葛花中葛根素的提取与应用

陈 成，吕清清，李海蓉，樊妍君

(江苏经贸职业技术学院 a.健康学院；b.江苏省食品安全工程技术研究开发中心，江苏 南京 211168)

野葛花是豆科葛属植物野葛的花。葛属植物一共有18种，在我国主要分布在云南及其邻近省份。葛根素是野葛异黄酮类化合物的主要成分，而在葛花活性成分中，异黄酮含量最多[1]，由此可见，葛花中富含葛根素。葛根素药用价值突出，在临床上是治疗心血管疾病的良药。葛根素可以提高机体的免疫能力，保护心肌细胞，对与肾脏有关的疾病有出色的治疗效果。此外，还可以阻止肝组织的免疫损害，对造血功能也有一定的增强作用。

1 药用价值

1.1 降血糖

郭建平等[2]对四氧嘧啶诱发小鼠高血糖的作用进行实验，发现葛根素可使血糖降低30%。刘竹青等[3]对糖尿病大鼠注射葛根素进行治疗，糖尿病大鼠的胰岛素水平和空腹血糖在注射葛根素以后明显降低，糖耐量也同样增加，但是对胰岛素更加敏感。糖尿病大鼠血清中TNF-α和FFA也在使用葛根素之后一起降低。由此推断，葛根素有降低血糖的作用，且对胰岛素有抵抗作用。

1.2 抗心肌缺血

粟凤等[4]研究了葛根素对心肌细胞损伤情况的保护作用。研究发现，目标物质在对心脏组织中缺血区的eNOS总蛋白表达的作用上可以忽略不计，对心脏细胞的缺血有很好的保护作用。宣佳利等[5]在葛根素对心肌细胞缺血情况下再灌注产生的损伤的作用效果及其原理方面进行了实验和论证，推测葛根素可降低由MIRI引起的心肌损伤程度。

1.3 改善脑循环

脑循环供给中枢神经营养并排除有害的代谢产物，对维护人体健康有着非常重要的作用。王福文等[6]研究葛根素对兔脑代谢和循环的影响，结果发现，兔脑血流量明显增加，兔脑的葡萄糖摄取量和耗氧量也同时增加，并且对试剂呈现依赖性。从而得出，葛根素可改善脑代谢和脑循环。

1.4 抗心律失常

徐浩[7]从电生理角度观察葛根素对单个心室肌细胞动作电位的影响，发现葛根素可以有效延长实验大鼠心肌细胞的动作电位。苗维纳[8]在电生理技术的帮助下，从细胞、器官、分子水平方面研究了葛根素抑制快速性心律失常的机制。实验结果显示，葛根素能在器官水平上有效降低豚鼠离体心脏器官的自律性，还能在分子水平上对外向整流的钾离子电流产生一定的抑制作用。

1.5 抗血栓、抗过敏

研究者对葛根素、黄豆苷及其肠内代谢物黄豆苷元的抗过敏、抗血栓作用进行研究。抗血小板凝集的体外实验得出结论，黄豆苷元对二磷酸腺昔与胶原导致的血小板凝集的IC50为0.2 ng/mL和0.05 ng/mL。而抗血小板凝集的体内实验结果表明，口服用药抑制血小板凝集的效果要优于黄豆苷抑制血小板凝集和腹腔注射葛根素抑制血小板凝集。另外，肾上腺素和胶原所致血栓形成的体内实验结果表明，三种成分都可以使小鼠不会死于肺血栓。通过抗过敏实验发现，黄豆苷是四种受试药中对二硝基苯酚-牛血清白蛋白诱导的大鼠RBL-2H3细胞β-己糖胺酶的抑制作用最好的。葛根素和黄豆苷的肠内微生物代谢物黄豆苷元是发挥抗过敏和抗血栓作用的关键，因此葛根素和黄豆苷属于前体药物。

1.6 抗癌及诱导癌细胞的分化

李娟[9]在葛根素对人体肺癌细胞分裂的抑制作用方面进行了实验和论证。葛根素和葛根粗提取物都能有效抑制H466细胞的生长，并且在相同条件下，葛根粗提取物的抑制作用更为显著。葛根素和葛根粗提取物同样抑制了cyclinD-CDK2和cyclinD-CDK4复合物的形成。此外，P27还会与cyclinD-CDK2和cyclinD-CDK4复合物进行较为高效的结合，这样就可以防止细胞通过G1/S检查点，从而使细胞停滞在G1期。

2 临床应用

2.1 治疗糖尿病

糖尿病是对人类威胁最为巨大的三大病种之一。糖尿病有治疗困难、病情复杂、病程长、发病率高等特点。葛根素对两种糖尿病患者的血糖指数都有明显的降低作用，同时还能提升胰岛素的敏感指数。葛根素可以对β肾上腺素受体进行阻断，显著改善人体内的微循环，并且可以提高PPAR-y的活性，对葡萄糖GLUT-4的表达进行调节，从而发挥对胰岛素的拮抗作用。

2.2 治疗冠心病、心绞痛

研究发现，葛根素有一定程度的降压作用，主要途径是降低人体的心律。葛根素可以有效提高心肌对于氧的摄取能力，使心肌细胞有更好的代谢能力。通过扩张冠状动脉血管、改善人体微循环、减少心肌耗氧量，以实现对心绞痛的治疗效果。此外，葛根素还可以减少不稳定型心绞痛的发生、减少血栓的形成、缓解冠状动脉痉挛、对人体内皮细胞进行修复、减少血小板的凝集、减少儿茶酚胺的生成。葛根素与硝酸甘油一起使用时，可以减少硝酸甘油的用量，从而降低耐药性，使疗效更稳定，而且其副作用相比单独使用硝酸甘油更小。

2.3 治疗眼部疾病

葛根素可有效降低眼内压，改善人眼内部的微循环，同时可增加人体对一些主要视觉器官的供血。葛根素可用于视神经损伤、高眼压症、青光眼的治疗。研究发现，葛根素和弥可保对青光眼晚期患者的术后恢复有良好的协同作用，服用后对视力和视野的恢复作用较好，且副作用较小。青光眼晚期患者可以在手术后的恢复疗程中口服葛根素50 mg，每日三次辅助弥可保使用。

3 提取技术

传统的葛根素提取方法是浸提法，并且只是从葛根中提取，操作过程容易导致有效成分流失，且提取来源单一、提取量较少。近年来，随着科技发展，新技术不断涌现且研究发现葛花中也富含葛根素，这为有效提取葛根素提供了新思路。

3.1 主流提取方法

3.1.1 超声波提取法

超声波提取法的原理是借助超声波对空气的强烈作用造成的巨大剪切力量，把它施加在细胞壁上，造成破坏的效果，使葛根黄体酮这类化合物从被破坏的细胞壁中溶解出来。而且在超声波的作用下，溶剂的渗透性得到相应提高，这样对目标提取物的提取效果也会更好。超声波提取法更加节省人力、物力和时间，在提取的纯度和利用率上都比传统方法更加出色。

3.1.2 水浴回流法

水浴回流法是在浸提法的基础上改进的方法，是在传统浸提法的基础上增加了一个回流装置。水浴回流法的操作机理是用以乙醇为主的一些易挥发的有机溶剂作为提取剂，然后加热处理浸出液，从而取得其蒸馏产物。在回流装置的作用下，这些具有挥发性的溶剂会在蒸馏后再次冷凝，之后继续进行对目标物的提取。相比浸提法，水浴回流法提取效率和纯度更高，并且操作风险小、对环境无害、设备简单、成本较低，适合大量的生产。

3.1.3 微波提取法

微波提取法的原理是对葛根素提取物发射频率较高的电磁波，高频率的电磁波会在目标物的内部产生很大的内能，在这样的作用下，细胞壁会因为细胞中热胀冷缩产生的力而破裂，从而使目标成分溶出，然后再按照常规方法进行提纯和制备。微波提取法是一种高效廉价的提取方法，对环境的污染小，具有广阔的发展前景。

3.2 分离与纯化

3.2.1 酸水解有机溶剂萃取法

在碳-碳甙这一种酸水中，葛根素呈现出较为稳定的性质，但是其他杂质则会发生水解，这就是酸水解萃取的原理。首先将葛根素提取物置于盐酸溶剂中进行加热回流，在水解液温度较高时进行过滤，然后等待溶液冷却，再使用有机溶剂进行二次提纯，得到葛根素粗品，最后使用醋酸重结晶进行提纯，就可以获得针状的葛根素结晶。

3.2.2 大孔吸附树脂法

大孔吸附树脂法的主要作用机理是使用了一种名为大孔吸附树脂的吸附剂。大孔吸附树脂是一种高聚物，一般呈白色，有苯乙烯型和2-甲基丙烯酸酯型两种，很难与高pH物、强酸和有机溶剂产生化学反应。大孔吸附树脂是一种多孔性物质，不仅能通过氢键产生吸附力，还有较好的筛选能力。孔吸附树脂法成本较低、设备简单，适合大量的生产，且对人类和环境没有危害。

3.2.3 络合萃取法

络合萃取法是一种脱胎于可逆络合反应的提取方法。先把含有目标溶质的物质和络合剂结合，然后将这种络合物放置到萃取箱中进行常规的逆向反应，这样就可以获得目标溶质，而且萃取剂还可以继续使用。络合萃取法非常高效和准确，是近几年最流行的提取方法和研究热门。

4 结论与展望

本文介绍了葛花中葛根素的药用价值、临床应用及提取技术等。目前，对葛花中葛根素的研究开发仍存在以下问题：一是对葛花中葛根素等生物活性材料的关注较少，对葛花的利用率也较低；二是如何进一步提高葛花的应用价值，增强葛花的市场竞争力；三是如何高效提取葛花中的葛根素。上述问题都是未来的研究方向。