中藥桔梗的化學成分和藥理活性研究進展※

● 謝雄雄 張 遲 曾金祥▲ 張晨輝 毛 竹 何軍偉 王洪玲 鐘國躍 張壽文 韓風雨

桔梗為桔梗科桔梗屬多年生單種屬本草，分布在中國東北、華北、華東、中南、西南，見于2000米以下山坡的草地、灌木叢中，少生于林下，全國各地藥圃多見栽培[1]。桔梗始載于《神農本草經》，藥用歷史悠久，藥用部位為根，用于治療咳嗽痰多，咽喉腫痛，肺癰吐膿，胸滿脅痛，痢疾腹痛，小便癃閉[2]。在《中國藥典》2015版中，對于中藥桔梗的含量測定，只規定桔梗皂苷D(C57H92O28)含量不得少于0.10%[3]。

現代研究表明，桔梗具有祛痰、鎮咳、抗炎、抗腫瘤、提高人體免疫力等廣泛的藥理活性，其含有的化學成分為三帖皂苷類、黃銅類、酚酸類等多種成分。本文通過對中藥桔梗的化學成分和藥理活性進行系統的文獻總結和分析，以期為該藥材的合理用藥及綜合開發提供科學依據。

1 化學成分

迄今為止，從中藥桔梗中得到多種化學物質，主要包括三萜皂苷類、黃酮類、酚酸類等。

1.1三萜皂苷類化合物五環三萜類成分在中草藥中較為常見，中藥桔梗的化學成分主要以齊墩果酸型并含有雙糖鏈為母核。三萜皂苷主要在C-3、C-28糖鏈中的葡萄糖有D-葡萄糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖、D-木糖和D-芹糖以及其衍生物。三萜皂苷類化合物是中藥桔梗最早分離和報道的一類成分[4]。至今，據文獻報道從中藥桔梗中分離鑒定出77個三萜皂苷化合物，參照付文衛、劉群等[5，6]報道，根據它們的苷元類型分為桔梗皂苷型、遠志皂苷型、桔梗二酸型、桔梗皂苷內酯型、其他非典型三萜皂苷。

1.1.1 桔梗皂苷型化合物 桔梗皂苷型化合物，結構特征除以齊墩果酸為母核的雙糖鏈外，在C-4連接的2個羥甲基，在核磁共振碳譜中，其母核具有5個甲基信號、1個羰基信號。至今，文獻報導已分離得到桔梗皂苷型化合物27個，其結構見圖1，化合物見表1。

圖1 桔梗皂苷型結構

表1 桔梗皂苷型化合物

注：S1-Glc6-Glc6-Glc；S2.-Ara2-Rha；S3.-Ara2-Rha4-Xyl；S4.-Ara2-Rha4-Xyl3-Api；S5.-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl；S6.-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl；S7-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl3-Api；S8-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl3-Api

1.1.2 遠志皂苷型化合物 遠志皂苷型化合物，結構特征除以齊墩果酸為母核的雙糖鏈外，在C-4連接的1個羥甲基、一個甲基，在核磁共振碳譜中，其母核具有6個甲基信號、1個羰基信號。至今，文獻報導已分離得到遠志皂苷型17個，其結構見圖2，化合物見表2。

圖2 遠志皂苷型結構

表2 遠志皂苷型成分

注：S1-Glc6-Glc6-Glc；S2.-Ara2-Rha；S3.-Ara2-Rha4-Xyl；S4.-Ara2-Rha4-Xyl3-Api；S5.-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl；S6.-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl；S7-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl3-Api；S8-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl3-Api

1.1.3 桔梗二酸型化合物 桔梗二酸型化合物，結構特征除以齊墩果酸為母核的雙糖鏈外，在C-4連接的1個羥甲基、1個羧基，在核磁共振碳譜中，其母核具有5個甲基信號、2個羰基信號。至今，文獻報導已分離得到桔梗二酸型化合物12個，其結構見圖3，化合物見表3。

圖3 桔梗二酸型結構

表3 桔梗二酸型化合物

注：S1-Glc6-Glc6-Glc；S2.-Ara2-Rha；S3.-Ara2-Rha4-Xyl；S4.-Ara2-Rha4-Xyl3-Api；S5.-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl；S6.-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl；S7-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl3-Api；S8-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl3-Api

1.1.4 桔梗皂苷內酯型化合物 桔梗皂苷內酯型化合物，結構特征除以齊墩果酸為母核的雙糖鏈外，在C-4連接的1個羥甲基并和C-3形成內酯，在核磁共振碳譜中，其母核具有5個甲基信號、2個羰基信號。至今，文獻報導已分離得到桔梗皂苷內酯類化合物9個，其結構見圖4，化合物見表4。

圖4 桔梗皂苷內酯型結構

表4 桔梗皂苷內酯型化合物

注：S1-Glc6-Glc6-Glc；S2.-Ara2-Rha；S3.-Ara2-Rha4-Xyl；S4.-Ara2-Rha4-Xyl3-Api；S5.-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl；S6.-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl；S7-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl3-Api；S8-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl3-Api

1.1.5 其他非典型三萜化合物 除上述桔梗皂苷型、遠志型、二酸性及內酯型四種類型的皂苷化合物外，文獻報道還分離得到其它類型的化合物，因數目較少，難以歸結于以上四個類型，故本文將其歸類于其它非典型的化合物，其計10個。其結構式與化合物見表5。

表5 桔梗的其他非典型三萜化合物

續表5

1.2黃酮類化合物T Goto等[29]從桔梗花中分離得到Platyconin飛燕草素二咖啡酰蘆丁醇糖苷(78)、Delphinidin 3-rutinnoside-7-glucoside(79)；Akira等[30]從桔梗種子中分離得到2個黃酮類化合物(80、81)和3個二氫黃酮化合物(82～83)；Irena Mazol[31]等從桔梗地上部分提取物，經MGD-TLC、HPLC鑒定出1個黃酮類化合物(84)和2個異黃酮(85、86)。據研究，黃酮類化合物具有抗炎、抗菌、抗腫瘤、等多種生物活性。見表6。

表6 桔梗的黃酮類化合物

1.3酚酸類化合物Ji-Young Lee等[32]從桔梗根石油醚提取部位，在石油醚：乙醚(8：2)餾分中，分離得到油酸松柏酯(87)、棕櫚酸松柏酯(88)，藥理實驗顯示他們自由基清除能力高于抗氧化劑丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)。Mazol I等[31]在桔梗地上部位，經HPLC鑒定出綠原酸、阿魏酸、咖啡酸等12種游離、分子和結合成苷的酚酸類成分。見圖5。

87coniferyl alcohol esters of oleic acids

1.4其他類從中藥桔梗中分離得到的化合物除三萜皂苷類、黃酮類和酚酸類，還有甾醇類和聚炔類。桔梗含有α-菠菜甾醇、β-谷甾醇等甾醇類化合物， Tada等[30]桔梗桿菌誘導的毛狀根中，檢測出3種Lobetyol、Lobetyolin 、Lobetyolinin等聚炔類化合物。

2 藥理活性

桔梗具有祛痰、鎮咳、抗炎、抗腫瘤、提高人體免疫力等廣泛的藥理活性。

2.1鎮咳祛痰桔梗具有優異的鎮咳祛痰活性，據統計，僅中國藥典就收載了65種含桔梗的鎮咳祛痰復方。現代研究表明，不同產地桔梗水提液對由濃氨水引起的咳嗽次數均具有較好的抑制作用并可明顯增加小鼠氣管的酚紅排泄量[33]。桔梗根、莖、花、果、葉的95%乙醇提取液具有非常顯著的祛痰藥理活性[34]。桔梗70%乙醇提取物經D-101純化，正丁醇萃取得到的總皂苷以及黑曲霉轉化的總次皂苷，在高、中劑量組均具有顯著的祛痰活性[35]。

在《中國藥典》2005版中，規定桔梗總皂苷的含量不得少于6%；在《中國藥典》2015版中，規定桔梗皂苷D(C57H92O28)含量不得少于0.10%。但已有研究表明，桔梗鎮咳祛痰活性既與桔梗皂苷D的含量高低不存在明顯關聯性，也與桔梗總皂苷的含量不存在明顯關聯性，提示其活性的強弱有復雜的決定關系，因此，有必要進一步研究，闡明鎮咳祛痰活性與成分的內存關聯性[33，36，37]。

2.2抗炎桔梗皂苷D通過激活LXR02±，抑制脂多糖誘導原代牛乳腺上皮細胞中TNF- 02±、IL-10205和IL-6的表達產生抗炎作用[38]。桔梗藥材總皂苷，在體外肥大細胞抗過敏實驗、皮試中，具有明顯抑制-己糖胺酶和組胺的釋放功能，有開發成抗過敏藥的潛力[39]。桔梗皂苷D、桔梗皂苷D3通過劑量依賴方式，抑制NO的產生(IC50=15、50μM)、增加TNF-α的分泌、抑制TNF-α mRNA表達[40]。桔梗飲片75%乙醇提取物經AB-8純化的桔梗50%乙醇洗脫部位，通過抗肺炎支原體，肺炎大鼠模型實驗，阿奇霉素和桔梗有效部位高、中劑量組具有明顯下調TGF-1mRNA表達水平的作用[41]。桔梗水提物在H9C2心肌細胞中篩選中具有顯著抑制AngⅡ誘導的IGF-IIR信號通路的作用，以防止心肌細胞凋亡[42]。

2.3抗腫瘤桔梗皂苷D通過抑制NF-κB通路對口腔鱗癌細胞生長和侵襲具有明顯的濃度依賴抑制活性，誘導細胞凋亡[43]。桔梗中桔梗皂苷D(platycodin D)、桔梗皂苷D2(platycodin D2)、去芹糖桔梗皂苷D(deapioplatycodinD)表現出對癌細胞系A549(肺癌)、SK-OV-3(卵巢癌)、SK-MEL-2(黑素瘤)、XF-498(神經癌)和HCT-15(結腸癌)具有明顯的抑制增殖作用[18]。桔梗中桔梗皂苷D(platycodin D)、桔梗皂苷D3(platycodin D3)、遠志皂苷D(polygalin D)具有良好的體外抗腫瘤活性，與其化學結構具有明顯的構效關系，有可能成為抗腫瘤藥物的植物先導化合物來源[44]。

2.4其他活性桔梗皂苷明顯降低OVX小鼠骨質的流失，提高堿性磷酸酶、鈣和磷的血漿水平，抑制骨小梁微結構的惡化，具有顯著的成骨作用[45]。桔梗70%乙醇提取物，正丁醇萃取部位經D-101純化，硅膠柱層析的氯仿：甲醇(1∶1)部位，可調節輔助性T細胞(TH)的水平，增強免疫力[46]。桔梗總皂苷具降血脂的作用[47]，不同劑量的桔梗總皂苷對大鼠高血脂的降低作用差異較為顯著：大劑量(200mg/kg·d)可以顯著性地降低高脂血癥大鼠的TC、LDL-C、HDL-C水平。抑制胰脂肪酶活性結果表明，桔梗皂苷A(抑制率96.7%)、桔梗皂苷C(抑制率94.8%)、桔梗總皂苷(58.3%)，桔梗水提物通過抑制大鼠對脂肪的攝取達到抗肥胖的作用[48]。桔梗皂苷D(platycodin D)增加海馬突觸發生，增強小鼠的認知功能部分是通過激活MAPK/ERK通路介導，桔梗在海馬中的突觸促進作用而成為治療記憶障礙的潛在候選藥物[49]。

3 小結與展望

綜上表明中藥桔梗含有三萜皂苷類、黃酮類、酚酸類等多種化學成分，但據以上文獻統計分析化學成分研究主要集中在三帖皂苷類成分，占已知成分的75%。藥理學研究主要集中在鎮咳、祛痰、抗炎、抗腫瘤活性研究；但多以提取物研究為主，單體成分的活性研究主要以桔梗皂苷D為主，而其它黃酮類、酚酸類及其它桔梗皂苷類單體成分活性研究相對較少。

另外，桔梗藥材雖然廣泛應用于鎮咳祛痰復方，但前期研究表明，當前桔梗的活性成分固然為皂苷，但其活性的強弱有復雜的決定關系[33，36，37]。

因此，為發揮其更大的藥用價值，后續研究應加強黃酮類、酚酸類及其它桔梗皂苷類成分的活性研究，并闡明桔梗鎮咳祛痰活性與成分的內在關聯性。