红景天苷提取、含量测定及药理作用研究进展

Extraction, Determination and Pharmacological Action of Salidroside

摘要: 红景天是一种多年生草本植物，主要生长在海拔1600~4000米的高寒、干燥、缺氧、强紫外线照射、昼夜温差大的地区，具有极强的环境适应能力和生命力。而红景天苷是其中的主要有效成分，具有多种药理作用。目前，红景天苷已成为国内外相关学者的研究热点。本文对红景天苷的提取、含量测定及多种药理作用进行了综述，为红景天的进一步深入研究提供了参考依据。

Abstract: Rhodiola rosea is a kind of perennial herbaceous plant. It mainly grows in the area of high cold, dry, hypoxia, strong ultraviolet radiation and large temperature difference between day and night at the altitude of 1600~4000 meters. It has strong environmental adaptability and vitality. Salidroside is the main active ingredient and has many pharmacological effects. At present, salidroside has be-come the focus of domestic and foreign scholars. In this paper, the distribution, properties, struc-ture, extraction, determination and pharmacological effects of salidroside were reviewed, providing reference for further study of salidroside.

1. 引言

红景天(Rhodiola)是景天科植物之一，该科植物原产于东西伯利亚的北极圈内。红景天广泛分布于欧洲和亚洲的极圈和多山地区中。目前我国常用的景天科红景天属植物有高山红景天(Rhodiola sachalinensisn A. Bor)或大花红景天(Rhodiola crenulata H. Ohba)，美国和欧洲主要使用玫瑰红景天(Rhodiola rosea)。据统计，全世界总共有90多种红景天属植物，我国拥有73种，主产区西藏有32种 [1]。红景天苷(Salidroside)，又称红景天提取物、红景天甙，是红景天主要活性成分之一，其相对分子量为300.3，分子式为C₁₄H₂₀O₇，化学结构如图1所示，味甜，极易溶于水，易溶于甲醇，溶于乙醇，难溶于乙醚。近年来，研究证明红景天苷具有抗疲劳、抗炎、抗氧化、调节免疫系统和保护心血管系统等多种药理作用 [2] [3]。且检索文献发现，国内外针对红景天苷已开展了广泛且深入的研究，其中红景天苷的提取工艺是研究的热点之一 [4]。目前提取红景天苷的方法有双水相萃取法、水提法、超声波辅助提取法和微波辅助提取法等等。而测定红景天中红景天苷的含量常用的方法有HPLC法、RP-HPLC法、HPLC-荧光检测法以及紫外分光光度法等。

Figure 1. The structure of salidroside

图1. 红景天苷化学结构

2. 红景天苷的提取

2.1. 双水相萃取法

双水相萃取法(Aqueous two-phase extraction)又称水溶液两相分配法，是利用物质在互不相溶的双水相间分配系数的差异来进行分离的方法。基本原理是在一定浓度下两种不同有机物水溶液或有机物水溶液和无机盐水溶液按一定比例混合时，能自然分成互不相溶的双水相或多相。郭青锋等 [5] 在双水相萃取红景天苷的研究中，研究了聚乙二醇(PEG)的分子量和质量分数，盐种类，盐的质量分数，离子强度，红景天初始浓度对红景天提取率的影响。并通过正交试验，确定最佳双水相PEG/(NH₄)₂SO₄体系的条件。当双水相体系是20% PEG1000，20% (NH₄)₂SO₄和1% KCl时，提取效果最好，提取率是95.32%。这种提取技术温和，可以保持物质原有的组成和结构，对产业发展有良好的前景。

2.2. 水提法

水提法即“煎煮法”，是将药材加水煎煮取汁的方法。该法是最早使用的一种简易浸出方法，至今仍是制备浸出制剂最常用的方法。刘莱等 [6] 对红景天提取工艺优化进行实验发现，水提法最佳方案为药材中加入8倍量的水，水煮提取3次，每次水煮2 h，此时红景天苷提取率最高。水提法制备流程操作简单，生产过程安全无害，不需要回收，可实现工业中规模化生产。但提取时间长且易出现杂质，所以此技术有待于进一步改进。

2.3. 超声波辅助提取法

超声波辅助提取法(Ultrasonic-assisted extraction)主要是依据物质中有效成分的存在状态、极性、溶解性等在超声波作用下快速地进入溶剂中，得到多成分混合的提取液，再将提取液以适当方法分开、精制、纯化处理，最后得到所需单体化学成分的一项新技术。王亚宁 [7] 在红景天中红景天苷的提取及化学合成工艺的优化研究中，通过响应面试验确定最佳因素，柱层析法纯化粗品。实验结果表明：当提取溶剂为70%乙醇溶液，红景天和提取溶剂的投料比为1:19 (g:mL)，提取溶剂的pH值为8，提取温度73℃，提取时间为70 min时，红景天苷的提取得率最高，为2.4%，纯度为98%。超声波辅助提取法可以缩短提取时间和提高提取效率。不对提取物的结构和活性产生影响。操作简单易行、提取料液杂质少、有效成分易于分离、纯化。

2.4. 微波辅助提取法

微波辅助提取法(Microwave-assisted extraction)，是利用微波来进行物质提取的一种新发展起来的技术，该技术因具有设备简单、适用范围广、提取效率高、节省时间等众多优点，应用领域扩大。近年来，国内外已将微波技术应用于天然药物活性成分的浸提过程，有效提高了回收率，取得了很大的进展。闵建华等 [8] 在红景天中红景天苷的微波辅助提取工艺研究中，利用HPLC法测定红景天中红景天苷，以红景天苷转移率为考察指标，筛选最佳微波提取工艺，发现最佳提取工艺参数为微波功率中档(462 W)，料液比为1:10，提取3次，每次90 s，在此条件下，红景天中红景天苷的转移率高达99.86%。得出结论，微波辅助提取工艺具有效率高、时间短、能耗低、环保等优点，为红景天苷的工业化生产和新药开发提供了参考。

2.5. 超临界CO₂萃取–微波辅助提取法

超临界流体萃取法(Supercritical fluid extraction)，是以CO₂作为萃取剂，加上微波辅助，利用其强穿透力和高溶解性来萃取、分离单体。王丹等 [9] 在超临界CO₂-微波辅助提取红景天苷的研究中，实验发现适宜的超临界CO₂萃取工艺条件为：5 g红景天粉末，萃取压力40 MPa，萃取温度55℃，萃取时间5 h，夹带剂为无水乙醇；萃取后红景天1 g，加入30 mL超纯水，浸泡2 h，微波功率为180 W，微波处理2 min，红景天苷提取率高于95%。采用超临界CO₂萃取法，具有溶剂量少、无污染等优点，且微波提取法方便而省时。从绿色发展的角度来说，这种技术的发展还是有很大发展潜力的。

2.6. 高压或超高压提取法

超高压提取法(Ultrahigh pressure extraction)是在常温下用100~1000 MPa的流体静压力作用于料液，在预定压力保持一段时间，使细胞内外压力达到平衡(有效成分达到溶解平衡)后迅速卸压。使细胞内外渗透压力差突然增大，细胞内的有效成分穿过细胞的各种膜(细胞膜的结构在超高压下发生变化)转移到细胞外的提取液中，达到提取有效成分的目的方法。具有提取时间短、溶剂消耗少、提取效率高和能耗低等优点。陈健 [10] 在红景天苷的超高压提取及其药理活性的初步研究中，采用星点设计–效应面积法，优化超高压提取红景天中红景天苷的最佳提取工艺条件为：乙醇浓度77.3%、液固比为29.5、提取时间为2 min，提取压力为255.5 MPa，此时红景天中红景天苷提取率为9.29 mg/g。要高于回流法、超声法和微波法，且提取时间明显短于回流提取法和超声提取法。

2.7. 酶解法

酶解法就是利用活性酶来水解特定的某种物质，破坏植物细胞壁，有利于细胞壁内的有效成分溶出与释放。许玲玲等 [11] 在酶解法提取女贞子中红景天苷的工艺研究中，实验结果发现，优化后的酶解提取工艺中红景天苷提取率为0.9%。与其他方法相比，酶解法提取红景天苷提取率高，操作简单，有利于大规模生产。

董彦莉等 [12] 在纤维素酶酶解法提取红景天苷的效果研究中，通过单因素和正交试验证明，纤维素酶酶解法的最佳提取条件是以pH = 5.4的溶液为溶剂、纤维素酶添加比例2%、提取温度50℃、提取时间为110 min。优点是条件温和，对环境无污染。但流程结束后酶如何回收和再利用暂时无法进行有效解决，从而增加了提取成本。

2.8. 闪式提取法

闪式提取法是一种用于植物软、硬组织破碎的新型提取技术。其依靠高速机械剪切力和超动分子渗滤技术，在室温和溶剂存在下在数秒内把植物的根、茎及果实等物料破碎至细微颗粒，并使有效成分迅速达到组织内外平衡，通过过滤然后达到提取目的。范桂强等 [13] 在闪式提取红景天苷工艺优化研究中，根据结果分析得出闪式提取红景天苷的最佳提取工艺参数，即料液比例1:20，提取电压140 V，提取时间40 s，提取次数2次(40 s/次)。红景天苷提取率为(3.83 ± 0.12)%；试验对比其他方法得出，闪式提取较普通提取提高165.37%，较超声提取提高58.26%。闪式提取法可促使提取溶剂和组织细胞内的活性成分充分接触，快速溶解有效成分，具有快速、简单、高效的特点。此方法可进一步应用于红景天苷的扩试生产。

3. 红景天苷的含量测定

3.1. HPLC法

杨晓艳等 [14] 在对红景天苷含量测定研究中，建立HPLC法来测定红景天根皮中红景天苷的含量。采用Thermo-C₁₈ (4.6 mm * 200 mm, 5 μm)为色谱柱，V(甲醇):V(水) = 15:85为流动相，流速1.0 mL/min，检测波长275 nm，柱温20℃。研究结果最终测定红景天根皮中红景天苷的含量为0.91%。采用高效液相色谱法测定红景天根中红景天苷的含量优点是简便、快速、准确，为红景天苷的测定技术和合理应用进一步提供了理论支持。

3.2. RP-HPLC法

秦红霖等 [15] 测定女贞子提取物中红景天苷的含量中，建立RP-HPLC法，采用Kromasil C₁₈分析柱，甲醇–水(10:90)为流动相，检测波长为278 nm，柱温为室温下。研究结果显示，红景天苷在2.88~14.40 μg的范围内线性关系良好，此法平均回收率为100.67%。RSD = 1.42% (n = 6)。该方法也快速、准确，样品处理简便易行，重复性好。

3.3. HPLC-荧光检测法

薛科社等 [16] 使用HPLC-荧光检测法测定红景天苷的含量中，采用Eclipse XDB-C₈柱(4 mm * 150 mm, 5 μm)，流动相为水–甲醇(85:15)，流速为1.0 mL/min，柱温为25℃，荧光检测波长λ_gx = 220 nm，λ_EM = 315 nm。结果显示，该方法的线性范围为1.00~500 ng (r = 0.9999)。平均加样回收率为99.2%，RSD为1.4% (n = 5)。最低检测限为1.5 pg。该方法稳定、快速、灵敏度极高。

3.4. 紫外分光光度法

崔瑞芳、胡文祥等 [17] 采用的是紫外分光光度法来测定抗辐康中的红景天苷的含量，经光谱扫描测得红景天苷的最大吸收波长为290 nm处，其线性范围在20~60 μg/mL，相关系数为0.9999，平均回收率为95.68%。紫外可见分光光度法仪器设备和操作都比较简单，分析速度快，且灵敏度高，选择性好，精密度和准确度也比较高。

4. 红景天苷的药理作用

4.1. 抗疲劳作用

疲劳是一种生理现象，对于一般人而言可导致心情低落、身体感到疲累，也会影响做事效率。若没有及时得到缓解，机体可能会出现内分泌紊乱，长年累月会导致“过劳”，甚至形成“慢性疲劳综合征”，进而影响生活质量。对于运动员、飞行员和部队等特殊人群，疲劳的恢复显得极其重要，近年来红景天苷的抗疲劳作用也成为国内外的研究热点。马莉 [18] 在红景天苷抗疲劳作用及其机制的实验研究中，详细通过实验数据对抗疲劳作用和机制作出了解释。通过小鼠分组后进行力竭游泳实验对比结果得出，红景天苷可能是通过影响PGc-1a、PPARa、mtTFA等蛋白的表达来提高肌细胞的氧化代谢能力和增强肌肉耐疲劳能力。红景天苷抗疲劳的机制可能是与抗氧化、改善机体物质代谢及提高机体有氧代谢能力有关，但具体机制尚需进一步深入研究。

4.2. 抗癌作用

研究表明，中国的癌症发病率占全球癌症的22%，而死亡率占全球癌症的27% [19]。传统的化疗药物具有很多严重的副作用，近年来寻找有效、低毒的抗肿瘤药物已成为临床用药研究的重要领域。红景天苷是红景天的主要有效成分，它具有有效改善血液循环、强身健体的作用。后经试验证明，红景天苷也具有治疗肿瘤的作用 [20] [21] [22]。目前随着生物医学技术的进步，人们发现红景天苷确实在肿瘤治疗中发挥着多重积极作用。红景天苷的作用机制包括阻断癌细胞周期、诱导癌细胞凋亡、诱导癌细胞分化、诱导癌细胞自噬以及通过多种信号通路调节癌细胞的发展 [23]。张雪伟等 [24] 在红景天苷通过TLR₄调控DC提高T细胞对肺癌3LL细胞的杀伤力研究中得出，红景天苷可以通过调控TLR₄诱导树突状细胞(DC)成熟，从而提高T细胞的杀伤能力，进一步增强肿瘤治疗的效果。

4.3. 保护心血管

心血管疾病严重危害着人类健康和生命，其病死率、死亡率和复发率都保持较高的水平。据2021年7月发布的《中国心血管健康与疾病报告》显示，2018年我国心血管疾病患病人数3.3亿，死亡率居首位。目前我国人口老龄化越来越重，其患病率和死亡率也在逐年上升，因此如何有效治疗心血管疾病也是临床中急需解决的问题。而通过研究证实 [25]，红景天苷在心血管系统疾病中的药理作用方面有：1) 抑制心肌纤维化水平，2) 抑制心肌细胞凋亡，3) 抑制炎症反应，4) 抗氧化应激，5) 抑制肾素–血管紧张素–醛固酮系统，6) 降低毒性。杨立霞 [26] 采用建立低压低氧诱导的心肌损伤的大鼠模型，得出红景天苷通过PI₃K/Akt/HIF-1α的途径可以改善大鼠的缺氧状况，减轻炎症反应，对心脏起到保护作用，表明红景天苷确实对心血管疾病有一定的治疗效果。

4.4. 抗氧化及抗炎作用

人体因为与外界的持续接触，包括呼吸(氧化反应)、外界污染、放射线照射等因素不断的在人体体内产生自由基，导致蛋白质、脂肪酸、核酸等生物大分子氧化。科学研究表明，癌症、衰老或其它疾病大都与过量自由基的产生有关联。人体内自由基浓度过高会引起氧化应激，从而破坏体内氧化还原平衡，引起各种慢性疾病。研究发现红景天苷的抗氧化作用对肝损伤、脑和心肌缺血再灌注、糖尿病带来的并发症等多种疾病都有一定治疗作用 [27]。

炎症(Inflammation)是机体对组织损伤和感染等有害刺激的一种重要防御机制，表现为红、肿、热、痛和功能障碍。炎症，可以分为感染性炎症和非感染性炎症。通常情况下，炎症是有益的，然而，过度的炎症反应反而会引起人体多种功能紊乱。由于炎症反应往往在疾病的进展过程中起着重要的作用，直接影响着疾病的损害程度和预后，所以抗炎治疗是在治疗进程中关键步骤。目前已证实红景天苷的抗炎活性可用于多种疾病的治疗，如关节炎、肠炎、中枢神经系统炎症等 [28] [29] [30]。

Shan Shan Qi等 [31] 用链脲佐菌素(STZ)建立了糖尿病肾病(DN)大鼠模型。用红景天苷(10和20 mg kg⁻¹ d⁻¹)口服给药八周，实验结果表明，补充红景天苷八周剂量依赖性地降低了DN大鼠的血糖、血清胰岛素、血清肌酐、血尿素氮(BUN)和尿白蛋白，修复了肾组织的病理变化、肾硬化和纤维化。DN大鼠肾脏功能得到改善，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)等氧化防御系统相关酶的活性也得到提高。此外，DN大鼠血清中的炎性细胞因子(包括肿瘤坏死因子-α、单核细胞趋化蛋白-1、白细胞介素-1β和白细胞介素-6)明显降低。免疫组化结果显示，红景天苷处理组肾脏中转化生长因子-β₁ (TGFβ₁)、磷酸化Smad₂ (p-Smad₂)和磷酸化Smad₃ (p-Smad₃)等纤维化相关蛋白的表达水平也显著降低。研究发现，每天进食红景天苷可以减轻大鼠的糖尿病肾病的症状，其主要机制是抗炎、抗氧化应激和抑制TGF-β₁/Smad_2/3通路。

4.5. 调节免疫系统

免疫调节是指机体识别和排除抗原性异物，维持自身生理动态平衡与相对稳定的生理功能。免疫调节是依靠免疫系统(Immune system)来实现的，如果免疫调节功能异常，对自身成分产生强烈的免疫攻击，造成细胞破坏，功能丧失，就会发生自身免疫病。如果对外界病原微生物感染不能产生适度的反应(反应过低可造严重感染，反应过强则发生过敏反应)，也可造成对机体的有害作用。因此，免疫调节机制不仅决定免疫应答的发生，而且也决定了反应的强弱。调节功能是作用于免疫应答过程中的多个环节，这一调节作用是精细且复杂的，也是必不可少的。林文宏等 [32] 经鼻腔接种甲型流感病毒株制备流感病毒感染动物模型，并随机分为模型组和红景天苷高、低剂量组还有生理盐水对照组。通过实验结论得出，红景天苷对流感病毒感染小鼠的肺部炎症有一定的改善效果并降低血清与肺组织中炎症相关因子释放，可能与其增强病毒感染引起的免疫功能降低有关。本次研究中，低剂量组以及高剂量组与模型组相比，CD₄+和CD₄+/CD₈+水平均提高了，提示红景天苷对病毒感染引起的免疫抑制有较好的改善作用，从而推断红景天苷增强机体免疫也是其发挥抗病毒的可能途径之一。

5. 结语

综上，本文从红景天苷的提取方法、含量测定及多种药理作用这几个方面进行了详细阐述。随着制药设备不断发展，采用超声提取、微波提取、闪式提取和超高压提取等方法提取红景天苷也逐渐得到普及，不同的提取方法存在优缺点，应继续加强更为先进、高效的多技术联合方式的研究，来达到杂质少、提取效率高、提取时间短、稳定性好、溶剂消耗少等的期望目的。除此之外，随着医学检验技术不断进步，之后含量测定也不仅局限于一种方法，而是可以多种技术耦合起来进行改善，从而使红景天苷含量的测定更加简单、准确、快速。最后，红景天苷具有多种药理活性作用，但是关于红景天苷制剂以及红景天苷与其它药物联合用药的研究较少，针对红景天苷的临床应用研究还是比较局限。但随着细胞技术和分子生物学技术的不断发展，红景天苷作用机制将进一步被探究，同时新的药理作用也会不断被发掘出来，红景天苷在各个领域的开发和利用也会更加广泛。

NOTES

^*通讯作者。