黄芩的化学成分及药理作用

龚发萍，郑鸣

作者单位： 361004 福建省厦门市中医院药学部

黄芩别名山茶根、土金茶根，是唇形科黄芩属多年生草本植物，在我国分布广泛，其中吉林省是黄芩的主要产地之一，最早有关黄芩的记录是《神农本草经》。黄芩具有显著的凉血、清热、解毒等功效，归肺心肝、大肠经。黄芩在临床上也可与其他药物联用，如半夏泻心汤、黄芩汤、小柴胡汤等，对加快患者的临床症状改善具有重要意义。近年来，伴随着中医的不断发展，各类中药的药理作用逐渐成为现代药理学研究的重点。黄芩为一种常用中药，本文旨在分析其化学成分及药理作用。

1 化学成分

1.1 多糖类成分 多糖类成分是黄芩的主要化学成分，如黄芩粗多糖等。这类成分主要由单糖链接构成。采用不同方法炮制黄芩多糖含量存在差异。其中，炒黄芩中的多糖含量高于炭黄芩。

1.2 黄酮及黄酮苷类成分 黄芩中的黄酮及黄酮苷类成分有130余种，常见的化学成分包含黄芩素、查尔酮及二氢黄酮等[1]。这类化学成分与黄芩的泻火清热等功能存在密切关联。

1.3 挥发油成分 与其他中药类似，黄芩也含有挥发油，其相对含量水平高于1%。从黄芩中挥发油成分的构成来看，其中异戊二烯、苯二酸及广藿香烯的相对含量占比较高。

1.4 其他成分 黄芩的构成相对复杂，除上述化学成分外，还包含氨基酸、微量元素及淀粉等[2]。黄芩中的氨基酸有10多种，苯丙氨酸及天冬酰胺相对含量较高；而黄芩中的微量元素则包含锌、铁等多种类型。黄芩化学成分构成的复杂性，为其丰富的药理作用奠定良好基础。

2 药理作用

2.1 抗疲劳 黄芩具有一定的抗疲劳作用。在黄芩的化学成分中，发挥抗疲劳作用的活性成分以黄芩粗多糖为主。马爽[3]细化阐述了黄芩粗多糖对小鼠疲劳的影响，结果提示，黄芩粗多糖可增强小鼠血清乳酸脱氢酶活性，增加肌糖原及肝糖原水平，延长负重游泳时间，抗疲劳效果显著。

2.2 抗菌作用 近年来，黄芩的现代药理学研究取得了良好的进展，中药被证实具有良好的抗菌作用。黄芩对多种细菌、病毒均有良好的灭活作用[4]。黄芩中的有效成分可经降低柯萨奇病毒活性这一途径，发挥良好的抗病毒功效。黄芩的抗菌谱较广，可对包含大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌在内的十余种细菌，形成良好的抗菌作用。上述功效为黄芩在临床治疗中的运用奠定基础。

2.3 抗炎作用 抗炎作用也是黄芩的主要药理作用之一。黄芩中的黄芩苷、黄芩素等可直接调整线粒体的凋亡途径，并对活化的B细胞、T细胞具有加快凋亡的效果，这是黄芩发挥抗炎、解痉清热作用的关键。现代研究认为，黄芩素可抑制炎性递质前列腺素E2(PGE2)、NO的凋亡，改善环氧化物酶-2(COX-2)蛋白表达水平，且药物浓度越高，抗炎效果越理想。董春桃[5]在120例急性湿疹患者的研究中探讨了黄芩的抗炎价值：给予对照组、治疗组常规治疗，治疗组加用黄芩外用治疗，结果提示，治疗组皮损消失时间(5.5±1.1)d及总有效率96.7%，均优于对照组(P<0.05)。表明黄芩具有显著的抗炎、抗变态反应作用。郭小群[6]的研究也得到类似的结论。

2.4 心脑血管保护作用 随着临床关于黄芩药理作用研究的不断深入，黄芩的心脑血管保护作用逐渐被挖掘出来。在黄芩化学成分中，黄芩素、总黄酮等成分均具备保护心脑血管作用。其中，黄芩素可维持心脏心肌细胞的功能，使其免受病理机制的影响，这类化学成分在改善细胞缺血方面具有一定的优势。而总黄酮发挥保护心脑血管作用的机制则为：这种活性成分可于较短时间内修复血管堵塞，实现血管再通，而随着大微血管循环再通量的提高，通畅的大微血管有助于促使患者恢复血脑脊液的正常屏障功能，为脑水肿、神经损伤等病变的修复及预防提供良好的支持。此外，黄酮则可通过对机体血管的直接作用，保护血液循环及神经功能，预防脑脊液屏障、海马区微血管等神经功能部位关键区受损。刘玉宏等[7]在研究中探讨了黄芩苷对脑缺血疾病的药理机制、通路，脑缺血模型小鼠的研究证实，黄芩苷可调控G蛋白信号、A2A，且参与信号通路TNFR1的调控机制，可经抗凋亡机制，对脑缺血疾病形成脑保护作用。除此之外，汉黄芩素也可改善甘油二酯等物质的聚集效应，缓解蛋白激酶C磷酸化进程，抑制因脂毒性诱导的血管平滑肌细胞死亡，缓解动脉粥样硬化进程，改善患者临床症状。

2.5 增强免疫功能 免疫机制是机体的主要功能之一，与多种疾病存在密切关联。黄芩具有良好的增强机体免疫功能作用。刘玮等[8]的研究探讨了黄芩素对小鼠免疫功能的影响，结果显示，给予小鼠注射黄芩素100 mg/kg，可活化T细胞，增强免疫功能。分析黄芩改善免疫功能的药理机制为：经灌胃途径使用黄芩素后，可引发小鼠TNF-α及IL-2表达上调，受到这两种细胞因子(CD4+T细胞)表达水平变化的影响，引发CD8+T细胞因子(IFN-γ及TNF-α)表达水平的变化。持续经灌胃途径给予小鼠补充黄芩素，对T细胞因子表达机制的影响不断深入，进而形成良好的增强免疫功能作用。侯阿美等[9]探讨了黄芩对类风湿性关节炎(RA)患者免疫炎性反应指标的影响，分别给予对照组、实验组RA患者常规中药治疗、中药治疗+黄芩清热除痹胶囊治疗，结果提示，实验组治疗前后血红蛋白浓度差值(3.25±9.50)g/L、超敏C-反应蛋白差值(-22.47±35.10)mg/L、红细胞沉降率差值(-16.10±25.13)mm/h均优于对照组(P<0.05)。上述结果提示，黄芩在纠正免疫炎性反应、氧化应激状态等方面具有一定优势。分析黄芩清热除痹胶囊增强RA患者免疫功能的原因为：RA患者口服后，黄芩中的黄芩苷、黄芩素成分可提升患者的毛细血管通透性水平，并缓解其炎性反应渗出肿胀状况，随着上述作用的发挥，RA患者的一系列症状可逐渐改善。

2.6 抗肿瘤作用 现代药理学研究表明，黄芩具有抗肿瘤作用。其中，黄芩苷、汉黄芩素等是黄芩发挥抗肿瘤作用的主要活性成分。这类活性成分可对肿瘤增殖、生长等机制产生抑制作用。刘洁等[10]将海南黄芩作为研究重点，经MTT法鉴定海南黄芩中汉黄芩素对宫颈癌细胞、肺癌等的细胞毒活性，给予移植荷瘤小鼠灌胃海南汉黄芩素1周后，这种化学成分对小鼠A549及HepG2等细胞活性具有显著抑制作用，提示这类活性成分的抗肿瘤活性较强，可为黄芩在抗肿瘤治疗中的运用提供支持。陈党辉等[11]也认可了黄芩素的抗肿瘤作用，可从黄芩素结构方面入手，分别借助mannich反应、酰基化反应，于黄芩素8位、7位引入胺亚甲基、疏水性基团，结果显示，经上述结构修饰处理后，黄芩素的抗肿瘤活性明显提升。

2.7 抗器官纤维化的作用 现代医学研究显示，人体多种组织均存在纤维化病变的风险，其中较常见的就是纤维结缔组织增长及器官的实质性细胞减少等，随着疾病的发展，患者各期间功能结构破坏、衰退越来越严重。而在对人体组织纤维化的病因调查后，大部分医学研究证实细胞外基质过度沉积与重构是发病的重要原因，因此在临床治疗上，需将改善细胞外基质的沉积、重构作为重点内容。根据现代医学研究显示，黄芩中的黄芩素、黄芩苷等在抗器官纤维化中发挥重要作用，其中黄芩水煎液可显著缓解大鼠肝脏纤维化进程，这可能与黄芩自身的抗氧化能力存在相关性。也有学者研究发现，黄芩苷可通过增加细胞抗氧化性能、抑制炎性反应等效果实现抗器官纤维化的进程。除此之外，黄芩苷对肝脏与肺部的纤维细胞有直接抑制效果，并且抑制效果与药物浓度之间存在相关性，证明黄芩苷可降低FN表达抑制组织的纤维化病变过程[12]。除此之外，黄芩苷也可减少α-SMA表达，延缓疾病发展，并在生物体内的水解反应做转化，抑制器官纤维化发生、发展的进程。

2.8 神经功能保护作用 黄芩对保护人体的神经功能具有重要意义，其中黄芩水的提取物可显著改善脑出血大鼠的血脑屏障损伤，并加快因血脑屏障损伤造成的脑创伤功能恢复。其中的作用机制可能为：黄芩素可改善生物体内的谷氨酸(Glu)与氨基丁酸(GABA)的代谢平衡，并阻断细胞色素氧化酶亚基在丘脑核上的表达，抑制Glu的表达，诱导胞内钙增长表达。因此在接受黄芩治疗后，可缓解肌肉震颤，并缓解因震颤主导的原发性帕金森病变。同时E46为核突出蛋白的突变位点，与路易体痴呆、家族性帕金森病之间存在相关性，而黄芩素可显著改善此类患者的临床症状，抑制神经细胞PC12线粒体去极化、改善蛋白酶体水平，控制E46K突变位点的聚集情况，消除细胞毒性，因此目前黄芩有望成为治疗帕金森病的主要药物[13]。除此之外，黄芩苷也可优化中枢神经系统的活动，对癫痫等造成的脑损伤具有良好的保护作用，加快神经分化，刺激脑神经功能恢复。除此之外，黄芩苷可控制PGE2受体的释放，抑制COX-2表达，进而改善脑缺血问题；汉黄芩素也有助于加快神经前体细胞的分化作用，加快神经大脑损伤修复；也有助于改善小胶质细胞诱导的神经退行性疾病，组织PDZ与iNOS的结合，进而发挥保护人体脑神经的功能。

2.9 黄芩对肠道菌群的影响 黄芩可直接影响人的肠道菌群，其中大量研究发现，黄芩苷可改善小鼠血清IL-6与TNF-α含量，并调整肠道内各种微生物的含量与种类。除此之外，黄芩苷也具有保护肠道上皮细胞损伤的功能，改善肠道黏膜结构，缓解消化系统毒素及脂多糖等造成的损伤。黄芩苷也可能优化肠道菌群的结构，抑制某些细菌增殖，恢复正常菌群种类的平衡，在加快肠道炎性反应改善的同时，消除病痛。

2.10 预防、治疗糖尿病的功能 目前随着社会人口老龄化等因素影响，糖尿病的发病率逐年升高，而针对传统西药治疗的诸多不足，中药成为提高糖尿病患者生活质量的新方向，而黄芩则成为预防、治疗糖尿病的常见药物。其中黄芩素可激活P38通路，改善糖尿病周围神经病变的进程，降低糖尿病对人体相关组织的侵害，改善临床症状。现代药理学研究显示，黄芩苷具有良好的抗氧化防御机制，可显著增强人体谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性，降低三酰甘油与总胆固醇水平，改善人体血糖。动物学研究发现，大鼠在接受黄芩苷治疗后，其炎性标记物及心脏组织学观察结果显示，大鼠的心血管疾病危险情况显著改善，表明黄芩苷在防治高血糖中发挥重要作用，并可降低糖尿病患者心血管疾病、氧化应激反应的发生率，保障患者安全。同时汉黄芩素可激活腺苷酸化酶蛋白激酶(AMPK)通路，强化氧化酶增殖受体与脂联素的表达，达到促进葡萄糖代谢的功能。而从现有的药物研究也可发现，黄芩与黄连的联合用药可改善大鼠血浆胰岛素水平，改善大鼠用餐后的血糖水平与糖尿病情况，因此认为黄芩在糖尿病的防治与治疗中发挥重要作用。

3 小 结

黄芩是目前临床上常见的清热解毒中药，主要产于我国北方地区，如甘肃、黑龙江、辽宁、河北等，其根部入药，味苦、性寒，具有止血、泻火解毒、清热燥湿的功能，在治疗上呼吸道感染、热病、湿热黄疸、肺炎等病症中发挥重要作用，具有广泛的应用前景，《本草纲目》中有关于黄芩的记载：“治风热湿热头疼，奔豚热痛，火咳肺痿喉腥，诸失血”。黄芩的主要成分为黄酮类化合物，其主要成分包括汉黄芩素、黄芩素、黄芩苷等被证实具有广泛的药理活性，是很多疾病临床治疗的突破口。现代研究证明，黄芩不仅具有传统意义上的保肝、抗病毒、抗菌等作用，近些年关于黄芩的药理作用研究逐渐成为医学界研究的重点内容，包括心血管保护、抗肿瘤、抗氧化等，成为医学、制药研究的新方向，并且与其他药物相比，黄芩的毒性更低、药效理想等优势，得到相关人员的广泛关注，相关药物陆续推出，如黄芩苷注射液、黄芩苷片等，在临床上得到广泛应用[14]。而实际上，黄芩的活性成分种类繁多，除了目前已经被广泛开发的黄芩苷、黄芩素之外，木蝴蝶素A-7-葡萄糖醛酸苷等物质也被认为是黄芩中的重要组成部分，将会成为未来医学研究的重要方向，随着医学界对黄芩研究的不断深入，各种药物的开发还将会越来越广泛，满足临床治疗需求。

综上所述，黄芩的化学成分较多，且具有良好的药理作用。随着黄芩化学成分构成及作用研究的不断深入，黄芩的保护心脑血管、抗肿瘤、抗菌抗炎等作用，逐渐开始被用于各类疾病患者的治疗中。为进一步发挥黄芩的价值，应在进一步挖掘黄芩化学成分构成及药理作用的基础上，加强黄芩的推广应用。