|
本文作者：肖先,李春燕,刘晓龙,薛金涛 1.1 三萜皂苷类化合物 三萜皂苷类化合物是甘草的主要活性成分，目前从甘草中分离出了60多种三萜皂苷类化合物［6］。甘草酸又名甘草甜素，是甘草产生甜味的主要来源，其为齐墩果烷型五环三萜类化合物，多以钾盐或钙盐形式存在［7］，是甘草的重要活性成分和质量评价指标成分。根据2020年版《中华人民共和国药典》规定，甘草干燥品中甘草酸的含量不得低于 2.0%［8］。甘草酸的主要代谢产物为18β-甘草次酸［9］。郑云枫等［10］通过聚酰胺-大孔树脂柱色谱、中压反相柱色谱以及半制备高效液相色谱分离技术对光果甘草水提取物中三萜皂苷类成分进行了分离纯化，得到了10种齐墩果烷型五环三萜皂苷类化合物，包括licorice-saponin R3、uralsaponin C、licorice-saponin S3、licorice-saponin P2、licorice-saponin A3、22β-acetoxyl-glycyrrhizin、29-hydroxyl-glycyrrhizin、macedonoside A、licorice-saponin G2和甘草酸；经鉴定，其中2个为新的三萜类化合物，将其命名为licorice-saponin R3和licorice-saponin S3；除化合物licorice-saponin S3与鼠李糖和葡萄糖2种糖成苷外，其余的三萜类化合物均与葡萄糖成苷。魏娟花［11］首次从甘草中分离得到了三萜皂苷类化合物licorice-saponin M3、licorice-saponin N4和licorice-saponin O4。 1.2 黄酮类化合物 黄酮类化合物是一类具有C6-C3-C6结构骨架的化合物，是甘草中的主要活性成分，具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、抗菌和抗病毒等多种药理作用［12］。尽管甘草具有多种药理活性，但只有对甘草进行严格的质量控制才能保证其药效和安全性。YU等［13］建立了氢核磁共振定量测定甘草苷、甘草素和异甘草素的新方法，这种实验方法具有准确、高效、经济的优点。迄今为止，已从甘草中分离出300多种黄酮类化合物，主要包括异黄酮类、二氢黄酮类和查尔酮类等［12］。甘草中目前鉴定出的黄酮类化合物包括4′-O-甲基光甘草定、光甘草定、甘草素、异甘草素和甘草苷等［14］。张娟等［15］采用超声溶剂提取、大孔树脂分离纯化等方法首次从甘草废渣中分离得到了胀果香豆素甲、甘草查尔酮甲、异芹糖甘草苷、芹糖甘草苷、柚皮苷等黄酮类化合物。 1.3 甘草多糖 甘草多糖是一种杂多糖，其单糖组分主要以甘露糖、 鼠李糖、 葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖为主；目前，从甘草中已分离出40多种相对分子质量 1 060~2 892 000 的多糖；由于多糖结构的复杂性与相关研究技术的局限性，目前对甘草多糖的结构分析研究多以一级结构为主，即单糖组成及摩尔比、糖苷键构型、糖苷键连接位置等［16］。甘草多糖具有免疫调节、抗氧化、抗肿瘤、抑菌、肠道菌群调节等作用；此外，将甘草硒转化成甘草硒多糖后具有良好的抗炎作用［17-18］。 1.4 其他 甘草中除上述化学成分外，还含有多种脂肪酸、生物碱、挥发油、氨基酸类化合物、紫檀类化合物、芪类化合物和香豆素化合物等［19-20］。甘草中的香豆素大多有异戊烯基侧链。路静静等［21］在工业生产甘草酸排出的甘草废渣中发现1个新的香豆素类化合物，鉴定并命名为sophoracoumestan C。 2.1 抗炎 炎症小体可被脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)激活，其激活后可触发白细胞介素(interleukin,IL)-1β和IL-18的分泌，从而抑制蛋白多糖、聚集蛋白和Ⅱ型胶原的产生，促进主要细胞外基质的降解；YAN等［22］研究发现，甘草查耳酮 A可以降低炎症小体、IL-1β和 IL-18的表达，从而减轻 LPS 诱导的软骨细胞坏死。YU等［23］报道，甘草提取物不仅能在叔丁基过氧化氢诱导的急性肝损伤小鼠模型中显示出保护作用，而且可以抑制LPS 刺激的小胶质细胞中的一氧化氮和诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、环氧化酶-2 、肿瘤坏死因子-α、IL-1β和IL-6等炎症因子的产生。 Toll样受体（toll-like receptors，TLRs）是调控天然免疫反应的重要组成部分。甘草多糖GiP-B1可与巨噬细胞表面的TLR4受体特异性结合，活化依赖髓样分化因子88的TLR4/核因子-κB(nuclear factor-κB，NF-κB)信号通路，使核转录因子p65活化，NF-κB的抑制蛋白发生磷酸化降解而与NF-κB解离，促进NF-κB从细胞质进入到细胞核，与DNA特定序列结合，调控基因的转录，从而发挥抗炎作用［24］。研究表明,心力衰竭小鼠因缺血可发生血流动力学应激反应从而增加血管壁张力和机械性拉伸，血管壁张力和机械性拉伸的增加可触发一系列促炎细胞因子的释放；附子配伍甘草使用可显著降低心力衰竭小鼠血清中炎症因子的水平和心脏组织中巨噬细胞相关趋化因子的水平，显著改善心力衰竭小鼠的血流动力学指标、心室压力指标和组织病理学等结果；蛋白质印迹实验结果显示，附子配伍甘草使用所产生作用的机制可能是通过TLR4/NF-κB通路减轻因炎症和心室重构导致的小鼠心肌损伤；进一步研究表明，附子配伍甘草可显著降低附子的心脏毒性［25］。此外，中药名方芍药甘草汤（甘草、白芍）对小鼠耳肿胀、大鼠足跖肿胀和大鼠棉球肉芽肿产生显著的抑制作用，显著减少了小鼠醋酸致痛的扭体次数且提高了小鼠热板法致痛的痛阈值；实验结果表明，甘草和白芍具有一定的协同效应，将二者配伍使用比单独使用表现出更好的抗炎镇痛活性［4］。 2.2 抗肿瘤 微RNA (micro RNA,miR）-181b水平的增加可导致血管平滑肌细胞收缩表型的丧失，引起腹主动脉瘤；血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)是血红素代谢过程中的限速酶，其缺乏会加剧小鼠血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ，AngⅡ)诱导的腹主动脉瘤形成；Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶（Sirtuin type 1，SIRT1）可以减轻AngⅡ诱导的血管重塑。有研究报道，甘草查耳酮 A可通过下调 miR-181b的表达，上调SIRT1和HO-1的表达，从而呈剂量依赖性地减弱AngⅡ诱导的腹主动脉瘤［26］。 铁死亡是一种由活性氧和活性氮介导的非凋亡性细胞死亡。近年来研究表明，铁死亡成为抗癌治疗的一个新的有效靶点。介导铁死亡的必要条件是诱导氧化应激和致死性脂质过氧化。研究表明，18β-甘草次酸发挥抗癌作用的机制包括：(1)激活还原性辅酶氧化酶和 iNOS的表达，从而增加乳腺细胞中活性氧或活性氮产物；(2)降低谷胱甘肽和谷胱甘肽过氧化物酶水平；(3)降低乳腺癌细胞活性，诱导乳腺癌细胞铁死亡［27］。 甘草查尔酮A可以抑制程序性细胞死亡配体-1 (programmed cell death ligand-1，PD-L1)的表达，而PD-L1在调节免疫反应中起着关键作用；在T细胞与肿瘤细胞共培养模型中，甘草查尔酮A预处理后显著增强了T淋巴细胞的活性，恢复了T淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤能力；进一步研究发现，甘草查尔酮A抑制肿瘤生长的机制可能是靶向PD-L1抑制细胞增殖并促进细胞凋亡［28］。 2.3 抗菌、抗病毒 甘草中的黄酮和异黄酮类化合物均具有较好的抗菌和抗病毒活性。研究表明，变形链球菌可通过代谢外源性膳食碳水化合物产生有机酸从而造成龋齿；甘草苷和光甘草苷这2种甘草异黄酮类化合物呈浓度依赖性地减少了唾液中的变形链球菌以及变形链球菌对牙齿的黏附，且甘草异黄酮类化合物与口腔的角质形成细胞生物相容性较好；因此，甘草化合物可被添加到口腔卫生产品中从而防止龋齿的产生［29］。金黄色葡萄球菌是一种引起食物中毒和多种感染的细菌病原体，研究表明，甘草黄酮对金黄色葡萄球菌表现出高效的杀菌作用和低水平的耐药性，且甘草黄酮类化合物能迅速增加细菌膜的通透性，因此，甘草黄酮类化合物可作为膜活性抗菌剂的先导化合物，并可用作烹饪器具的候选消毒剂［30］。 目前，有研究者采用光果甘草草根精油(Glycyrrhiza glabra L.root essential oil,GGEO)作为活性化合物开发了一种新型的羧甲基纤维素-聚乙烯醇（carboxymethyl cellulose-polyvinyl alcohol,CMC-PVA）二元抗菌复合膜，进一步研究了不同浓度的GGEO对复合材料的抗菌性能的影响，结果显示，复合膜具有较好的抑菌活性，特别是在GGEO浓度最高时其抑菌效果最佳［31］。 已有研究报道，甘草酸及其衍生物具有较强的抗病毒活性，能 抑 制 多 种 DNA、RNA 病 毒 的 复制，且不影响正常细胞的活性和增殖，对单纯疱疹病毒、人类免疫缺陷病毒、肝炎病毒、冠状病毒和流感病毒等均有一定程度的抑制作用［32］。因此，甘草酸及其衍生物有望作为新型广谱抗病毒药物而被广泛应用于临床治疗。有研究以中药活性成分甘草酸为原料，采用水热法合成了一种生物相容性高的纳米甘草酸，并发现纳米甘草酸靶向性地抑制了病毒的吸附、入侵、复制、释放和细胞间传播，从而发挥着良好的抗病毒作用［33］。 2.4 抗氧化 甘草茎叶中提取的黄酮类化合物在体外具有良好的抗氧化能力，其对2,2-联苯基-1-苦基肼基自由基和羟基自由基均具有较好的清除作用；进一步研究表明，甘草茎叶中提取的黄酮类化合物呈浓度依赖性地提高了脂多糖诱导的小鼠海马神经元细胞中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性，并减少了神经元细胞中的丙二醛水平，从而发挥抗氧化损伤作用；此外，甘草预处理的秀丽隐杆线虫暴露于氧化剂后，存活率显著提高；由此说明甘草在体外和体内均具有较高的抗氧化能力［34-35］。刘雪芹等［36］研究发现，18α-甘草次酸可以显著提高成年小鼠室管膜下区神经干细胞的谷胱甘肽和自由基清除酶的表达水平，减少细胞内活性氧的堆积，通过抗氧化作用维持和改善成年小鼠室管膜下区神经干细胞的增殖潜能。 2.5 免疫调节 机体免疫系统由细胞免疫、体液免疫和非特异性免疫三方面组成。据报道，给予免疫力低下的小鼠甘草蜜炙的提取液后，小鼠的细胞免疫、体液免疫和非特异性免疫三方面的免疫指标均有显著提升［37］。细胞因子对淋巴细胞的刺激、成熟和稳态至关重要。甘草多糖能通过增加T淋巴细胞的增殖及细胞因子的表达和分泌，增加小鼠脾脏指数、胸腺指数和吞噬指数等免疫器官指数，提高机体的免疫功能［38］。另外，甘草酸能够触发干扰素的产生，提高自然杀伤细胞的活性，从而显著提升机体的免疫功能［39］。 2.6 抗心脑血管疾病 心脑血管疾病是造成人类死亡的头号杀手，是造成全球高死亡率的主要原因［40］。血小板活化参与正常止血及动脉粥样硬化、中风等病理过程。研究发现，甘草查耳酮 A (2～10 μmol·L-1)可阻止血小板的活化和血栓的形成，且呈剂量依赖性；进一步研究表明，甘草查耳酮 A 可预防二磷酸腺苷诱导的小鼠急性肺血栓形成、荧光素钠诱导的血小板血栓形成、大脑中动脉闭塞以及阻塞后缺血再灌注诱导的脑损伤，且无出血不良反应［41］。甘草酸二铵可呈剂量依赖性地抑制家兔和大鼠体外血栓形成，延长小白鼠的凝血时间，从而有望用于预防心血管疾病患者血栓形成及各种栓塞性疾病的发生［42］。 2.7 抗糖尿病 研究显示，甘草提取物在体内和体外均具有很好的抗糖尿病活性,甘草提取物通过增加胰岛素受体部位对胰岛素的亲和力和敏感性、增强不同组织器官对葡萄糖的利用、清除自由基和抗过氧化、纠正脂质和蛋白质代谢紊乱等多种机制来降低血糖［43］。有研究报道，甘草多糖通过降低糖尿病小鼠的总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白，升高糖尿病小鼠的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、总谷胱甘肽水平，降低丙二醛水平，从而发挥良好的抗糖尿病作用［44］。研究表明，甘草酸可呈剂量依赖性地降低妊娠糖尿病大鼠的胰岛素抵抗指数，增强肝脏对胰岛素的敏感性，改善肝脏糖脂代谢［45］。 2.8 抗肝损伤 已有研究表明，肥胖与非酒精性脂肪性肝炎、非酒精性脂肪性肝炎相关的肝硬化和肝细胞癌有关，通过控制肥胖可治疗非酒精性脂肪性肝炎［46］。研究显示，甘草查耳酮 A能降低高脂饮食诱导的肥胖小鼠的体质量以及腹股沟和附睾脂肪组织的重量，改善肝细胞脂肪变性，降低肝组织重量和肝组织中脂滴的积累，降低脂肪生成转录因子和脂肪酸合酶的表达，从而显著改善小鼠的肥胖和非酒精性脂肪性肝病［47］。顺铂是目前最有效的抗肿瘤药物之一，但其存在严重的肝毒性；甘草可通过保护细胞免受氧化应激、减轻肝脏炎症反应以及抑制肝细胞凋亡，恢复受损的肝功能指标和病理性肝损伤，具有良好的保肝活性，因此，甘草可作为顺铂的辅助药物用于肝脏解毒［48］。 参考文献略 |
|
|
