甘草黃酮苷元甘草素的研究及其應(yīng)用

石盤棋，周 博，孫曉燕，萬玲娟，李真真

甘草屬于豆科(Leguminosae)甘草屬(GlycyrrihizaL．) ，其根和根狀莖常用來入藥，在醫(yī)藥界還有“國老、甜草、藥王、軟黃金”的美譽。甘草(Licorice) 味甘、性平，主要功效為補脾益氣、清熱解毒、調(diào)和諸藥、祛痰止咳、緩急止痛等，“十方九甘草”，甘草在成方中具有重要的地位，是中醫(yī)最常用、組方中最常見的藥物之一[1]。我國有豐富的甘草資源，其分布面積廣而且種類繁多。其中烏拉爾甘草(GlycyrrhizauralensisFisch.)、脹果甘草(GlycyrrhizainflataBat.)、光果甘草(GlycyrrhizaglabralL.)被2015年版《中國藥典》[2]收載并且作為藥用。甘草中含有許多有效成分，甘草黃酮屬于其中的一種。目前，甘草黃酮已被證實的藥理作用有抗氧化、解痙、抗炎、抗癌、抗菌、降糖、激素樣作用、保肝、降脂、抗抑郁等[3]。

本文所綜述的甘草素屬于二氫黃酮類成分。別名有：甘草醇(Licorice alcohol)、7,4'-二羥基二氫黃酮(7,4'-Dihydroxydihydroflavone)、甘草黃酮配質(zhì)(Licorice flavone complex)，為無色長針狀結(jié)晶，熔點196℃～207℃，分子式C15H12O4，相對分子質(zhì)量256.25，甘草素結(jié)構(gòu)式見圖1。

圖1 甘草素的化學(xué)結(jié)構(gòu)式

1 甘草素的提取分離

目前，提取分離甘草素最常用的方法是有機溶劑法。王建國等[4]用甲醇浸提烏拉爾甘草，揮去甲醇，用石油醚、苯、乙酸乙酯萃取，再將萃取物經(jīng)聚酰胺柱洗脫和硅膠柱分離，最后重結(jié)晶得到甘草素。其化學(xué)結(jié)構(gòu)也通過紫外光譜、紅外光譜、核磁共振譜和質(zhì)譜進(jìn)行了確證。除了有機溶劑以外，李國鐘等[5]研究了超臨界CO2萃取甘草素，將原料加入萃取器，用CO2作溶劑，用乙醇的水溶液作夾帶劑，甘草素可高效地被萃取出來，且隨著乙醇濃度的增大，甘草素的萃取率提高。王紹艷等[6]以固定相為十八烷基硅烷鍵合硅膠以及流動相為乙醇∶水的模擬移動床色譜體系分離甘草黃酮中的甘草素。按照三角形理論選擇了流動相流速、進(jìn)料液流速和切換時間的操作參數(shù)，最終在萃取液出口分離得到了甘草素，甘草素萃取液經(jīng)濃縮、重結(jié)晶后,其高效液相色譜(HPLC)純度超過96%。Ma等[7]用高速逆流色譜從甘草粗提物中成功分離出了甘草素，得到的甘草素純度為98.9%，通過電噴霧電離-MS和NMR分析對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了鑒定。Wang等[8]采用C18硅膠固定相和乙醇/水流動相組成的反相色譜系統(tǒng)分離甘草素，通過優(yōu)化色譜分離條件，得到了相應(yīng)的實驗結(jié)果，達(dá)到了良好的分離效果。

2 甘草素的含量測定

2.1HPLC法測定甘草素含量 甘草素作為甘草藥材、中成藥、中藥湯劑的有效成分，其含量大多是通過HPLC法進(jìn)行測定的。

2.1.1甘草藥材：劉香南等[9]采用了HPLC法和“一測多評”法，最終證實了HPLC法測定甘草素的實用性。周婭靜等[10]建立了測定甘草中甘草素含量的HPLC方法，證實該方法重現(xiàn)性好、操作簡單。

2.1.2甘草成方：左婷等[11]設(shè)置了梯度洗脫和檢測波長時間序列采樣的HPLC條件，成功測定了甘蒲祛斑膠中甘草素成分的含量。劉永等[12]采用HPLC法測定甘草總黃酮分散片中甘草素的含量，最終確證HPLC法可用于測定甘草總黃酮分散片中甘草素成分的含量以及對該成品質(zhì)量的控制。

2.1.3基原藥材：楊瑞等[13]采用HPLC 法分析比較了《中國藥典》規(guī)定的3種不同基原甘草樣品中甘草素成分的含量，其含量存在極顯著差異，烏拉爾甘草中的含量最高，光果甘草次之，脹果甘草最低，說明該方法可用于不同基原甘草樣品中甘草素的含量測定。

2.1.4炙甘草：周倩等[14]采用HPLC法測定了甘草與蜜炙甘草中甘草素的含量，與甘草相比，炙甘草中甘草素的含量未明顯升高，而甘草苷的含量有所下降，說明苷類成分發(fā)生了水解，極有可能轉(zhuǎn)化成了苷元，由于苷元極性較低，在水溶液中導(dǎo)致其難以煎出。周萃等[15]建立了HPLC法測定甘草及炮制品中甘草素的含量，在該色譜條件下，甘草及炮制品中甘草素的含量能被準(zhǔn)確測定，并且測出二者中甘草素的含量有一定差異。

2.1.5甘草藥渣：羅燕燕等[16]采用HPLC雙波長法測定甘草藥渣提取物中甘草素的含量，甘草素含量與檢測峰面積呈良好的線性關(guān)系，平均回收率、RSD 符合標(biāo)準(zhǔn)，本方法能夠測定甘草藥渣提取物中的甘草素。

2.1.6體內(nèi)代謝：Yan等[17]建立了液相色譜-電噴霧電離-串聯(lián)質(zhì)譜的方法測定大鼠血漿中的甘草素，經(jīng)驗證該檢測方法可成功應(yīng)用于雌性大鼠血漿中甘草素的藥代動力學(xué)研究。

2.2UPLC法測定甘草素含量 董乙文等[18]建立了適宜條件的 UPLC-MS 法，成功測定了補中益氣丸中甘草素的含量。胡婷等[19]建立了高靈敏度、高效率的UPLC法去同時測定烏拉爾甘草與光果甘草藥材中甘草素的含量，在兩種基原甘草樣品中甘草素的含量有顯著的相關(guān)關(guān)系，說明該方法可用于烏拉爾甘草與光果甘草藥材中甘草素的含量測定。此外，UPLC法可用于降香藥材、大鼠體內(nèi)甘草素代謝產(chǎn)物及京大戟配伍甘草后甘草素含量的測定[20-22]。

2.3毛細(xì)管電泳法測定甘草素含量 Cao等[23]為了測定甘草藥材與復(fù)方甘草合劑中的甘草素，建立了高效毛細(xì)管電泳的方法，并成功地將此方法應(yīng)用于實際樣品的測定。

3 甘草素的合成

胡昆等[24]利用對羥基苯甲醛和間苯二酚作為底物，經(jīng)五步反應(yīng)合成了甘草素，這五步反應(yīng)包括付克?；⒘u基保護(hù)、羥醛縮合、Michael加成及脫保護(hù)。楊立和沈鳳嘉[25]用酸催化的方法先合成了異甘草素，再以異甘草素為合成底物，采用醋酸鈉、乙醇、較溫和的堿性條件制得甘草素。

4 甘草素的藥理作用

4.1抗腫瘤 研究發(fā)現(xiàn)，甘草素可以抑制人宮頸癌HeLa細(xì)胞生長，得出甘草素可以誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞凋亡且其凋亡機制與線粒體途徑有關(guān)[26]。石惠等[27]研究了甘草素抑制黑色素瘤B16F10細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移，可能的機制是對PI3K/PTEN/AKT信號通路傳導(dǎo)的阻礙，以及對MMP-2和MMP-9表達(dá)的下調(diào)。劉憲光[28]發(fā)現(xiàn)甘草素對人舌癌Cal-27細(xì)胞增殖具有明顯地抑制作用，對細(xì)胞凋亡有誘導(dǎo)作用，并且濃度和時間能夠影響其作用，劑量-效應(yīng)關(guān)系顯著。吳雨晨[29]研究了甘草素與阿霉素聯(lián)合應(yīng)用去抑制人肝癌細(xì)胞生長及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制效果好，誘導(dǎo)效果佳，且劑量對效應(yīng)有顯著性的影響。Zhou等[30]評價了甘草素抗體內(nèi)肝癌的作用，得到甘草素對移植的腫瘤具有抑制作用，并且中劑量比其他劑量更有效。張榮芳等[31]研究了甘草素在鼻咽癌方面的應(yīng)用，結(jié)論是甘草素增強了放療的敏感性，通過影響鼻咽癌CNE-2-RR細(xì)胞的自噬行為及DNA修復(fù)能力來達(dá)到放療效果。Wang等[32]探討了甘草素影響人肺腺癌A549細(xì)胞遷移的過程，最終得出人肺腺癌A549細(xì)胞的遷移可通過甘草素抑制。

4.2抗炎 杜燁湘等[33]為了研究甘草素是否通過抗炎對阿爾茨海默病進(jìn)行治療，采用細(xì)胞進(jìn)行實驗，檢測了細(xì)胞活性、炎癥相關(guān)蛋白以及炎性因子，該研究結(jié)果顯示，細(xì)胞活力不受影響，炎癥相關(guān)蛋白的表達(dá)顯著增強，炎性因子的水平顯著降低，說明甘草素可有效抑制阿爾茨海默病模型炎癥反應(yīng)。Kim等[34]探討了甘草素對促炎細(xì)胞因子的影響，通過對各種指標(biāo)的檢測，發(fā)現(xiàn)甘草素可治療大鼠體內(nèi)的急性炎癥。Yu等[35]對甘草提取物成分的抗炎作用進(jìn)行了研究，證實了甘草提取物中的甘草素可用于治療炎癥相關(guān)疾病。

4.3參與酶反應(yīng) 何薇等[36]對甘草化學(xué)成分與細(xì)胞色素P450酶間的相互作用進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)腸黏膜吸收甘草素后，與Ⅱ相酶葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶等發(fā)生Ⅱ相結(jié)合反應(yīng)，生成的產(chǎn)物有葡萄糖醛酸結(jié)合物、硫酸化物及甲基化產(chǎn)物。分離純化得到的甘草素能作為黃嘌呤氧化酶抑制劑，其對酶活性的抑制呈劑量依賴性。

如今，我們的國家強大了，文化因此而興盛。作為老百姓，物質(zhì)生活好了，對精神生活就會有更高的要求。在物質(zhì)和文化這個節(jié)點上，如果文化的發(fā)展和服務(wù)跟不上，那將是很危險的。群眾文化陣地，不被我們用健康的正能量的文化產(chǎn)品占領(lǐng)，那么就會被其他的不良習(xí)氣占領(lǐng)。因此，文化工作者對群眾文化的引領(lǐng)，十分重要。國家規(guī)劃設(shè)計，給了我們文化發(fā)展的方向，我們文化工作者，作為群眾文化工作的領(lǐng)頭羊，起到特別重要的作用。通過這些年的努力和踐行，現(xiàn)在事實已經(jīng)充分證明，我們國家對公共文化服務(wù)體系的投入，已經(jīng)在城市社區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)村屯，初見成效。

4.4抗菌 Lee等[37]研究了甘草素對白色念珠菌引起的播散性念珠菌病的免疫調(diào)節(jié)作用，首先給小鼠灌胃甘草素，靜脈注射活的白色念珠菌酵母細(xì)胞，結(jié)果顯示，灌胃甘草素的小鼠比未處理的有更長的存活時間，說明甘草素具有免疫調(diào)節(jié)活性，可通過控制免疫應(yīng)答保護(hù)小鼠免于感染播散性念珠菌病。

4.5保肝 有研究報道，通過酒精誘導(dǎo)了人肝細(xì)胞HL-7702和小鼠肝臟損傷，研究了甘草素對損傷的治療作用[38]，證實了甘草素具有保護(hù)酒精性肝損傷的作用。Zhang等[39]研究了甘草素參與預(yù)防慢性四氯化碳暴露的大鼠模型中肝臟疾病的功效和機制，證實甘草素可有效保護(hù)肝臟損傷并治療慢性肝病。

4.6雌激素樣作用 姚秋會等[40]將APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠去卵巢，灌胃甘草素，3個月后小鼠心臟灌注取腦組織樣本，以此來研究甘草素對小鼠腦內(nèi)老年斑及雌激素受體的作用，通過檢測得出甘草素具有雌激素樣作用，能消除小鼠腦內(nèi)老年斑。徐明亮等[41]造成了去卵巢APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因阿爾茨海默病小鼠模型，對模型組灌胃甘草素治療后，小鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力改善，子宮重量增加，減少老年斑的形成，說明甘草素可用于治療去卵巢APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因阿爾茨海默病。

4.7抗風(fēng)濕 王欣茹和歐紅玲[42]采用雞卵蛋白造成了新西蘭兔類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型，用甘草素后臀部皮下注射，治療后的新西蘭兔關(guān)節(jié)變軟，關(guān)節(jié)腫脹程度降低，病理改變和血清指標(biāo)變化明顯，活動良好，提示甘草素可以抑制類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎新西蘭兔病變關(guān)節(jié)的腫脹。

4.8其他作用 除了上述的藥理作用外，甘草素還具有抗氧化、抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞血管的生成、抗心肌缺血再灌注損傷、抗精神抑郁、抑制艾滋病病毒(HIV)的增殖等作用[43-45]。

5 甘草素的應(yīng)用

5.1醫(yī)藥行業(yè) 郭步英[46]讓13例母血中含有免疫抗體孕婦口服甘草素后，觀察甘草素對抗體的作用及對新生兒的影響，通過觀察結(jié)果得出，甘草素可以降低免疫抗體效價，在此基礎(chǔ)上新生兒溶血病可通過甘草素來預(yù)防。黃雨婷等[47]研究了甘草素注射液制備工藝，通過對制劑的溶劑、輔料用量、pH、熱原去除方法、滅菌工藝等考察，確定了合理的甘草素注射液制備工藝，為工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

5.3化妝品行業(yè) 陸軍和李瑩[49]采用HPLC測定了化妝品中的甘草素，進(jìn)一步明確了甘草美白的有效成分，為甘草在美白行業(yè)的應(yīng)用做出了突出貢獻(xiàn)，另一方面證實了甘草素在美白行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景。崔鳳玲等[50]用HPLC測定了市售化妝品中的甘草素，讓化妝品工程師對甘草素的應(yīng)用現(xiàn)狀有一定的了解，有利于指導(dǎo)工程師對新化妝品的開發(fā)。

6 小結(jié)

通過對甘草素研究和應(yīng)用的綜述，不難發(fā)現(xiàn)甘草素的提取技術(shù)雖有所發(fā)展，但發(fā)展緩慢，與其他有效成分的提取技術(shù)相比較，超聲提取法、酶提取法、微波提取法、膜分離技術(shù)等有望成為提取新技術(shù)；甘草素含量具有完備的測定方法，HPLC法、UPLC法、毛細(xì)管電泳等方法都是比較先進(jìn)的含量測定方法，可以高效、準(zhǔn)確地測定中藥材、中藥制劑、食品、化妝品中的甘草素，為含有甘草素物質(zhì)的質(zhì)量檢測及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供保證，也為甘草素更加深入的研究提供了保障；甘草素不僅能在藥材中被提取，也可以通過化學(xué)技術(shù)合成，并且合成的路線可靠、簡單、明確，能夠彌補天然藥物中甘草素含量不足這一劣勢，保證了甘草素在使用過程中的大量供應(yīng)；甘草素藥理作用眾多，已成為人們研究的熱點和難點，尤其是在抗腫瘤方面，能夠用于大量腫瘤疾病的治療，因此，甘草素單體新藥的創(chuàng)制已成為一種可能?；诟什菟乇姸嗟乃幚碜饔?，其在醫(yī)藥、食品、化妝品等行業(yè)被大量應(yīng)用，隨著新技術(shù)、新方法、新功效的不斷發(fā)現(xiàn)，并且對原有技術(shù)、原有作用的不斷完善，人們對甘草素的研究會越來越深入，應(yīng)用會越來越廣泛，將對醫(yī)療事業(yè)做出巨大的貢獻(xiàn)。