黃芪的主要化學成分及藥理作用

摘要：黃芪是我國傳統中藥，其入藥部分是黃芪的干燥根莖，其藥理用途廣泛，而其不同的藥理用途與它所含有的不同化學活性成分有關。本文總結了關于黃芪中提取出的主要的化學成分和藥理作用的國內外研究進展，為進一步挖掘黃芪的醫用價值提供支持。

關鍵詞：黃芪；化學成分；藥理作用

黃芪又名黃耆或北黃耆，是一種常見的中藥材。黃芪是我國及東亞地區較多栽培的豆科黃芪屬多年生草本植物。黃芪具有悠久的歷史和廣泛的應用。在中醫理論中，黃芪被視為一種滋補藥材，被認為具有補氣、健脾、益肺、固表、提升免疫力等功效。因此，它被廣泛應用于中醫治療方面，常用于調理虛弱體質、疲勞乏力、氣虛久咳等癥狀。此外，黃芪還具備一定的藥食兼用功效。黃芪提取物也被用于制備化妝品，因為它具有保濕、抗氧化和抗炎作用，因此黃芪具有巨大的開發潛力。本文從化學成分、理化性質兩方面綜述了黃芪近些年的研究進展。

1 黃芪中主要的化學成分

1.1 皂苷

皂苷是黃芪中的重要生物活性成分之一，研究表明其可以被吸收入血，進入血液循環，從而發揮藥理作用。從黃芪的24個不同產地和品種中提取皂苷后，通過對黃芪的研究，孫宇[1]和他的團隊發現，由于產地和品種不同，黃芪的活性成分在一定程度上會受到影響。其中內蒙古的莢膜黃芪總皂苷含量最高可達到40.59 mg/g。并且黃芪的抗氧化作用受到不同化合物含量的變化影響，其中黃芪黃酮類化合物的抗氧化率要高于皂苷類化學成分。通過對黃芪總皂苷的HPLC和質譜分析，目前已經分離出超過40種三萜類皂苷化合物，主要有黃芪皂苷Ⅰ-Ⅷ，異黃芪皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ，乙酰基黃芪皂苷等[2]。

1.2 糖類

黃芪中的多糖是一種活性成分，且含量較大，其組成可分為雜多糖和葡聚糖，葡聚糖是由相同單糖分子連接而成的，而雜多糖則是由糖苷鍵連結不同的單糖分子而成。由于多糖具有一定的藥理功能，所以近兩年關于黃芪多糖的研究也逐年增多。孫朋垚[3]采用超聲波耦合酶輔助法提取黃芪多糖，采用單流程連續逆流萃取器，選用纖維素酶和果膠酶作為復合酶輔助酶進行提取，使黃芪多糖萃取率達到6.49%，通過建模、模擬等方式描述了提取過程中的濃度變化的分布。并通過軟件仿真計算優化了提取工藝。苗靜[4]經6種酶復配進行酶解輔助提取，所得多糖含量高達28.73%，純多糖經篩選出的適宜的大孔樹脂提純后，紅外光譜掃描，經驗證，所提取的多糖為含吡喃糖的酸性多糖。

1.3 黃酮

在自然界的某些植物和漿果中都含有黃酮類物質，而使其具有藥理作用的化學成分中，黃芪中的黃酮類物質也是其中的一種。黃芪中的黃酮類化合物種類較多，含有黃酮類、黃酮烷類、異黃酮類等幾個亞類[5]。區海燕[6]用閃提法從黃芪中提取總黃酮含量達2.95 mg/g，利用液相圖譜分析，發現不同品種的黃芪總黃酮含量差距較為明顯，再對總黃酮中具體成分進行化驗，發現毛蕊異黃酮苷和刺芒柄花素兩2種物質含量最高。劉麗華[7]采用超聲波輔助低共熔溶劑（UDES）法提取，以氯化膽堿和丙三醇按照摩爾比1∶3制備出DES溶劑作為提取劑，按照一定比例加入黃芪粉中超聲輔助提取，發現該方法與傳統回流法相比不僅可以提高總黃酮的量，還可以提高槲皮苷、蘆丁、甘草素、木犀草素、大豆苷、染料木苷6類黃酮化合物含量，UDES法黃芪總黃酮提取含量為2.5 mg/g。

1.4 其他

黃芪除含有以上3種重要的理化成分，還含有人所需的氨基酸和微量元素，王瑞明等[8]采用HPLC從黃芪的地上部分中分離出18種氨基酸，其中含量最高的是天門冬氨酸，其次為脯氨酸、賴氨酸、精氨酸、纈氨酸。除了氨基酸和微量元素，研究人員還從黃芪中分離出了6種生物堿，黃芪堿A～F。

2 黃芪的藥理作用

2.1 調節免疫能力

免疫力低，極易受到病毒、細菌、支原體等的感染，其最直接的表現就是容易生病，隨著人們對健康的重視，如何提高免疫功能就成了人們追逐的目標，研究發現，黃芪作為中藥具有提高人體免疫功能的作用。EunKoung A[9]等通過對膜莢黃芪中多糖進行提取，發現黃芪多糖可以通過誘導人血單核細胞來源的樹突狀細胞（MDDCs）發生樹突形態的改變，并通過激活的BDCA1+和BDCA3+PBDCs分別誘導自體T細胞的增殖和活化。Zhao D P[10]等發現作為免疫佐劑的黃芪多糖（APS）能夠發揮調節流感分裂疫苗（ISV）和重組嚴重急性呼吸系統綜合征（SARS）-Cov-2疫苗效果的作用。研究表明，作為佐劑的APS能促進高水平的血凝抑制（HAI）滴度和特異性抗體免疫球蛋白G（IgG）的誘導，并賦予保護血凝抑制（HAI）和免疫球蛋白G（IgG）的作用。

2.2 抗衰老

衰老是人們不愿面對卻又無法回避的問題，因為人們不能完全阻止衰老，而且衰老會伴著疾病發病率的上升，導致衰老的因素有很多，是多種復雜因素共同作用的結果，而這些因素中氧化應激是占據主要原因，研究表明，大多數中草藥植物都具有抗氧化的功效。Li X[11]通過實驗發現黃芪多糖（APS）可以抑制硫代巴比妥酸反應物（TBARS）的產生。此外APS可以提高衰老模型鼠身體中過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）的活性，并通過清除活性氧自由基（ROS）、抑制線粒體PT和增加抗氧化酶活性對線粒體起保護作用。Yan X L[12]等通過對大鼠進行抗衰老實驗，結果也表明APS可顯著降低丙二醛（MDA）含量，提高超氧化物歧化酶（SOD）活性，以應對D－半乳糖誘導的衰老。并通過進一步的血清代謝組學分析，表明共有48個潛在生物標志物表現出顯著差異，主要涉及5條代謝通路，這些變化的代謝通路主要與能量代謝、氨基酸代謝和脂質代謝有關。

2.3 降血糖

糖尿病是一種慢性病，它會引發一系列的并發癥。近年來，全球和中國的糖尿病患者逐年上升，因此糖尿病的治療備受關注，研究發現中藥黃芪就具有一定的降血糖作用，Feng Z [13]等發現黃芪多糖（APS）可以激活AMPK增加肝糖原合成和骨骼肌葡萄糖轉運來緩解T2DM大鼠模型中的葡萄糖毒性，改善糖代謝。Meng X[14]等人也發現，黃芪多糖對鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠模型的血糖有明顯改善作用，并對腎臟功能有保護作用，其機制可能與抑制大鼠腎臟TGF-β/Smad信號通路有關。Ma L L[15]發現黃芪皂苷（TAS）對T2DM大鼠的空腹血糖、餐后2 h血糖、總膽固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白膽固醇等指標均有降低作用。同時改善了肝臟和結腸組織的形態和結構，改善了腸道微生物組的組成和不同分類水平的細菌群落結構。此外，TAS增加了肝臟IRS-1、PI3K、PDK1和p-AKT的蛋白表達，并降低了p-GSK-3β的蛋白表達。同時，TAS增加了肝臟PDK1、PI3K和GS的mRNA表達，降低了GSK-3β的mRNA表達。可見TAS可以改善T2DM相關的異常葡萄糖和血脂代謝、腸道菌群失調和胰島素抵抗。

2.4 抑癌作用

目前一些癌癥治療過程中會選擇中藥作為輔助藥物，而研究顯示作為傳統中藥的黃芪對多種癌癥都有很好的抑制效果。Li C等[16]通過使用C57BL/6小鼠構建4-硝基喹啉-N-氧化物（4-NQO）誘導的食管癌模型，發現使用黃芪中異黃酮治療的小組中的小鼠在食管癌發病率顯著降低，異黃酮顯著抑制KYSE-170和KYSE-150細胞的增殖能力，并抑制炎癥蛋白COX-2和Cyclin D1蛋白的表達。Shen M等[17]實驗發現APS抑制了S1PR1/STAT3信號通路中S1PR1、STAT3和p - STAT3的蛋白和基因表達，抑制肺前轉移微環境的形成。抑制肺內髓源性抑制細胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）的歸集，從而達到抗腫瘤的作用。趙凱[18]等采用噻唑蘭法檢測黃芪皂苷Ⅱ對腎透明細胞腺癌細胞生存和生長的影響，發現黃芪皂苷Ⅱ可抑制腎癌780-O細胞的生長和集落形成，并通過免疫印跡法、流式細胞術追蹤細胞凋亡產生的水平變化，從而確定了黃芪皂苷Ⅱ可以抑制PI3K-AKT-mTOR信號通路的磷酸化，提高了凋亡相關基因cleaved Caspase-3蛋白的表達，進而加速癌細胞凋亡。后續研究人員相繼發現黃芪多糖對胰腺癌、宮頸癌都有很好的抑制作用。

2.5 其他

黃芪藥理作用非常廣泛，除了以上提到的，其還具有調血脂、抗纖維化、抗菌和抗病毒等作用。周遵明[19]等通過將黃芪與葛根配伍，配制的黃芪葛根湯經研究其可以降低建模的高脂血癥大鼠血清中的TC、TG、LDL-c水平和小腸組織NPC1L1的核糖核酸（mRNA）及蛋白表達水平。并且還可以降低肝細胞脂肪變性程度，并且使脂肪積聚明顯減少。肝臟的纖維化會引起肝細胞不同程度的受損，而肝臟受損則會影響血液供應，從而進一步影響肝細胞，導致其數目減少，嚴重的則會發生肝衰竭，嚴重危及生命。Zhang L Z[20]等通過制備黃芪甙I和環狀黃芪甙，利用小鼠建模，評估了黃芪甙I和環狀黃芪甙的作用，發現兩者可以顯著改善肝組織中CK19和α-SMA的mRNA和蛋白表達，可以緩解導管反應和肝纖維化。大量的研究結果表明黃芪甲苷在抗臟器纖維化中有著重要地位，通過對多種信號通路的影響和細胞因子之間相互作用，可以起到抗纖維化的作用[21]。Liang Y X[22]等研究表明，黃芪注射液在提高流感病毒感染后對細胞周期的阻滯作用、提高SOD活性、降低MDA含量的同時，還能提高Raw264.7細胞在流感病毒感染后的存活率。同時，通過調節TLR3介導的信號通路中TLR3、TAK1、TBK1、IRF3、IFN-β的表達，對自然免疫產生影響，從而在體外發揮其抗病毒的功效。

3 結語

綜上所述，作為我國傳統的植物藥的黃芪，包含有許多化學成分，且不同種類的黃芪所含有的化學成分有一定的差異，而這些化學成分決定了黃芪廣泛的藥理作用，并在科研工作者的不斷探究下，黃芪中不同成分的藥用作用不斷細分，雖然如此對于黃芪的藥理作用仍有一些作用機制尚不明確，如想更好地將黃芪應用于臨床，應進一步地探索研究，并加快對黃芪制劑的臨床應用進度，提高成果轉化率。

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