芍药苷的药理作用研究进展

Research Progress on the Pharmacological Effects of Paeoniflorin

摘要: 芍药苷(paeoniflorin, PF)主要是从毛茛科植物中提取，是中药白芍和赤芍的主要成分，是一种易溶于水的白色粉末化合物，大量研究表明芍药苷具有保护心脑血管、保护神经细胞、抗炎、抗抑郁、免疫调节等多种作用，目前，芍药苷很少以单体形式应用于临床治疗。本文对国内近五年芍药苷药理作用文献进行查阅，从芍药苷的化学特性、提取与测定、药理作用等方面进行综述，以期为芍药苷的临床和开发提供参考。

Abstract: Paeoniflorin (PF) is mainly extracted from plants in the Ranunculaceae family and is the main com-ponent of traditional Chinese medicine, Paeonia lactiflora and Paeonia rubra. It is a water-soluble white powder compound. A large number of studies have shown that paeoniflorin has various ef-fects such as protecting cardiovascular and cerebrovascular systems, protecting nerve cells, an-ti-inflammatory, antidepressant, and immune regulation. Currently, paeoniflorin is rarely used as a monomer in clinical treatment. This article reviews literature on the pharmacological effects of paeoniflorin in the past five years in China, including its chemical properties, extraction and deter-mination, pharmacological effects, etc., in order to provide reference for the clinical and develop-ment of paeoniflorin.

1. 引言

芍药苷主要是从毛茛科植物中提取，是中药白芍和赤芍的主要成分，是一种易溶于水的白色粉末化合物，大量研究 [1] - [6] 表明芍药苷具有保护心脑血管、保护神经细胞、抗炎、抗抑郁、免疫调节等多种作用，本文从芍药苷的化学特性、提取与测定、药理作用等方面进行综述，以期为芍药苷的临床和开发提供参考。

2. 化学特性

芍药苷的分子式为C₂₃H₂₈O₁₁；分子量：482.46。其在酸性条件下稳定，碱性条件下不稳定。芍药苷受温度影响较大，当温度过高时容易发生分解反应。因此芍药苷需保存于低温、碱性条件下。郑世存 [7] 发现PF对不同细胞有不同的毒性反应，而且在有效浓度下毒性很低，对人体不良反应较小，可用于临床药物开发。

3. 提取与测定

芍药苷常用的提取溶剂有乙醇、甲醇、水等。主要提取方法有回流提取法、水煎煮法、超声提取法。此外还有酶法、加速溶剂提取法、超临界流体萃取法和温浸法。

3.1. 回流提取法

学者发现回流提取法所得的芍药苷含量普遍高于超声波提取法。但回流提取法会随着时间增加，芍药苷含量逐渐下降，原因是加热时间长会使芍药苷发生分解。吴悟贤 [8] 等研究白芍中芍药苷的提取率时发现在酸碱度为6~7时，用质量分数为70%的乙醇溶液进行回流提取，芍药苷纯度高于40%。苏婷则通过实验得出结论：选用12倍量的50%乙醇，每次1小时，回流提取2次为最佳工艺。乙醇回流提取法的提取率较高，所耗溶剂较少，适用于工业提取，但存在耗时较长、操作复杂的问题。

3.2. 水煎煮法

汤羽 [9] 依据PF溶于水的特点，选用水煎煮法提取，结果显示，在加8倍水量煎煮8次，每次提取2小时的条件下芍药苷提取率较高，具有提取成本低且节约能源的优点。但是，使用水煎煮法提取时，果胶、淀粉、黏液质等水溶性物质也会被提取出来，增加后续操作的难度和复杂性，降低了生产效率。王兆华 [10] 在研究不同煎煮时间对白芍成分影响的实验中，发现随着煎煮时间的增加，芍药苷含量逐渐升高，当到60 min时，其含量无明显变化，说明其在煎煮提取过程中热稳定性较高。

3.3. 超声提取法

与前两者相比，超声提取法具有提取时间短、操作效率高、重复性好等优点。张娟 [11] 考察不同提取方法对芍药苷含量的影响，结果超声时间为30 min，70%乙醇对芍药苷的提取率较高，超声提取法优于回流提取法。于定荣 [12] 等对比四种不同提取方法对芍药苷的含量影响，研究表明芍药苷提取使用的溶剂中，得到芍药苷含量最高的为50%乙醇超声提取，最低的为水提取。田桦 [13] 采用超声波提取法，研究不同因素对芍药苷提取率的影响，实验结果得到的最佳条件为：提取时间为40 min，溶剂体积比90%，料液比1:5，提取功率为100 kHz。

3.4. 其他方法

酶法的提取率较高，具有安全无污染、损耗低等优点。张瑜实验发现酶法对芍药苷提取率高于传统的回流提取及亚临界水法提取，纤维素酶和果胶酶提取率分别高达2.76%和2.62% [14] 。加速溶剂提取法和超临界流体萃取法作为新的提取技术，不适合芍药苷这种极性较大的成分，且超临界流体提取温度较低，不利于芍药苷的溶出，故提取率较低 [15] 。白芍中有羟基芍药苷、苯甲酰芍药苷、白芍苷等芍药苷的衍生物，在温浸过程中会逐步转变为芍药苷，故浸润后芍药苷含量会高于原药材，马冰 [15] 在研究芍药苷五种提取方法的提取效果时，发现温浸法提取率最高(1.866 mg∙g⁻¹)，且方法简单、成本较低。浸润时间太长，芍药苷中的酯键、苷键会转变成其他分子，导致芍药苷提取率降低，有研究表明浸润最佳时间为12 h。

4. 药理作用

4.1. 对心脑血管系统的作用

大脑是身体代谢最活跃的器官之一，对血液和能量需求量较高，但脑内没有储存血液和能量的地方，完全依赖血液中的氧气和葡萄糖来供给其活动，如果大脑缺血，脑细胞供能受到阻碍，出现感觉功能异常、运动神经失灵、意识障碍。脑水肿是缺血性脑损伤的后果之一，水肿的脑组织又能进一步加重脑缺血。孙蓉 [16] 观察芍药苷对局灶性缺血再灌流损伤模型大鼠的影响，结果发现，芍药苷通过减轻缺血区脑组织水肿而明显降低脑含水量，增加大脑局部血量，改善血脑屏障通透性，因而对缺血性脑损伤具有保护作用。此外，芍药苷在改善脑缺血过程中，可能有腺苷受体参与。腺苷作为遍布人体的内源性物质，在机体出现炎症反应时，会被释放出来激活腺苷受体，从而产生抑制疼痛作用，研究表明 [17] ，选择性腺苷A1受体拮抗剂可以逆转PF对脑缺血损伤的保护作用，说明PF在改善脑缺血过程中有腺苷受体参与其中。刘庆亮 [18] 用高、低剂量的PF干预心肌缺血–再灌注损伤(MIRI)模型大鼠，实验发现PF能升高血清中心肌酶的活性，减少氧化损伤，保护心肌细胞，通过调节Nrf-2/TXNIP/NLRP-3信号通路来改善心肌损伤。

4.2. 对中枢神经系统的作用

芍药苷具有神经保护的作用，王蕾 [1] 等人发现芍药苷对各类神经元损伤具有神经保护作用，此外芍药苷还能通过抑制氧化应激反应、抑制神经元细胞凋亡、抑制神经炎症等来保护神经。孙蓉 [19] 等人研究芍药苷对小鼠学习记忆能力影响，结果发现芍药苷对小鼠学习记忆能力具有明显改善作用，对东莨菪碱、亚硝酸钠、乙醇分别所致小鼠的记忆形成障碍、记忆巩固障碍和记忆再现障碍均有不同程度的改善。有研究表明 [20] ，PF可以降低糖尿病大鼠血糖并抑制胶质细胞的活化、增强视网膜中谷氨酸转运体的表达，对糖尿病大鼠神经细胞具有保护作用。但敏 [21] 用血管内穿孔法来制作蛛网膜下腔出血(SAH)大鼠模型，分为假手术组、SAH组及芍药苷高、低剂量组，与SAH组相比，PF高、低剂量组均可减少SAH大鼠脑组织积血、减轻神经损伤，其机制与抑制NLR家族Pyrin域蛋白3表达，并对炎性细胞浸润有关。

4.3. 抗炎、镇痛作用

刘琦 [22] 在实验中用3%葡聚糖硫酸钠(DSS)制造溃疡性结肠炎(UC)模型，用25 mg∙kg⁻¹ PF灌胃给药，检测出PF看明显改善UC小鼠体重和脾脏指数，减轻巨噬细胞在肠系膜及结肠组织中浸润，并抑制NLRP3炎症小体和细胞因子的释放。陈春 [23] 在研究PF对急性盆腔炎大鼠子宫的作用时，发现不同剂量的PF干预下，大鼠子宫炎症明显减轻，其中高剂量组效果最为显著，和罗红霉素组无统计学差异(均P > 0.05)，说明PF对急性盆腔炎大鼠具有显著的抗炎作用，此外检测发现PF组中Toll样受体4 (TLR4)和核因子κB (NF-κB)的含量降低，推测PF通过抑制大鼠子宫中TLR4和NF-κB的表达而发挥抗炎作用。吴丽 [24] 通过实验发现，高中低三组剂量(20 mg/kg、40 mg/kg、80 mg/kg)的芍药苷均可升高大脑皮层中β-内啡肽(β-EP)水平，并减少小鼠扭体次数，推测PF是白芍和赤芍发挥镇痛作用的共同成分，作用机制可能是通过降低前列腺素E2 (PEG2)的含量，减少痛觉感受器的敏感性而降低痛觉，同时升高β-EP水平来抑制疼痛感受器的兴奋，从而达到镇痛作用。

4.4. 解痉作用

PF的解痉作用通过抑制副交感神经兴奋，降低平滑肌张力，减少细胞Ca²⁺内流从而达到抑制其运动的作用。临床中，白芍和赤芍均可治疗痛经，而研究发现芍药苷和芍药内酯苷是发挥解痉镇痛作用的主要成分，吴丽 [25] 在探究这两者对原发性痛经小鼠的解痉作用时发现，两者均可降低子宫内前列腺素F2α (PGF2α)的含量，减轻由PGF2α引起的子宫痉挛，从而发挥解痉镇痛作用。此外，PF发挥解痉作用机制也可能与调节Ca²⁺和NO水平有关。雒建瑞 [26] 通过实验发现PF对家兔离体Oddi括约肌具有舒张作用，其机制可能是抑制SO细胞内质网上钙离子通道的开放，从而阻断内钙的释放，达到舒张SO细胞。有研究证明 [27] ，PF舒张Oddi括约肌可以促进胆汁、胰液的排泌，并降低胰腺泡的损害，从而减缓急性胰腺炎的病情。

4.5. 免疫调节作用

PF的免疫调节作用来源于它能和淋巴细胞、细胞因子、树突细胞(DC)等多种免疫介质互相调节。树突细胞(DC)是人体免疫系统的一种抗原呈递细胞，可以直接激活抗原T细胞，在适应性免疫应答过程中起着重要作用。张晗 [28] 研究结果显示，PF通过抑制不成熟DC表面刺激分子的表达，从而抑制DC的吞噬功能，减弱免疫应答反应。此外，PF还被用于多种免疫疾病的临床治疗，如类风湿性关节炎(RA)、强直性脊柱炎(AS)、银屑病、干燥综合征等。有研究表示 [29] ，PF可降低类风湿性关节炎小鼠模型中炎症因子(TNF-a和IL6)含量，且浓度升高，抑制作用越强，说明PGF对类风湿性关节炎具有明显治疗作用。缪成贵 [30] 用PF干预佐剂性关节炎(AA)大鼠，结果表明，PF可抑制大鼠关节滑膜成纤维样滑膜细胞(FLS)的增殖，并增强细胞凋亡因子Bax、Caspace3表达，并抑制抗凋亡因子Bcl-2表达，推测PF通过诱导FLS凋亡，从而减缓AA大鼠病理发展。

4.6. 抗肿瘤作用

肿瘤是机体细胞异常增生所形成的一类疾病，研究表明PF对肝癌、结直肠癌、肺癌、子宫内膜癌等多种癌症具有抑制肿瘤细胞增生的作用。PF通过作用于多种细胞通路、多个靶点，从而抑制肿瘤细胞增殖、迁移，促进其凋亡，结束细胞周期进程。Yue M [31] 等发现PF能抑制肠癌细胞G0/G1期的细胞生长，阻断细胞周期进程，从而起到抗肿瘤作用，作用机制可能与下调FoxM1转录因子的表达有关。陈刚领 [32] 用PF干预Lewis肺癌移植瘤小鼠模型，发现其能抑制模型小鼠肿瘤的生长和肺转移，且抑瘤率高于环磷酰胺组。王昌高 [33] 在研究PF对肝癌HepG2细胞作用时，发现PF高低剂量组细胞的增殖、迁移能力明显下降，说明PF肝癌HepG2细胞的转移和侵袭有显著抑制作用，机制可能与下调信号转导通路蛋白的表达有关。李燕 [34] 发现PF可以显著抑制肺癌细胞克隆，浓度越高，抑制作用越强。PF通过调节Hippo信号通路，改善细胞缺氧状态，从而诱导肺癌细胞凋亡。

4.7. 抗抑郁作用

抑郁是一种情绪障碍，伴有情绪低沉、思维迟缓、无价值感、无欣快感等特征，焦虑和抑郁常伴发，成为抑郁症发病的主要特点。抑郁症对患者身心健康都会产生危害，严重影响患病者的生活质量。有研究表明 [35] ，白芍提取物对皮质酮诱导的PC12细胞损伤有保护作用，并能显著改善小鼠抑郁行为，对提取物成分进一步鉴定发现，PF为代表的单萜类其主要成分。谢晓燕 [36] 等人通过实验发现PF能减轻大鼠机械痛敏和热痛敏，其能再增加海马内脑源性神经营养因子表达，从而对抗大鼠抑郁。芍药内酯苷是芍药苷的同分异构体，其含量比芍药苷低，研究发现两者抗抑郁作用相似，吴丽 [37] 等人采用小鼠悬尾模型，研究芍药苷和芍药内酯苷的抗抑郁作用机制，发现两者均能下调小鼠大脑皮质中NO、cGMP水平，减少神经毒性和神经坏坏死，从而对抗小鼠抑郁。

4.8. 抗氧化作用

大量研究表明，芍药苷是一种良好的抗氧化剂，其抗氧化机制与抑制氧化亢进、改善线粒体功能、增强抗氧化功能、抑制/活化相关信号通路有关 [38] [39] [40] 。刘玲 [41] [42] 研究发现芍药苷对Aβ25-35诱导的细胞损伤和脂多糖(LPS)诱导的脑损伤都有一定保护作用，推测其保护作用可能通过降低过氧化产物MDA，升高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性来实现。此外，芍药苷能提高对LPS诱导的脑损伤中琥珀酸脱氢酶(SDH)的活性，增强线粒体产能，调节细胞内Ca²⁺水平。神经母细胞瘤是儿童常见的颅外肿瘤，其中婴幼儿占比较大，人神经瘤母细胞(SH-SY5Y)来源于脑神经母细胞瘤，郭春燕 [43] 通过实验发现，芍药苷能明显降低过氧化氢诱导的SH-SY5Y细胞毒性，其对SH-SY5Y细胞损伤的保护机制通过清除细胞内活性氧、抑制细胞凋亡通路和降低DNA氧化损伤来实现。研究发现 [39] PF对糖尿病性脑病有一定改善，糖尿病患者体内氧化应激反应受高糖环境而增强，从而产生大量活性氧自由基，对神经细胞产生损伤，PF可以通过增强抗氧化酶活性并抑制活性氧表达，从而保护神经皮质损伤。

4.9. 补血作用

郭平 [44] 实验发现芍药苷对放射性诱导的血虚证小鼠具有补血作用，经3.5Gy⁶⁰Coγ射线辐射的小鼠，其外周血细胞数量显著下降，骨髓细胞占比降低，而PF干预可显著增加外周血白细胞数量、骨髓Epo和G-CSF表达。随后他使用相同模型，发现PF对骨髓细胞多个蛋白质靶点都有调控作用、能上调白介素-6、白介素-4、白介素-7受体。推测芍药苷通过干预骨髓蛋白质表达，促进骨髓造血母细增殖分化，从而达到补血作用 [45] [46] 。环磷酰胺是一种免疫抑制剂，通过破坏DNA的结构、抑制DNA复制和蛋白质合成，影响免疫功能，常被用于制作免疫功能低下的动物模型。朱映黎 [47] 通过实验发现PF对环磷酰胺所致血虚小鼠具有一定补血作用，环磷酰胺诱导小鼠血虚模型，白细胞数、胸腺指数、GM-CSF及G-CSF明显降低，发现PF干预后明显升高白细胞数、细胞因子GM-CSF及G-CSF，推测PF补血机制通过调节细胞因子变化，增加外周中性粒细胞分泌，从而增强造血功能。

5. 其他作用

研究表明，PF还有改善睡眠、抗衰老、抑制黑色素沉着等作用 [48] 。李越峰 [49] 分别用白芍冻干粉和PF灌胃给药Wistar大鼠，用HPLC法测定血清和脑脊液中移行成分，分析得出PF能增加脑脊液中内源性物质的分泌从而促进睡眠。随着年龄增加，机体的生理机能减退，代谢缓慢，一方面糖原储存减少，另一方面机体对疾病的抵抗能力下降，这种生理性减退伴随病理性改变的过程，称为衰老。研究发现 [50] ，PF能通过改变血脑屏障通透性、降低神经损伤、增强记忆能力、清除自由基及抗氧化反应达到抗衰作用。刘晓英 [51] 等研究发现PF对UVB诱导的小鼠色素沉着具有改善作用，可能是通过抑制旁分泌因子的表达来调控黑色素合成相关靶点的表达，从而减轻色素沉着。

6. 小结

芍药苷是芍药的主要活性单体，具有保护心脑血管、保护神经细胞、抗炎、抗抑郁、免疫调节等多种作用。芍药苷对热不稳定且口服生物利用率较低，如何在保证药效的前提下增加其稳定性和生物利用率成为亟待解决的问题。有研究者 [52] [53] 通过药物配伍可以提高芍药苷经皮吸收率和药效活性，也有学者通过改变其结构并制备新的剂型来提高利用率。此外，现在研究主要集中在单个作用的信号通路和靶点，对于多个作用之间涉及的信号通路和靶点尚不明确，关于芍药苷解痉作用机制的实验较少，仍需进一步研究。综上所述，芍药苷是一种具有治疗多种疾病的重要药物，其临床研究和应用都需要进一步开发利用，后续研究可以从加强临床的试验、深入分子机制研究和提高其生物利用率这三方面进行探索，以期为治疗老年痴呆、癌症、抑郁症等疾病提供新的理论依据。