白及膠藥理作用及其提取工藝研究進展

潘學爽，潘 杰，楊镕鎂，張曉娟，張 麗，陳佳家，陳紅波，2

（1.遵義醫(yī)科大學醫(yī)學與科技學院，貴州 遵義 563000；2.天津中醫(yī)藥大學，天津 301617）

白及［Bletilla striata（Thunb.）Rchb.f.］是一種傳統(tǒng)蘭科中藥植物，又稱良姜、苞舌蘭、白給等。其味苦、甘，性微寒，主要分布在華東、中南、西南及甘肅、陜西等地，常用于治療吐血、咯血、外傷出血、燒燙傷、皮膚皸裂和瘡瘍腫毒等出血性疾?。?］。白及膠是從白及莖塊中提取出的具有一定黏滯性的膠狀物，其藥用價值頗高，是白及的主要成分，又稱作白及多糖［2］，具有止血、生肌、消炎、抗菌和止痛等多種功效。其結(jié)構(gòu)復雜，主要成分是由四分子甘露糖和一分子葡萄糖構(gòu)成的葡萄甘露聚糖。白及膠提取工藝主要有傳統(tǒng)水提取法、煎煮法、酶提取法、超聲波法等，白及膠生物活性明顯，功能性與生物相容性優(yōu)良，廣泛應用在醫(yī)療領(lǐng)域。對于白及的研究主要集中在藥理學、道地藥材鑒別及培育方面［3-7］，而針對多糖提取工藝的研究則較為局限。本研究對白及膠的藥理作用和提取工藝進行整理，旨在為白及膠的進一步研究提供參考。

1 白及膠的藥理作用

1.1 止血、造血作用

止血是一個非常復雜的自身修復作用，止血藥主要作用于凝血過程，血小板活化與聚集是止血的重要因素。白及膠可使紅細胞凝聚造成人工血栓從而起到止血的目的，并擁有一定修復血管缺損的功能且不造成血管栓塞。董莉等［8］研究發(fā)現(xiàn)，白及膠可明顯增高試驗鼠血小板聚集率，同時可以減少凝血酶和凝血酶原的時間，增加血液中纖維蛋白含量和血栓素含量，抑制列環(huán)素釋放，從而發(fā)揮其止血作用。董永喜等［9］研究發(fā)現(xiàn)，白及膠可以增加血小板的聚集率、調(diào)整纖溶系統(tǒng)并改良胃組織和肺組織出血的病變，從而促進止血。

白及膠也有促進造血功能恢復的作用。張穎等［10］采用血液學研究技術(shù)創(chuàng)設(shè)機體造血能力相對較弱的試驗小鼠模型。給試驗鼠服用白及膠溶液，觀察試驗鼠外周血白細胞數(shù)和骨髓有核細胞數(shù)的變化，同時記錄試驗鼠脾集落生成細胞數(shù)的作用，結(jié)果表明，白及膠可以提高血細胞增殖分化的能力。

1.2 促進傷口愈合作用

表皮生長因子在白及膠的作用下可以更強地發(fā)揮其功能，減輕炎癥反應并促進皮膚的新陳代謝進而加快傷口的愈合。此外，白及膠可以利用自身良好的膠漿黏性在皮膚局部形成保護膜，并能有效的抑制金黃色葡萄球菌、鏈球菌、綠膿桿菌的生長，從而防止感染，更好的促進燒燙傷口的愈合。武桂娟等［11］研究發(fā)現(xiàn)白及膠對實驗室鼠乙酸性和應激性潰瘍具備良好的修復作用。廖建中等［12］研究發(fā)現(xiàn)以白及膠作為高分子神經(jīng)生長因子的載體，能更好的加快傷口和潰瘍面愈合。時松等［13］研究發(fā)現(xiàn)白及膠具有促進小鼠結(jié)腸黏膜損傷修復和抑制相關(guān)免疫的作用，從而抑制結(jié)腸炎的發(fā)展。郭培培等［14］通過臨床觀察發(fā)現(xiàn)白及粉能促進肉芽生長速度，并有效減少愈合時間，對肛瘺術(shù)后創(chuàng)面愈合起到良好的促進作用。仇樹林等［15］研究發(fā)現(xiàn)白及膠能有效加速傷口愈合并提高愈合質(zhì)量。

1.3 抗菌作用

白及膠具備優(yōu)良的抗菌、抗炎功效。由白及膠為君藥所配伍的中藥材制劑能有效的抑制糞腸球菌、黏性放線菌等［16］。其可以有選擇性地附著在病原體上，中斷微生物病原體吸附于靶細胞上。白及膠通過對革蘭陽性桿菌的抑制作用來降低感染，并讓藥劑均勻分散在病變處的血管里，降低不良反應發(fā)生［17］。

1.4 提高免疫細胞功能

白及膠能加快抗體形成、促進巨噬細胞發(fā)揮作用從而提高免疫細胞的功能，使機體免疫力得到提升。邱紅梅等［18］研究發(fā)現(xiàn)白及膠作用于免疫細胞功能低下的小鼠模型，能顯著提高小鼠的吞噬指數(shù)。同時發(fā)現(xiàn)白及膠可以顯著提高刀豆蛋白A 誘導的小鼠T 淋巴細胞增殖的能力；可顯著提升脂多糖誘導的小鼠B 淋巴細胞增殖的能力。

1.5 其他藥理作用

白及膠對人肝癌細胞、人卵巢癌細胞、胃癌細胞的生長均起到抑制作用，并有效影響其生長周期，從而起到抗腫瘤的作用［19］。馮敢生等［20］研究發(fā)現(xiàn)，白及膠可以阻滯內(nèi)皮生長因子與其受體結(jié)合，從而發(fā)揮抗腫瘤作用。

2 白及膠的提取工藝

白及膠的提取工藝分為新型和傳統(tǒng)型2 大類，新型主要是超聲波提取法；傳統(tǒng)型包括溶劑提取法和酶提取法，其中溶劑提取法有煎煮法、水提醇沉、回流提取法和堿水提取法。各提取工藝都有其不同的原理與特點。

2.1 超聲波提取法

超聲波提取法是通過破壞植物藥材的細胞進行提取的方法，其聲波能產(chǎn)生快速的空化效應和劇烈的攪拌作用，加速細胞內(nèi)有效物質(zhì)的釋放和溶解，促進溶劑進入植物細胞中，減少提取時間，明顯提高提取率。在超聲波提取白及膠時應先對白及莖塊進行預處理，再使用輔助溶劑對預處理產(chǎn)物進行提取。劉煜等［21］通過單因素試驗對超聲波法提取白及膠的工藝參數(shù)進行研究，得到優(yōu)化的工藝條件為，聚乙二醇-400 作為表面活性劑，用量為0.1 g，液固比值30 mL/g，提取時間為80 min，提取溫度為30 ℃，超聲功率為126 W，所提取到的白及膠最大提取率為21.81%。馬小雙等［22］采用超聲波法通過對料液比值、提取時間和提取溫度的工藝參數(shù)進行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)最佳工藝條件為料液比1∶40，時間為50 min，溫度為60 ℃，白及膠的提取率可達42.15%。超聲波提取法作為一種新型的提取方法，提取速度快、得率高，所得產(chǎn)物質(zhì)量好，在提取植物多糖類有效成分方面具有良好的應用前景。

2.2 溶劑提取法

由于白及不同組織成分在不同溶劑中的溶解度大小不一樣，因此溶劑提取法所選用的溶劑應符合對白及膠成分溶解度大且不發(fā)生化學反應、對其他雜質(zhì)成分溶解度相對較小等條件。白及膠常用的提取工藝有煎煮法、水提醇沉法、回流提取法和堿水提取法。堿水提取法在提取過程中，易破壞白及膠的結(jié)構(gòu)，增加白及膠損失量，因此很少使用。

2.2.1 煎煮法 煎煮法為白及膠提取的傳統(tǒng)提取工藝，水對藥材組織的穿透力強，可以用熱水浸煮提取，也可用冷水浸提。其中提取前冷浸時間、加水總量、煎煮次數(shù)、煎煮時間等都對提取率有較大影響，一般植物多糖提取使用熱水提取。該方法在生產(chǎn)上安全、經(jīng)濟，但存在提取工藝復雜、藥材有效成分損失嚴重等不足之處，且提取出白及水提液的濃縮濃度對白及膠的質(zhì)量也有所影響。謝崇義等［23］通過正交法得到白及膠最佳提取工藝，即提取前冷浸1 h、加水總量是26倍、煎煮2次、煎煮總時間為4 h。后來經(jīng)過不斷研究產(chǎn)生了許多改良方法，其中包括對加熱方法的改進以及對沉析液的改良。

2.2.2 水提醇沉法 白及膠可溶入水中，但不溶解于醇等有機溶劑。所以水提醇沉法主要是以水作為溶劑滲入植物細胞壁和細胞質(zhì)中，從而將液泡中的物質(zhì)溶解，使其透過細胞壁分散到外部溶劑中。在水提醇沉法中，濃縮液濃度、濃縮液含醇量和醇沉時間是影響醇沉提取率的3 個主要因素。白及膠多以熱水進行提取，熱力作用可使細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，因此改進提取溫度、提取時間和料液比值也會大大提高白及膠的提取率。馬小雙等［22］進行提取工藝參數(shù)的優(yōu)化，最佳工藝條件為料液比為1∶40，提取1次，提取溫度為80 ℃，提取時間為4 h，白及膠提取率為36.53%。王軼等［24］研究發(fā)現(xiàn)，在白及煎煮前用90 ℃水浸泡 24 h 并加入一定量的 ZTC1+1（II）型天然澄清劑，可使白及膠含量有效提高。

2.2.3 回流提取法 回流提取法是指使用易揮發(fā)的有機溶劑進行藥材成分的提取，加熱蒸餾浸提液，易揮發(fā)溶劑經(jīng)蒸餾后被冷卻并流回浸出器中，循環(huán)往復，直到完全提取出有效成分。黃銘等［25］研究發(fā)現(xiàn)，白及膠的最佳回流提取條件為浸泡時間為12 h，回流次數(shù)2 次，第1 次回流2 h，注入12 倍量水，第2次回流1.5 h，同樣注入12 倍量水，然后用50%醇沉，提取率為16.31%。芮海云等［26］以不同提取劑回流提取白及膠，采用蒸餾水、1.5%和3%的草酸、0.15 mol/L 和0.3 mol/L 的氫氧化鈉5 種提取劑處理。提取劑與白及（干制品）的比例為1/20，時間為4 h，回流溫度分別為60 ℃和90 ℃。各組均重復抽提1次，最后將2 次抽液合并所得提取率超過40%。

2.2.4 堿水提取法 堿水提取法的主要通過蛋白聚糖的糖肽鍵對堿的不穩(wěn)定性來進行提取。白及經(jīng)預處理后用0.5 mol/L NaOH 溶液在4 ℃條件下進行提取，提取液用酸中和。蛋白質(zhì)可以經(jīng)過調(diào)節(jié)pH 去除，最后乙醇沉淀就可以提取到白及膠。韓丹等［27］提出堿水提取法的工藝所得到的白及膠含量為70.2%。馬小雙等［22］通過正交試驗得到堿水提取法的最佳工藝條件為，浸提液pH=9，料液比為1∶36，提取時間為2 h，提取溫度為70 ℃，白及膠的提取率為39.60%。張寒等［28］通過正交試驗得到堿水提取法的最佳工藝條件為，浸提液pH=8.5，3 次提取固液比為1∶6∶5∶5，提取時間比為3∶3∶2，溫度為90 ℃，使用鹽酸進行脫蛋白后，加入0.5%的活性炭進行脫色處理；再用4 倍量的乙醇連續(xù)沉淀3 次，80%乙醇洗渣處理后，白及膠含量可達80%以上。

2.3 酶提取法

酶提取法是將適量的酶加到溫水中，運用酶催化反應的高度專一性破壞藥材細胞，加速白及膠的釋放，從而提高白及膠得率。魏玉等［29］采用纖維素酶、木瓜蛋白酶、果膠酶分別進行酶提取法提取白及膠，結(jié)果表明提取率較其他傳統(tǒng)方法均有所提高，且酶提取法反應過程中，條件適中且溫和，使白及膠活性和藥效得到良好的維持。但酶的價格較高，又容易失活，在試驗過程中對溫度控制要求非常嚴格，酶的作用可能會改變白及膠的高級結(jié)構(gòu)。

3 小結(jié)

白及作為傳統(tǒng)中藥材，已經(jīng)有兩千多年的藥用歷史，白及膠的藥理作用主要有止血、創(chuàng)面修復、抗菌、抗?jié)?、修復黏膜及抗腫瘤等作用。在治療胃腸道疾病時，具有良好的止血與成膜作用，能在胃腸道形成保護膜，但臨床上并沒有質(zhì)子泵抑制劑聯(lián)用白及膠治療消化性潰瘍、胃潰瘍、十二指腸潰瘍等疾病，二者聯(lián)用能否達到更好的治療效果有待進一步研究。在治療呼吸系統(tǒng)疾病帶來內(nèi)部出血情況等，白及膠噴霧劑、氣霧劑等新劑型有待研究，以便更好的發(fā)揮治療效果，提高白及膠的藥用價值。

對比白及膠的提取工藝發(fā)現(xiàn)，堿水提取法和回流提取法的提取率可達39.6%以上，但操作較繁瑣，且堿水易破壞白及膠結(jié)構(gòu)，與其他提取法相比應用較少。酶提取法有較高的提取率，但酶提取法使用酶價格高，容易失去活性，且操作過程中存在時間長、復溶慢、精致效果不佳等缺點。水提醇沉法經(jīng)不斷改進后，提取率明顯提高，對所需儀器要求也較低，但存在任醇使用量大、耗費時間長、多糖的生物活性易被影響等不足。相較于其他提取方法，超聲波提取法提取率可達42.15%，有提取率和純度高、操作簡單等優(yōu)點，擁有巨大的發(fā)展前景。用超臨界CO2流體萃取處理蘆薈多糖時，多糖提取率為81.5%，是傳統(tǒng)方法的1.5 倍［30］，且提取純度高，對環(huán)境污染小。對白及膠新型提取法如超高壓、超臨界等的報道較少，有待進一步探究。當單一的提取法無法滿足提取要求所需時，可考慮輔助提取，比如紅外輔助提取和微波輔助提取等來進一步提高提取率和提取純度，也可探究其他更多植物多糖的提取方法來提取等。

本研究對白及膠的相關(guān)藥理作用和提取工藝進行了總結(jié)，可為相關(guān)研究人員提供一些參考，為白及膠的開發(fā)利用提供一定的技術(shù)支持，希望對傳統(tǒng)中草藥的開發(fā)應用起到積極的推進作用。