黄芪地上、地下部分化学成分以及药效学比较

谢新然　曲婷丽　许晋芳　刘锐玲　赵正保



黄芪地上、地下部分化学成分以及药效学比较

谢新然曲婷丽许晋芳刘锐玲赵正保△

目的对黄芪地上部分与地下部分的药材进行比较，为黄芪地上部分的开发利用提供参考。方法通过化学成分分析和药效学研究相结合的方法，对黄芪地上、地下部分进行全面、系统比较，即采用多指标定量方法对黄芪地上、地下部分10种化学成分进行定性、定量分析；以小鼠血细胞计数为指标，对比观察黄芪地上、地下部分水煎液对环磷酰胺所致小鼠骨髓造血功能损伤的保护作用。结果在本研究中，黄芪地上、地下部分化学成分相似，其中黄芪皂苷Ⅳ、黄芪皂苷Ⅲ、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素、7,2′-二羟基-3′,4′-二甲氧基异黄烷地上部分含量均高于地下部分。药效学研究结果表明，黄芪地上、地下部分均能升高受损小鼠白细胞、红细胞、血红蛋白数量，药效没有明显差异，用药期间各组小鼠未见有明显的不良作用。结论黄芪地上部分具有一定的利用价值，可对其进行进一步开发利用。

黄芪；黄芪地上部分；化学成分；药效学

黄芪为豆科植物蒙古黄芪Astragalusmembranaceus(Fisch.) Bge.var.mongholicus(Bge.) Hisao或膜荚黄芪Astragalusmembranaceus(Fisch.) Bge.干燥根[1]。其味甘，性微温，具补气固表，利尿托毒，排脓，敛疮生肌之功效[2]。黄芪是一种常用的大宗传统中药材，伴随对其认识的不断深入，黄芪用量逐年增加，除供药用外，还广泛用于保健品、饮料、化妆品等工业中，这给药用黄芪植物资源带来一定压力，因此人们对其地上部分进行了相关研究。其研究的工作主要有：黄芪地下部分与地上部分氨基酸类、总皂苷、总黄酮、总多糖、黄芪甲苷、微量元素等含量的比较[3～6]。而关于黄芪地下部分与地上部分多种有效成分以及药效方面的比较鲜有报道，因此本实验采用化学成分分析和药效学研究相结合的方法，对黄芪地上部分与地下部分进行全面比较，即采用多指标定量分析方法对其所含化学成分进行定性、定量分析；采用对环磷酰胺所致小鼠骨髓造血功能损伤的保护作用进行药效活性比较，以期为黄芪地上部分的进一步开发利用提供基础。

1　实验材料

1.1主要仪器试剂AL104型电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司)、HEMAVET 950FS 动物血细胞分析仪(山东卓越科学仪器有限公司)、RE-6000 旋转蒸发仪(上海安锐自动化仪表有限公司)、SB-5200DTD超声波清洗机(宁波新芝生物科技股份有限公司) 、Waters e2695高压泵、Chromachem ELSD检测器、Waters 2689紫外可见检测器、Empower色谱工作站；对照品毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花素、黄芪皂苷Ⅰ、黄芪皂苷Ⅱ、黄芪皂苷Ⅲ、黄芪皂苷Ⅳ均购于上海永恒生物科技有限公司，批号依次为20120428，20120528，20120515，20100202，20111125，20110503；芒柄花苷、毛蕊异黄酮购于成都曼斯特公司，Lot号依次为：13021808，13082713；3-羟基-9,10-二甲基紫檀烷、7,2′-二羟基-3′,4′-二甲氧基异黄烷购于江苏永健医药科技公司，批号分别为YJ150718，YJ150717，纯度均大于98%。乙腈为色谱纯(美国Fisher公司)；生理盐水(安徽双鹤药业股份有限公司，批号：140222)、环磷酰胺(山西普德药业股份有限公司，批号：04141102 规格：0.2 g)；水为纯净水、其余试剂均为分析纯。

药材产地为山西省浑源县，经山西医科大学白云娥教授鉴定，为豆科植物蒙古黄芪的干燥根及地上部分。

1.2动物昆明小鼠，雄性，体质量(20±2)g，购自山西医科大学动物中心，实验动物许可证号：scxk(晋) 2009-0001。动物颗粒饲料喂养，自由饮水。

2　实验方法

2.1含量测定

2.1.1色谱条件[7]流动相为乙腈(A)-水(B)，体积流量 1.0 ml·min-1，蒸发光检测器参数：N2压力为23 psi，雾化温度为35 ℃，汽化温度为50 ℃，增益值为5.0, Venusil MP C18色谱柱(250 mm×4.6 mm，5 (m)，紫外检测波长230 nm，柱温25 ℃，进样量20 μL。梯度洗脱：0～8 min，20%A；8～15 min，30%A；15～30 min，43%A；30～40 min，60%A；40～50 min，100%A；50～60 min，100%A。

2.1.2混合对照品溶液的制备分别精密称取毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素、3-羟基-9,10-二甲氧基紫檀烷、7,2′-二羟基-3′,4′-二甲氧基异黄烷、黄芪皂苷Ⅳ、黄芪皂苷Ⅲ、黄芪皂苷Ⅱ、黄芪皂苷I对照品适量，以甲醇溶解并定容，制成质量浓度分别为960.0，640.0，640.0，560.0，960.0，960.0，960.0，960.0，640.0，960.0 μg·ml-1的对照品储备液，分别量取适量置25 ml容量瓶中，以甲醇定容至刻度，制成浓度分别为200.0，80.0，30.0，12.0，140.0，60.0，60.0，40.0，50.0，160.0 μg·ml-1的混合对照品溶液。

2.1.3供试品溶液的制备分别取黄芪地下、地上部分粉末8 g，精密称定，置具塞锥形瓶中，加入甲醇320 ml，超声处理40 min，滤过，回收溶剂至干，残渣加甲醇溶解，转移至10 ml容量瓶中，加甲醇至刻度，摇匀，即得。

2.1.4标准曲线的制备标准曲线的绘制过程中，将以上配制的对照品储备液分别逐级稀释。过0.45 μm滤膜后，进样20 μl，绘制标准曲线。

2.1.5含量测定将对照品溶液与适宜浓度的供试品溶液分别进样20 μl，进行含量测定。

2.2药效学比较

2.2.1实验样品的制备取黄芪地下及地上部分，蒸馏水浸泡30 min，加水煎煮2次，第1次加8倍量水，第2次加6倍量水，每次煎煮40 min。合并两次煎出液，过滤，滤液加热浓缩使药物浓度为3.12 g·ml-1，将制备的药液放入4 ℃冰箱保存，备用。

2.2.2动物分组及给药将动物按体质量随机分为六组，每组10只，即正常组、模型组、黄芪地下部分组、黄芪地上部分低剂量组、黄芪地上部分中剂量组、黄芪地上部分高剂量组。正常组、模型组每24 h灌胃给予蒸馏水一次；黄芪地下部分组每24 h灌胃给予黄芪地下部分水煎液，给药剂量15.6 g·kg-1；黄芪地上部分低、中、高组给药剂量分别为15.6,31.2,62.4 g·kg-1，24 h灌胃给药1次；连续给药15 d。

2.2.3动物造模除正常组外，其余各组分别于给药第12，13，14天，均腹腔注射环磷酰胺100 mg·kg-1体质量(0.1 g·l-1)，1次/天，共注射3次。正常组注射等容量生理盐水。

2.2.4一般状态观察与疗效评价每天观察并记录各实验组小鼠的精神状态、皮毛光泽、自主活动、体质量变化及死亡情况。各组末次给药或给生理盐水后24 h，动物摘眼球取血，测各组动物白细胞数、红细胞数及血红蛋白数。

2.2.5统计学处理实验数据采用SPSS11.0统计软件进行分析，结果选用均数±标准差，利用单因素方差分析(ANOVA)比较各组间值，当P<0.05时，提示实验结果具有统计学意义。

3　实验结果

3.1含量测定文献资料报道：黄酮和皂苷类成分是黄芪中主要的药效成分，所以实验选用4个皂苷类成分(黄芪皂苷Ⅳ、黄芪皂苷Ⅲ、黄芪皂苷Ⅱ、黄芪皂苷Ⅰ)和6个黄酮类成分(毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素、3-羟基-9,10-二甲氧基紫檀烷、7,2′-二羟基-3′,4′-二甲氧基异黄烷)对黄芪地上、地下部分中的有效成分进行比较。

对于6种黄酮类成分，横坐标为进样量(X)，纵坐标为峰面积(Y)，对于4种皂苷成分，以进样量的对数(x)为横坐标，峰面积的对数(y)为纵坐标，绘制标准曲线，得回归方程及其线性范围(见表1)。经方法学考察，所建立的含量测定条件其稳定性、重复性、精密度、回收率等均符合规定，可用于黄芪中化学成分的含量测定。

对黄芪地上、地下部分中的有效成分进行比较(见表2，图1)，结果显示，黄芪地上、地下部分成分相似，其中黄芪皂苷Ⅳ、黄芪皂苷Ⅲ、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素、7,2′-二羟基-3′,4′-二甲氧基异黄烷地上部分含量均高于地下部分。其中，地上部分黄芪皂苷Ⅲ的含量为地下部分的20倍，毛蕊异黄酮含量为地下部分的4倍，芒柄花苷含量为地下部分的2倍。地上部分与地下部分的皂苷类与黄酮类含量相当成分相当。

表1　线性回归分析

表2　黄芪地上、地下部分十种成分含量的比较

续表

图1　地上部分与地下部分皂苷类成分(Ⅰ)、黄酮类成分(Ⅱ)的比较

3.2药效学比较

3.2.1对小鼠一般特征的影响造模第4、5天，各组小鼠精神萎靡，活动减少，聚堆，蜷卧，嗜睡，饮食减少，毛色失去光泽，皮肤呈现不同程度苍白，尾色苍白，皮毛粗乱、蓬松且无光泽，其中模型组表现最明显，给药组小鼠逐渐恢复。

3.2.2对小鼠白细胞、红细胞、血红蛋白的影响连续3 d腹腔注射环磷酰胺100 g·L-1，2 d后小鼠白细胞数、红细胞数、血红蛋白含量显著减少，提示造模成功。黄芪和黄芪地上部分水煎液给药组小鼠连续灌胃给药11 d无明显异常现象，动物活动、食量、排泄物等均无异常，体质量平稳增加。与模型组比较，黄芪地下部分水提液组及黄芪地上部分水提液各剂量组的白细胞、红细胞数均能明显升高，具有统计学差异，黄芪地下部分水提液组与黄芪地上部分水提液高剂量组可明显提高小鼠的血红蛋白数，具有统计学差异，提示黄芪地上部分水提液对环磷酰胺所致的小鼠骨髓造血损伤具有一定的保护作用(见表3)。

表3　药物对各模型小组白细胞数、红细胞数、血红蛋白含量的影响

4　讨论

4.1黄芪地上部分与地下部分的药材化学成分比较黄芪中主要有黄酮类、皂苷类、多糖、氨基酸、微量元素等化学成分，其中黄酮类化合物有黄酮、异黄酮、异黄烷和紫檀烷四大类；皂苷类化合物有黄芪皂苷及大豆皂苷[8]。黄芪地上部分与地下部分化学成分比较试验结果显示，所测定的10种成分只是量上的差异，其中黄芪皂苷Ⅳ、黄芪皂苷Ⅲ、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素、7,2′-二羟基-3′,4′-二甲氧基异黄烷地上部分含量均高于地下部分。同时，黄芪地上部分总皂苷、总黄酮含量均较高。文献报道，黄芪皂苷类及黄酮类成分均具有较好的药理作用，其中黄芪皂苷类成分具有抗衰老、抗病毒、抗风湿、抗肿瘤[9]以及很好的抗氧化活性[10]，尤其对心血管系统具有重要作用[11]；黄芪黄酮类成分具有抗肿瘤、抗损伤、抗突变和抑制动脉粥样硬化等多种生物学效应[12]。鉴于黄芪皂苷类及黄酮类组分药理作用显著，因此可进一步开发利用黄芪地上部分有效部位，对黄芪地上部分进行综合开发利用。

4.2黄芪地上部分与地下部分药效学比较抗癌药环磷酰胺(cyclophosphamide,Cy) 是临床上广泛应用的烷化剂类化疗药物之一，在临床治疗疾病过程中，环磷酰胺不但对癌细胞和肿瘤细胞起到了杀伤和抑制作用，亦能对机体的正常细胞，尤其是骨髓造血干细胞产生强烈的抑制作用，形成造血、免疫系统双重抑制[13]。黄芪是临床防治化疗后骨髓抑制的常用中药，对骨髓抑制引起的三系血细胞减少均有一定防治作用[14]。本研究采用环磷酰胺复制骨髓抑制模型，从药效结果可以看出，黄芪地上部分及地下部分水提液对环磷酰胺所致的小鼠骨髓损伤均具有一定的保护作用，在提高受损小鼠白细胞与红细胞数量方面，二者没有明显差异，高剂量地上部分水煎液在提高小鼠血红蛋白方面，与地下部分没有明显差异。因此，黄芪地上部分是可以考虑药用的，但还需按照新药标准做深入的研究。本实验只对黄芪地上部分与地下部分在小鼠骨髓损伤保护作用方面的功效进行了比较，由于黄芪具有多方面的药理活性，今后可采用更为广泛的药理活性指标对两者进行深入对比研究。

4.3展望黄芪是我国重要的传统药材，已经被列入国家重点中药材，其独特的药用功效使得黄芪供不应求。其入药部位为根，而地上部分开发严重滞后，长期以来少量作为牲畜的草料，大量则自然干枯或收集焚烧。通过对黄芪地上部分与地下部分的药材化学成分和药效学的比较可以看出，黄芪地上部分虽然所含有效成分含量与地下部分不完全一致，但它在对环磷酰胺所致小鼠骨髓造血功能损伤的保护作用方面与地下部分没有明显差别，在一定剂量及条件下，黄芪地上部分可以作为药材替代地下部分，但是仍需要继续深入的探索与研究。

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Comparison of the Chemical Constituents and Pharmacological Activities between the Overground Parts and the Underground Parts of theAstragalusMembranaceus

XIE XinranQU TingliXU JinfangLIU RuilingZHAO Zhengbao△

(School of Pharmaceutical Science, Shanxi Medical University, Shanxi, Taiyuan 030001, China)

ObjectiveTo provide a reference for the development and utilization of the overground parts ofAstragalusmembranaceusby carrying out comparison between the overground parts and the underground parts ofAstragalusmembranaceus. MethodsThe comparison of the difference between the overground parts and underground parts ofAstragalusmembranaceuswas conducted in the aspects of chemical constitutions and pharmacological activities. 10 kinds of their chemical constituents were analyzed by muti-components determination, and their effects on marrow hematopoietic function in mice caused by cyclophosphamide damage were evaluated with blood counts as an index. ResultThe chemical composition in the overground and underground parts ofAstragalusmembranaceuswere similar, but the content of astragaloside Ⅳ, astragaloside Ⅲ, ononin, calycosin, formononetin, 7,2′-dihydroxy-3′,4′-dimethoxy isoflavans were higher in the overground parts than those in the underground parts. The pharmacological effect of the two parts had no significant difference, which can increase the number of white blood cells, red blood cells and hemoglobin of the damaged mice without any apparent side effect. ConclusionThe overgrond parts ofAstragalusmembranaceuswere valuable for further exploration.

Astragalusmembranaceus; Overground parts; Chemical composition; Pharmacodynamics

山西医科大学药学院药物化学教研室(太原 030001)

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10.3969/j.issn.1003-8914.2016.15.022

1003-8914(2016)-15-2188-05

(本文校对：毕小平2015-11-27)