山豆根的化學成分和藥理作用的研究進展

周思雨，陳金鵬,，劉志東，周稼榮，劉 毅,，劉素香,，田成旺,*，陳常青*

1.天津中醫藥大學，天津 301617

2.天津藥物研究院，天津 300462

3.天津市中藥質量標志物重點實驗室，天津 300462

4.釋藥技術與藥代動力學國家重點實驗室，天津 300462

山豆根又名廣豆根，是豆科植物越南槐Sophora tonkinensisGagnep.的干燥根及根莖，主產于云南、貴州、廣西等地。山豆根藥性苦、寒，有毒，歸肺、胃經，具有清熱解毒、消腫利咽的功效，用于火毒蘊結、肺熱咳嗽、乳蛾喉痹、咽喉腫痛、齒齦腫痛、口舌生瘡和濕熱黃疸等癥。山豆根為治療咽喉疼痛要藥，常與板藍根、桔梗、紫蘇、牛蒡子等配伍使用治療咽喉腫痛，苗藥開喉劍噴霧劑含八爪金龍、山豆根、蟬蛻、薄荷腦4 味中藥也可治療肺胃蘊熱所致的咽喉腫痛。本文依據近年來國內外對山豆根的研究，對山豆根的化學成分和主要藥理作用進行綜述，為山豆根的深入研究與應用提供參考。

1 化學成分

1.1 黃酮類

山豆根中黃酮化合物含量較高，鄒玉龍等[1]用Al(NO3)3等顯色劑，使用分光光度法測定山豆根中總黃酮含量為5.7%。山豆根中含黃酮、二氫黃酮、黃酮醇、異黃酮、查耳酮、紫檀素等化合物，其中二氫黃酮類化合物最多，取代基多為羥基、甲基及異戊烯基。Deng 等[2]從山豆根中分離出黑豆黃素、牡荊苷及新的黃酮醇類化合物tonkinensisol。Luo 等[3]從山豆根首次分離出2 個新的異戊二烯基黃烷酮shandougenine C、shandougenine D 和染料木苷、高麗槐素、三葉豆紫檀苷等其他已知的黃酮類化合物。Yoo 等[4]從山豆根中分離出3 個新的黃酮類化合物2′-羥基光甘草酚、3-甲基懷槐紫檀素、(6αR,11αR)-2-hydroxy-3-methoxy-1-(3-methyl-2-butenyl)-maackiain。Ahn 等[5]從山豆根中分離鑒定得到的7個新的黃酮類化合物sophoratonin A～G、新的類黃酮化合物 sophoratonin H，及其他已知化合物lonchocarpol A、柔枝槐酮色烯、7-methoxyebenosin、homopterocarpin、dehydromaackiai、flemichapparin B、erybraedin D、maackiapterocarpan A。本文總結了山豆根中100 多種黃酮類化合物，具體信息見表1，具體結構見圖1。

表1 山豆根中黃酮類化合物Table 1 Flavonoids in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

續表1

1.2 生物堿類

生物堿為山豆根的主要有效成分，其中主要活性成分為苦參堿和氧化苦參堿。Pan 等[20]將山豆根切片95%乙醇提取物經柱色譜及制備型高效液相色譜純化，質譜定性分析；首次分離出新的金雀花堿型生物堿 (?)-N-己酰基金雀花堿及N-甲基金雀花堿、(?)-N-乙基金雀花堿、N-醛基金雀花堿、(?)-N-乙酰基金雀花堿、(?)-N-丙酰基金雀花堿、(?)-臭豆堿。He 等[25]從山豆根中首次分離出2 個苦參型生物堿，分別為5α,14β-二羥基苦參堿和7β-槐胺堿。Wu 等[26]從山豆根分離出5 個生物堿，分別為山豆根堿C、11,12-dehydroallmatrine、11,12-dehydromatrine、川芎哚、哈爾堿。山豆根中生物堿主要為喹諾里西啶類生物堿，分別為苦參堿型、羽扇豆堿型、金雀花堿型和鷹爪豆堿型，具體信息見表2，具體結構見圖2。

圖1 山豆根中黃酮類化合物的結構Fig.1 Structures of flavonoids in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

1.3 三萜類

山豆根所含三萜類化合物30 多種，多為齊墩果烷型，羽扇豆烷型較少，具體信息見表3，具體結構見圖3。

表2 山豆根中生物堿類化合物Table 2 Alkaloids in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

圖2 山豆根中生物堿類化合物的結構Fig.2 Structures of alkaloids in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

表3 山豆根中三萜類化合物Table 3 Triterpenoids in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

圖3 山豆根中三萜類化合物的結構Fig.3 Structures of triterpenoids in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

1.4 其他

山豆根除了黃酮、生物堿三萜及其皂苷類化合物還含有蒽醌類、甾醇類、酚酸類、烯烴類和多糖類化合物。Luo 等[3]從山豆根分離得shandougenines A、shandougenines B、bolusanthin IV、2-(2′,4′-二羥基苯)-5,6-亞甲基二羥基苯并呋喃，其中shandougenines A、shandougenines B 為首次分離出2 個新的苯并呋喃化合物。從山豆根醇提物分離出松脂酚、丁香脂素、皮樹脂醇[22]。山豆根其他成分具體信息見表4，具體結構見圖4。

表4 山豆根中其他類化合物Table 4 Other compounds in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

圖4 山豆根中其他類化合物Fig.4 Structures of other compounds in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

2 藥理作用

2.1 抗腫瘤作用

山豆根提取物可抑制人非小細胞肺癌A549 細胞和黑色素瘤B16-BL6 細胞增殖，抑制作用與提取物濃度呈正相關性[40-41]。Chui 等[42]研究發現，山豆根提取物對人肝母細胞瘤HepG2 細胞、人肝癌Hep3B 細胞、人乳腺癌MDA-MB231 細胞、A549 細胞和急性髓系白血病KG-1 細胞的增殖均有抑制作用，并且誘導大部分MDA-MB231、HepG2 和Hep3B細胞株凋亡。進一步研究表明[42]，山豆根提取物可以激活天冬氨酸蛋白酶3，從而誘導HepG2 細胞DNA 片段化，導致細胞凋亡，顯著降低HepG2 細胞的存活率。山豆根顆粒與飲片可提高H22荷瘤小鼠、S180荷瘤小鼠血清中白細胞介素-2、干擾素-γ、腫瘤壞死因子-α 等細胞因子含量，抑制腫瘤生長[43]。路海濱等[44]研究表明，山豆根多糖通過升高Lewis肺癌小鼠胸腺指數、提高T 淋巴細胞亞群CD4＋T細胞、CD8＋T 細胞水平及CD4＋/CD8＋比值從而提高小鼠免疫力并提高血清腫瘤壞死因子-α、血管內皮生長因子水平抑制腫瘤細胞生長。

2.2 抗炎及提高免疫力作用

山豆根顆粒及飲片可抑制一氧化氮、一氧化氮合酶等炎癥因子的產生；降低小鼠血清中丙二醛、維生素C、腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-6 及前列腺素E2的水平，山豆根及山豆根顆粒的抗炎機制可能與腎上腺皮質系統有關，并且通過抑制自由基的生成抑制細胞膜脂質過氧化反應緩解炎癥反應[45]。山豆根中懷槐紫檀素B[46]和戊烯基黃酮8-二戊烯基-7,4′-二黃烷酮[15]、(2S)-[2-[[2′-(1-hydroxy-1-methylethyl)-7′-(3-methyl-2-butenyl)-2′,3′-dihydrobenzofuran]-5′-yl]-7-hydroxy-8-(3-methyl-2-butenyl)chroman-4-one]（30）和山豆根色滿素（39）[47]可抑制促炎細胞因子的產生，發揮抗炎作用。人體腸道菌群可將山豆根中黃酮苷轉化為相應黃酮苷元，增強其抗補體活性從而抑制細胞產生一氧化氮，增強山豆根黃酮化合物的抗炎作用[7]。Xia 等[10]研究發現山豆根中的紫檀素類化合物sophotokin 具有抗神經炎作用，sophotokin 能透過血腦屏障顯著抑制一氧化氮、白細胞介素-1β、腫瘤壞死因子-α 和前列腺素E2的產生并抑制小膠質細胞一氧化氮合酶、腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1β 和環氧合酶-2 的表達。Sophotokin 可能通過與PU.1 靶點結合抑制人白細胞分化抗原14的表達，抑制Toll 樣受體4 信號通路、核因子-κB信號通路和有絲分裂素激活蛋白激酶信號通路，抑制促炎介質的產生。山豆根中苦參堿、槐定堿[48]能顯著降低醋酸引起小鼠黏膜疼痛；氧化苦參堿、槐果堿能明顯抑制二甲苯所致的小鼠耳廓腫脹。

山豆根還具有提高免疫力的作用。山豆根非生物堿類化合物對環磷酰胺引起免疫低下，可通過提高小鼠胸腺和脾臟臟器指數、巨噬細胞吞噬功能、溶血素抗體提高小鼠免疫力；抑制脂多糖引起的B 淋巴細胞轉化及刀豆蛋白A 引起的T 淋巴細胞轉化提高小鼠特異性免疫作用[49]。山豆根多糖能顯著抑制地塞米松所引起的小鼠體內自由基的異常升高，明顯抑制髓過氧化物酶、黃嘌呤氧化酶活性，增強谷胱甘肽過氧化物酶的活性，清除體內異常自由基及過氧化物保護胸腺和脾臟，增強機體免疫功能[50]。

2.3 護肝作用

山豆根水提醇沉法所得粗多糖部位（沉淀）以及母液中去除生物堿部位能顯著降低CCl4所致急性肝損傷引起的大鼠血清中異常升高的丙氨酸氨基轉移酶、天冬氨酸氨基轉移酶水平[51]。山豆根中多糖類化合物對撲熱息痛所致的肝損傷具有明顯保護作用，山豆根多糖類化合物明顯減輕了小鼠肝損傷的病理變化；對自由基有較強的清除作用；在體內通過抑制天冬氨酸氨基轉移酶、丙二醛、活性氧的產生并提高肝臟中谷胱甘肽、谷胱甘肽過氧化物酶、總超氧化物歧化酶、過氧化氫酶的含量，從而提高小鼠肝臟抗氧化活性[52]。肝炎靈注射液為山豆根提取物，可改善乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）轉基因小鼠的肝組織病變，明顯降低HBV 表面抗原、HBV-DNA 表達；臨床上可用于治療慢性肝炎及活動性肝炎[53-54]。

2.4 對心血管系統的影響

黃小燕等[55]研究氧化苦參堿對自發性高血壓大鼠的血流動力學影響，將10 周齡自發性高血壓大鼠隨機分為4 組：對照組、卡托普利陽性對照組及氧化苦參堿30、60 μg/g 組，連續給藥21 周，測定血流動力學指標。實驗結果表明氧化苦參堿能降低自發性高血壓大鼠收縮壓與舒張壓，升高左室收縮/ 舒張最大速率；氧化苦參堿組還能升高左心室收縮壓降低左室舒張末期壓，從而改善高血壓引起的心臟收縮和舒張功能延緩心力衰竭。氧化苦參堿還能降低腦缺血再灌注大鼠腦組織水腫及腦梗死面積，改善神經功能。氧化苦參堿治療后缺血區皮質上調核因子E2 相關因子2（nuclear factor E2 related factor 2，Nrf2）/血紅素加氧酶-1（heme oxygenase，HO-1）的表達，HO-1 和Nrf2 陽性細胞數明顯增加，降低大鼠腦組織脂質過氧化程度。氧化苦參堿對腦缺血再灌注的神經保護作用可能與激活Nrf2/HO-1 通路有關[56]。

2.5 其他作用

2.5.1 胃腸道的作用 山豆根甲醇提取物對蓖麻油所致腹瀉小鼠具有止瀉作用，其止瀉作用與山豆根劑量呈正相關，山豆根提取物能降低小鼠的排空指數，延長小鼠半固體糞便排便時間，其作用機制可能是通過調節腸黏膜的水和電解質通透性，或通過抑制前列腺素的異常增多；山豆根醇提物可抑制乙酰膽堿所引起家兔平滑肌痙攣，家兔空腸收縮頻率隨山豆根甲醇提取物濃度增加而降低其機制可能與阻斷Ca2＋通道有關[57]。

2.5.2 降血糖 山豆根醋酸乙酯提取物可通過特異性激活腺苷酸活化蛋白激酶途徑，以促進2 型糖尿病模型KK-Ay 小鼠葡萄糖轉運體4 轉移提高葡萄糖攝取，改善KK-Ay 小鼠的高血糖和高胰島素血癥；同時降低總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇和游離脂肪酸升高高密度脂蛋白膽固醇，降低血脂保護糖尿病所致肝臟和胰腺損傷[58]。

3 結語

山豆根的化學成分復雜，主要含有生物堿、黃酮、三萜類、酚酸類、多糖類等多種化合物。目前對山豆根中生物堿、黃酮及多糖類化合物的藥理作用及其作用機制報道較多，缺乏對其他成分的研究。山豆根為傳統中藥材，用藥歷史悠久，最早記載于宋代《開寶本草》《本草綱目》《景岳全書》《本草備要》等多本古籍。古籍中山豆根多用于治療咽喉腫痛、肺熱咳嗽、牙齦腫痛、濕熱黃疸等癥。隨著現代研究的不斷深入發現山豆根還具有保護心血管系統、抗腫瘤、保肝、升血糖等作用。然而山豆根的藥理作用研究多為細胞水平或動物水平，仍需結合分子生物學、代謝組學等學科相關知識深入探討其藥理作用機制及其代謝規律。

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