甘 草 浅 析,湖北省化学研究院 武汉大学天然产物化学及提取,主要内容,一.甘草基本知识 二.甘草有效成分提取方法 三.甘草有效成分的检测方法 四.甘草医药用途及药用机理 五.甘草的应用及发展展望,一.甘草基本知识,甘草：别名甜草根、红甘草、粉草等，为豆科植物甘草属。其医用广泛，始载于神农本草经，列为上品。本品药性平和通行十二经脉，有调和诸药、解毒、补虚、止咳润肺等多种功能，为常用处方药，故又名国老。,产地：在我国，甘草主产于内蒙古、甘肃；其次为陕西、山西、辽宁、吉林、河北、青海、新疆等地，以内蒙古伊克昭盟杭锦旗所产品质最优。另外，法国、意大利、西班牙、伊拉克、伊朗、前苏联共和国也是甘草的主要产地。,种类：药典收入有乌拉尔甘草，胀果甘草和光果甘草。此外还有黄甘草、刺果甘草、圆果甘草、云南甘草等18种，我国有8种。,成分：主要有效成分是多种三萜类、黄酮类、生物碱和多糖类等化合物，及许多药用衍生物。 1.三萜类：主要有甘草酸极其钾钙盐甘草甜素，其水解产物为葡萄糖醛酸和18-甘草次酸（即乌热酸）等； 2.黄酮类：主要有甘草黄酮，异甘草黄酮醇，甘草素，异甘草素，甘草查尔酮乙，芒柄花甙，甘草醇，甘草香豆素，甘草异黄酮A，芒柄花素等；,3.生物碱类：分离出四氢喹啉化合物，有5、6、7、8-四氢-2、4二甲基喹啉，5、6、7、8-四氢-4-甲基喹啉； 4.多糖类：中性多糖glycyrrizanUC等。,二.甘草有效成分提取方法,（一）甘草酸的提取方法,1.反复结晶法：甘草经粉碎，水和稀醇提取，加酸沉析再经过乙醇和丙酮溶提取，氨化成盐析出，再经过活性炭脱色，反复重结晶制得精品。 2.树脂法：利用离子交换树脂或吸附树脂从甘草中选择性地吸附甘草酸。,（1）离子交换树脂法 由于甘草酸分子中含有3个羧基，可用离子交换树脂法分离。日本专利以弱碱税制树脂Duolite A374从甘草水浸液中提取甘草酸，用2%氨水洗脱即得产品，原苏联专利是先用阴离子交换树脂AB-16G富集甘草酸,再用弱酸性阳离子交换树脂除去铵离子，从而得到高纯度的甘草酸。,（2）吸附树脂 常用树脂有Amblite XAD4、XAD8、XAD9、XAD11、DA201等。大孔吸附树脂 法的关键是树脂对甘草酸及杂质的吸附能力差别。杂质如黄酮甙等可被吸附且吸附容量大，而甘草酸分子中由于有两个葡萄糖醛酸，所以亲水性较强而仅呈弱吸附，脱附时首先洗脱下来，从而得以与杂质分开。,（3）超滤法 日本专利：300kg甘草抽取液酸析后，得61kg36.6%粗甘草酸，PH9.8的氨水溶解，通过NTU-2000在2kg/cm压力下进行超虑，除去分子量100000的分子量浓缩后喷雾干燥，得到52.3%的甘草酸19.6kg。,（4）超声法 用分析天平准确称取烘干至恒重、40目以上、质量为200.00mg的甘草粗粉3份，分别加入70%乙醇溶液50.00ml，丙酮50.00ml，5%氨水50.00ml，浸泡2h.在超声频率18kHz下，作用30min,过滤出提取液，用相应的溶剂洗涤滤液滤渣3次，合并滤液。,（二）甘草次酸的制备及纯化 甘草酸用酸水解得到甘草次酸粗品，再经过氯仿溶提，氧化铝柱层或经乙醇溶解，活性炭脱色，加水析出结晶，可得到甘草次酸精品。,三.甘草有效成分的检测方法,（一）甘草酸的检测 1.高效液相色谱法 采用高效液相色谱法测定甘草酸的含量时，流动相系统常用的为甲醇-乙酸铵-冰乙酸、乙腈-水-醋酸等。检测波长一般为为2504nm。,2.薄层扫描法 何桂霞等采用薄层扫描法测定开胃健脾胶囊中甘草酸的含量。日本岛津CS-930薄层扫描仪；硅胶GF254层析板；展开剂：正丁醇-冰醋酸-水(6：1：3)上层液；测定波长252nm，参比波长500nm；双渡长反射锯齿扫描，狭缝1.2mm1mm,线性参数Sx=3。,3.紫外分光光度法 杨帅才等用紫外分光光度法测定甘草中甘草酸的含量。UV-190紫外分光光度计(日本岛津)；检测波长为252nm。提取方法：取甘草饮片经纯化水水浸30分钟，用14倍，12倍，12倍水煎煮三次，每次60分钟，煎液滤过，合并滤液浓缩至原体积约1/3，将浓缩液用50%硫酸调PH23，静置12小时，滤取沉淀，得棕黑色沉淀物，经纯化水洗涤，至冲洗液PH4.5，60以下真空干燥后得到甘草酸(粗品)。,4.其他检测方法 重量法、直接滴定法、比色法,四. 甘草医药用途及药用机理,（一）对肾上腺皮质及其激素的影响 实验证明,甘草能使幼年小鼠胸腺萎缩,使大鼠肾上腺中维生素C含量下降,说明其具有兴奋垂体-肾上腺皮质功能的作用。但却不能延长摘除了肾上腺大鼠的存活时间,可见其不具备糖皮质激素样作用。但单独用甘草酸对摘除肾上腺的动物(大白鼠)的胸腺无明显影响,对垂体促进肾上腺皮质激素(ACTH)也无明显影响,此时加用一定量的糖皮质激素，则甘草酸对胸腺等的抑制作用又可出现(在甘草酸量较大时则对抗可的松的抑制作用)。故甘草酸、甘草次酸的作用必须依赖肾上腺皮质功能的存在。,（二）对消化系统的作用 1.抗消化性溃疡作用 甘草抗溃疡的主要成分是甘草次酸和总黄铜(FM100),甘草粉、甘草浸膏、甘草次酸、甘草苷、甘草苷元、异甘草苷对大鼠多种实验性溃疡模型均有抑制作用。,2.解痉作用 甘草煎剂、甘草浸膏、异甘草素等黄酮类成分可降低肠管紧张度,减少收缩幅度,对氯化钡、组胺引起的肠痉挛收缩,解痉作用更明显。,3.对胃酸分泌的影响 甘草次酸和总黄铜(FM100)有抑制胃酸分泌作用,不仅能抑制胃酸的分泌,还能促进溃疡的愈合。如甘草锌的抗溃疡作用与促进成纤维细胞合成纤维及基质有关。,（三）抗炎及免疫抑制作用 甘草次酸对大鼠棉球肉芽肿、甲醛性浮肿、结核菌素反应、皮下肉芽肿性炎症均有抑制作用Amagaya通过动物实验比较了甘草次酸、 -异构体的抗炎作用,结果表明, -甘草次酸的抗炎作用比-异构体强。据报道,甘草酸能非特异地增强巨噬细胞(M)的吞噬活性,并可消除抑制性M的抑制活性,M产生的免疫调节介质对免疫系统的调节十分重要,甘草酸则对免疫调节介质的产生具有一定作用。另据报道甘草酸具有诱生IFN-的活性。有人给小鼠静脉注射20ug/ml甘草酸2次发现脾细胞产生能力增加。,刘铁夫等采用双抗体夹心ELISA法体外实验表明,甘草酸能增强诱导的多克隆IgM的产生。认为甘草酸促进抗体的产生,部分原因是因为M被活化。实验表明,甘草酸有较强的补体抑制作用,其抑制血清补体总活性(CH50)的有效浓度为1mmol/L。甘草酸是一种有效的生物应答修饰剂。在增强机制免疫功能的同时抑制变态反应的发生。,(四)解毒作用 甘草单味有明显的解毒作用,生甘草与附片同煎能使后者毒性降低,并能显著降低士的宁的毒性及死亡率;甘草可与水合氯醛、毒扁豆碱、乙酰胆碱起强烈的对抗;甘草酸对河豚毒、蛇毒有解毒的效力;与蛇毒混合注射于小白鼠,可以防御蛇毒的致死作用与局部坏死作用,其效力甚至超过蛇毒血清。甘草酸能与多种生物碱、抗生素、氨基酸等生成复盐或复方制剂,具有协同、增溶、增加稳定性、提高生物利用度、降低毒副作用等特性。,甘草酸对有毒物质有吸附作用,在酶的作用下，水解成甙元和葡萄糖醛酸,后者能与毒性物质结合而呈解毒作用。甘草酸制成注射剂在肝脏中分解为甘草次酸与葡萄糖醛酸,再与含羟基或羧基的毒性物质结合而呈解毒作用。,（五）抗病毒作用 1.对肝炎病毒的作用 有人考察了甘草酸在体外对乙肝表面抗原 (HBsAg)向细胞外分泌的影响,其结果是乙肝病毒(HBV)感染细胞分泌受到抑制,可能抑制肝细胞的破坏,从而改善了慢性乙肝患者肝功能障碍,最终改善了对HBV的免疫状况。可以认为,甘草酸有直接的抗HBV作用及对肝功能障碍的改善作用。近年来,应用于临床的甘草酸类新品种甘草酸二铵,经随机配对治疗研究显示,其降低慢性病毒性肝炎病人的谷氨酰转肽酶效果显著。,2.对艾滋病病毒的作用 80年代日本学者经研究证明甘草酸可明显抑制艾滋病病毒增殖,并具有免疫激活作用。Watanbe等给小鼠感染爱滋病病毒制成艾滋病模型后,观察了甘草酸苷(SNMC)治疗效果,发现SNMC治疗后的小鼠存活期明显延长,并且这些小鼠脾、淋巴结肿大被明显抑制,对肝细胞、脾细胞和淋巴细胞进行培养后,发现他们的增殖能力增强。伊藤等人认为甘草酸抗爱滋病病毒是通过抑制细胞膜上某种酶来抑制爱滋病病毒增殖的。,3.对SARS相关冠状病毒的作用 德国法兰克福大学医学院和医学病毒学研究院的科学家们应用VERO细胞在体外对利巴韦林、6-氮尿苷、吡唑呋喃菌素、麦考酚酸和甘草酸苷五种药物进行了抗SARS相关冠状病毒的研究。实验结果显示,利巴韦林和麦考酚酸对SARS病毒的复制没有影响,6-氮尿苷和吡唑呋喃菌素在非毒性剂量范围内能够抑制病毒的复制,其选择性指数分别为6、12;而甘草酸苷是SARS病毒复制最强的抑制剂,它的选择性指数达到67。甘草酸苷不仅抑制病毒的复制,而且还在病毒复制的早期抑制病毒的吸附和穿膜,它在病毒的吸附期及吸附期后都非常有效。,（六）镇咳祛痰作用 甘草的镇咳祛痰作用早已为中西医临床广为应用。甘草口服后能覆盖在发炎的咽部粘膜上,缓和炎性刺激而镇咳。甘草次酸胆碱盐对豚鼠吸入氨水和电刺激猫喉上神经引起的咳嗽都有明显的抑制作用,故认为其镇咳作用为中枢性的。甘草还能促进咽部和支气管粘膜分泌,使痰易于咳出,呈现祛痰镇咳作用。,（七）抗肿瘤作用 甘草黄甙、甘草酸对大鼠腹水、肝癌及小鼠艾式腹水癌细胞,产生形态学上的改变。甘草酸有抑制皮下注射移植的吉田肉瘤,并能预防多氧化联苯或甲基氨偶氮苯所致小鼠肝癌。吴晓慧等采用不同浓度甘草酸苷(SNMC)作用于人肝癌细胞株SMMC-7721、BEL-7402细胞后,细胞增殖率测定结果显示肿瘤细胞生长受到明显抑制。张晶等研究发现异甘草素可以显著抑制人宫颈癌细胞体内外增殖,其机制与将细胞周期阻滞于S和G2/M期及影响细胞周期因子cyclinB1的表达和改变P34cdc2的磷酸化水平有关。,（八）抑菌作用 甘草的抗菌成分主要为甘草苯骈呋喃,甘草皂甙能明显抑制流感病毒,甘草葡聚糖尚有抗真菌作用。甘草对金黄葡萄球菌、溶血链球菌、结核杆菌、白喉杆菌等的呼吸、蛋白质的合成、核糖核酸的形成均有强烈的抑制作用。甘草能降低金黄葡萄球菌毒性物质的形成和促进人体白细胞对该菌的蚕噬。甘草的1个抑菌单位(通常将一种药物的最小抑菌浓度定为该药物的1个抑菌单位。,如甘草对金葡菌的最小抑菌浓度为1/640,则1/640即为对金葡菌的1个抑菌单位)能降低金葡菌溶血素64倍、降低血浆凝固酶32倍;其1/2个抑菌单位(1/1280)虽无抑菌作用,但能影响血浆凝固酶的形成,使中性粒细胞对金葡菌的蚕噬作用明显加强。,（九）防治肝损害 近年来,国外学者对甘草酸防治肝损害作了深入研究,进一步丰富和加深了对甘草酸治疗各种肝损害机理的认识。Okamoto等以小鼠肝损伤作模型,观察甘草酸对Fas介导的肝损伤的疗效,结果显示,甘草酸可有效地防止Fas介导的肝损伤,作用机制可能与干扰半胱氨酸蛋白酶的诱导激活有关。Okamoto等研究还发现,甘草酸可以防治ConA介导的肝损伤。甘草酸治疗丙型肝炎受到国外学者的关注。,VanRossum等总结日本临床资料发现,短期应用甘草酸治疗可有效地降低血清ALT水平,并且肝组织损伤也得到改善;长期应用可以预防肝细胞癌征象的发生。Tsubota等观察联合应用甘草酸和解脱氧酸治疗170例丙型肝炎患者,发现联合应用可以提高甘草酸降低血清ALT和r-GT水平,这种联合疗法是一种改善肝功能有效而安全的治疗手段,可以作为慢性丙型肝炎患者尤其是对干扰素有抵抗作用患者的一种替代疗法。,（十）降血脂与抗动脉粥样硬化的作用 甘草酸具有降血脂与抗动脉粥样硬化作用,阻止动脉粥样硬化的形成,近年药理实验发现,甘草次酸对家兔或大鼠实验性动脉粥样硬化有极显著的降低血中胆固醇、-脂蛋白及甘油三酯的作用,且其强度超过抗动脉硬化药。通过动物模型证实,甘草酸灌胃对实验性小鼠、大鼠血脂增高均有明显抑制作用。,（十一）抗心律失常的作用 18