黄酮类化合物

1 简介

黄酮类化合物的生理作用一直是人们关注的焦点。早在1930年代，就有学者发现黄酮类化合物具有类维生素C的活性。根据Pratt的说法，黄酮类化合物是主要的抗氧化剂。随着全球人口老龄化，老年病的防治和抗氧化抗衰老的研究受到广泛关注。富含黄酮类植物资源的评价和筛选已成为农学、医学和食品科学研究的热点之一。 .甘草是我国常用的中药材之一，也是我国重要的植物资源。甘草黄酮是甘草中最重要的活性成分之一，具有抗氧化、抗肿瘤、增强心血管功能、增强免疫力等作用。因此，开展甘草深加工，充分利用甘草资源，提高资源附加值，前景十分可观。

1.1 甘草研究概况

1.1.1甘草简介

甘草（Glycyrrhizae radix，GR）又名甜草根、粉草、灵通、果老等，是豆科甘草属多年生草本植物。甘草株高40～ 80cm，根茎粗壮，有地下茎，主根圆柱形，长1～ 2m，外皮红褐色至深褐色，茎横切面淡黄色或黄色，味甜，茎直立，密被白色短毛和刺状腺体，羽状复叶，小叶7 ～ 17片，卵形，圆形，长1～1 ～2.5cm宽3cm，总状花序腋生，花密：花冠蝶形，浅蓝紫色或紫红色，14~长25mm。荚果长圆形、镰刀形或弯成环状，褐色，密被棘腺和短毛，种子2-8颗，扁圆形或肾形，黑色，花期6-7月，果期7-9月。 《中国药典》记载的药用甘草为乌拉尔甘草、甘草黄酮和光甘草的干燥根和根茎。甘草属心、肺、脾、胃经[1] ，自古以来就被广泛用于药用。 1.1.2甘草的功效、药理作用

人类使用甘草已有近 2400 年的历史。中国医学文献记载，甘草最早见于《神农百草经》，列为上品。东汉医仲景（公元2世纪）邪气金疮肿，在《伤寒论》中，74%的方剂中都使用了甘草。梁朝名医弘景（公元5世纪）在名医弘景（公元5世纪）编纂的《名医》中称其为“美草、蜜饯、古国”。明世珍在其《本草纲目》中将甘草列为1074种中药的第一味，并入第一册12册。清代吴启君在其《植物名实图》中也对甘草进行了较为详细的考证。 《本草正》写道：“甘草性中和，有调补之力。所以得毒时能解毒，得刚药时能调和其性，得外药时能解毒。 ，他们可以帮助他们。快。药随气入气，药随血入血。无处可去，故称“古国”[4]。甘草中甘草酸和黄酮类化合物的提取纯化工艺经过我国长期的中医药临床实践验证，证实具有健脾益气、清热解毒、化痰的功效。甘草还具有抗寒、抗热、耐旱、耐盐碱、喜光、适应性强、生命力强，是早旱地区的植物资源之一。此后，各国学者对甘草进行了深入研究。随着研究的深入和新技术的不断应用，人们对甘草的认识和应用越来越广泛。甘草不仅广泛用于医药，而且还用于食品。在环境保护方面，可以防止水土流失，改善生态环境[4-7] 。

1.2 国外甘草有效成分研究进展

1.2.1甘草的化学成分

近年来，国外学者对甘草的化学成分进行了大量研究。甘草中已发现并确定其化学结构的化合物种类有三萜皂甙、黄酮、香豆素、甾醇、生物碱、挥发油、有机酸、酚类、氨基酸等。其中以三萜皂甙和黄酮类化合物为主。详情请参考评论[8-10] 。黄酮类化合物的代表性化合物有甘草素（LG）、异甘草素（ILG）、甘草素（LN）、异甘草素（ILN）；酸，GA）和甘草次酸（GTA）是萜类的代表性化合物。它们的结构如图 1.1 [11]所示。

1.2.2甘草黄酮的种类

黄酮素又称生物类黄酮（Bioflavonoids），又称维生素P，是自然界中存在的酚类物质，常与维生素C相伴，是植物的副产物。 1952年以前，黄酮类主要是指以2-苯基色酮为基本核的一系列化合物（见图1.2）。现在的黄酮类化合物一般是指两个苯环（A和B）通过一个中心三碳链相连，即具有C6-C3-C6基本核心的天然产物（见图1.3），其中C3部分可能是脂肪链，可与 C6 部分形成六元和五元氧杂环。甘草中的黄酮类化合物根据中央三碳链的氧化程度、B环（苯）的连接位置（2位或3位）以及是否与三碳链。黄酮、黄酮醇、二氢黄酮醇、二氢黄酮、二氢异黄酮、查耳酮、二氢查耳酮等。据现有资料报道：迄今为止，国外已从甘草中分离鉴定出300多种黄酮类化合物[13] 。

1.2.3甘草黄酮的药理研究

大量研究表明，黄酮类化合物具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗过敏、抗血管作用；此外，还能抑制脂质过氧化、血小板聚集、毛细血管通透性和脆性；类黄酮 这些作用与其抗氧化特性有关。甘草中的黄酮类化合物具有抑菌[14,15] 、抗真菌[16] 、抗肿瘤、抗诱变、抗病毒等多种药理作用。

(1) 抗肿瘤作用

药理研究表明，甘草中的异黄酮具有植物雌激素活性，可抑制乳腺癌细胞和前列腺癌细胞的增殖[27]，而甘草黄酮等其他黄酮类化合物则不具有这种雌激素活性。糖查耳酮还抑制癌细胞的生长[28]。研究还表明，二甲苯蒽（DMB）甘草黄酮可以消除致癌物质，从而达到防癌的效果[29]。中国学者马静等[17]报道甘草提取物通过P53非依赖性途径诱导胃癌MGC-803细胞凋亡； [18]中起到了决定性的作用。马静等[19]还报道，甘草提取物除诱导胃癌MGC-803细胞凋亡外，还可选择性诱导肝癌HepG2、肺癌NSCLC和宫颈癌Hela等多种人类肿瘤细胞凋亡。

(2)抗HIV病毒

日本教授 Oku田拓男和助理教授 Miyamoto Kanji 报告说，甘草中的三种黄酮类化合物抑制 HIV 增殖的能力是甘草甜素的 25

倍。现代药理研究表明甘草素和异甘草素具有较高的抗HIV能力，在国外引起广泛关注[20] 。甘草吡喃香豆素等多种甘草类黄酮可抑制

HIV 诱导的巨细胞形成，且无细胞毒性。在20 mg·L -1 浓度下，甘草查尔酮A可抑制HIV诱导的巨细胞形成[21] 。

(3) 抗病原微生物

甘草类黄酮的抗菌成分更多，作用更强。甘草中最常见的单体成分甘草素、甘草素、异甘草素和异甘草素，对新城HIV均有抑制作用。此外，甘草黄酮还具有抗心律失常的作用；最近，我国学者胡晓英等[22]表明，甘草总黄酮具有抗心律失常作用。从以上数据可以看出，国外学者在研究甘草黄酮的药理活性方面取得了许多有价值的成果，充分说明甘草黄酮是一类值得深入研究的活性成分。相信在不久的将来，甘草黄酮将作为一种高效低毒的天然药物得到广泛应用。

(4) 抗氧化作用

甘草中的黄酮类化合物一般具有抗氧化活性，可作为自由基清除剂[22] 。甘草黄酮可以防止低密度脂蛋白（LDL）的脂质过氧化，降低患者血浆中LDL被氧化的敏感性系数，提高血浆中LDL的抗氧化和抗聚集作用。 ，抗滞留能力强[23]，可用于治疗高脂血症和脂质氧化引起的各种疾病。糖查耳酮 B、D 强烈抑制过氧化物阴离子，并显示出对 DPPH 自由基的清除活性[24] 。甘草黄酮中的查尔酮和二氢黄酮是含有酚羟基的化合物，对脂质过氧化的终产物丙二醛（MDA）的形成有明显的抑制作用，对超氧阴离子自由基和羟基自由基有明显的清除作用。甘草总黄酮对芬顿反应产生的羟基自由基有很强的直接清除作用，效果明显优于甘露醇。甘露醇的 1/139 [25]

(5) 保肝作用

4诱导小鼠血清中丙氨酸转氨酶（GPT）和乳酸脱氢酶（LDH）活性的增加。 CCL 4被肝微粒体酶细胞色素P 450激活，以生成·CCL 3 ，·CCl

3可以攻击肝细胞膜上的磷脂分子，导致脂质过氧化或与肝脏微粒细胞的脂质过氧化或共价结合。膜的结构和功能，使细胞质可溶性酶渗透到血液中。甘草黄酮可保护CCl 4引起的肝细胞损伤，减少GPT和LDH向血液的浸润，从而降低CCl 4 中毒小鼠血清GPT和LDH的活性。研究表明，甘草黄酮能显着抑制小鼠肝脏中MDA的升高和还原型谷胱甘肽的消耗，且呈一定的量效关系。电子显微镜显示，甘草黄酮类化合物可以保护肝细胞的超微结构免受乙醇诱导的损伤。此外，它还能抑制肝组织脂质过氧化，增加小鼠肝脏SOD活性，减少肝组织中脂褐质的形成[42] 。这种效果与酒精活化产生的氧自由基的清除有关。

甘草黄酮是一类具有很强生物活性的成分。最近的研究表明，它对脂质过氧化的终产物丙二醛的形成有显着的抑制作用，并能有效清除机体产生的O、OH等自由基。 ，从而阻断脂质过氧化的增殖。

(6) 对消化系统的影响

甘草黄酮对各种溃疡模型引起的药源性溃疡有明显的抑制作用，已作为消化性溃疡药物收录于《日本药典》。异甘草素、异甘草素等。任等人。从甘草软膏的药渣中提取富含黄酮类成分，已获批为中国治疗溃疡病的二类药物；最近贾世山也证明了甘草叶乙醇提取物中富含类黄酮的成分可以显着抑制胃酸。分泌过多的作用[43] 。

(7) 抗菌作用

据研究报道，甘草黄酮类甘草酸苷A、甘草酸苷B、甘草酸苷、甘草苷对革兰氏阳性菌中金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑制作用与链霉素相当，对酵母菌和真菌的抑制作用高于链霉素。 ，但对大肠杆菌和铜绿假单胞菌的抑制作用远低于链霉素[44]。甘草酮A在体外对革兰氏阳性球菌、杆菌和棒状杆菌有明显的抑制作用，其最低抑菌浓度为0.3μg/mL~8μg/mL [45] 。

(8) 抗心律失常作用

胡小英等人。 [46]表明，50 mg/kg~100 mg/kg 甘草总黄酮可延长乌头碱致小鼠心律失常的潜伏期，降低氯仿致小鼠心室颤动的正性节律；甘草总黄酮25mg/kg～50mg/kg可增加奎巴因引起的豚鼠室性早搏、室性心动过速、心室颤动和心搏停止的剂量。由于甘草黄酮对乌头碱致心律失常有明显的拮抗作用，提示其活性成分可能是异甘草素。甘草类黄酮可抵抗乌头碱、BaCl2、冠状动脉结扎、CaCl2 - Ach混合物、氯仿、喹巴因引起的大鼠和小鼠心律失常[47] ，表明其抗心律失常机制是多方面的。

(9) 抗炎和抗过敏作用

以往学者的研究表明，甘草香豆素具有较强的抗炎、抗过敏作用，优于磺胺类和抗生素。日本学者柴田等人。从甘草中分离出甘草，一种具有抗炎活性的类黄酮成分。此外，从甘草中分离得到的甘草查耳酮A对十二烷酰大戟二萜乙酸酯（TPA）引起的肿瘤和炎症性水肿具有抑制作用[48] 。甘草中的异甘草素和甘草素均对免疫刺激诱导的肥大细胞透明质酸酶活性和组胺释放具有抑制作用。 Glycochalcone A

和 Glycochalcone B 还可以抑制人多形核中性粒细胞中白三烯的生物合成，抑制细胞脱粒[49] 。 Yokata 等报道从光叶甘草中分离出的甘草甜素具有明显的抗炎和抑制黑色素生成的作用[50] 。

(10)对酶的抑制作用

研究表明，甘草黄酮对多种酶有抑制作用。异甘草素、光甘草定、甘草等黄酮类化合物对环磷酸腺苷磷酸二酯酶（PDE）有很强的抑制作用。黄酮类化合物异甘草苷、甘草苷和甘草素对醛糖还原酶（AR）有抑制作用[51] 。此外，波多野还报道了甘草查尔酮A、甘草查尔酮B和异甘草素等几种甘草黄酮对单胺氧化酶（MAO）有抑制作用。

(11) 其他药理作用

此外，甘草黄酮还具有抗衰老作用，其作用机制主要与其抗氧化作用有关，对DNA有保护作用。此外，据报道甘草类黄酮具有抗血小板作用，Tawanta 等人。报道异甘草素具有抗血小板聚集作用，在体内其强度与阿司匹林相当[52] 。 Somjen 等研究表明，光甘草定和光