山豆根的化学成分和药理作用的研究进展

周思雨，陈金鹏,，刘志东，周稼荣，刘 毅,，刘素香,，田成旺,*，陈常青*

1.天津中医药大学，天津 301617

2.天津药物研究院，天津 300462

3.天津市中药质量标志物重点实验室，天津 300462

4.释药技术与药代动力学国家重点实验室，天津 300462

山豆根又名广豆根，是豆科植物越南槐Sophora tonkinensisGagnep.的干燥根及根茎，主产于云南、贵州、广西等地。山豆根药性苦、寒，有毒，归肺、胃经，具有清热解毒、消肿利咽的功效，用于火毒蕴结、肺热咳嗽、乳蛾喉痹、咽喉肿痛、齿龈肿痛、口舌生疮和湿热黄疸等症。山豆根为治疗咽喉疼痛要药，常与板蓝根、桔梗、紫苏、牛蒡子等配伍使用治疗咽喉肿痛，苗药开喉剑喷雾剂含八爪金龙、山豆根、蝉蜕、薄荷脑4 味中药也可治疗肺胃蕴热所致的咽喉肿痛。本文依据近年来国内外对山豆根的研究，对山豆根的化学成分和主要药理作用进行综述，为山豆根的深入研究与应用提供参考。

1 化学成分

1.1 黄酮类

山豆根中黄酮化合物含量较高，邹玉龙等[1]用Al(NO3)3等显色剂，使用分光光度法测定山豆根中总黄酮含量为5.7%。山豆根中含黄酮、二氢黄酮、黄酮醇、异黄酮、查耳酮、紫檀素等化合物，其中二氢黄酮类化合物最多，取代基多为羟基、甲基及异戊烯基。Deng 等[2]从山豆根中分离出黑豆黄素、牡荆苷及新的黄酮醇类化合物tonkinensisol。Luo 等[3]从山豆根首次分离出2 个新的异戊二烯基黄烷酮shandougenine C、shandougenine D 和染料木苷、高丽槐素、三叶豆紫檀苷等其他已知的黄酮类化合物。Yoo 等[4]从山豆根中分离出3 个新的黄酮类化合物2′-羟基光甘草酚、3-甲基怀槐紫檀素、(6αR,11αR)-2-hydroxy-3-methoxy-1-(3-methyl-2-butenyl)-maackiain。Ahn 等[5]从山豆根中分离鉴定得到的7个新的黄酮类化合物sophoratonin A～G、新的类黄酮化合物 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。本文总结了山豆根中100 多种黄酮类化合物，具体信息见表1，具体结构见图1。

表1 山豆根中黄酮类化合物Table 1 Flavonoids in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

续表1

1.2 生物碱类

生物碱为山豆根的主要有效成分，其中主要活性成分为苦参碱和氧化苦参碱。Pan 等[20]将山豆根切片95%乙醇提取物经柱色谱及制备型高效液相色谱纯化，质谱定性分析；首次分离出新的金雀花碱型生物碱 (−)-N-己酰基金雀花碱及N-甲基金雀花碱、(−)-N-乙基金雀花碱、N-醛基金雀花碱、(−)-N-乙酰基金雀花碱、(−)-N-丙酰基金雀花碱、(−)-臭豆碱。He 等[25]从山豆根中首次分离出2 个苦参型生物碱，分别为5α,14β-二羟基苦参碱和7β-槐胺碱。Wu 等[26]从山豆根分离出5 个生物碱，分别为山豆根碱C、11,12-dehydroallmatrine、11,12-dehydromatrine、川芎哚、哈尔碱。山豆根中生物碱主要为喹诺里西啶类生物碱，分别为苦参碱型、羽扇豆碱型、金雀花碱型和鹰爪豆碱型，具体信息见表2，具体结构见图2。

图1 山豆根中黄酮类化合物的结构Fig.1 Structures of flavonoids in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

1.3 三萜类

山豆根所含三萜类化合物30 多种，多为齐墩果烷型，羽扇豆烷型较少，具体信息见表3，具体结构见图3。

表2 山豆根中生物碱类化合物Table 2 Alkaloids in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

图2 山豆根中生物碱类化合物的结构Fig.2 Structures of alkaloids in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

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

图3 山豆根中三萜类化合物的结构Fig.3 Structures of triterpenoids in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

1.4 其他

山豆根除了黄酮、生物碱三萜及其皂苷类化合物还含有蒽醌类、甾醇类、酚酸类、烯烃类和多糖类化合物。Luo 等[3]从山豆根分离得shandougenines A、shandougenines B、bolusanthin IV、2-(2′,4′-二羟基苯)-5,6-亚甲基二羟基苯并呋喃，其中shandougenines A、shandougenines B 为首次分离出2 个新的苯并呋喃化合物。从山豆根醇提物分离出松脂酚、丁香脂素、皮树脂醇[22]。山豆根其他成分具体信息见表4，具体结构见图4。

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

图4 山豆根中其他类化合物Fig.4 Structures of other compounds in Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma

2 药理作用

2.1 抗肿瘤作用

山豆根提取物可抑制人非小细胞肺癌A549 细胞和黑色素瘤B16-BL6 细胞增殖，抑制作用与提取物浓度呈正相关性[40-41]。Chui 等[42]研究发现，山豆根提取物对人肝母细胞瘤HepG2 细胞、人肝癌Hep3B 细胞、人乳腺癌MDA-MB231 细胞、A549 细胞和急性髓系白血病KG-1 细胞的增殖均有抑制作用，并且诱导大部分MDA-MB231、HepG2 和Hep3B细胞株凋亡。进一步研究表明[42]，山豆根提取物可以激活天冬氨酸蛋白酶3，从而诱导HepG2 细胞DNA 片段化，导致细胞凋亡，显著降低HepG2 细胞的存活率。山豆根颗粒与饮片可提高H22荷瘤小鼠、S180荷瘤小鼠血清中白细胞介素-2、干扰素-γ、肿瘤坏死因子-α 等细胞因子含量，抑制肿瘤生长[43]。路海滨等[44]研究表明，山豆根多糖通过升高Lewis肺癌小鼠胸腺指数、提高T 淋巴细胞亚群CD4＋T细胞、CD8＋T 细胞水平及CD4＋/CD8＋比值从而提高小鼠免疫力并提高血清肿瘤坏死因子-α、血管内皮生长因子水平抑制肿瘤细胞生长。

2.2 抗炎及提高免疫力作用

山豆根颗粒及饮片可抑制一氧化氮、一氧化氮合酶等炎症因子的产生；降低小鼠血清中丙二醛、维生素C、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6 及前列腺素E2的水平，山豆根及山豆根颗粒的抗炎机制可能与肾上腺皮质系统有关，并且通过抑制自由基的生成抑制细胞膜脂质过氧化反应缓解炎症反应[45]。山豆根中怀槐紫檀素B[46]和戊烯基黄酮8-二戊烯基-7,4′-二黄烷酮[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）和山豆根色满素（39）[47]可抑制促炎细胞因子的产生，发挥抗炎作用。人体肠道菌群可将山豆根中黄酮苷转化为相应黄酮苷元，增强其抗补体活性从而抑制细胞产生一氧化氮，增强山豆根黄酮化合物的抗炎作用[7]。Xia 等[10]研究发现山豆根中的紫檀素类化合物sophotokin 具有抗神经炎作用，sophotokin 能透过血脑屏障显著抑制一氧化氮、白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α 和前列腺素E2的产生并抑制小胶质细胞一氧化氮合酶、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β 和环氧合酶-2 的表达。Sophotokin 可能通过与PU.1 靶点结合抑制人白细胞分化抗原14的表达，抑制Toll 样受体4 信号通路、核因子-κB信号通路和有丝分裂素激活蛋白激酶信号通路，抑制促炎介质的产生。山豆根中苦参碱、槐定碱[48]能显著降低醋酸引起小鼠黏膜疼痛；氧化苦参碱、槐果碱能明显抑制二甲苯所致的小鼠耳廓肿胀。

山豆根还具有提高免疫力的作用。山豆根非生物碱类化合物对环磷酰胺引起免疫低下，可通过提高小鼠胸腺和脾脏脏器指数、巨噬细胞吞噬功能、溶血素抗体提高小鼠免疫力；抑制脂多糖引起的B 淋巴细胞转化及刀豆蛋白A 引起的T 淋巴细胞转化提高小鼠特异性免疫作用[49]。山豆根多糖能显著抑制地塞米松所引起的小鼠体内自由基的异常升高，明显抑制髓过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶活性，增强谷胱甘肽过氧化物酶的活性，清除体内异常自由基及过氧化物保护胸腺和脾脏，增强机体免疫功能[50]。

2.3 护肝作用

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碱部位能显著降低CCl4所致急性肝损伤引起的大鼠血清中异常升高的丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶水平[51]。山豆根中多糖类化合物对扑热息痛所致的肝损伤具有明显保护作用，山豆根多糖类化合物明显减轻了小鼠肝损伤的病理变化；对自由基有较强的清除作用；在体内通过抑制天冬氨酸氨基转移酶、丙二醛、活性氧的产生并提高肝脏中谷胱甘肽、谷胱甘肽过氧化物酶、总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的含量，从而提高小鼠肝脏抗氧化活性[52]。肝炎灵注射液为山豆根提取物，可改善乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）转基因小鼠的肝组织病变，明显降低HBV 表面抗原、HBV-DNA 表达；临床上可用于治疗慢性肝炎及活动性肝炎[53-54]。

2.4 对心血管系统的影响

黄小燕等[55]研究氧化苦参碱对自发性高血压大鼠的血流动力学影响，将10 周龄自发性高血压大鼠随机分为4 组：对照组、卡托普利阳性对照组及氧化苦参碱30、60 μg/g 组，连续给药21 周，测定血流动力学指标。实验结果表明氧化苦参碱能降低自发性高血压大鼠收缩压与舒张压，升高左室收缩/ 舒张最大速率；氧化苦参碱组还能升高左心室收缩压降低左室舒张末期压，从而改善高血压引起的心脏收缩和舒张功能延缓心力衰竭。氧化苦参碱还能降低脑缺血再灌注大鼠脑组织水肿及脑梗死面积，改善神经功能。氧化苦参碱治疗后缺血区皮质上调核因子E2 相关因子2（nuclear factor E2 related factor 2，Nrf2）/血红素加氧酶-1（heme oxygenase，HO-1）的表达，HO-1 和Nrf2 阳性细胞数明显增加，降低大鼠脑组织脂质过氧化程度。氧化苦参碱对脑缺血再灌注的神经保护作用可能与激活Nrf2/HO-1 通路有关[56]。

2.5 其他作用

2.5.1 胃肠道的作用 山豆根甲醇提取物对蓖麻油所致腹泻小鼠具有止泻作用，其止泻作用与山豆根剂量呈正相关，山豆根提取物能降低小鼠的排空指数，延长小鼠半固体粪便排便时间，其作用机制可能是通过调节肠黏膜的水和电解质通透性，或通过抑制前列腺素的异常增多；山豆根醇提物可抑制乙酰胆碱所引起家兔平滑肌痉挛，家兔空肠收缩频率随山豆根甲醇提取物浓度增加而降低其机制可能与阻断Ca2＋通道有关[57]。

2.5.2 降血糖 山豆根醋酸乙酯提取物可通过特异性激活腺苷酸活化蛋白激酶途径，以促进2 型糖尿病模型KK-Ay 小鼠葡萄糖转运体4 转移提高葡萄糖摄取，改善KK-Ay 小鼠的高血糖和高胰岛素血症；同时降低总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇和游离脂肪酸升高高密度脂蛋白胆固醇，降低血脂保护糖尿病所致肝脏和胰腺损伤[58]。

3 结语

山豆根的化学成分复杂，主要含有生物碱、黄酮、三萜类、酚酸类、多糖类等多种化合物。目前对山豆根中生物碱、黄酮及多糖类化合物的药理作用及其作用机制报道较多，缺乏对其他成分的研究。山豆根为传统中药材，用药历史悠久，最早记载于宋代《开宝本草》《本草纲目》《景岳全书》《本草备要》等多本古籍。古籍中山豆根多用于治疗咽喉肿痛、肺热咳嗽、牙龈肿痛、湿热黄疸等症。随着现代研究的不断深入发现山豆根还具有保护心血管系统、抗肿瘤、保肝、升血糖等作用。然而山豆根的药理作用研究多为细胞水平或动物水平，仍需结合分子生物学、代谢组学等学科相关知识深入探讨其药理作用机制及其代谢规律。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突