大黄的化学成分和药理研究进展

金丽霞，金丽军，栾仲秋，刘聪，潘超

(1.黑龙江省中医药科学院，黑龙江 哈尔滨 150036；2.黑龙江中医药大学附属第一医院，黑龙江 哈尔滨150040；3.牡丹江市肿瘤医院，黑龙江 牡丹江 157000；4.黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040)

大黄,别名将军、黄良、火参、肤如、金木等,是一种常用的中药。大黄酸是大黄、何首乌等传统中草药中的主要成分，新的证据表明大黄酸具有广泛的药理活性，包括抗炎、抗氧化应激、抗肿瘤、抗纤维化、调脂、降糖、抑菌、抗病毒等作用。其性味苦寒，入足阳明胃、足太阴脾、足厥阴肝经。中药大黄具有攻积滞、清湿热、泻火、凉血、祛瘀、解毒等功效。《金匮要略》中涉及相关方剂大约25个，例如：大小承气汤为大黄配芒硝，芒硝咸寒软坚，润燥通便，清热泻火，荡涤肠胃积滞，停饮宿食，二药配伍，消炎散结，泻热攻积，用于胃肠燥结便实，或热病邪结、阳明高热、痞满燥实证。大黄附子汤为大黄配附子，附子大辛大热，功能回阳救逆、温肾助阳、祛寒止痛。大黄借附子之大热，“去性存用”；附子借大黄之苦寒，制其燥烈之弊。二药合用，寒热并用，温情并施，辛开苦降，相反相成；荡涤泻下却无伤阳之弊，攻下寓于温阳之中，用于寒实积滞，通阳和腑。大黄鳖虫丸为大黄配伍土鳖虫。土鳖虫咸寒，有小毒，破坚逐瘀，疗伤止痛，破而不峻，能行能和，既能去其死血，又能祛瘀血。两者合同，以通为主，祛瘀生新。厚朴三物汤、厚朴七物汤、厚朴大黄汤为大黄配伍厚朴。大黄苦寒，气味重浊，直降下行，走而不守，泻热通便；厚朴苦温，苦能下气泄实满，温能利气散实满，有燥湿散满以运脾，行气导滞而除胀之功能，为泄中焦实满之气分药。二药合用，一攻一泄，一寒一温，共奏清泄里实，行气宽中之功。

大黄是多年生高大草本植物,生于山地林缘或草坡，野生或栽培，根茎粗壮。中国用大黄于医药有悠久历史，西汉初已成批运销欧洲,为中国主要出口药材之一。大黄包含41种4个变种，但在2015版的《中国药典》只收载了3个变种，即掌叶大黄，又名：葵叶大黄、北大黄、天水大黄，多年生高大草本。唐古特大黄，又名：鸡爪大黄，多年生高大草本，与掌叶大黄极相似，主要区别为：叶片深裂，裂片常呈三角状披针形或狭线形，裂片窄长。花序分枝紧密，向上直，紧贴干茎。药用大黄，又名：南大黄，主要药用部位是根茎和干燥根，一般在次春发芽前或者在秋末茎叶枯萎采挖[1]。其主要成分主要包括大黄素、大黄酸、芦荟大黄素、大黄酚和大黄素甲醚在内的游离蒽醌以及番泻苷、萘类、儿茶酚、葡萄糖没食子鞣苷等[2]。大黄还含有大黄鞣酸及其相关物质,如没食子酸、大黄四聚素、儿茶精,这类物质具有止泻的作用。此外，大黄尚含有草酸钙、脂肪酸、淀粉、葡萄糖和果糖。在《神农本草经》载：“下瘀血，血闭，寒热，破症瘕积聚，留饮宿食，荡涤肠胃，推陈致新，通利水谷，调中化食，安和五脏”。医家张山雷论曰:“大黄，迅速善走，直达下焦，深入血分，无坚不破，荡涤积垢，有犁庭扫穴，攘除奸凶之功”。笔者就大黄的作用在现代医学临床及科研上的相关应用研究进行综述。

1 大黄的主要化学成分

从目前研究来看，可以明确的大黄的化学成分目前大约有160多个，主要为鞣质类、蒽衍生物类、二苯乙烯类、类衍生物、苯丁酮类、萘衍生物类，还含有蛋白质、氨基酸、淀粉和微量元素等成分，还有其他如挥发油、植物甾醇、糖类和有机酸等[3]。

1.1 蒽醌类成分

大黄总蒽醌的含量为1.14%～5.19%，分为游离型和结合型蒽醌两类，以蒽醌类的研究最为多，总量约为2%～5%，大部分的存在形式为部分游离，与葡萄糖相结合，是《中国药典》控制的指标成分[4]。

游离型蒽醌类成分包含有大黄素、大黄酸、大黄酚、芦荟大黄素、1，3，8-三羟基蒽醌、大黄素甲醚、异大黄素等抗菌成分[5]。

结合型蒽醌类成分有大黄酸苷、大黄酸苷A、大黄酸苷B、大黄酸苷C、大黄酸苷D、大黄酸葡萄糖苷、大黄素甲醚葡萄糖苷、芦荟大黄素葡萄糖苷、大黄素葡萄糖苷、大黄酚葡萄糖苷等成分等[6]。其中，药用大黄研究末可以分析出，含有大黄酸苷类的化学成分[7]，除此之外，Lin等[8]利用高效液相色谱-紫外-质谱法测定出种新的蒽醌类成分:aloe-emodin-ω-O-β-D-glucopyranoside及ω-hydroxy-emodin。

1.2 蒽酮类

分为游离型和结合型，是大黄的特征性成分之一。目前已发现27种蒽酮类成分[9]。游离型主要有大黄二蒽酮A，B，C、掌叶二蒽酮A，B，C，结合型为番泻苷A、B、C、D、E、F等[10],系大黄主要的泻下成分。Babu等[11]发现了具有明显的抗细菌和抗真菌活性的蒽酮酯类成分revandchinone-1，revandchinone-2及蒽酮醚类成分revandchinone-4。

1.3 二苯乙烯类

二苯乙烯类属于茋类，是大黄的重要成分之一。Matsuda等[6]报道了大黄属中的土大黄苷，已经发现大黄中有3，4，3＇，5＇-四羟基茋-3-葡萄糖苷、4，3＇，5＇-三羟基茋-4-葡萄糖苷、4，3＇，5＇-三羟基茋-4(6″-没食子酰基)-葡萄糖苷等，而药用大黄仅含4，3＇，5＇-三羟基茋-4-葡萄糖苷等[12]。Nonaka和Lin等[13]发现了大黄中resveratrol-4＇-O-β-D-glucopyr-anoside，resveratrol 4＇-O-β-D-(6″-O-galloyl)-glucopyr-anoside及resveratrol-4＇-O-β-D-(2″-O-galloyl)-gluco-pyranoside等茋类化合物。此外还有反-3，5，4＇-三羟基苯乙烯基-4＇-O-β-D-葡萄糖苷。

1.4 有机酸

有机酸是指一些具有酸性的有机化合物。在中草药的叶、根尤其是果实中广泛存在。相关分析发现，大黄含有的有机酸主要包括棕榈酸、亚油酸、十二酸等相对低分子质量有机酸为主。此外，还有gallic acid 3-O-β-D-glucopyranoside，gallic acid 4-O-β-D-glucopyrano-side，gallic acid[8]等有机酸类成分。

1.5 鞣质类

鞣质是一类结构比较复杂的多元酚类化合物，广泛存在于植物体内。大黄四聚素、没食子酸和d-儿茶素是大黄的主要鞣质。大黄四聚素能够水解成没食子酸、肉桂酸和大黄明。上世纪以来，研究者从唐古特大黄和掌叶大黄分离得到40余个化合物[8，14]。大黄生药中的鞣质主要包括水解型和缩合型两类[15]。自由基活性氧的清除主要和鞣酸有关，大黄具有清除活性氧的作用是否和大黄中含有的鞣质成分有关还有待于进一步研究和验证。国外一些报道表明，经各种层析从大黄水提物中得到一淡褐色粉末，相对分子质量约2 800的缩合型鞣质，其结构为部分酰化的pro-cyanidin 8聚体命名为RG-鞣质。据相关报道，大黄中的RG-鞣质对临床治疗精神方面具有良好的作用[16]。

1.6 多糖类

多糖类是大黄的另外一类重要组分[17]，据张思巨等学者研究发现[18]，DHP-I酸性多糖和DHP-2酸性多糖广泛存在于大黄根和根茎中，TLC和GC分析表明2种多糖的糖组成完全相同，多糖主要是由葡萄糖、葡萄糖醛酸、半乳糖、半乳糖醛酸、鼠李糖、阿拉伯糖、来苏糖、木糖等构成。

1.7 苯丁酮类

苯丁酮类例如莲花掌苷、异莲花掌苷、苯丁酮葡萄酸苷等，具有抗炎镇痛的作用。到目前为止，日本学者从唐古特大黄和掌叶大黄中已分离得到6种苯丁酮类[8]:lindleyin，isolindleyin，4-(4'-对羟基苯基)-2-丁酮-4＇-Oβ-D-葡萄糖苷，4-(4＇-hydroxy-phenyl)-2-butanone-4＇-O-β-D-(2″，6″-di-O-galloyl)-glucopyranoside，4-(4＇-hydroxy-phenyl)-2-butanone-4＇-O-β-D-(2″-O-galloyl-6″-O-cinnamoyl)-glucopyranoside，4-(4＇-hydroxy-phenyl)。

1.8 萘衍生物类

有学者从药用大黄中分离得出3种萘衍生物类吗，分别为6-甲氧基酸模素8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、2-甲氧基-6-乙酰基-7-甲基-胡桃醌、6-甲氧基-2-乙酰基-3-甲基-1，4-萘醌-8-O-β-D-葡萄糖苷。在唐古特大黄分离到萘类3个:6-甲氧基酸模素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、6-甲氧基-2-乙酰基-3-甲基-1，4-萘醌-8-O-β-D-葡糖苷、6-羟基酸模素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。此外，还有萘苷类成分:torachrysone 8-O-β-D-glucopyranoside;以及6＇-O-gal-loylsuc-rose、1-O-galloyl-β-D-glucose等酰基糖苷类化学成分[7]。

2 大黄的现代药理作用研究

2.1 调节胃肠道功能

2.1.1 泻下作用

《神农本草经》记载大黄具有“荡涤肠胃，推陈致新，通利水谷，调中化食”之功效。大黄中的蒽醌类衍生物为起致泻作用的主要成分，原理是通过增加肠道黏膜蠕动，抑制肠内水分吸收，从而促进排便。大黄对胃肠道具有兴奋和抑制的双重作用。当大黄中的醌甙进入大肠时,肠道细菌酶将其分解成大黄酸蒽酮，此时大黄酸蒽酮会对大肠黏膜产生一定的刺激，使肠道平滑肌上M受体兴奋，从而引起肠道蠕动,进而发生腹泻。与此同时，醌甙进入大肠后还会抑制肠细胞膜上Na+-K+-ATP酶过程的产生，阻碍上皮细胞离子主动转运，降低Na+转运吸收程度，加大肠腔容积，使大肠内渗透压升高，储存水分增加，促进肠道蠕动,从而起到泻下的作用。

另外，因产地及炮制方法不同，大黄的化学成份含量和析出量会有不同，从而影响其泻下作用。

2.1.2 止泻作用

大黄用于治疗湿热泻痢时，为中医的“通因通用”之法，而达到止泻的作用。大黄中有一类具有止泻作用的鞣质成分，当小剂量或长期大量使用大黄时则容易出现便秘的现象，原因是大黄中含有鞣质[19]，大黄泻下有效成分是蒽苷，主要是番泻苷，主要作用于大肠，能抑制肠内水分吸收，并增加肠蠕动，推动排便;由于鞣质所致，故泻后又有便秘现象。此外，大黄苦燥伤津，久用则容易导致肠腑津液损伤，反而易致便秘。由此可见，大黄对于习惯性便秘的患者并不适宜，甚则会导致便秘加重。

2.1.3 抗胃及十二指肠溃疡

大黄能够使组织营养代谢增强，并且抑制胃酸的分泌,降低蛋白酶活性，达到治疗和预防溃疡的作用，从而加强胃黏膜屏障，能有效抑杀幽门螺杆菌，促进溃疡的愈合[20]。

2.2 保护心脑血管

心脑血管疾病是我国临床常见、多发病，大黄能增加心机收缩力,提高心率，可以起到明显的强心作用。其强心作用具有浓度依赖性。动脉粥样硬化是心脑血管疾病的重要病理改变，大黄素小剂量使离体心脏收缩力加强,大剂量则抑制。大量的实验研究证实，大黄能够有效抗动脉粥样硬化。HEO等[21]通过实验研究证实，大黄成分中的大黄素和大黄酸能够清除氧自由基，通过抑制LIGHT的单核细胞的转移而发挥抗动脉粥样硬化作用。大黄可有效改善脑血管疾病，相关实验研究也表明，大黄其有效成分对心肌有保护的功能，大黄可有效预防和治疗动脉粥样硬化、颈动脉狭窄引起的心血管疾病。

2.3 保肝利胆的作用

经过研究发现，大黄有保肝的作用，其作用可能是通过降低血清中的肿瘤坏死因子及内毒素，通过抑制转化生长因子β，从而减少平滑肌胶原蛋白和肌动蛋白的表达，另外大黄可以减轻四氯化碳对肝脏的毒性反应，并且降低因四氯化碳所导致的肝损害。大黄还具有利胆的作用，能通过舒张胆管括约肌减轻由于胆管括约肌痉挛而引起的疼痛，还能够通利胆汁。另外还能增加一些消化酶的分泌，比如胰腺消化酶,能够促进消化、改善血清主胆固醇及促进结石排出的作用。还有相关研究表明，其有效成分大黄素有抗氧化应激的作用，增加氧自由基清除，活化肝脏细胞的活性，增加细胞内抗氧剂组分，从而减少细胞膜脂质过氧化损伤，降低细胞内活性氧水平，从而对肝脏细胞起到保护作用。

2.4 对肾脏功能的作用

大黄具有活血化瘀、凉血清火等作用，中医学认为脾肾气虚、湿浊瘀阻是慢性肾脏病的基本病机变化，气虚为本，血瘀、痰浊为标，往往互为因果，且慢性肾脏病早中期患者正气尚存，邪气未强，此时应用中草药治疗可收到良好效果，大黄有破血逐瘀、清热解毒之功效，运用其祛邪功效来祛除慢性肾脏病的痰浊及血瘀，进而控制疾病的发展。大黄可以减少肠道中氨基氮的重吸收，大黄有效成分中的大黄鞣质可以改善体内一些含氮废物的代谢，大黄蒽醌和大黄酸蒽醌葡萄糖苷具有抑制系膜细胞生长的作用。大黄可以减轻炎性细胞的浸润，改善肾小管功能，从而达到保护肾脏功能的作用。临床试验及一些相关动物实验研究也表明大黄是临床治疗慢性肾功能不全常用和有效的药物，在延缓慢性肾功能衰竭进展方面疗效突出。临床上熟知的很多中成药，比如肾康注射液、金水宝胶囊、尿毒清颗粒等，都含有非常重要的成分大黄，临床上对治疗慢性慢性肾脏病已成为非常重要，不可或缺的药物。慢性肾衰竭多为湿、浊、毒、瘀、虚相互夹杂，病情复杂，缠绵难愈，临床上没有特效药物。但大黄可以明显减轻慢性肾功能衰竭患者的临床症状，改善其相关实验室指标，延缓肾小球硬化和肾间质纤维化的进展。水煎大黄能够改善肾小球滤过率，纠正酸碱失衡和离子紊乱，改善肾性贫血，抗氧化应激反应，对延缓和保护残余肾功能有很好的作用。

2.5 对血液疾病的作用

2.5.1 止血作用

《本草纲目》记载，大黄为“止血而不留瘀”的圣药，入血分，凡病在五经血分者均用。大黄中大黄酚是其主要的止血成分，大黄能够缩短凝血的时间，降低毛细血管的通透性，改善血管脆性，并且能使纤维蛋白原增加，使血管的收缩活动增加，能够促进骨髓制造血小板，因而促进血液凝固，起到止血的作用。大黄不仅能够止血，还具有清热凉血的作用，临床广泛用于因迫血妄行所致的衄血、吐血等出血证，并且疗效得到广泛的认可。大量实验表明，大黄的止血效果较安全，对于出血和出血灶的发生都能进行良好的治疗和预防，临床上广泛应用。

2.5.2 活血作用

《神农本草经》记载大黄可以“下瘀血，血闭，破瘴瘕积聚”之功效，有较好的活血逐瘀通经作用，既可下瘀血，又能清瘀热，为治疗瘀血证的常用药物。例如：治疗妇女产后瘀阻腹痛、恶露不尽者，常与桃仁、土鳖虫等同用，如下瘀血汤(《金匮要略》)；治妇女瘀血经闭，可与桃核、桂枝等配伍，如桃核承气汤(《伤寒论》)；治跌打损伤，瘀血肿痛，常与当归、红花、穿山甲等同用，如复元活血汤(《医学发明》)。关于大黄活血化瘀的机制研究认为，大黄可使血浆渗透压升高，降低血液的高黏稠度，并且能够改善血栓素与前列腺素的比值，起到血管扩容、改善微循环及增加局部血流供应的作用。

2.5.3 降血脂

大黄改善有效血容量，降低血液黏稠度，有利于解除微循环障碍。研究表明，不同产地的大黄可抑制胆固醇的吸收，减少脂蛋白的合成，降低包括总胆固醇、甘油三酯等指标[22]。在大黄的各项化学成分中，具有明显降胆固醇的作用的是蒽醌类衍生物大黄素。当大黄素进入动物的体内后，一方面能使人体对外源性胆固醇的吸收减少，另一方面还可以抑制机体内源性胆固醇的合成,从而起到降低总胆固醇、甘油三酯等作用。

2.6 免疫调节作用

内毒素血症时，大黄可使内毒素血症的阳性率及血浆内毒素浓度降低，并抑制巨噬细胞的过度激活，减少细胞因子的过度分泌，防止或减轻记性感染中可能出现的内毒素血症，可以起到保护器官降低病死率的作用。通过动物实验得出结论，大黄可以使感染模型动物的免疫功能显著提高，并增加机体产生干扰素。当机体出现内毒素血症时，大黄具有明显抑制内毒素诱生巨噬细胞分泌细胞因子的作用，并且这一作用随大黄浓度的增加及作用时间的延长而加强。

2.7 抗炎、抑菌作用

大黄可清除机体内包括组织和血浆中的炎性物质，对危重症患者的抢救治疗起到作用，比如降低血清中的白细胞介素及肿瘤坏死因子的水平，降低内毒素的生成等作用。临床中经常应用大黄治疗慢性胆囊炎，达到抗菌消炎，促进胆汁分泌和排泄的作用。大黄还可以抑制多种细菌，比如临床上常见的金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌及伤寒杆菌等。而大黄的水提取物，同样可达到抑菌的目的。在某些细菌感染类疾病的治疗中，同样具有一定的疗效。目前，大量的研究显示，大黄煎剂对炎症过程具有抑制作用，尤其是以渗出和肉芽增生为主的炎症过程,抗炎性肿胀的作用要更优先于泻下作用。

2.8 抗病毒作用

相关研究显示[23]，大黄还具有很好的抗病毒作用，经常用来治疗呼吸道疾病。相关的实验研究表明，从大黄中提取的蒽醌类化合物能够抑制多种病毒，改善一些病毒感染行疾病,可以有效抑制病毒的合成，减少其复制数量，甚至直接有对病毒灭活的作用。

2.9 抗肿瘤作用

大黄素(emodin)具有抗肿瘤的作用，作用机制涉及到细胞凋亡、细胞周期、血管新生及细胞迁移至相关蛋白。大黄中的大黄酸、大黄素、蒽酮衍生物等有明显作用，可以通过抑制肿瘤细胞增殖，促进其凋亡来控制肿瘤的发展。

2.10 利尿作用

大黄中的大黄酸和大黄素均具有利尿的作用，通过增加尿量，来促进输尿管的蠕动，使尿中钠、钾的含量也明显增加。利尿的机制是抑制肾髓质抑制Na+-K+-ATP酶活性，使Na+重吸收减少，排除增加。

3 结语

大黄药理作用非常广泛，应用于临床各个方面。其成分研究早已从传统的蒽醌类，蒽酮类扩大到二苯乙烯类，苯丁酮类及多糖类等等。大黄的药理作用主要体现在对消化系统的调节，调节胃肠道功能，保护肝细胞活性，消炎利胆及促进胰液分泌等作用，还有可以保护心脑血管，对血液系统疾病有双向调节作用，改善肾功能，延缓慢性肾脏病的进展，抗炎抑菌，抗病毒，抗肿瘤等多方面的应用。随着对大黄这味药物进一步深入研究，还会更加明确大黄对免疫系统的调节，改善高脂血症等方面的作用和机理，并为临床应用提供理论依据。大黄及其提取物是否有肾毒性？到目前尚未深入研究，为进一步保证大黄及相关制剂在临床应用的安全性，大黄毒理学的进一步深入研究将是今后研究的重点之一。

本文通过近年来对大黄化学成分和药理作用的研究，为大黄或以其为原料药的药物研究提供系统指导，也为临床应用提供了新思路。我们有理由相信通过对大黄的药用价值及其药理作用、化学成分、作用机理等方面进一步深入探讨研究，将为大黄在临床中更好的应用提供理论依据。