黃芪甲苷提取純化研究進展

張雪

摘要：黃芪甲苷是中藥黃芪的主要有效成分，具有免疫調節、器官保護、降糖、調節細胞凋亡、抗炎抗病毒等作用。通過查閱國內相關文獻，分析、歸納、總結近年來黃芪甲苷的提取純化和生物活性兩方面的進展，為黃芪甲苷的進一步開發利用提供參考。

關鍵詞：黃芪甲苷；提取；純化；生物活性

中圖分類號：R932 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）09-0036-03

黃芪為豆科植物蒙古黃芪（Astragalus menmbranaceus （Fisch.）Bge var. mongholicus Hsiao、膜莢黃茛Astragalus membranaceus （ Fisch.）Bge.的干燥根，其性溫，味甘，具有補氣升陽、益衛固表、利水消腫、托瘡生肌之攻效。目前，主要采用黃芪皂苷中的黃芪甲苷（astraga bside IV）作為評價黃芪藥材質量優劣的標準。國內對于黃芪甲苷的提取純化、生物活性等進行了大量研究，在查閱收集文獻的基礎上，綜述黃芪甲苷的提取、分離純化、生物活性等研究進展，為未來研究提供參考。

1 黃芪甲苷的提取純化

目前，黃芪甲苷的提取方法主要有水提取法、堿水提取法、超聲波提取法、微波提取法等。分離純化方法有大孔樹脂分離法、膜分離純化、溶劑分級萃取法、聚酰胺色譜法、葡聚糖凝膠色譜法等。

1.1 水提取法

水提黃芪甲苷是較為傳統的提取工藝，按提取介質分為水提法和醇法，按提取方式分為煎煮法和回流法。水浸提法成本低，不破壞生物活性，方便實用且安全性高，但耗時、提取率低。吳雪釵等采用正交試驗法優選的黃芪提取工藝為：16倍量水提取4次，每次1 h；其中加水量、提取時間、提取次數對黃芪甲苷水提提取率都有顯著性差異；醇提取時間、乙醇濃度對黃芪甲苷提取率均有顯著性差異，而提取次數均無顯著性差異。

1.2 堿水提取法

據文獻報導，在黃芪甲苷提取過程中加堿液可以將一些環黃芪醇皂轉化成黃芪甲苷，增加黃芪甲苷提取率。韓鳳波將黃芪藥材堿化處理后，采用正交試驗優化黃芪甲苷提取工藝：黃芪藥材加75%堿性乙醇（NaOH調節pH 11）3倍量，浸泡4 h，促進黃芪皂苷向黃芪甲苷轉化（黃芪甲苷含量由0.186%增加到0.257%）；黃芪藥材加10倍量pH 11的75%乙醇，每次2 h，回流提取2次，黃芪甲苷提取率（0.264%）較水提法（0.167%）、超聲法（0.165%）及未堿化處理回流法（0.186%）均有一定提高。

1.3 超聲輔助提取法

超聲波輔助提取是在水浸提的同時加超聲波輔助，此法不僅縮短提取時間，提高提取率，同時避免高溫對有效成分的影響。張宇等將藥材粉碎成粗粉，加乙醇浸泡后超聲提取，再加正丁醇萃取，顯著縮短了浸提時間，提高了黃芪甲苷的浸出率。

1.4 微波輔助提取法

微波輔助提取是在水浸提的同時加入微波。與傳統的水浸提法相比，微波輔助提取具有選擇性高、操作時間短、溶劑消耗小、有效成分收率高的特點。陳濤等將微波提取與傳統工藝進行比較，用均勻試驗設計法得到的黃芪甲苷微波提取工藝為：黃芪浸泡6 h后微波回流提取3次，每次加10倍量水提取90 min，黃芪甲苷提取率0.1101%，略高于傳統提取工藝，并且比傳統提取工藝縮短1/4提取時間。

1.5 纖維素酶解提取

纖維素是黃芪細胞壁的主要成分，亦是胞內多糖等大分子溶出的主要屏障。利用纖維素酶水解細胞壁，利于胞內成分溶出及增加提取率，但由于此方面研究較少，提取后的藥效還需進一步研究驗證。張華等采用正交實驗優化酶解提取條件，確定最佳酶解條件為：纖維素酶用量0.1%、pH值6、酶解溫度50 ℃、酶解時間90 min。此法比藥典法測定結果增加46.75%，比優選水提工藝增加52.62%。

1.6 其他提取方法

除以上常用的提取方法外，有很多研究采用了其它提取技術，如超臨界CO2萃取技術、超高壓提取、加速溶劑萃到技術等，均取得了較好的提取效果。

2 黃芪甲苷的純化

黃芪甲苷提取物內含有多糖、黃酮類、蛋白質等雜質，在做進一步研究前需將這些雜質去除，純化大多采用大孔樹脂。

韓鳳波采用不同類型大孔吸附樹脂（HPD100、HPD300、HPD700、AB-8、D-101）選擇分離黃芪甲苷的工藝（乙醇濃度、洗脫劑量、速度）條件，研究所得的大孔吸附樹脂分離物（黃芪甲苷純度達89.3%）。該分離物用甲醇（45）洗滌純化，黃芪甲苷收率達0.25%、純度達97.8%，洗滌法損失率（7.14%）比結晶法（13.92%）低。

趙月芬等比較4種不同型號大孔吸附樹脂對黃芪中黃芪甲苷的吸附性質，結果表明，HPD100樹脂對黃芪甲苷具有很好的吸附特性。對其吸附動力學特性進行系統研究發現，工藝參數為上樣液濃度1 g生藥/mL、吸附時間不低于3 h、吸附速度1～2 BV/h、洗脫速度1～3 BV/h、80%乙醇洗脫6 BV。

3 生物活性

大量的研究表明，黃芪甲苷具有廣泛的生物活性，如器官保護、免疫調節、抗炎抗病毒、降糖改善胰島素抵抗活性等。

3.1 對器官的保護作用

黃芪甲苷具有心肌保護、肺保護、肝臟保護、腦保護等器官保護作用。曹瓊丹等的研究表明，黃芪甲苷能通過減少NOX4表達抑制高糖對乳鼠心肌細胞造成的氧化損傷。趙建軍等的研究表明，AS能減輕LPS致大鼠肺炎癥損傷反應，其機制與上調肺AQP1的表達有關。韓冬等研究提示黃芪甲苷對實驗性糖尿病大鼠具有保護作用，其作用機制可能與其能夠有效改善肝臟組織抗氧化酶活性、降低氧化應激損傷有關。曲友直等認為，黃芪甲苷可下調腦缺血再灌注后MPO活性及TNF-α，IL-1β含量，從而減輕炎癥反應，發揮腦保護作用。

3.2 免疫調節作用

丁賀田等的研究表明，細胞表型分析顯示黃芪甲苷既能抑制T淋巴細胞增殖，也能抑制B淋巴細胞增殖，對免疫功能具有抑制作用。李金鳳等的研究結果表明，不同劑量ASTⅣ在體外均可拮抗HMGB1對小鼠Treg免疫功能的影響，呈劑量依賴性，提示其對HMGB1介導的促炎效應具有顯著抑制作用。

3.3 抗炎、抗病毒作用

李祎群等的研究結果表明，AS Ⅳ干預可以改善CAG模型SD大鼠的胃黏膜病理病變，其作用機制可能是其抑制CAG大鼠血清NO和iNOS，增加SOD活力，從而促進機體清除氧自由基，減輕或阻斷組織的脂質過氧化反應，保護胃黏膜。

商蕾等的研究結果表明，黃芪甲苷在體外具有抗腺病毒作用，黃芪甲苷抗腺病毒作用可能與其在生物合成階段抑制hexon蛋白的表達有關。

賈貞超等的研究結果表明：黃芪甲苷純品對雌、雄性小鼠的急性經口最大耐受劑量（MTD）均大于15 g/kg；3項致突變試驗結果均為陰性；黃芪甲苷對小鼠的經口急性毒性屬無毒級，對鼠傷寒沙門氏菌組氨酸缺陷型菌株以及小鼠體細胞和雄性生殖細胞無致突變作用。

3.4 降糖、改善胰島素抵抗活性

劉必旺等的研究結果表明：黃芪甲苷可以使模型動物血糖降低、免疫力增強，是黃芪功效發揮的重要成分之一。韓冬的研究結果表明，黃芪甲苷能夠有效降低實驗性糖尿病大鼠血糖、血脂水平，改善抗氧化酶活性，抑制氧化應激損傷。呂琳的研究結果表明，黃芪甲苷能降低高脂飲食聯合STZ誘導的C57BL/6J糖尿病小鼠的血糖、甘油三酯和胰島素水平，但對總膽固醇水平無明顯影響。黃芪甲苷降血糖作用的機制是，通過抑制肝臟的糖原灰分酸化酶和肝葡萄糖-6-磷酸酶的活性，來抑制肝糖原的分解和葡萄糖的氧化。

3.5 其它生物活性

除上述研究提到的生物活性外，黃芪甲苷還具有促進細胞增殖、抗細胞凋亡、抗癌等作用。

4 結語

黃芪作為傳統中藥，對機體具有廣泛作用，是國家第一批藥食兼用植物，具有極高的營養價值和保健作用，而其有效成分黃芪甲苷是發揮作用的主要成分。關于黃芪甲的研究還需進一步深入，需要做大量的試驗研究，使黃芪能更大規模用于制藥生產和新型保健用品開發。

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