柴胡的药理作用、化学成分及开发利用研究

2020-02-16林飞武王自善田春雨贺伟丽张燕歌

亚太传统医药 2020年10期

林飞武，王自善，戎珍，田春雨，韩佳，贺伟丽，李晓，秦博，张燕歌，刘青，赵润，刘佳

(1.河北林益堂药业有限公司，河北邯郸 056900；2.华北理工大学，河北唐山 063210；3.邯郸市中医院，河北邯郸 056000)

柴胡为伞形科多年生草本植物柴胡(BupleurumchinenseDC.)或狭叶柴胡(BupleurumscorzonerifoliumWilld.)的干燥根，以其性状的差异，可大致分成“北柴胡”与“南柴胡”两种[1]。药理研究证实柴胡有疏肝解郁、退热等功效[2]。据《神农本草经》[3]载：“柴胡，味苦平。主心腹，去肠胃中结气，饮食积聚，寒热邪气，推陈致新。久服，轻身明目益精。”柴胡喜温，耐寒耐旱，适应能力强[4]，因此，野生柴胡和栽培柴胡均分布较广[5]。

现今药用“北柴胡”的道地产区是河北、天津、北京、山西和山东等地。其中河北省是“津柴胡”的重要产地[6]，例如涉县、武安、安国等地，有极大的综合开发利用前景。本研究分别从柴胡的化学成分、药理作用、资源现状、开发利用中存在的问题，以及可行性建议等方面论述如下。

1 化学成分

柴胡中含大量的化学成分，其中包括皂苷类(Saponins)、多糖类(Polysaccharides)、挥发油(Volatile oil)、甾醇类(Steroids)、黄酮类(Flavonoids)、香豆素类(Coumarins)、多元醇(Polyol)、木脂素类(Lignans)、色氨酸(Tryptophan)、腺苷(Adenosine)、尿苷(Uridine)、油酸(Oleic acid)和微量元素(Trace elements)等[7]。

1.1 皂苷类

柴胡皂苷(Saikosaponin)在柴胡活性成分中占重要地位，主要为柴胡皂苷a、b2、b4、c、d和f等柴胡皂苷化合物[8]。按照《中国药典》的规定，柴胡中柴胡皂苷a和d的总含量应≥0.30%[1]。

1.2 多糖类

柴胡中含有的多糖类成分主要为柴胡多糖(柴Ⅲ多糖)，其主要含有木糖(Xylose)、鼠李糖(L-rhamnose monohydrate)、阿拉伯糖(L-Arabinose)、甘露糖(Mannose)、半乳糖醛酸(D-Galacturonic acid)、半乳糖(Galactose)、葡萄糖(Glucose)等7种单糖[9]。

1.3 挥发油

挥发油在柴胡中含量较多，张博文等[10]检测发现挥发油内含的化合物多达46种，其中相对质量分数较高的成分是甲基环己烷(27.72%)、庚烷(24.80%)、(Z，Z)-9，12-十八碳二烯酸(15.38%)、邻苯二甲酸二丁酯(12.04%)、1，2-二甲基环戊烷(6.45%)、油酸(3.61%)等。

1.4 黄酮类

柴胡中含有的黄酮类物质主要为芦丁(Rutin)，其次为槲皮素(Quercetin)、异鼠李素(Isorhamnetin)、山柰酚(Kaempferol)等[11]。值得注意的是，1年生柴胡的总黄酮含量呈现出花(3.08%)>叶(1.85%)>茎(0.41%)的规律；1年生柴胡叶中总黄酮含量均多于2年生，但其茎中黄酮含量却低于2年生[12]。

2 药理作用

2.1 抗抑郁

张静艳等[13]研究发现，柴胡皂苷可明显压制大鼠海马乙酰胆碱酯酶(Acetyl cholinesterase，AChE)及胆碱乙酰转移酶(Choline acetyltransferase，ChAT)的活性，减少海马区神经细胞的死亡，该结果预示柴胡皂苷以调节胆碱能神经系统来抑制下丘脑-垂体-肾上腺轴激活，降低皮质醇(Cortisol)水平；或是使胆碱能神经系统活性降低，提升5-羟色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)激素水平，达到抗抑郁功效。

2.2 抗炎

柴胡的抗炎作用主要依赖柴胡皂苷a和d，它们可以抑制脂多糖 (LPS)活性，减少与炎症相关的前列腺素E2 (PGE2)和一氧化氮 (NO)的分泌[14]。谢东浩等[15]以小鼠腹腔毛细血管通透性和小鼠耳廓肿胀实验发现，春柴胡和北柴胡均可对抗二甲苯(Xylene)所导致的小鼠耳肿胀，明显减少醋酸导致的小鼠毛细血管通透性增加状况，且与模型组存在显著差异。

2.3 镇痛

谢东浩等[15]采用扭体法和热板法，发现春柴胡和北柴胡10 g/kg剂量组可明显减少小鼠扭体次数，且显著提高小鼠痛阈值，证明春柴胡和北柴胡有镇痛作用。谈英等[16]在Gene Cards数据库检索基础上，构建出柴胡镇痛“药物成分-靶标-疾病”网络，共筛选出AChE、凝血因子II(Coagulation factor II，FII)、胰蛋白酶原1(Trypsinogen-1)等13种主要靶标。

2.4 护肝

相关药理研究发现，柴胡皂苷d可使肝纤维化大鼠肝组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性提高，血清中Ⅳ型胶原(Ⅳ-C)、层粘连蛋白(LN)、透明质酸(HA)含量降低和谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)水平降低，肝组织和血清中丙二醛(MDA)含量降低，证明柴胡皂苷d(SSd)具有抗肝纤维化、保护肝细胞等作用[17]。

2.5 抗肿瘤

研究表明[18]，柴胡丙酮提取物具有抑制端粒酶活性和激活凋亡细胞从而抑制癌细胞增值的作用，具体体现在对A549人肺癌细胞具有抑制作用。同时，柴胡皂苷亦可调控凋亡基因的表达，阻滞肿瘤细胞分裂周期，诱导癌细胞分化，从而抑制肿瘤细胞的增值，其中发挥主要药理作用的是柴胡皂苷d[19]。柴胡皂苷阻滞肿瘤细胞分裂主要体现在其具有抗实体肿瘤细胞分子黏附的作用，干扰肿瘤细胞S期蛋白质代谢以及DNA合成，最终诱导细胞凋亡[20]。

3 柴胡资源现状

3.1 全国柴胡资源现状

野生柴胡资源于上世纪70年代已无法满足市场需求，上世纪80年代初，陇、晋、陕等地开始了野生变家种实验[21]。黑、川、徽是南柴胡的主产地，冀、晋、陕、豫是北柴胡的主产地，鄂则南、北柴胡均产。近年来，陇、晋、冀、陕等地的柴胡栽培面积较广[22]。华北地区柴胡人工种植已成规模，部分药材远销日韩；西北地区柴胡品种较多，银州柴胡和北柴胡占柴胡市场供应的绝大部分；东北野生柴胡的资源颇丰，种植规模较大；西南野生柴胡已可满足地区的市场需求，柴胡栽培较少；华中北柴胡种植业发展较好，所产柴胡在市场中占较大份额；华东狭叶柴胡的储量较多，或因需求量增加等问题，已无法对地区需求进行有效供给，须引入北方资源；华南受气候所限，一直无法满足自身需求，惯用北方资源[23]。

3.2 河北柴胡资源现状

柴胡作为河北省道地药材之一，在省内各地区均有种植或野生品种，其中以邯郸、承德、石家庄等地柴胡的分布面积最广。涉县野生柴胡历史悠久、品质优良，历版《中国药典》种所记载的柴胡标准均以涉县柴胡为准[24]。目前，河北北柴胡产区主要以涉县为中心，向武安、承德、安国等地辐射，其中仅涉县的人工种植柴胡面积就已超6 600 hm2[22]。此外，2014年，武安市柴胡种植面积达330 hm2，仅次于连翘种植规模，成为武安市第二大中药种植品种[25]。

3.2.1 化学成分特点河北柴胡所含的柴胡皂苷a和b同山西和陕西两产地相比，不仅含量最高，而且对环氧合酶II (COX-2)的抑制作用最强[26]。候芳洁等[27-28]对河北涉县21个不同时间和地点采收的柴胡药材进行了有效成分检测，结果表明采收时间对柴胡皂苷a和d的含量有明显影响，确定了河北涉县柴胡的最佳采收期为每年的6、8月份，且不同地点柴胡皂苷a和d的含量均高于《中国药典》规定的含量。韩晓伟等[29]对河北省邯郸市涉县柴胡的挥发油化学成分进行了分析研究，结果发现河北地区北柴胡所含的挥发油成分种类较多，但其含量却不是很高，这为北柴胡的质控进一步指明了方向。

3.2.2 种植业发展现状近年来，以涉县为中心的太行山区柴胡产业规模化种植已卓有成效，并且培育出了柴胡优质品种“冀柴1号”(原名涉县柴胡)，基本解决了柴胡品种混乱、齐苗难、产业链不健全、产品不规范等问题。除优良品种的选育外，相关政府及企业注重生产和加工的科技创新，投入了大量科研资金，吸纳了大批科技人才；强化品牌建设，使优势资源走上产业化道路；加强社会化服务体系，整合资源；因地制宜，发展太行山区特色农业。通过以上措施，基本解决了目前柴胡产业所面临的问题，“涉县柴胡”因此成为河北省首批特色农产品优势区，为其他地区柴胡产业发展提供了示范[30]。

武安市是太行山道地药材优势产区之一，中药材是该市的重要经济作物。该地区凭借着生态环境优势、野生药材资源优势、种植中药材效益优势和中药材产业化优势，使武安市的中药材产业迅速发展。同时，该地区存在着产业化程度低、科技及人才力量不足、产品销路不畅及缺少龙头企业等问题，这也是目前柴胡产业面临的几个主要问题[25]。涉县柴胡产业的发展为武安市柴胡产业的升级提供了借鉴作用，近年来，武安中药产业优化升级显著。

4 开发利用问题

目前柴胡市场较为混乱，品质良莠不齐，柴胡产业发展受限。药用柴胡的部位局限于其根部，对其茎叶、果实的利用较少，在一定程度上浪费了柴胡资源。

4.1 品种混乱

伴随柴胡资源减少及市场需求上升，其价格也不断攀升，致使混淆品和伪品广泛流入市场[31]。据调查显示，我国有42种柴胡，包含17个变种和7种变型，其中的25种，8个变种及3个变型作药用[32]。《中国药典》规定的正宗柴胡药材是柴胡和狭叶柴胡，但常有假冒品混迹其中，如瞿麦(DianthussuperbusL.)、大叶柴胡(BupleurumLongiradiatum)、银柴胡(RadixStellariae)等[22]。

4.2 鉴别困难

柴胡药材不仅因物种多而难鉴别，更因购销过程中品种与品名交叉进一步加大鉴定难度。对著名药材集散地安徽亳州、河北安国等地调查发现，只有极少数柴胡生药能明确品种，除此之外惯以来源冠名[23]。以产地命名有很大弊端，同时，购销过程中，由于命名规则差异颇大和营销链过长等原因，品名和品种出现了一对多甚至多对多的情况，更是加大了鉴别困难[33]。

4.3 种植业发展迟缓

上世纪90年代至21世纪初，柴胡市价极低，在产地收购环节中，每kg仅5～6元，以亩产150 kg算，毛收入不到1 000元，除去必要的人工、农药等生产投入，每年每亩收益仅200元左右，严重挫伤了药农的生产热情。虽然近几年，柴胡市价稳步提高，但柴胡为多年生低产品种，且去苗、采挖费工耗时，种植周期长、高投入及产量不高等因素造成了种植柴胡经济效益差，种植业发展严重受限[34]。

4.4 资源利用不充分

自古以来，柴胡主要以根部入药，地上部分多被舍弃。杨林林等[12]研究表明，狭叶柴胡总黄酮含量叶≈果实>茎>根，北柴胡叶总黄酮质量分数为118.826 mg/g，远高于根(5.705 mg/g)；狭叶柴胡与北柴胡的叶、茎及果实内包含较多黄酮类化合物。刘玉法[35]在柴胡果实中分离出了芦丁、槲皮素、山萘酚等28种化合物。如此，地上部分的丰富化学成分被整体浪费，实是可惜。