辛，入肝、胆、肺经^[1]。柴胡被认为是中国最重要的中草药之一，因其解表清热、调理肝气、扶正阳气的功效而被广泛应用于治疗多种疾病^[1-2]。传统中医主张以小柴胡汤、柴胡舒肝散等典型中药复方治疗感冒发热和肝脏疾病，如肝纤维化，肝炎等^[2]。植物柴胡的各个部位都有丰LJxkDBb+ILP77YIW1fMQow==富的化学成分，其中柴胡的根通常是柴胡的药用部分，为了便于使用，通常被加工成片^[3]。近年来，柴胡因其丰富的成分和重要的开发和利用价值获得了食品健康与医药领域广泛的关注。2020年版《中国药典》将北柴胡和南柴胡统称为柴胡。事实上，许多其他柴胡品种在亚洲东部的国家也被收整用作药物，如镰柴胡、银柴胡、山柴胡被正式列入日本药典以及中国部分省级药典^[2-4]。这些柴胡属药用植物广泛分布于北半球，也常用于欧亚大陆和北非的药用。随着现代天然药物化学的发展，许多有价值的和重要的功效在柴胡中发现，如抗炎、抗肿瘤、抗抑郁药、抗病毒、免疫调节和神经调节等功能^[1，5-6]。所有这些有效作用都是源于其各种次生代谢产物，尤其是柴胡皂苷，其含量可高达柴胡根干重的7%。迄今为止，已从柴胡中分离和鉴定出100多个糖基化齐墩果烷型皂苷，其中一些已经被证明在体内和体外都具有显著的生物活性。本文对柴胡属植物已分离得到的皂苷类成分进行总结整理，旨在为该属植物皂苷的进一步分离纯化及药理活性研究提供参考。

1  柴胡皂苷

1.1  齐墩果烷型五环三萜类

到目前为止，已经从柴胡属植物中分离得到100多个齐墩果烷型五环三萜类皂苷，根据苷元结构可将其分为以下几种类型^[4-7]，如图1所示。

1.1.1  I型柴胡皂苷

I 型柴胡皂苷为柴胡中的原生苷，结构中含有13β， 28-环氧醚键，常见的如柴胡皂苷 a、柴胡皂苷c、柴胡皂苷d、柴胡皂苷e等40余种。Fang^[8]等通过波谱数据分析鉴定出6″-O-乙酰基-柴胡皂苷 B₂。Wang^[9]等通过液质联用法鉴定出新的柴胡皂苷类化合物，柴胡皂苷X， 为柴胡皂苷在C-15上带有羟基的第一个实例。

1.1.2  II型柴胡皂苷

II型皂苷具有异环双烯结构，常见的如柴胡皂苷 b₁、柴胡皂苷b₂等40余种。Fang^[8]等分析鉴定出柴胡皂苷II和柴胡皂苷IV， 其中，柴胡皂苷 IV为柴胡皂苷l的差向异构体。Wang^[9]等鉴定出新的柴胡皂苷类化合物，柴胡皂苷Y-1、柴胡皂苷 Y-2、23-O-乙酰基-柴胡皂苷B₂，而23-O-乙酰基柴胡皂苷B₂为23-乙酰氧基-油酸-11，13（18）-二烯柴胡皂苷。

1.1.3  III型柴胡皂苷

III型皂苷12位为双键结构，通常具有 C₁₁-OCH₃或C₁₁-OH 取代基，常见的如柴胡皂苷 b₃、柴胡皂苷b₄等20余种。Fang^[8]等分离得到3-O- [α-L-rhamnopyranosyl （1➝2）-β-D-glu copyranosyl （1➝2）-β-D-glucopyranosyl]-28-O-[β-D- glucopyranosyl （1➝2）-β-D-glucopyra nosyl] echinocystic acid等III型柴胡皂苷。Dahmoune^[10]等鉴定出三个从未报道过的三萜皂苷类化合物，如3-O-β-D-glucopyranosyl-（1→6）- [β-D-glucopyranosyl-（1→2）]-[α-L-rhamnopyranosyl- （1→4）]-β-D-glucopyranosyl-3β，16β，23，28-tetrahydr- oxyolean-12-ene等三个母核相同的化合物。

1.1.4  IV型柴胡皂苷

IV型皂苷的同环双烯结构通常被认为是其原生苷的环氧醚键断裂，后发生双键转移而形成，常见的如柴胡皂苷g等^[11]。Fang ^[8]等分析鉴定出柴胡皂苷III。Wang^[9]等鉴定出新的柴胡皂苷类化合物，柴胡皂苷Z，经分析发现柴胡皂苷Z是柴胡皂苷G的C-16差向异构体，具有α取向的16-OH。

1.1.5  其他

V型皂苷具有C₁₂-烯-C₂₈-COOH结构，为齐墩果酸型衍生物^[11]， Sandra^[12]等分离得到柴胡皂苷 X和柴胡皂苷IX。VI 型和VII 型皂苷均含有五元环，Just^[13]等鉴定出新的VI 型化合物 fruticesaponin A-C。Estevez-Braun^[14]等鉴定出新的VII型化合物lup-20（29）-en-3α， 28-diol和lup-20（29）-en-3α， 28， 30-triol等。

1.2  乌苏烷型五环三萜类

Fujioka^[15]等分离得到10个新的五环三萜类皂苷，即rotundifoliosides A-J，其中 A， I， 和J具有相同的母核结构，G和H具有相同的母核结构， E和 F相同， B和C相同。

2  生物活性

中药作为天然药物，其成分颇为复杂。一般情况下，中药的副作用要比合成西药和生物制药小得多^[16-17]。现代药理研究表明，柴胡具有解热、镇静、镇痛、止咳、消炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化、抗抑郁、抗癫痫、保肝、利胆等作用，可用于中枢神经系统、心血管系统、消化系统和免疫系统等疾病的预防治疗^[16-19]。

2.1  解热镇痛

中药通过配伍组方协同增加药效降低副作用来达到治疗疾病的目的，柴胡与桂枝、葛根、板蓝根、甘草等配伍用药可以起到发汗解表、清热导滞的效果，临床用于风热感冒。谈英^[20]等在网络药理学的基础上探讨了柴胡的镇痛机制，筛选出了柴胡的13个主要镇痛靶点，主要影响细胞增殖、精氨酸分解代谢、血小板活化等过程。石亮^[21]等研究了柴胡水提物对背部皮下注射大鼠发热模型的解热机制，其作用机制主要与降低血中炎症介质IL-1β， IL-6， TNF-ɑ， PGE2含量和调节下丘脑cAMP及AVP的合成分泌有关。

2.2  抗炎作用

Ma^[22]等研究了柴胡皂苷s的抗炎作用，发现柴胡皂苷s对急性炎症小鼠具有较好的抗炎作用，柴胡皂苷s可以通过调控烟酸、烟酰胺和花生四烯酸的代谢，有效调控生物标志物的表达水平。重症急性胰腺炎，伴随着多器官衰竭和高死亡率，并伴有明显的氧化应激和炎症反应。Li ^[23]等发现柴胡皂苷A诱导的肠道微生物群变化减弱了大鼠模型中重症急性胰腺炎的进展，可能是重症急性胰腺炎辅助治疗的潜在天然药物。NLRP3炎症体激活导致严重的肝脏炎症。Chen ^[24]等发现丙二醛和线粒体超氧化物水平升高，超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶活性降低，而柴胡皂苷d可显著降低丙二醛和线粒体超氧化物水平，具有抗炎作用。

2.3  保肝利胆作用

有研究通过测定Wistar大鼠血浆乳酸脱氢酶（LDH）、谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）活性，评价柴胡多糖水提物对d-半乳糖胺诱导的大鼠肝损伤的肝保护作用^[25]。Zhang ^[26]等研究发现柴胡皂苷d是柴胡皂苷中的主要保肝成分，但也与肝毒性有关，半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶能有效抑制柴胡皂苷d诱导的肝毒性，破坏的LPC和胆汁酸是柴胡皂苷d肝毒性的最显著特征，而半胱天冬酶抑制剂可以恢复这些变化。Xia^[27]等发现柴胡皂苷a的保肝作用同样与剂量有关，小剂量对酒精性脂肪肝斑马鱼有保护作用，大剂量柴胡皂苷a对斑马鱼有肝毒性。

2.4  抗抑郁作用

Guo^[28]等以诱导的抑郁症大鼠模型为研究对象，探讨柴胡皂苷a抗抑郁作用的靶蛋白。结果表明，柴胡皂苷a能减轻4周内CUMS大鼠的抑郁症状，上调海马多巴胺含量。柴胡皂苷d作为柴胡的主要活性成分，在临床前研究中具有抗抑郁作用，Wang^[29]等发现低剂量的柴胡皂苷d可以改善LPS诱导的小鼠神经炎症并减轻神经元凋亡，这表明柴胡皂苷d可能具有激素剂量反应。贺泽慧^[30]等发现柴胡总皂苷能改善肝气郁结小鼠的抑郁行为，其机制可能与CYP3A4蛋白表达下调有关，并且研究发现柴胡疏肝散通过增强ERK5活性，调节磷脂、胆汁代谢等途径发挥抗抑郁作用。

2.5  抗肿瘤作用

Wang^[31]等发现柴胡皂苷d可显著导致TNBC细胞凋亡，且呈剂量依赖性，柴胡皂苷d作为一种天然药物提取物，在低剂量时也表现出良好的治疗效果。赵新^[32]等诱导大鼠乳腺癌为实验模型，研究其抗肿瘤机制，与对照组相比，柴胡皂苷a显著抑制肿瘤生长和肿瘤细胞增殖。Tang^[33]等发现经过动物实验发现柴胡皂苷d增强了吉非替尼的抗肿瘤作用，为对表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂耐药的非小细胞肺癌患者提供了一种新的治疗方法。

2.6  抗癫痫作用

Ye ^[34]等研究发现，柴胡皂苷a通过抑制mTOR信号通路抑制p-mTOR和p-70S6K的表达，从而抑制戊四氮PTZ诱导的癫痫发作，保护海马神经元凋亡。Wei^[35]等发现柴胡皂苷a以剂量依赖性的方式显著抑制4AP癫痫模型中海马CA1神经元的癫痫样放电频率和持续时间。Li^[36]等初步研究了柴胡皂苷的抗癫痫机制，发现柴胡皂苷可以降低癫痫发作的频率和时间，降低病理神经元的兴奋性，显著抑制癫痫发作，保护神经元。

3  结 论

柴胡作为常用中药材，具有多种药理活性，对于新药的开发和利用有着重要的意义。但天然药物成分复杂繁多，对其有效成分进行质量控制和定量分析就显得十分重要。柴胡皂苷作为柴胡主要活性成分，与其药理活性密切相关，对其相关内容进行综述，可为柴胡药材的开发和利用提供了理论依据，为含柴胡药材的复方制剂的配伍研究奠定基础，进一步提高了临床安全用药。

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Research Progress of the Extraction， Separation and Biological Activity of Saikosaponins

ZHENG Lian-jun^a， FU Ran ^a， WANG Qing-jie ^a， FENG An-qi ^a，b， LI Dan-qi ^{a，b *}

（a. College of Pharmaceutical and Biological Engineering; b. Institute of Functional Molecules，

Shenyang University of Chemical Technology， Shenyang Liaoning 110142， China）

Abstract： Radix Bupleuri is one of the most successful and widely used Chinese herbal medicines for the treatment of many diseases. It is a common component in traditional Chinese medicine prescriptions for treating fever， influenza， regulating metabolism and controlling endocrine. There are about 60 prescriptions including Radix Bupleuri in the Pharmacopoeia of themP1WafAS6hL4AyzX7LLz7w== people's Republic of China （2020）. The main index of Radix Bupleuri quality control is the chemical components of Bupleurum saponins. Saikosaponins has been studied and applied for a long time， and its structure is mainly pentacyclic triterpene derivatives. In recent years， more than 100 different triterpenoid saponins have been isolated from Radix Bupleuri. In this paper， the research progress of saikosaponin and its physiological activities in recent years was reviewed， in order to provide a scientific basis for the rational development and utilization of saikosaponin in the future.

Key words：  Radix Bupleuri; Saponins; Biological activity