皂莢研究進展

張 婷，姜海慧，姜 祎，張化為，宋小妹，2，鄧 翀，2，3*

（1. 陜西中醫藥大學藥學院，陜西咸陽 712046；2. 陜西省中藥基礎與新藥研究重點實驗室，陜西咸陽 712046；3. 陜西省中藥飲片工程技術研究中心，陜西咸陽 712046）

皂莢為豆科植物皂莢（Gleditsia sinensisLam.）的干燥成熟果實或不育果實，味辛、性溫，歸肺、大腸經，具有祛痰止咳、殺蟲散結等功效，主要分布于河北、河南、山西、山東、陜西等地。“皂莢”一名首次記載于漢《神農本草經》：“皂莢，味辛溫，生川谷”，由此，“皂莢”這個名稱開始被廣泛使用［1］。晉《廣志》記載皂莢別名雞棲子［2］。關于皂莢的藥用，《本草圖經》載：“核中白肉，入治肺藥。又炮核取中黃心，嚼餌之，治膈痰吞酸［3］”；另《本草綱目》中記載皂莢用于治風熱大腸虛秘、瘡癬及腫毒。現代醫學的研究發現皂莢中主要含有三萜類皂苷、木脂素類及多糖等多種化學成分，其中皂苷和多糖類化合物更是有著抗腫瘤、抑菌、抗炎、抗氧化及耐缺氧、保護心肌缺血和溶血等多重藥理作用。此外，皂莢在古時候被廣泛應用于洗滌衣物，清除污垢，現今在化妝品、食品及藥用輔料等領域的應用也日益增多。本研究通過對國內外現有文獻進行整理，從皂莢的化學成分、藥理作用及應用展開綜述，為后續皂莢的研究奠定基礎。

1 化學成分

皂莢莢果中的化學成分較為豐富，其主要化合物類型為三萜皂苷類、木脂素類及多糖類等其他類化合物。

1.1 三萜皂苷

研究發現皂莢莢果中皂苷含量較高，其類型主要為齊墩果酸為母核的五環三萜，其含量在15%～30% 之間，Zhang 等通過無畸變極化轉移技術和高分辨質譜等多種波譜解析技術，從皂莢正丁醇部位分離出二十多種已知化學結構的三萜皂苷［5-11］。主要化合物見表1～2和圖1～3。

圖1 皂莢中齊墩果酸型三萜皂苷類成分的母核結構Fig. 1 Nucleus structures of in oleanolic acid type triterpenes saponins in G. sinensis

表1 皂莢中三萜皂苷類成分Table 1 Triterpenes saponins in G. sinensis

1.2 木脂素

目前從皂莢中分離得到4 種木脂素類化合物，皆屬于雙環氧型木脂素［10］，具體化合物見表3和圖4。

圖4 皂莢中木脂素類成分的結構Fig. 4 Structures of Lignans in G. sinensis

表3 皂莢中木脂素類成分Table 3 Lignans in G. sinensis

1.3 其他活性成分

除皂苷及木脂素外，皂莢中還含有多糖、有機酸、鞣質、生物堿、黃酮類、蛋白質、蠟醇、纖維素及果膠等活性物質［11-14］。

琚斯怡等研究發現皂莢中多糖占比較高，約為32.3%，其多糖膠的主要成分為半乳甘露聚糖［15］；鄧鉍莉等通過對皂莢進行CO2超臨界流體萃取，從皂莢中鑒定出48種成分，主要成分包括dihydroactinid?iolide、germacrene D、6-aminouracil、3-hexenol、pro?panedioic acid、butyric acid 等［16］；張風娟等通過TCTGC-MS 測定皂莢中含有1-pentanol、1-octanol、αpinene、β -caryophyllene、benzaldehyde、3-hexenyl hexanoate等揮發性成分［17］；周力等通過GC-MS對皂莢中的揮發油進行分析，發現其主要成分為hexanal、（+）-delta-cadinene、germacrene B、alphaselinene、alpha-muurolene、copaene、linalool［18］。具體化合物見表4和圖5。

圖5 皂莢中其他類成分的結構Fig. 5 Structures of other categories in G. sinensis

圖5 皂莢中其他類成分的結構Fig. 5 Structures of other categories in G. sinensis

圖5 皂莢中其他類成分的結構Fig. 5 Structures of other categories in G. sinensis

表4 皂莢中的其他成分Table 4 Other compounds in G. sinensis

2 藥理活性

皂莢的活性成分具有多種藥理作用，研究表明皂莢具有抗腫瘤、治療心血管系統疾病、抑菌、抗炎、抗過敏及免疫作用、抗氧化作用及耐缺氧作用、祛痰等多種藥用價值。

2.1 抗腫瘤作用

皂莢具有抗腫瘤活性，常被中醫用來治療癌癥的配伍藥，隸屬于抗癌中草藥［19-20］。體內外實驗結果表明，發現皂莢的正丁醇提取物有顯著的抗腫瘤作用［21-30］。皂莢皂苷與化療藥物順鉑（Cis-Diamine Dichloroplatinum，CDDP）聯合對肺癌作用中發現，皂莢皂苷使CDDP 抗癌效果增強［31］。將皂莢制成殼聚糖-皂莢皂苷納米微球則呈現出與索拉非尼的協同增效作用，抗腫瘤效果更為顯著［32］。

皂莢皂苷可通過終止腫瘤細胞DNA 合成［32］、阻斷細胞增殖周期、抑制NF-κB 腫瘤細胞的活化、或抑制端粒酶活化而發揮抗腫瘤作用［33-34］。皂莢皂苷對堿性成纖維細胞生長因子誘導的人臍靜脈內皮細胞遷移有明顯的抑制作用，通過抗血管生成而發揮抗腫瘤效果［35］。此外，體外研究發現皂莢總皂苷對多種實體瘤和白血病細胞株具有一定的抑制作用，其抗癌機制可能是抑制蛋白酶體的類凝乳蛋白酶活性或因其細胞毒活性，誘導人實體瘤細胞凋亡［36］。

2.2 心血管系統作用

2.2.1 抗高血脂及抗動脈粥樣硬化作用

皂莢具有降血脂及抗動脈粥樣硬化的作用。其乙醇提取物可抑制脂肪生成并減少DNA 合成相關蛋白的表達，下調成脂相關轉錄調控因子的表達，抑制脂肪的形成［37］。皂莢水提物可顯著降低血清、主動脈和肝臟的脂質水平，改善主動脈功能并重塑主動脈，預防動脈粥樣硬化［38］。

2.2.2 抗心肌缺血

皂莢皂苷對心肌細胞能起到保護作用，緩解心肌細胞受到的損傷。當發生急性心肌梗死時，心肌細胞中的心肌酶含量會增多，進而造成心肌損傷［39］。體內實驗表明，皂莢皂苷可減少心肌酶釋放，緩解心肌損傷程度，對急性心肌缺血起到明顯的防治作用［40］。

通過動物模型評價皂莢的抗心肌缺血藥理活性，確定其主要抗心肌缺血成分為刺囊酸及齊墩果酸，刺囊酸抗心肌缺血作用與增強心肌耐缺氧能力、保護心肌細胞、抗氧化及抑制細胞凋亡有關［41］。

2.3 抑菌作用

圖2 皂莢中齊墩果酸型三萜皂苷類成分的取代基結構Fig. 2 Substituent structures of oleanolic acid type triterpenes saponins in G. sinensis

表2 皂莢中齊墩果酸型三萜皂苷類成分的結構Table 2 Structures of oleanolic acid type triterpenes saponins in G. sinensis

圖3 皂莢中齊墩果酸型三萜皂苷類成分的結構Fig. 3 Structures of oleanolic acid type triterpenes saponins in G. sinensis

皂莢皂苷和多糖對微生物都有一定抑制作用。研究發現，皂苷及多糖對大腸桿菌、綠膿桿菌、沙門腸桿菌、白色念珠菌及金黃色葡萄球菌等多種微生物可以起到抑制作用［42］。然而不同成分對不同微生物抑制效果有差異，皂莢多糖對G+（革蘭氏陽性菌）抑制效果相對較好［43］；皂苷的抑菌活性為：解脲支原體＞大腸枯草芽孢桿菌和HIV-1＞白色念珠菌和金黃色葡萄球菌［44］；而揮發性成分則對真菌具有明顯的抑制作用，對放線菌呈現低濃度促進其生長，高濃度呈抑制狀態的雙重作用［17］。

2.4 抗炎作用

皂莢皂苷可以抑制NO 等炎癥因子的釋放，緩解多種炎癥癥狀［36］。體內實驗結果表明，皂莢總皂苷可顯著抑制小鼠耳及耳廓腫脹、大鼠足跖腫脹和小鼠腹腔毛細血管及大鼠棉球慢性肉芽腫增生等多種炎癥癥狀［34］。

體外細胞實驗發現其皂苷可通過抑制炎癥因子組胺的釋放，既抑制炎癥早期的水腫和滲出，又可抑制炎癥晚期的肉芽組織形成［45］。此外，皂莢可在不影響NF-κB 活性的情況下激活抗炎因子Nrf2來抑制急性肺損傷引起的的肺部炎癥［46-47］。

2.5 抗過敏及免疫作用

皂莢可影響過敏性介質或免疫過程，來發揮抗過敏作用。皂莢正丁醇部位能夠降低鼻粘膜對組胺的敏感性和血清NO 水平，對過敏性鼻炎癥狀均有明顯治療作用［48］。皂莢70% 乙醇提取物對小鼠過敏性休克、大鼠被動皮膚過敏反應均有效果：一方面通過穩定肥大細胞膜、減少過敏介質釋放以及直接對抗過敏介質的作用，發揮抗速發型過敏反應的作用［45］；另一方面，通過抑制抗原致敏階段T淋巴細胞的增殖、分化以及效應階段巨噬細胞的活化，發揮抗遲發型超敏反應作用［36］。

皂苷能抑制體液免疫和細胞免疫應答，降低小鼠血清溶血素水平，抑制小鼠遲發型足腫脹［34］。此外，在中醫臨床上，有文獻報道將皂莢粉末與食醋調和成膏，敷于雙側鼻旁迎香穴，用于治療過敏性鼻炎，療效顯著［49］。

2.6 抗氧化作用及耐缺氧作用

氧化會加速機體的衰老，或可能引發炎癥從而影響機體的生理功能，研究發現皂莢多糖具有一定的抗氧化能力［50-51］。通過體外抗氧化活性實驗，發現皂莢多糖對羥基自由基和超氧陰離子都有較強的清除力，其抗氧化活性與醇沉的濃度及相對分子量密切相關［52-53］。

常壓耐缺氧實驗結果顯示，皂莢正丁醇部位與水部位提取物均能增強機體耐缺氧能力，改善腦缺氧或心肌缺血，顯著延長小鼠在常壓缺氧狀況下的存活時間［54］。

2.7 祛痰作用

2020 版《中國藥典》中記載皂莢有祛痰開竅，散結消腫之功效［55］，傳統中藥古方中也將皂莢應用于祛痰。祛痰試驗結果表明，皂莢的正丁醇部位、水溶物部位、石油醚部位、乙醚部位、鹽酸氨溴索陽性對照部位均可使呼吸道黏膜排出的酚紅增加，正丁醇部位的作用相對更強［54］。

2.8 其他作用

除上述藥理作用外，中醫臨床上，將皂莢廣泛運用于中風閉證、癲癇、癔癥、中風后便秘、中風后肺炎、中風后吞咽障礙、偏頭痛、血管神經性頭痛等系列腦病治療［56-57］，同時皂莢皂苷可抑制由于人類免疫缺乏而導致的病毒復制的作用［58］。

3 皂莢的應用

3.1 化妝品領域

隨著綠色環保的提倡，皂莢受到了大眾的廣泛關注和研究。皂莢皂苷對皮膚溫和無刺激，且具有一定的表面活性和良好的洗滌去污能力，并且容易發生生物降解，可作天然的清潔劑。《本草綱目》中記載：可將皂莢制成丸劑，用以去污除垢［4］。皂莢皂苷具有殺菌去屑、可滋養發質、使頭發烏黑潤澤［59］，市面上多數去屑洗發水中都含有皂莢皂苷成分［60］。

3.2 食品領域

皂莢豆膠可增強食物的滑溜和糯性口感，并減緩食物的融化速度，因此可用作冰淇淋的穩定劑［61-62］，又因其能夠使食物的水分稠化，可作為增稠劑，在罐裝食品生產中控制罐裝時罐液的黏度［63］。將其按一定比例添加到面粉中，能夠提高面粉的彈性，增強面粉的品質，多用于掛面、方便面和面包的生產中［64］。此外，在飲料及乳制品的生產中，皂莢豆膠既能增強產品的滑膩口感，又可以避免產品的分層和沉淀。

3.3 藥用輔料

皂莢莢果中所含的瓜爾膠、蝗蟲膠、塔拉膠，在制藥技術的方面有很好的前景［65］。其中瓜爾半乳甘露聚糖經過純化，可改變其理化性質并提高其粘度、水化率等流變性，純化后的瓜爾半乳甘露聚糖制成的藥物劑型凝膠完整性更強且不依賴于攪拌速度，同時可改善片劑的硬度，具有廣泛的用途［66］。

3.4 其他領域

皂莢莢果中的三萜類皂苷在電鍍行業可以用來清洗待鍍金屬；在服裝行業，可以用來洗滌絲綢，可以與多種表面活性劑進行復配，以增強其洗滌效果；也可用作輕質混凝土的起泡劑，配制泡沫滅火劑等［67］。

4 總結與展望

經整理文獻發現針對皂莢化學成分的研究主要集中在皂苷，其藥理評價方面的研究主要集中在抗腫瘤、抑菌、抗炎、抗氧化及耐缺氧、保護心血管等；皂莢中的木脂素、黃酮和生物堿等其他成分的活性研究相對較少。而皂莢的傳統功效為祛風痰，除濕毒，殺蟲，現代研究針對祛痰止咳、殺蟲散結的藥效物質基礎和作用機制較少，研究工作者應該從祛風痰，除濕毒，殺蟲的傳統功效入手，探討皂莢的藥用價值。