黃芪地上、地下部分化學成分以及藥效學比較

謝新然　曲婷麗　許晉芳　劉銳玲　趙正保

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黃芪地上、地下部分化學成分以及藥效學比較

謝新然曲婷麗許晉芳劉銳玲趙正保△

目的對黃芪地上部分與地下部分的藥材進行比較，為黃芪地上部分的開發利用提供參考。方法通過化學成分分析和藥效學研究相結合的方法，對黃芪地上、地下部分進行全面、系統比較，即采用多指標定量方法對黃芪地上、地下部分10種化學成分進行定性、定量分析；以小鼠血細胞計數為指標，對比觀察黃芪地上、地下部分水煎液對環磷酰胺所致小鼠骨髓造血功能損傷的保護作用。結果在本研究中，黃芪地上、地下部分化學成分相似，其中黃芪皂苷Ⅳ、黃芪皂苷Ⅲ、芒柄花苷、毛蕊異黃酮、芒柄花素、7,2′-二羥基-3′,4′-二甲氧基異黃烷地上部分含量均高于地下部分。藥效學研究結果表明，黃芪地上、地下部分均能升高受損小鼠白細胞、紅細胞、血紅蛋白數量，藥效沒有明顯差異，用藥期間各組小鼠未見有明顯的不良作用。結論黃芪地上部分具有一定的利用價值，可對其進行進一步開發利用。

黃芪；黃芪地上部分；化學成分；藥效學

黃芪為豆科植物蒙古黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.) Bge.var.mongholicus(Bge.) Hisao或膜莢黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.) Bge.干燥根[1]。其味甘，性微溫，具補氣固表，利尿托毒，排膿，斂瘡生肌之功效[2]。黃芪是一種常用的大宗傳統中藥材，伴隨對其認識的不斷深入，黃芪用量逐年增加，除供藥用外，還廣泛用于保健品、飲料、化妝品等工業中，這給藥用黃芪植物資源帶來一定壓力，因此人們對其地上部分進行了相關研究。其研究的工作主要有：黃芪地下部分與地上部分氨基酸類、總皂苷、總黃酮、總多糖、黃芪甲苷、微量元素等含量的比較[3～6]。而關于黃芪地下部分與地上部分多種有效成分以及藥效方面的比較鮮有報道，因此本實驗采用化學成分分析和藥效學研究相結合的方法，對黃芪地上部分與地下部分進行全面比較，即采用多指標定量分析方法對其所含化學成分進行定性、定量分析；采用對環磷酰胺所致小鼠骨髓造血功能損傷的保護作用進行藥效活性比較，以期為黃芪地上部分的進一步開發利用提供基礎。

1　實驗材料

1.1主要儀器試劑AL104型電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司)、HEMAVET 950FS 動物血細胞分析儀(山東卓越科學儀器有限公司)、RE-6000 旋轉蒸發儀(上海安銳自動化儀表有限公司)、SB-5200DTD超聲波清洗機(寧波新芝生物科技股份有限公司) 、Waters e2695高壓泵、Chromachem ELSD檢測器、Waters 2689紫外可見檢測器、Empower色譜工作站；對照品毛蕊異黃酮葡萄糖苷、芒柄花素、黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ、黃芪皂苷Ⅲ、黃芪皂苷Ⅳ均購于上海永恒生物科技有限公司，批號依次為20120428，20120528，20120515，20100202，20111125，20110503；芒柄花苷、毛蕊異黃酮購于成都曼斯特公司，Lot號依次為：13021808，13082713；3-羥基-9,10-二甲基紫檀烷、7,2′-二羥基-3′,4′-二甲氧基異黃烷購于江蘇永健醫藥科技公司，批號分別為YJ150718，YJ150717，純度均大于98%。乙腈為色譜純(美國Fisher公司)；生理鹽水(安徽雙鶴藥業股份有限公司，批號：140222)、環磷酰胺(山西普德藥業股份有限公司，批號：04141102 規格：0.2 g)；水為純凈水、其余試劑均為分析純。

藥材產地為山西省渾源縣，經山西醫科大學白云娥教授鑒定，為豆科植物蒙古黃芪的干燥根及地上部分。

1.2動物昆明小鼠，雄性，體質量(20±2)g，購自山西醫科大學動物中心，實驗動物許可證號：scxk(晉) 2009-0001。動物顆粒飼料喂養，自由飲水。

2　實驗方法

2.1含量測定

2.1.1色譜條件[7]流動相為乙腈(A)-水(B)，體積流量 1.0 ml·min-1，蒸發光檢測器參數：N2壓力為23 psi，霧化溫度為35 ℃，汽化溫度為50 ℃，增益值為5.0, Venusil MP C18色譜柱(250 mm×4.6 mm，5 (m)，紫外檢測波長230 nm，柱溫25 ℃，進樣量20 μL。梯度洗脫：0～8 min，20%A；8～15 min，30%A；15～30 min，43%A；30～40 min，60%A；40～50 min，100%A；50～60 min，100%A。

2.1.2混合對照品溶液的制備分別精密稱取毛蕊異黃酮葡萄糖苷、芒柄花苷、毛蕊異黃酮、芒柄花素、3-羥基-9,10-二甲氧基紫檀烷、7,2′-二羥基-3′,4′-二甲氧基異黃烷、黃芪皂苷Ⅳ、黃芪皂苷Ⅲ、黃芪皂苷Ⅱ、黃芪皂苷I對照品適量，以甲醇溶解并定容，制成質量濃度分別為960.0，640.0，640.0，560.0，960.0，960.0，960.0，960.0，640.0，960.0 μg·ml-1的對照品儲備液，分別量取適量置25 ml容量瓶中，以甲醇定容至刻度，制成濃度分別為200.0，80.0，30.0，12.0，140.0，60.0，60.0，40.0，50.0，160.0 μg·ml-1的混合對照品溶液。

2.1.3供試品溶液的制備分別取黃芪地下、地上部分粉末8 g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，加入甲醇320 ml，超聲處理40 min，濾過，回收溶劑至干，殘渣加甲醇溶解，轉移至10 ml容量瓶中，加甲醇至刻度，搖勻，即得。

2.1.4標準曲線的制備標準曲線的繪制過程中，將以上配制的對照品儲備液分別逐級稀釋。過0.45 μm濾膜后，進樣20 μl，繪制標準曲線。

2.1.5含量測定將對照品溶液與適宜濃度的供試品溶液分別進樣20 μl，進行含量測定。

2.2藥效學比較

2.2.1實驗樣品的制備取黃芪地下及地上部分，蒸餾水浸泡30 min，加水煎煮2次，第1次加8倍量水，第2次加6倍量水，每次煎煮40 min。合并兩次煎出液，過濾，濾液加熱濃縮使藥物濃度為3.12 g·ml-1，將制備的藥液放入4 ℃冰箱保存，備用。

2.2.2動物分組及給藥將動物按體質量隨機分為六組，每組10只，即正常組、模型組、黃芪地下部分組、黃芪地上部分低劑量組、黃芪地上部分中劑量組、黃芪地上部分高劑量組。正常組、模型組每24 h灌胃給予蒸餾水一次；黃芪地下部分組每24 h灌胃給予黃芪地下部分水煎液，給藥劑量15.6 g·kg-1；黃芪地上部分低、中、高組給藥劑量分別為15.6,31.2,62.4 g·kg-1，24 h灌胃給藥1次；連續給藥15 d。

2.2.3動物造模除正常組外，其余各組分別于給藥第12，13，14天，均腹腔注射環磷酰胺100 mg·kg-1體質量(0.1 g·l-1)，1次/天，共注射3次。正常組注射等容量生理鹽水。

2.2.4一般狀態觀察與療效評價每天觀察并記錄各實驗組小鼠的精神狀態、皮毛光澤、自主活動、體質量變化及死亡情況。各組末次給藥或給生理鹽水后24 h，動物摘眼球取血，測各組動物白細胞數、紅細胞數及血紅蛋白數。

2.2.5統計學處理實驗數據采用SPSS11.0統計軟件進行分析，結果選用均數±標準差，利用單因素方差分析(ANOVA)比較各組間值，當P<0.05時，提示實驗結果具有統計學意義。

3　實驗結果

3.1含量測定文獻資料報道：黃酮和皂苷類成分是黃芪中主要的藥效成分，所以實驗選用4個皂苷類成分(黃芪皂苷Ⅳ、黃芪皂苷Ⅲ、黃芪皂苷Ⅱ、黃芪皂苷Ⅰ)和6個黃酮類成分(毛蕊異黃酮葡萄糖苷、芒柄花苷、毛蕊異黃酮、芒柄花素、3-羥基-9,10-二甲氧基紫檀烷、7,2′-二羥基-3′,4′-二甲氧基異黃烷)對黃芪地上、地下部分中的有效成分進行比較。

對于6種黃酮類成分，橫坐標為進樣量(X)，縱坐標為峰面積(Y)，對于4種皂苷成分，以進樣量的對數(x)為橫坐標，峰面積的對數(y)為縱坐標，繪制標準曲線，得回歸方程及其線性范圍(見表1)。經方法學考察，所建立的含量測定條件其穩定性、重復性、精密度、回收率等均符合規定，可用于黃芪中化學成分的含量測定。

對黃芪地上、地下部分中的有效成分進行比較(見表2，圖1)，結果顯示，黃芪地上、地下部分成分相似，其中黃芪皂苷Ⅳ、黃芪皂苷Ⅲ、芒柄花苷、毛蕊異黃酮、芒柄花素、7,2′-二羥基-3′,4′-二甲氧基異黃烷地上部分含量均高于地下部分。其中，地上部分黃芪皂苷Ⅲ的含量為地下部分的20倍，毛蕊異黃酮含量為地下部分的4倍，芒柄花苷含量為地下部分的2倍。地上部分與地下部分的皂苷類與黃酮類含量相當成分相當。

表1　線性回歸分析

表2　黃芪地上、地下部分十種成分含量的比較

續表

圖1　地上部分與地下部分皂苷類成分(Ⅰ)、黃酮類成分(Ⅱ)的比較

3.2藥效學比較

3.2.1對小鼠一般特征的影響造模第4、5天，各組小鼠精神萎靡，活動減少，聚堆，蜷臥，嗜睡，飲食減少，毛色失去光澤，皮膚呈現不同程度蒼白，尾色蒼白，皮毛粗亂、蓬松且無光澤，其中模型組表現最明顯，給藥組小鼠逐漸恢復。

3.2.2對小鼠白細胞、紅細胞、血紅蛋白的影響連續3 d腹腔注射環磷酰胺100 g·L-1，2 d后小鼠白細胞數、紅細胞數、血紅蛋白含量顯著減少，提示造模成功。黃芪和黃芪地上部分水煎液給藥組小鼠連續灌胃給藥11 d無明顯異常現象，動物活動、食量、排泄物等均無異常，體質量平穩增加。與模型組比較，黃芪地下部分水提液組及黃芪地上部分水提液各劑量組的白細胞、紅細胞數均能明顯升高，具有統計學差異，黃芪地下部分水提液組與黃芪地上部分水提液高劑量組可明顯提高小鼠的血紅蛋白數，具有統計學差異，提示黃芪地上部分水提液對環磷酰胺所致的小鼠骨髓造血損傷具有一定的保護作用(見表3)。

表3　藥物對各模型小組白細胞數、紅細胞數、血紅蛋白含量的影響

4　討論

4.1黃芪地上部分與地下部分的藥材化學成分比較黃芪中主要有黃酮類、皂苷類、多糖、氨基酸、微量元素等化學成分，其中黃酮類化合物有黃酮、異黃酮、異黃烷和紫檀烷四大類；皂苷類化合物有黃芪皂苷及大豆皂苷[8]。黃芪地上部分與地下部分化學成分比較試驗結果顯示，所測定的10種成分只是量上的差異，其中黃芪皂苷Ⅳ、黃芪皂苷Ⅲ、芒柄花苷、毛蕊異黃酮、芒柄花素、7,2′-二羥基-3′,4′-二甲氧基異黃烷地上部分含量均高于地下部分。同時，黃芪地上部分總皂苷、總黃酮含量均較高。文獻報道，黃芪皂苷類及黃酮類成分均具有較好的藥理作用，其中黃芪皂苷類成分具有抗衰老、抗病毒、抗風濕、抗腫瘤[9]以及很好的抗氧化活性[10]，尤其對心血管系統具有重要作用[11]；黃芪黃酮類成分具有抗腫瘤、抗損傷、抗突變和抑制動脈粥樣硬化等多種生物學效應[12]。鑒于黃芪皂苷類及黃酮類組分藥理作用顯著，因此可進一步開發利用黃芪地上部分有效部位，對黃芪地上部分進行綜合開發利用。

4.2黃芪地上部分與地下部分藥效學比較抗癌藥環磷酰胺(cyclophosphamide,Cy) 是臨床上廣泛應用的烷化劑類化療藥物之一，在臨床治療疾病過程中，環磷酰胺不但對癌細胞和腫瘤細胞起到了殺傷和抑制作用，亦能對機體的正常細胞，尤其是骨髓造血干細胞產生強烈的抑制作用，形成造血、免疫系統雙重抑制[13]。黃芪是臨床防治化療后骨髓抑制的常用中藥，對骨髓抑制引起的三系血細胞減少均有一定防治作用[14]。本研究采用環磷酰胺復制骨髓抑制模型，從藥效結果可以看出，黃芪地上部分及地下部分水提液對環磷酰胺所致的小鼠骨髓損傷均具有一定的保護作用，在提高受損小鼠白細胞與紅細胞數量方面，二者沒有明顯差異，高劑量地上部分水煎液在提高小鼠血紅蛋白方面，與地下部分沒有明顯差異。因此，黃芪地上部分是可以考慮藥用的，但還需按照新藥標準做深入的研究。本實驗只對黃芪地上部分與地下部分在小鼠骨髓損傷保護作用方面的功效進行了比較，由于黃芪具有多方面的藥理活性，今后可采用更為廣泛的藥理活性指標對兩者進行深入對比研究。

4.3展望黃芪是我國重要的傳統藥材，已經被列入國家重點中藥材，其獨特的藥用功效使得黃芪供不應求。其入藥部位為根，而地上部分開發嚴重滯后，長期以來少量作為牲畜的草料，大量則自然干枯或收集焚燒。通過對黃芪地上部分與地下部分的藥材化學成分和藥效學的比較可以看出，黃芪地上部分雖然所含有效成分含量與地下部分不完全一致，但它在對環磷酰胺所致小鼠骨髓造血功能損傷的保護作用方面與地下部分沒有明顯差別，在一定劑量及條件下，黃芪地上部分可以作為藥材替代地下部分，但是仍需要繼續深入的探索與研究。

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Comparison of the Chemical Constituents and Pharmacological Activities between the Overground Parts and the Underground Parts of theAstragalusMembranaceus

XIE XinranQU TingliXU JinfangLIU RuilingZHAO Zhengbao△

(School of Pharmaceutical Science, Shanxi Medical University, Shanxi, Taiyuan 030001, China)

ObjectiveTo provide a reference for the development and utilization of the overground parts ofAstragalusmembranaceusby carrying out comparison between the overground parts and the underground parts ofAstragalusmembranaceus. MethodsThe comparison of the difference between the overground parts and underground parts ofAstragalusmembranaceuswas conducted in the aspects of chemical constitutions and pharmacological activities. 10 kinds of their chemical constituents were analyzed by muti-components determination, and their effects on marrow hematopoietic function in mice caused by cyclophosphamide damage were evaluated with blood counts as an index. ResultThe chemical composition in the overground and underground parts ofAstragalusmembranaceuswere similar, but the content of astragaloside Ⅳ, astragaloside Ⅲ, ononin, calycosin, formononetin, 7,2′-dihydroxy-3′,4′-dimethoxy isoflavans were higher in the overground parts than those in the underground parts. The pharmacological effect of the two parts had no significant difference, which can increase the number of white blood cells, red blood cells and hemoglobin of the damaged mice without any apparent side effect. ConclusionThe overgrond parts ofAstragalusmembranaceuswere valuable for further exploration.

Astragalusmembranaceus; Overground parts; Chemical composition; Pharmacodynamics

山西醫科大學藥學院藥物化學教研室(太原 030001)

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10.3969/j.issn.1003-8914.2016.15.022

1003-8914(2016)-15-2188-05

(本文校對：畢小平2015-11-27)