葎草化學(xué)成分及其生物活性研究概況

李東

[摘要] 根據(jù)我國近幾年來關(guān)于葎草化學(xué)成分的研究成果，本研究列舉了其提取分離技術(shù)，分析了其化學(xué)成分（多糖類、黃酮類、揮發(fā)油等多種化學(xué)成分）的組成，綜述了其生理活性（抗氧化、抗炎、止癢、抗腫瘤、抑菌等），并提出了今后的研究方向，為開發(fā)、利用有價(jià)值的葎草化學(xué)成分提供參考。葎草的藥用價(jià)值有待進(jìn)一步開發(fā)利用。

[關(guān)鍵詞] 葎草；化學(xué)分析；生理活性

[中圖分類號] R282.71 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-4721（2014）11（b）-0187-03

中藥葎草為?？浦参锶劜莸娜?，生命力極強(qiáng)，資源非常豐富。據(jù)《唐本草》記載：“律草，味甘、苦、寒，主五淋，利小便，止水痢，除瘧虛熱渴”。煮汁及生汁服之，具有清熱解毒，利尿消腫之功效?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，葎草具有治療肺結(jié)核潮熱，腸胃炎，痢疾，腎盂腎炎及外用治療毒蛇咬傷等功效和作用[1]。為了進(jìn)一步研究、提取，并利用葎草，筆者結(jié)合國內(nèi)最近幾年的研究成果，對葎草的提取技術(shù)、化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理活性等方面的內(nèi)容綜述如下。

1 葎草化學(xué)成分的提取工藝

1.1 溶劑提取工藝

尹海波等[2]以有效成分木犀草素的含量為考察指標(biāo)，優(yōu)化葎草的提取工藝，具體方法為：樣品→石油醚回流提取→過濾→棄去濾液→乙醇回流提取→抽濾→回收乙醇→2%H2SO4水解→熱濾→乙酸乙酯萃取3次→供試品。結(jié)果表明，最佳提取工藝為用90%乙醇6倍量，提取2次，每次1 h為最佳，而濃度差異為主要影響因素。蔣益花等[3]確立了葎草中黃酮的最佳提取條件及其產(chǎn)率。提取步驟為：新鮮葎草地上部分→清洗→干燥→粉碎→精密稱取干燥、粉碎的葎草粉末0.5000 g置于錐形瓶中→按選擇的因素和水平進(jìn)行水浴加熱→過濾→提取液→用相應(yīng)提取劑定容至50 ml，即得黃酮提取液。結(jié)果表明，用1∶15（g/ml）的50%乙醇水溶液，提取溫度80℃，提取時(shí)間1 h，提取效率較好，最佳工藝條件下黃酮產(chǎn)率為0.6563%。

1.2 超聲輔助提取工藝

利用超聲波的空化作用、熱效應(yīng)、機(jī)械作用，加速細(xì)胞壁的破碎，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)容物的溶出，可以縮短提取時(shí)間。超聲波輔助提取葎草多糖方法可行，得率高。褚衍亮等[4]以多糖中的葡萄糖含量為指標(biāo)，對超聲波功率、料液比和超聲時(shí)間進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，確定超聲輔助提取葎草粗多糖的最佳工藝為：料液比1∶28（g/ml），超聲功率為120 W，超聲90 min提取2次，葎草多糖的得率為0.755%。陳偉光等[5]建立葎草葉總黃酮的測定方法，確定最佳提取條件，所考察的因素中，葎草總黃酮的超聲提取工藝各因素影響程度為：乙醇體積分?jǐn)?shù)>提取時(shí)間>料液比，葎草中黃酮類成分提取的最佳工藝為75%乙醇，料液比1∶60，超聲提取50 min。

1.3 微波提取工藝

從細(xì)胞破碎的微觀角度看，微波加熱導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的極性物質(zhì)，尤其是水分子吸收微波能，產(chǎn)生大量的熱量，使胞內(nèi)溫度迅速上升，水氣化產(chǎn)生壓力使細(xì)胞膜破裂，產(chǎn)生微孔或裂紋，從而使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)更容易被溶劑溶出，達(dá)到萃取目的[6]。微波輻射可以大大加快反應(yīng)速度，有效地提高得率。葎草葉中多糖的微波提取工藝中各因素影響程度為：液料比>微波時(shí)間>微波功率。張小靈等[7]利用微波提取葎草葉中多糖成分，提出提取的最適宜工藝為：液料比40∶1，微波功率為425 W，微波時(shí)間90 s。微波提取葎草葉中多糖所需時(shí)間短、提取率高，多糖提取率達(dá)12.3556%。葎草多酚常規(guī)法提取吸光度范圍集中在0.025～0.053，超聲法0.047～0.105，微波法0.093～0.211，微波法是最佳的提取方法。實(shí)驗(yàn)表明[8]，葎草多酚最佳提取方法是微波法，其最優(yōu)工藝是：提取時(shí)間30 s、料液比1∶10、微波功率為80 W、乙醇濃度30%。在具體的提取操作中發(fā)現(xiàn)，微波法的操作性比較差，原因是由于微波法屬于內(nèi)加熱，容易產(chǎn)生暴沸現(xiàn)象，所以在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)選擇性采用。

1.4 超聲-微波協(xié)同提取工藝

董江濤等[9]采用超聲-微波協(xié)同輔助乙醇提取葎草中的總黃酮，應(yīng)用響應(yīng)曲面法對提取得率的各影響因素進(jìn)行擬合，從而優(yōu)化工藝參數(shù)。通過單因素試驗(yàn)確定了編碼因子及水平，采用響應(yīng)曲面法對微波功率、超聲波功率和超聲時(shí)間/間隔時(shí)間的影響作用進(jìn)行研究。結(jié)果表明，超聲-微波協(xié)同輔助乙醇提取葎草總黃酮的最佳工藝為：微波功率為424.590 W，超聲功率為624.000 W，超聲時(shí)間/間隔時(shí)間1/0，此時(shí)葎草總黃酮的得率達(dá)1.899%。

2 葎草的化學(xué)成分

2.1 葎草多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)

葎草粗多糖分離純化后，通過氣相色譜、分光光度法等進(jìn)行分析，并測定各純化多糖的中性糖、糖醛酸、蛋白質(zhì)的含量，證實(shí)葎草多糖是一種蛋白雜多糖[10]。

葎草經(jīng)熱水提取乙醇沉淀得多糖組品，經(jīng)脫蛋白、透析、DEAE-纖維素柱和Sephadex G-100層析進(jìn)行純化，純化多糖通過色譜等方法進(jìn)行分析。粗多糖主要含HSW1、HSW2、HSW3、HSW4四個(gè)組分。各組分經(jīng)高效凝膠色譜、薄層層析、氣相色譜等分析得知：HSW1由葡萄糖（Glu）、半乳糖（Gal）組成，其摩爾比為1.00∶0.21，HSW2～3均由鼠李糖（Rha）、阿拉伯糖（Ara）、甘露糖（Man）、Glu、Gal，其摩爾比分別是0.73∶0.99∶0.69∶0.80∶1.00及0.51∶0.31∶0.48∶1.00∶0.45，HSW4主要包含Man、Glu、Gal[11]。

2.2 葎草中黃酮的化學(xué)結(jié)構(gòu)

葎草全草含青蘭苷、天門冬素、揮發(fā)油、鞣質(zhì)及樹脂；葎草葉含木犀草素葡萄糖苷、大波斯菊苷、牡荊素等黃酮類成分[12]。中藥葎草中主要含大波斯菊苷、木犀草素苷等黃酮類成分，大波斯菊苷在糖上連接上2，3-丁烯酸酯后活性增強(qiáng)[13]。

2.3 葎草中揮發(fā)油化學(xué)成分endprint

在葎草的莖、葉和花中分別鑒定出86、90 和103個(gè)組分，分別占揮發(fā)油總峰面積的96.697%、96.455%和94.213%；在莖中主要成分是1，3-二甲基雙環(huán)[3，3，0]辛-3-烯-2-酮（14.010%），百里酚（9.407%），β-石竹烯（6.884%），反式-β-金合歡烯（5.965%），β-甜沒藥烯（5.798%），香芹酚（5.702%）和α-佛手柑油烯（5.511%）；葉中主要成分是β-石竹烯（12.704%），α-佛手柑油烯（8.588%），1，3-二甲基雙環(huán)[3，3，0]辛-3-烯-2-酮（7.487%）和反式-β-金合歡烯（6.662%）；在花中主要是反式-β-金合歡烯（11.906%），β-石竹烯（8.201%），葎草烯（5.515%）和β-蒎烯（4.719%）；而相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)有顯著差異[14]。葎草揮發(fā)油的主要成分是二丁基羥基甲苯（11.60%）、十六酸甲酯（5.13%）、十七烷（4.80%）、棕櫚酸（4.43%）等，其多種活性成分有一定的抑菌作用[15]。

3 葎草化學(xué)成分的生理活性

3.1 抗氧化活性

葎草各部位都具有一定的抗氧化作用。王新風(fēng)等[16]研究證明葎草多糖對羥自由基和超氧陰離子自由基具有較高的清除能力。8月份嫩頭中多糖含量最高，濃度為5 mg/ml的各部位葎草多糖溶液，對Fenton反應(yīng)生成的羥自由基具有較強(qiáng)的清除能力，達(dá)85.15%～98.52%；對鄰苯三酚自氧化法產(chǎn)生的超氧陰離子自由基也有較好的抑制能力，達(dá)57.15%～67.54%。丁勇等[17]研究發(fā)現(xiàn)不同月份采集葎草不同部位的黃酮提取液對超氧陰離子自由基（·O2-）和羥自由基（·OH）均具有明顯的清除能力，以10月份葉中總黃酮含量最高，提取的總黃酮抑制超氧陰離子自由基能力最高，達(dá)到70.3%，清除羥自由基能力最高達(dá)74.4%。

3.2 抑菌活性

葎草對細(xì)菌性腹瀉常見的細(xì)菌——大腸埃希菌和金黃色葡萄球菌有一定的抑制作用[18]。葎草葉片多糖對大腸埃希菌、蘇云金芽胞桿菌、金黃色葡萄球菌和鏈球菌均有一定的抑制作用。葎草粗多糖的抑菌效果具有一定的劑量依賴性，且各組分間表現(xiàn)出協(xié)同關(guān)系[4]。

葎草揮發(fā)油樣本對金黃色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌有一定的抑制作用，而對銅綠假單胞菌沒有作用[15]。葎草的正丁醇萃取部位對結(jié)核分枝桿菌標(biāo)準(zhǔn)株H37RV及臨床分離的敏感菌株具有較明顯的抗菌作用，且有明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系，粗提物的MIC為125 μg/ml，高濃度1 mg/ml時(shí)有殺滅作用[19]。

3.3 抗炎、止癢活性

葎草醇乙酸乙酯提取物具有明顯的抗炎鎮(zhèn)痛作用，對二甲苯致小鼠耳腫脹、棉球誘導(dǎo)大鼠肉芽組織增生和雞蛋清致大鼠足腫脹均有明顯的抑制作用，其抗炎作用可能與其抑制炎性組織中的PGE2合成或釋放有關(guān)[20]。葎草水提物可顯著抑制4-AP和氯喹誘發(fā)小鼠瘙癢反應(yīng)，降低氯喹誘發(fā)小鼠瘙癢反應(yīng)后血清中IL-4的含量，提高致癢閾，抑制DNFB致小鼠右耳廓腫脹，起到止癢的作用。其止癢機(jī)制可能與抑制組胺和IL-4的釋放有關(guān)[21]。

3.4 抗腫瘤活性

葎草酮是SGC-7901人胃癌細(xì)胞NAT1酶PABA底物的非競爭性抑制劑，通過抑制NAT1的活性和基因表達(dá)兩個(gè)方面減少芳香胺類化合物代謝為乙?；姆枷惆奉愔掳┪锏牧?，從而預(yù)防癌癥的發(fā)生，防止癌癥的進(jìn)一步惡化[22-23]。

3.5 其他作用

葎草總黃酮可對抗高糖誘導(dǎo)的血管收縮和舒張功能的下降，一氧化氮合成酶（NOS）抑制劑N-硝基-L-精氨酸甲酯和鳥苷酸環(huán)化酶（GC）抑制劑亞甲藍(lán)均可抑制葎草總黃酮改善高糖所致的血管收縮和舒張功能的下降，說明其作用機(jī)制可能是通過增加NOS活性和激動(dòng)GC完成的[24]。葎草總黃酮對三硝基苯磺酸誘發(fā)大鼠潰瘍性結(jié)腸炎具有保護(hù)作用，還可對抗高糖誘導(dǎo)的血管收縮和舒張功能下降[25]。

4 結(jié)語

從葎草全草中分離出的黃酮類、多糖類等多種化合物，具有多種生物活性，在食品防腐和醫(yī)藥領(lǐng)域的開發(fā)前景廣闊，葎草化學(xué)成分開發(fā)意義重大，但現(xiàn)有的提取方法所得化學(xué)成分純度不高，因此需要選擇一種較為經(jīng)濟(jì)、快速的方式提高提取物的純度。葎草的醫(yī)藥研究所用主要是粗提物，具體是哪種化學(xué)成分發(fā)揮作用，還需進(jìn)一步分離其有效成分。

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（收稿日期：2014-09-22 本文編輯：許俊琴）endprint