黄芪化学成份药理活性与临床应用概述

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黄芪化学成份、药理活性与临床应用概述

陈国辉1,黄文凤2(医院莆田)

:通过查阅近年来有关黄芪的化学成分、药理活性的文献资料,并对黄芪研究成果的新进展进行归纳、分析、总结。:黄芪;化学成份;药理活性;临床应用

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黄芪为多年生草本植物黄芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bunge和内蒙黄芪A.mongholicusBge.的根,主产于山西,甘肃,黑龙江,内蒙古等地;内蒙古黄芪主产于内蒙古,吉林,河北,山西等地。

性微温,味甘。归脾,肺经。有补气升阳,益卫固表,托毒生肌,利水退肿之功效。黄芪用途广泛,可用于脾肺气虚或中气下陷之症;卫气虚所致表虚自汗;气血不足所致痈疽不溃或溃久不敛;以及浮肿尿少和气虚血滞导致的肢体麻木,关节痹痛,气虚津亏的消渴等症。

1化学成分

1.1多糖成分主要有葡聚糖和杂多糖。其中葡聚糖又有水溶性葡聚糖和水不溶性葡聚糖,分别是α-(1→4)(1→6)葡聚糖和α-(1→4)葡聚糖。黄芪中所含的杂多糖多为水溶性酸性杂多糖,主要由葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖组成,少量含有糖醛酸由半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸组成;而有些杂多糖仅由葡萄糖和阿拉伯糖组成。

1.2皂甙类黄芪中重要的有效成分。目前从黄芪及其同属近缘植物中已分离出40多种皂甙,主要有黄芪甙Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ,异黄芪甙Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及大豆皂甙I等。除大豆皂甙Ⅰ、黄芪皂甙Ⅷ外,其余均以9,19-环羊毛脂烷型的四环三萜皂甙类为甙元,总称为黄芪皂甙或黄芪总皂甙。

1.3黄酮类多达30余种,主要有槲皮素、山奈黄素、异鼠李素、鼠李异柠檬素、羟基异黄酮、异黄烷、芦丁、芒柄花素、毛蕊异黄酮等。

1.4氨基酸共25种,如γ-氨基丁酸、天冬酰胺、天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸等。

1.5其它黄芪中还含有微量元素、甾醇类物质、叶酸、亚麻酸、亚油酸、甜菜碱、胆碱、咖啡酸、香豆素、尼克酸、核黄素、维生素P、淀粉E等〔1〕。

2药理活性2.1黄芪对免疫系统具有调节作用

黄芪能调节免疫系统功能,增加网状内皮系统吞噬功能,促进抗体形成,提高E一玫瑰花环率,促进T细胞的分化成熟,增强NK细胞的细胞毒活性,诱生干扰素,对代谢亦有影响,具有促进蛋白质和RNA合成,增加小鼠和组织内环核甘酸的含量,调节血糖浓度等作用〔2〕。黄芪能促进正常人和肿瘤病人的淋巴细胞转化率,可促进机体细胞免疫功能,能消弱或消除抑制性淋巴细胞的活性,增加ConA(刀豆A)刺激引起的淋巴细胞增值和IL-2的产生,提高创伤小鼠Th/T的比值〔3〕。黄芪不同剂量、不同给药途径均可不同程度的增强小鼠腹腔内巨噬细胞的吞噬功能〔4〕。黄芪能增强树突状细胞的功能,运用肿瘤抗原多肽致敏的树突细胞治疗肿瘤的同时,若联合应用黄芪注射液能更有效的协同诱导荷瘤宿主产生肿瘤抗原特异性的细胞毒性T细胞(cTL)〔5〕。

2.2黄芪对蛋白质及核酸代谢的调节作用

刘杰等〔6〕用黄芪煎剂给小鼠连续灌胃10天,能显著增加3H一亮氨酸掺入血清、肝脏合成蛋白质的速率,而对蛋白质的含量无影响,即黄芪可促进小白鼠血清和肝脏蛋白质更新,并认为其中的多糖很可能是促进蛋白质更新的有效成分。

徐萃华等〔7〕报导黄芪煎剂对体外培养的肝细胞有促进RNA合成作用,由此也证明中药补气药能促进肝细胞RNA合成,这对肝功能的恢复具有重要意义。在小鼠部分肝切除术后再生肝的模型上来观察黄芪皂甙甲的作用,结果表明黄芪皂甙甲能使再生肝的DNA含量明显增加,加速肝细胞的分化增殖〔8〕。同样采用大鼠白蛋白免疫损伤性肝纤维化动物模型,通过光镜观察、胶原免疫组化染色及胶原蛋白生化测定,发现黄芪可减少总胶原及I、Ⅲ、V型胶原在大鼠肝脏的病理性沉积,使胶原蛋白含量下降,对实验性感染损伤具有明显的治疗作用,且随着疗程的延长作用有所增加〔9〕。

吴炎等〔10〕认为黄芪可保护肝脏粗面内质网并使粗面内质网增加,细胞内rRNA和mRNA含量增加,促进蛋白质合成。

2.3黄芪具有抗氧化作用

氧化作用是肝细胞受损的主要原因之一,且产生的脂质过氧化物可进一步启动肝星状细胞的活化。黄嘌呤酶是氧自由基形成催化系统成员之一,氧自由基可攻击蛋白质,引起蛋白质分子的聚合及肽链的断裂,也可使蛋白质和脂质结合形成聚合物,从而造成蛋白质的变性和功能丧失。氧自由基还可作用于DNA,与碱基发生加成反应而造成对碱基的修饰,并可引起DNA链的断裂,它还可引起染色体的畸变和断裂。以上是氧化作用造成肝细胞损伤的机制之一。汪德清等〔11〕通过研究从黄芪中分离出来的总黄酮(TFA)、总皂甙(TSA)和总多糖(TPA)对黄嘌呤、黄嘌呤氧化酶和多形核白细胞呼吸大爆发介导鲁米诺化学反应及H2O2-Fe2+诱导鼠肝匀浆膜质过氧化3个实验体系的作用,结果表明,TFA和TSA具有良好的清除氧自由基作用,TFA效果最好,TSA次之,而TPA清除氧自由基的作用较弱。孙成文等〔12〕的实验表明黄芪有效成分黄芪多糖可通过阻止黄嘌呤及黄嘌呤酶的氧化损伤发挥抗氧化作用。

黄芪注射液及提取成分木糖—葡萄糖—环黄芪醇能明显抑制小鼠离体肝脏的脂质过氧化物的生成,并且能抑制阿毒索引起的小鼠体内脂质过氧化物的生成,作用呈剂量依赖型〔13〕。此外,黄芪含有丰富的硒,硒可启动DNA修补酶,刺激抗体产生,清除有害自由基。硒也可以使谷胱甘肽过氧化物酶启动,发挥抗氧化酶作用,启动解毒酶系,对细胞起保护作用,这可能也是黄芪抗氧化作用的机理之一。

2.4黄芪的保肝作用

王要军等观察了黄芪对实验性肝纤维化组织细胞间黏附分子-1(ICAM-1)表达影响的免疫组化研究,用CCL4诱导的大鼠肝纤维化模型,观察黄芪对血清HA、肝组织纤维化评分及ICAM-Ⅰ表达的影响,结果发现黄芪组肝组织纤维化评分及血清HA明显低于模型组,肝组织中ICAM-Ⅰ阳性细胞数也明显减少,认为黄芪有良好的抗肝纤维化作用,其机制可能与抑制肝细胞中ICAM-Ⅰ的表达有关〔14〕。

史胜平〔15〕发现黄芪还能明显增高自然杀伤细胞(NK)活性的作用,同时,黄芪还能提高免疫球蛋白、促进抗体产生、对B淋巴细胞免疫功能具有明显的增强作用,从而有效抑制细胞病毒复制,降低病毒滴度,改善病毒对肝脏的病理损害,改善肝功能指标。另外,黄芪具有明确的抗自由基作用,黄芪总黄酮是清除自由基的主要活性成分,它可直接清除羟自由基和超氧阴离子自由基,从而抑制脂质过氧化反应,防止肝细胞坏死〔16〕。黄芪尚能抑制脂氧化酶,减少脂多糖的生成,提高肝脏谷胱苷肽含量,抗自由基调节代谢、保护线粒体等作用〔17〕。此外,黄芪注射液对心肺复苏后大鼠肝细胞凋亡有抑制作用〔18〕。

2.5抗癌作用

肖正明等通过实验发现:黄芪水提取物含有抑癌活性物质,能抑制体外培养的肝癌细胞增殖和线粒体代谢活性,提高小鼠抗癌能力,促进小鼠免疫功能,增强小鼠腹腔吞噬细胞活性〔19〕。

2.6对心脏的作用

黄芪水煎剂对离体蛙心无明显作用,醇提液可使离体蛙或蟾蜍心脏收缩增强,振幅明显扩大,大剂量时则产生抑制。因此黄芪皂苷可能是通过NAK-ATP酶实现强心作用的。据报道,黄芪能使人心肌细胞乳酸脱氢酶及琥珀酸脱氢酶含量有不同的增高。以上提示黄芪具有钙拮抗作用,可减少病毒感染引起的心肌CA内流量,有可能减轻感染细胞的继发性CA损伤,且对细胞中病毒RNA的复制具有抑制作用,显示了其在病毒性心肌炎临床治疗上的应用价值。但单剂量黄芪对CVB3性心肌炎没有预防作用。黄芪皂苷对心肌有正性肌的作用,与强心苷类药物相似。实验证明:黄芪总皂苷能明显改善心肌梗死犬的心脏收缩力,增强冠脉流量,对心功能有保护作用。研究表明,黄芪抗氧自由基的作用可能是强心作用机制之一。黄芪苷Ⅳ注射液是非洋地黄类的有效正性肌力药物。黄芪有扩张血管和扩张冠脉作用。

故认为其降压作用是直接扩张外周血管的结果,而与心脏并无依存关系,与组织胺释放或肾上腺素能受体作用也无关系。说明黄芪对血压的影响同中枢神经肽,肾素一血管紧张素一醛固酮系统,肌肽释放酶一肌肽系统,以及羟脯氨酸等方面均有关系。黄芪的降压成分曾认为系一碱性物质,但后来发现黄芪属植物根含有氨基丁酸,其含量高低与降压作用强弱几乎完全平行,故认为是降压有效成分。在血管效应方面,氨基丁酸并不能完全代表黄芪。黄芪能不同程度促进血管内皮细胞游走与增殖,有利于促进血管生成过程。膜荚黄芪中的黄芪皂苷ⅡⅢⅣ等皂苷类及芒柄花素、毛蕊异黄酮等异黄酮类化合物,对孵化红细胞变形能力有明显的改善作用,这可能是膜荚黄芪改善血液流变学指标的重要机理,黄芪对人红细胞膜作用的一个重要环节,可能是保护人红细胞膜免受自由基的攻击。

2.7对应激反应的影响

黄芪有抗疲劳作用和耐低温、高温作用。

2.8抗辐射作用

黄芪总黄酮对这种辐射所致的免疫系统损伤有一定的保护作用。其作用机理可能与黄芪总黄酮具有抗氧化性及清除自由基作用,使免疫细胞避免脂质过氧化的损伤有关,同时黄芪总黄酮可能还具有改变免疫细胞能量代谢和促进淋巴细胞分裂的功能。

2.9抗衰老作用

长期服用黄芪对预防老年性动脉硬化,改善衰老的肺功能有一定的意义。研究证明黄芪有延寿的良好效应,以其作为抗衰益寿的药物,值得高度重视和开发。

2.10对泌尿系统的作用

黄芪注射液静脉注射能使大鼠微小病变肾病模型的血清白蛋白有明显升高,血清胆固醇明显降低,并能增加肾小球毛细血管丝的血运,对阴囊水肿和腹水亦有明显减轻作用,给药组动物的饮食和精神状态亦较对照组好;黄芪能显著减少尿中蛋白的量;病理观察亦证明,黄芪组病变减轻,对肾炎的这种阻抑作用可能与黄芪增强代谢,改善全身营养状态有关。黄芪通过免疫调节作用,可以减轻自发狼疮小鼠的肾脏病变。

2.11对中枢神经系统的作用

给小鼠皮下注射黄芪可维持数小时的镇静作用。小鼠饮用30%黄芪水煎液15d,有加强小鼠学习记忆的作用,实验表明黄芪有利于小鼠大脑对信息的贮存作用。

2.12对平滑肌的作用

5%和10%黄芪煎液可使在体兔肠管紧张度明显增加,蠕动变慢,振幅增大;对兔离体肠管、子宫则有抑制作用。黄芪皂苷能使豚鼠离体回肠的张力下降。

2.13激素样作用

黄芪浸膏中黄芪内酯和黄芪固醇对大鼠、小鼠体重、提肛肌或肾脏等重量均无明显影响,表明无同化激素或雄性激素样作用。

2.14抗菌、抗病毒作用

黄芪多糖对结核菌感染有明显对抗作用;而已发现其它成分如氨基酸、生物碱、黄酮等具有显著抗滤泡生口腔炎病毒的作用。动物及传化细胞实验表明,黄芪注射液对小鼠乳鼠体内流行性出血热、病毒(EHFV)的感染过程有一定的阻断作用。黄芪对体外志贺氏痢疾杆菌、炭疽杆菌、a—活血链球菌、血链球菌、白喉杆菌、假白喉杆菌、肺炎双球菌、金黄色葡萄球菌、柠檬色葡萄球菌、白色葡萄球菌和枯草杆菌等有抗菌作用。

2.15利尿作用

黄芪煎剂给大鼠皮下注射或麻醉犬静脉注射均有利尿作用,且利尿作用持续时间较长。

3临床应用3.1心血管系统治疗病毒性心肌炎

每日静滴5%GSmL合黄芪注射液10mL共3周,治疗柯萨奇B病毒阳性心肌炎20例,总有效率85%〔20〕。黄芪60g·d-1每日1剂,20天1个疗程,青霉素万u静滴7～l4d;5%GSmL加ATP40mg,辅酶Au,肌苷mg,维生素C12～15g,氯化钾lg,胰岛素8万u静滴2周,维生素B1日ug,从发病后第十天服强的松,用2周后每周减半直至停药,治疗急性病毒性心肌炎40例,总有效率97.5%〔21〕。芪冬颐心口服液治疗病毒性心肌炎33例,临床症侯总有效率为84%,心电图总有效率68%〔22〕。

3.2神经系统

3.2.1治疗脑梗塞

芪蛭果胶囊治疗气虚血瘀型中风例.总有效率为94.12%〔23〕。

3.2.2治疗面神经炎

黄芪g配合活血化瘀、祛风通络之品治疗面神经炎30例,服药10d,治愈28例〔24〕。

3.3消化系统

3.3.1治疗肝硬化腹水:

生芪60g配合益气利水、活血化瘀之品治疗肝硬化腹水38例,服药30d,总有效率为92.10%〔25〕。

3.3.2治疗习惯性便秘:

芪蓉口服液每日2次,每次30g,每周为1疗程,有效率为93.9%〔26〕。

3.3.3预防小儿口腔溃疡复发:

黄芪糖浆日服3次,每次15mL,服3个月为1疗程,治疗小儿口腔溃疡50例.显效l8例,有效23例〔27〕。

3.4造血系统

3.4.1治疗白细胞减少症:

黄芪30g配合人参、枸杞、女贞子、茯苓治疗例肿瘤化疗患者,化疗后仅3例有轻度白细胞下降,下降后1周恢复正常〔28〕。黄芪、薏苡仁各30g配合养血活血之品治疗38例白细胞减少症,总有效率94.74%〔29〕。

3.4.2治疗血小板减少性出血:

芪紫麦冬汤治疗血液病化疗后血小板减少性出血27例,轻度出血占81%,重度出血占3%〔30〕。

3.5泌尿系统

芪丹饮治疗糖尿病肾病40例,1月后,血β2-微球蛋白、α1-微球蛋白、BUN、SCr、24h尿蛋白排出量、尿β2-微球蛋白、尿白蛋白均显著下降〔31〕。

3.6呼吸系统

黄芪6g每日代茶饮半年,预防支气管哮喘,未见复发〔31〕。

3.7免疫系统

黄芪注射液每次2mL,im,1周2次。连续30次;再1周1次,连续30次,治疗选择性免疫球蛋白A缺乏24例,l疗程后血清lgA,唾液SlgA、CD4/CD8,红细胞C36R花环率均显著上升,总有效率83%〔31〕。

3.8其他

坤芪龙牡汤治疗崩漏例,总有效率98.2%。黄芪四君子汤治疣30例,总有效率78.3%。土茯苓、生芪各50g,锉末和匀,调入米醋成糊状,治疗甲沟炎,2日告愈。

综上所述,黄芪含有许多成份,具有广泛的药理作用,并常应用于临床。然而对黄芪的药理作用的生物活性成份尚不是十分清楚,因此,需加强深入研究,为中药现代化奠定基础。

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