柴胡药用植物资源研究进展

武娜　马潇　杨玲霞　罗兴平

【摘要】柴胡具有抗抑郁、抗惊厥、抗肿瘤、保肝利胆、解热抗炎等药理作用，其化学成分复杂，含有皂苷、挥发油、黄酮、多糖、炔类等多种化学成分。现在市场柴胡主要来源为栽培柴胡，品种混乱，质量良莠不齐。文章针对柴胡的种质资源、化学成分与药理活性的研究进展进行综述，为今后柴胡的进一步研究与发展提供依据与参考。

【关键词】柴胡；种质资源；化学成分；药理作用；综述

【中图分类号】R285【文献标志码】 A【文章编号】1007-8517（2023）21-0061-10

DOI：10.3969/j.issn.1007-8517.2023.21.zgmzmjyyzz202318014

Research Progress on Medical Plant Resources of Bupleurum ChinenseWU Na MA Xiao YANG Lingxia LUO Xingping

1.College School of Chemical Engineering，Northwest Minzu University，Lanzhou 730000，China;

2.Gansu Provincial Institute of Drug Control，Lanzhou 730070，China;

3.NMPA Key Laboratory for Quality Control of TCM，Lanzhou 730070，ChinaAbstract：There are harmacological effects in Bupleurum，such as anti-depression，anti-convulsion，antineopastic，cholagogue，antipyretic effect and anti-inflammatory effect.In addition，it has complex chemical ingredients，which contains saponins，volatile oils，flavonoids，polysaccharides，alkynes and other chemical components.The cultivated Bupleurum，which has chaotic varieties and uneven quality，is now the main source of Bupleurum on the market.This article reviews the germplasm resources，chemical constituents and pharmacological activities of Bupleurum，providing the basis and reference for further research and development in the future.

Keywords：Bupleurum;Germplasm Resources; Chemical Composition;Pharmacological Action;Review

柴胡是我國传统中药，为伞形科植物柴胡（Bupleurum chinense DC.）或狭叶柴胡（Bupleurum scorzonerifolium Willd.）的干燥根，俗名为菇草、山菜、柴草。按性状分为“北柴胡”和“南柴胡”两种。在2020年版《中华人民共和国药典》中，北柴胡和南柴胡被统称为柴胡［1］。柴胡在我国有2000多年的药用历史，其最早记载于《神农本草经》，被列为上品。据《神农本草经》［2］载：“柴胡，味苦平。主心腹，去肠胃中结气，饮食积聚，寒热邪气，推陈致新。久服，轻身明目益精。”其辛、苦、微寒、归肝、胆经，有和解表里、疏肝解郁，升举阳气之功效，常被用于解热、抗抑郁［3］、抗炎［4］、抗惊厥［5］、抗癫痫［6］、抗肿瘤［7］、肝气郁结［8］以及一些妇科疾病［9］，如子宫脱垂、月经紊乱。

近年来科学家对柴胡的研究深入且广泛，柴胡种类多样，种源混杂、质量参差不齐，现代药理研究表明，其含有皂苷、黄酮、挥发油等多种化学成分，具有抗抑郁、解热、抗癫痫、抗炎、抗肿瘤、保肝等诸多作用。本文对目前柴胡种质资源现状以及近几年柴胡化学成分与药理活性研究进展进行总结归纳，为开发柴胡资源、提高柴胡质量与更好地利用柴胡提供参考。

1柴胡种质资源现状

柴胡属植物种类众多，目前全世界约有200种柴胡属植物，《中国植物志》记载，我国分布有柴胡属植物42种、17变种、7变型，主要分布于西南、西北、华北、华东、东北等地，《中国药用柴胡原色图志》［10］中收录我国药用柴胡植物有25种、8变种、3变型。种类多样，种质来源混杂，品种良莠不齐，是柴胡药材质量下降，临床药效不稳的主要原因，且近年柴胡需求量不断增大，野生资源减少，这都制约着柴胡进一步开发与利用。所以保护野生资源，进行育种研究，开发优质种质资源，选择优良的种质进行栽培种植，是提高柴胡质量，实现优质柴胡高产的主要途径。

1.1野生柴胡药用资源分布现状李晓伟等［11］对甘肃、陕西、内蒙古、黑龙江等地的药用柴胡资源进行实地调查，发现我国野生柴胡广泛分布于海拔200～2800 m的半干燥山坡、草丛及沟渠旁，砂质土、腐殖质土更适合其生长。且野生柴胡分布量较大的省有山西、内蒙古、陕西、甘肃。常见野生药用柴胡资源分布如表1。

上述品种中柴胡与狭叶柴胡为《中华人民共和国药典》规定正规品种，除此外还有部分柴胡品种在不同的地方标准中被当作地方习用品种，如甘肃药用柴胡有13种，主流商品为柴胡、狭叶柴胡、银州柴胡、黑柴胡、小叶黑柴胡和黄花鸭拓柴胡［13］，其中黑柴胡与银州柴胡被《甘肃省中药材标准》收载［14］。云南省收录多枝柴胡、韭叶柴胡、泸西柴胡、空心柴胡、细茎有柄柴胡、丽江柴胡、小柴胡、窄竹叶柴胡八种柴胡为地方药用柴胡［15］。除此外还有烟台柴胡、柴首、竹叶柴胡、锥叶柴胡、兴安柴胡、秦岭柴胡、长白山柴胡、线叶柴胡等收载于各地方标准，流通于市场。

此外，表中所述品种中也有部分柴胡因具有一定的毒性，不为药用。如大叶柴胡其根及根茎含柴胡毒素，不宜入药，近年已停止使用。在东北地区分布的小叶黑柴胡的根部同大叶柴胡，有一定的毒性，不宜入药。

1.2栽培柴胡药用资源现状随着市场需求量增加，野生柴胡资源日趋减少，商品柴胡的主要来源为栽培柴胡。李晓伟等［11］调查发现在我国市场上商品柴胡主要为北柴胡，且栽培柴胡占比80%以上，剩余不到20%为野生柴胡。甘肃、山西、陕西、湖北、河北等地为我国药用柴胡主要栽培种植地，其中甘肃省种植面积最大。栽培地众多使得柴胡栽培种质多而杂乱，不同栽培地区的柴胡有效成分含量也存在差异，是影响柴胡质量下降的主要因素。

張改霞等［16］对栽培柴胡的大量生产区进行调查，发现有许多类别有着相同称谓，均称“柴胡”和“红柴胡”，且最终将主要栽培种质归并为6种类型、4个物种，即北柴胡、红柴胡、三岛柴胡与窄竹叶柴胡，各类型以北柴胡为主。

1.3柴胡品种选育现状我国目前对柴胡优良品种的选育仍较少，2003年魏建和采用集团选育法从河北省的1份休眠浅、种子萌发率高的地方品种中选育出“中柴1号”（CK1），其根色相比于野生柴胡较浅，种子萌发率与品质有所提高，但在产量与皂苷含量等方面仍需进一步提高［17］。

郑亭亭等［18］利用从“中柴1号”群体中发现深根色种质，从2004年起用单株选育法选育出根色深、株型矮的新品种：“中柴2号”和“中柴3号”，并于2009年通过北京市的新品种鉴定。二者在整齐度、产量、有效成分皂苷含量等方面均优于“中柴1号”，其中“中柴2号”的柴胡皂苷含量达到了1.3%。

2011年甘肃省采用株系选育法选育出JX06-1-6，其柴胡皂苷含量为0.92%，品质优于《中华人民共和国药典》规定的标准，比较试验中其与红柴胡（对照）相比，增产显著，被认为是目前适用于西北地区种植的柴胡高产优质新品系［19］。

2014年四川从引种的北柴胡中选育出“川北柴1号”与“川红柴1号”［20］。戚文涛等［21］通过试验与数据分析发现北京选育的“中柴2号”和四川选育的“川北柴1号”质量优于其他产地北柴胡种子，种子大且均匀，籽粒饱满。

贾和田等［22］在2017年选育出了高产量、高品质、适合北方旱作区种植的柴胡新品种“冀柴1号”。

2020年李玉春等［23］以北柴胡“中柴1号”与本地野生柴胡YC分别作为母本与父本，经过系统选育、杂交育种培育出柴胡新品种“济柴1号”。其皂苷含量高于对照品种“川红柴1号”，高于《中华人民共和国药典》规定的标准，同时“济柴1号”具有较强的抗病性，田间病发率低于10%。

2柴胡的化学成分研究

柴胡含大量的化学成分，主要成分有皂苷（Saponins）、甾醇类（Steroids）、黄酮类（Flavonoids）、挥发油（Volatile oil）和多糖（Polysaccharides）等，除此还含有香豆素（Coumarins）、木脂素（Lignans）、多元醇（Polyol）、腺苷（Adenosine）、油酸（oleic acid）、硬脂酸（stearic acid）以及一些微量元素（Trace elements）等。其中柴胡皂苷、多糖、甾醇以及少量挥发油为其根部主要成分，黄酮类、木质素、香豆素等为其地上部分主要成分。

2.1皂苷类关于柴胡化学成分的研究，其中柴胡皂苷（Saikosaponin）是柴胡主要活性成分之一，研究极为深入［6］。柴胡皂苷的结构为五环三萜类化合物，是齐墩果烷型衍生物，目前已从柴胡属植物中分离得到近百种齐墩果烷型五环三萜类皂苷，根据苷元不同分为七种类型［24-25］：Ⅰ型皂苷（环氧醚键）、Ⅱ型皂苷（异环双烯结构）、Ⅲ型皂苷（12位为双键）、Ⅳ型皂苷（同环双烯结构）、Ⅴ型皂苷（12烯-28-羧酸结构）、Ⅵ型皂苷（异环双烯-30-羧酸结构）和Ⅶ型皂苷（18-烯）。如图1所示。

至今为止，从柴胡属植物已分离出柴胡皂苷a、柴胡皂苷b2、柴胡皂苷b4、柴胡皂苷c、柴胡皂苷d、柴胡皂苷f、柴胡皂苷o、2″-O-乙酰柴胡皂苷a、3″-O-乙酰柴胡皂苷a、3″-O-乙酰柴胡皂苷d、6″-O-乙酰柴胡皂苷a、6″-O-乙酰柴胡皂苷d等近百种柴胡皂苷［25-27］，部分柴胡皂苷成分见表2。其中柴胡皂苷a的含量较高，柴胡皂苷d的生物活性最高［28］。《中华人民共和国药典》［1］明确指出，在柴胡质量控制上，柴胡皂苷a、d的总含量应不小于0.3%。

不同地区柴胡所含皂苷含量不同。刘洁等［29］对部分地区柴胡所含柴胡皂苷成分与含量进行测定，结果显示南、北柴胡中所含皂苷成分没有明显差异。同时按照《中华人民共和国药典》要求，比较了柴胡皂苷a与柴胡皂苷d的总量，结果表明甘肃与内蒙古北柴胡的皂苷含量较高，总体品质较优。

2.2多糖类柴胡多糖是柴胡中主要的多糖类成分，颜军等［30］制备了柴胡纯一多糖BPP2，采用HPGPC、TLC与HPLC对BPP2的分子量、单糖组成和摩尔比进行了测定与分析，结果表明BPP2为由葡萄糖（Glc）、半乳糖（Gal）、鼠李糖（Rha）、阿拉伯糖（Ara）、木糖（Xly）这5种单糖构成的杂多糖。

卢娇娇［31］研究发现北柴胡中柴胡总多糖（WBCP）经分级可得中性糖级（WBCP-N）与酸性糖级（WBCP-A），其中WBCP-N主要成分为淀粉多糖，WBCP-A主要由阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖、葡萄糖、果糖（Fuc）与大量果胶组成，其中HG型果胶含量较高。

2.3黄酮类黄酮类为柴胡属植物的地上部分主要成分之一，其因存在半琨式结构，性质较为稳定，可作为天然抗氧化剂。杨林林等［32］研究发现柴胡中芦丁、槲皮素、异鼠李素、山柰素为主要黄酮类物质，其中芦丁占比最高，在北柴胡叶中高达106.961 mg/g。肖宗雨等［33］对柴胡地上部分的黄酮化学成分进行研究，得到木犀草素、异鼠李素、异鼠李素-7-O-α-L-鼠李糖苷、苜蓿素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、vittariflavone、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸乙酯、兔毛蒿素、tricin-4′-O-（threo-β-guaiacylglyceryl）ether-7-O-β-D-glucopyranose、salcolin B等12种黄酮类化合物，且salcolin B首次从柴胡属植物中提取得到。目前柴胡中发现的黄酮类化合物［33-34］见表3。

2.4挥发油类挥发油成分复杂，不稳定且易挥发，有解热、抗炎、抗肿瘤、抗惊厥的作用，是柴胡有效成分之一。研究表明柴胡有月桂酸、肉豆蔻酸、石竹素等多种挥发油成分。张博文等［35］对柴胡挥发油成分进行分析，最终鉴定出46种挥发油成分，其中甲基环己烷含量最大。详见表4。韩晓伟等［36］通过实验分离鉴定出55种化合物，其中L-抗坏血酸-2，6-二棕榈酸酯、炔醇、2，4-癸二烯醛与顺，顺-9，12-十八碳二烯-1-醇相对含量较高，L-抗坏血酸-2，6-二棕榈酸酯含量最大，达23.85%。

2.5其他除上述成分外，柴胡还含有甾醇类（如胡萝卜苷、α-菠甾醇、β-谷甾醇、麥角甾醇）、多炔类（如柴胡炔醇）、木脂素类、香豆素类、氨基酸、腺苷、少量无机金属元素（如Ca、Al、Fe、Cu、Mn、Zn）等多种成分。

3柴胡的药理作用研究

3.1对中枢神经系统作用

3.1.1抗抑郁作用柴胡在我国被用于治疗抑郁和焦虑有数百年历史。研究发现β-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸（AMPA）受体及其哺乳动物雷帕霉素（mTOR）信号通路的靶点诱导突触成熟，可能参与抑郁症的突触改变。Sun等［37］研究发现柴胡总皂苷（TSS）可诱导AMPA受体和mTOR信号通路，增加突触蛋白（海马CA3的突触-1）的表达，改善抑郁和焦虑。Guo等［3］研究表明柴胡皂苷a（SSa）可上调富含脯氨酸的跨膜蛋白2（PRRT2）的表达水平，增加海马体中的DA含量，减轻大鼠的抑郁症状。

3.1.2解热作用现代医学研究发现柴胡解热疗效显著，石亮等［38］研究发现柴胡水提物具有解热作用，其作用机制主要与降低血中部分炎症介质如肿瘤坏死因子α（umor necrosis factor-α，TNF-α）的含量和调节下丘脑环磷酸腺苷（cAMP）及精氨酸加压素（AVP）的合成分泌有关。

金国泰等［39］研究表明，柴胡及其有效成分（柴胡皂苷、挥发油）均可显著降低干酵母致热大鼠的体温。薛燕等［40］对皮下注射酵母致热大鼠研究，发现柴胡中主要发挥解热作用的成分有挥发油、皂苷和皂苷元。孙秀萍等［41］认为柴胡通过调节下丘脑体温调节中枢，影响致热原，抗病原微生物，抗炎及调节机体免疫功能等多途径共同作用发挥解热作用。

3.1.3抗惊厥、抗癫痫作用谢炜等［42］研究发现柴胡抗惊厥作用明显，且SSa抗电休克发作（MES）惊厥作用最强。李长征等［43］发现SSa可以延长大鼠发生阵发性痉挛和强直性惊厥的潜伏期，降低大鼠强直性惊厥的发生率。

Ye等［5］研究SSa抗癫痫作用机制，表明SSa可抑制暴露于PTZ的海马神经元中磷酸化雷帕霉素靶蛋白（p-mTOR）信号通路、核糖体40s小亚基S6 蛋白激酶（p-70S6K）、白细胞介素1β（ interleukin-1β，IL1β）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）的表达，发挥抗癫痫与神经保护作用。Hong等［44］研究发现SSa可减少Li-毛果芸香碱诱导大鼠癫痫发作的频率与持续的时间，明显改善大鼠的癫痫行为。

3.2抗炎作用柴胡具有明显的抗炎效果，发挥药理作用的主要化学成分为柴胡皂苷。柴胡皂苷的抗炎机制主要是抑制促炎细胞因子如TNF-α、IL1β、IL-6的表达；增强抗炎细胞因子如转化生长因子β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）与IL-10的表达；调节炎症相关的信号通路，如抑制核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）信号通路与丝裂素活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号通路，发挥抗炎作用［45］。

Lu等［46］研究发现SSa与柴胡皂苷d（SSd）在角叉菜胶诱导的大鼠足肿胀和醋酸诱导的小鼠血管通透性升高两种不同的急性炎症小鼠模型中表现出显著的抗炎活性。Chen等［47］研究发现SSd可降低丙二醛（MDA）和线粒体超氧化物（MSP）水平，提高过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）的活性，缓解CCl4诱发肝炎的急性肝损伤。

3.3抗肿瘤作用柴胡皂苷的抗肿瘤作用较为广泛，主要通过抑制肿瘤细胞分裂与生长、诱导细胞凋亡、抑制肿瘤转移等多种途径来抑制或杀死胃癌、肝癌、宫颈癌等多种肿瘤细胞，发挥抗肿瘤作用。

3.3.1抑制肿瘤细胞的分裂与生长颜瀚琛等［48］研究发现柴胡皂苷可使肾癌细胞的细胞周期阻滞在G0/G1期，阻断肾癌细胞分裂与生长，发挥抗癌作用。杨春艳等［49］研究发现低浓度的SSd可抑制人骨肉瘤（143B）细胞的生长增殖，且两者呈一定的负相关。

3.3.2诱导细胞凋亡李妍等［50］研究发现一定浓度的SSd可引起人神经母细胞瘤（SH-SY5Y）细胞凋亡，其机制可能与影响线粒体膜电位变化有关。刘志华等［51］研究发现SSd可影响蛋白Bax与蛋白Bcl-2的表达，诱导宫颈癌细胞凋亡。

3.3.3抑制肿瘤转移肿瘤的生长过程极为复杂，是一个被多种基因调控且有多个步骤的过程，肿瘤复发的主要原因是其可通过血管、淋巴等转移于体内其他位置继续生长，形成与原肿瘤类似的相同肿瘤［52］，所以抑制肿瘤的转移与复发仍是现代医学研究重点。Jia等［7］研究发现SSd可显著降低肝细胞癌（HCC）组织中硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（HSPGs）家族的表达，降低HCC组织中部分胶原酶（MMP）与金属蛋白酶（TIMP-2）的表达，抑制HCC的发生、发育和转移，发挥抗癌作用。时薛丽等［53］通过Transwell迁移实验发现加入SSd后，胃癌SGC-7901细胞迁移数量降低，表明SSd对胃癌SGC-7901细胞迁移能力有抑制作用。

3.4保肝利胆作用研究表明SSd具有免疫调节和抗增殖活性的能力，可用于治疗肝纤维化等肝脏疾病。李素婷等［54］研究发现SSd可抑制丙氨酸氨基转移酶（ALT）活性的升高，改善肝细胞存活率，对乙醇损伤大鼠肝细胞有保护作用。其作用机理可能是SSd抑制自由基的产生与脂质过氧化，防止肝细胞损伤和坏死。

4小结与展望

综上所述，柴胡作为传统中药，所含化学成分复杂，药理活性多样，临床应用广泛，具有很大的开发价值。但柴胡属植物种类繁多，品种混乱，药材质量良莠不齐，严重影响了临床应用。因此加强柴胡属药用植物基础研究、多举措提升药用柴胡质量很有必要。

一、加快优良品种的培育，保证优质柴胡的种质资源，提高柴胡质量。二、进一步提高柴胡的质量分析技术，建立基于多指标高水平鉴定方法的优质柴胡鉴定技术，保证临床药用柴胡的质量。三、进一步研究柴胡活性成分，研究药效成分、药效、毒性之间的相互关系，建立与临床药效相匹配的质量控制体系，增加柴胡临床应用的安全性与有效性。四、目前柴胡药用部位为其根部，后续研究者应加大柴胡地上部分的研究工作，实现地上资源的有效开发利用。

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（收稿日期：2023-02-21编辑：陶希睿）