提要: 黄芪是甘肃的道地药材之一，应用十分广泛，为临床常用中药。黄芪甲苷是黄芪的主要活性成分之一，具有保护心脏、抗氧化、抗炎，抗肿瘤、抗细胞凋亡及调节血糖等药理作用。不同的提取、分离、纯化方法会对黄芪甲苷的含量和纯度产生不同程度的影响，进而影响药理作用的发挥。通过查阅和梳理国内外相关文献，对黄芪甲苷的提取、分离、纯化以及药理作用进行了综述，可为黄芪甲苷的研究提供参考。
黄芪首载于《神农本草经》。《中国药典》收载其来源为豆科植物蒙古黄芪 Astragalus mem-branaceus ( Fisch． ) Bge． var． mongholicus ( Bge． )Hsiao 或膜荚黄芪 A． membranaceus(Fisch． )Bge．的干燥根，味甘，微温，归脾、肺经，具有补气升阳，固表止汗，利水消肿等作用。黄芪中含有多种化学成分，包括多糖、皂苷类、黄酮类及氨基酸、微量元素、甾醇类物质等。黄芪甲苷(又称黄芪皂苷Ⅳ)为羊毛酯醇形的四环三萜皂苷，是黄芪的主要活性成分之一，具有调节血糖、抗纤维化、抗氧化应激、抗肿瘤等药理作用 。现对黄芪甲苷的提取、分离、纯化方法以及调节血糖、抗肿瘤、抗细胞凋亡等药理作用进行归纳，以期为黄芪甲苷的深入研究提供支持。
1 提取、分离、纯化方法与药理作用
1. 1 黄芪甲苷的提取方法
1. 1. 1 溶剂提取法
溶剂提取法是提取黄芪甲苷较为传统的方法，常用的有煎煮法、浸渍法、回流提取法等。采用 HPLC 法测定黄芪颗粒中黄芪甲苷的含量，考察了提取溶剂、提取溶剂的体积、提取方式、处理时间等因素对其含量的影响，最终确定最佳条件为提取溶剂为甲醇、体积为 100mL、超声 30 min、回流提取 2 h 。采用醇提法，通过 Ｒ 语言与正交试验分析优化黄芪甲苷的提取工艺，考察乙醇浓度、液料比、提取时间及提取次数对黄芪甲苷提取量的影响。正交分析法优化的提取工艺为乙醇浓度 85%，液料比 12∶1 提取(3 h ×2);Ｒ 语言得到的优化提取工艺为乙醇浓度 75%，液料比 12∶1 提取(3 h × 3)，两条件下每 3 g 黄芪中黄芪甲苷提取量分别为 73． 935、74． 057 mg 。
1. 1. 2 加速溶剂萃取法
加速溶剂萃取法(ASE)是在较高的温度和压力下用有机溶剂萃取固体或半固体的自动化方法，该方法具有机溶剂用量少、快速、基质影响小、回收率高和重复性好等特点。采用 ASE 法提取黄芪破壁饮片中的黄芪甲苷，考察不同提取溶剂、提取温度、提取时间和循环次数对提取效果的影响。结果在温度设为 100 ℃，以水饱和正丁醇为溶剂，静态萃取10 min，循环 3 次的最佳条件下，黄芪甲苷的平均得率为 0． 129%，比经索氏提取后的黄芪甲苷的
平均得率(0． 09%)高。以甲醇为溶剂，用 ASE法提取黄芪药材中的黄芪甲苷，结果在最佳条件(120 ℃静态萃取 5 min，萃取 2 次)时，黄芪甲苷的平均得率为 0． 121% 。
1. 1. 3 超临界 CO 2 流体萃取法
超临界流体萃取技术是指在不改变化学组成的条件下，利用压力和温度的改变对超临界流体溶解能力的影响，而进行高效提取的方法。用超临界 CO 2 萃取法提取黄芪中黄芪甲苷，采用正交试验考察萃取的温度、压力、时间以及萃取剂流速对黄芪甲苷得率的影响。结果在 45 ℃、45 MPa、萃取剂流速为20 L·h－1 的条件下，萃取 2 h，黄芪甲苷的平均得率为 0． 24%，为最佳提取条件，与传统的水提醇沉法、回流法比较，提取率更高。
1. 1. 4 超声提取法
超声提取法是利用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速胞内有效物质的释放、扩散和溶解，显著提高提取效率的提取方法。为了测定清流颗粒中的黄芪甲苷的含量，通过采用超声法提取样品中的黄芪甲苷，考察水、不同梯度浓度的乙醇以及超声时间对黄芪甲苷含量的影响。结果最佳条件为50% 乙醇作提取溶剂，超声 30 min 。采用超声提取法提取黄芪甲苷，并优化工艺条件，结果当料液比为1∶60，乙醇浓度 65%，超声功率 102 W 时，黄芪甲苷的平均得率为 5． 350% 。4 种提取方法的比较见表 1。
表 1 黄芪甲苷提取方法的比较
提取方法 条件 影响提取效率的因素 优点
溶剂提取法 相似相溶 溶剂种类、时间、温度、粒度 简便易行、适用于
大部分有效成分的
提取
加速溶剂萃取法 较高温度（50）50 ～200 ℃)和 粒度、提取溶剂、提取温度、 溶剂用量少、快速、
压力(10． 3 ～20． 6 MPa) 时间 基质影响小、回收
率高等
超临界CO2萃取法 高于 CO 2 的临界温度和
粒度、CO 2 流量、夹带剂、萃 效率高、操作周 临界压力 取温度及压力 期短、 渗透力强、
节约能耗等
超声提取法 适当的超声功率 超声频率、声作用时间、溶剂 效率高、提取温 种类及浓度
度低、 适应性广、
操作简便等
1. 2 黄芪甲苷的分离与纯化方法
考察了 5 种不同大孔树脂(D101、AB － 8、HPD300、HPD600、DM130)对黄芪中黄芪甲苷的分离、纯化能力，结果 HPD300 树脂的纯化效果最好，最佳条件为:上柱生药量 － 树脂量(2∶1)吸附，用 4BV 70% 乙醇洗脱，黄芪甲苷的纯度为33. 8% 。采用薄层扫描法测定产妇安煎膏剂中黄芪甲苷的含量，将提取物通过 Dl0l 大孔树脂，先后分别用水、30%乙醇以及 75% 乙醇洗脱，结果在测定前采用 D101 型大孔树脂分离样品中的黄芪甲苷，有利于对黄芪甲苷含量的测定 。
1. 3 黄芪甲苷的药理作用
1. 3. 1 抗炎作用
炎症是临床常见的一个病理过程，可发生在机体各部位的组织和器官。急性炎症平时具有红、肿、热、痛等变化，同随时常伴有发热、白细胞增多等全身反应。这些变化的产生实质上是机体与致炎因子进行抗争的反映。黄芪甲苷可以改善多种炎症引起的损伤，有研究发现:黄芪甲苷可能通过 TLＲ4/NF － κB 信号通路抑制炎症来改善先兆子痫(PE)样症状。有研究报道黄芪甲苷不仅能提高小鼠血清和肺组织中超氧化物歧化酶(SOD)的水平，还能降低血清和肺中的细胞因子和丙二醛(MDA)的水平，改善香烟烟雾诱发的慢性阻塞性肺疾病 。黄芪甲苷可以抑制组胺刺激的鼻上皮细胞中 IL － 6、IL －8、MCP － 1、IL － 1β 和 MUC5AC 的分泌和表达，以及抑制组胺诱发的炎症相关基因的上调。此外黄芪甲苷通过调节人支气管上皮细胞的 NF － jB、MAPK 和 HO － 1/Nrf2 信号通路具有抗炎的作用。黄芪甲苷还可以通过调节STAT 信号通路，有效抑制促炎性巨噬细胞和促进促溶解性巨噬细胞改善实验性结肠炎 。1. 3. 2 抗氧化作用 氧化应激是由自由基在体内产生的一种负面作用，并被认为是导致衰老和疾病的一个重要因素，其在肺纤维化、癫痫等多种疾病中均扮演重要角色。在幼鼠糖尿病酮症酸中毒模型中，给幼鼠 ig 黄芪甲苷，可增强胰腺组织的抗氧化能力并改善胰腺组织的损伤，激活JNK/Nrf2 信号通路是黄芪甲苷发挥作用的机制。有研究报道黄芪甲苷可通过激活 Nrf2 －Keap1 － p62 反馈回路来保护人类滋养细胞免受H 2 O 2 诱导的氧化应激 。黄芪甲苷可激活Nrf2 － AＲE 通路，提高 Nrf2 转录活性，抑制 NF －κB 转录活性，减轻氧化应激损伤。另外，黄芪甲苷可能靶向 Nrf2 以减轻铅引发的氧化应激和随后的认知障碍 。黄芪甲苷治疗还可改善内皮功能障碍的糖尿病患者的氧化应激 。
1. 3. 3 抗肿瘤作用
恶性肿瘤一直以来威胁着人类的健康，如何有效治疗恶性肿瘤是人类目前面临的一个难题，中药在抗肿瘤方面具有重要的作用。黄芪甲苷一方面可以抑制肿瘤增殖、侵袭、促进肿瘤细胞凋亡，另一方面在多药耐药及调节免疫抗瘤方面也具有显著效果。对于肝癌，研究发现:黄芪甲苷诱导 miＲ150 － 5p 的上调，可抑制 β － catenin 抑制肝细胞癌(HCC)的进展。在研究黄芪甲苷对结直肠癌(CＲC)的治疗作用时发现:黄芪甲苷通过促进 M2 巨噬细胞向 M1 表型极化，从而发挥体外和体内的抗肿瘤作用。有学者在研究黄芪甲苷在非小细胞肺癌细胞顺铂化疗耐药中的作用时发现:黄芪甲苷联合顺铂可通过抑制内质网应激和自噬使非小细胞肺癌(NSCLC)细胞对顺铂敏感，增强顺铂的抗肿瘤作用。对于胃癌，有报道黄芪甲苷通过miＲ －195 －5p 调控的 PD － L1 对胃癌(GC)具有潜在治疗作用。此外黄 芪 甲 苷 通 过 上 调TＲHDE 反义 ＲNA1(TＲHDE － AS1)的表达来抑制乳腺癌细胞的增殖和转移，首次证明 TＲHDE －AS1 参与了乳腺癌的进展 。
1. 3. 4 调节血糖作用
糖尿病是由于胰岛素作用缺陷或者胰岛素分泌不足，或者两者皆有而造成的高血糖的代谢综合症。曾用雌性小鼠妊娠期糖尿病(GDM)模型研究发现:黄芪甲苷能下调GDM 小鼠模型炎症基因 IL －6、TNF － α 的表达，降低 GDM 模型小鼠的血糖和胰岛素水平，其作用是通过抑制 NLＲP3 炎症小体实现的。另外黄芪甲苷还可通过调节 cAMP 积累和肝糖异生，对 GDM 模型小鼠具有有效的治疗作用 。黄芪甲苷可显着逆转 2 型糖尿(T2DM) 小鼠的血脂、葡萄糖、胰岛素抵抗及氧化应激水平的异常，还正向调节 T2DM 小鼠肠道菌群的丰度和多样性，增加丁酸水平，其机制是通过调节肠道菌群和 AMPK/SIＲT1、PI3K/AKT 通 路 发 挥 降 糖 作用。黄芪甲苷能升高肝组织 SOD、谷胱甘肽(GSH － Px)、过氧化氢酶(CAT) 的水平，降低
MDA 的水平，降低糖尿病大鼠的血糖并调节血脂。
1. 3. 5 心脏保护作用
黄芪甲苷不仅对心肌有保护作用，而且对心肌肥厚、心力衰竭等都有一定的作用。在慢性心力衰竭(CHF)大鼠腹主动脉缩窄(AAC)模型中，黄芪甲苷通过激活 Nrf2/HO －1 通路部分改善心功能，抑制心肌肥厚。有报道黄芪甲苷可减轻慢性间歇性缺氧(CIH)大鼠心功能障碍及组织学损害，降低了 CIH 大鼠TUNEL 阳性细胞和凋亡活化蛋白的数量，其作用机制是通过调节 Ca 2 + 稳态抑制细胞凋亡，最终防止 CIH 诱导的心肌损伤 。在研究黄芪甲苷与转录因子 GATA － 4 相互作用以保护心肌细胞H9c2 免受缺氧/复氧(H/Ｒ)应激时发现:黄芪甲苷治疗可刺激 GATA － 4 的过表达，进一步增强GATA －4 的心肌保护作用 。在结扎 Sprague －Dawley 大鼠左冠状动脉建立心衰模型中，与模型组比较，黄芪甲苷干预可以减少左心室梗死面积，提高心力衰竭大鼠的存活率，显著增加 Nrf2和 HO －1 的蛋白表达。此外，黄芪甲苷可通过抑制心力衰竭(HF) 诱导的小泛素样修饰(SUMO)特异性蛋白酶 1 过表达，降低心肌细胞的氧化应激，减少线粒体损伤，抑制心室重构，最终改善心功能 。
1. 3. 6 抗纤维化作用
纤维化可发生于多种器官，主要病理改变为器官组织内纤维结缔组织增多，实质细胞减少，持续进展可致器官结构破坏和功能减退，乃至衰竭。黄芪甲苷可能通过降低I 型胶原、纤维连接蛋白和 α － 平滑肌肌动蛋白的表达，降低炎症反应和氧化应激，从而预防矽肺诱导的纤维化，而这些作用可能是通过抑制TGF － β1/Smad 信号通路的激活而介导的。人参皂苷 Ｒg1 和黄芪甲苷联合应用可能通过降低氧化应激和抑制 TGF － β1/Smads 信号级联而对糖尿病肾病有潜在的保护作用 。此外，黄芪甲苷还可通过 miＲ －192 信号通路抑制系膜过度增殖和肾纤维化。黄芪甲苷通过靶向 miＲ －135a － TＲPM7 － TGF － β/Smads 通路抑制心肌纤维化。黄芪甲苷与阿魏酸联合治疗胆管结扎大鼠，对肝纤维化有协同缓解作用，其作用是通过抑制 TGF － β 通路和激活 Nrf2 通路，协同诱导肝星状细胞失活实现的 。
1. 3. 7 其他药理作用
黄芪甲苷除了上述提到的药理作用外，还有许多其他作用。黄芪甲苷能明显增强环磷酰胺所致免疫抑制小鼠的 NK 细胞活性，提高血清 IL －2、IFN － γ 水平，增强机体的免疫功能。摘除大鼠双侧卵巢建立绝经后大鼠骨质疏松动物模型，然后用黄芪甲苷干预，结果表明，黄芪甲苷能够有效缓解氧化应激介导的去卵巢大鼠的骨质疏松。黄芪甲苷可通过激活 SUMO 途径增加 PCNA、Ｒas、HIF － 1α、PPAＲγ和 VEGFＲ2 蛋白的表达，促进体外和体内血管生成和伤口愈合。此外，黄芪甲苷还具有抗病毒、减弱哮喘综合征等作用。
2 小结与展望
黄芪为临床常用中药，有较高的药用价值。黄芪甲苷是黄芪的主要活性成分之一，其主要提取方法有溶剂提取法、加速溶剂萃取法、超声提取法等，不同的提取方法提取的黄芪甲苷的得率和纯度也会不同。同样的，不同的分离纯化方法也会影响黄芪甲苷的得率和纯度。用 HPD300 型大孔 树 脂 分 离 纯 化 黄 芪 甲 苷，其 洗 脱 率 达86. 5%，纯度为 33． 8%，另有用 HPD100 型大孔树脂分离纯化黄芪甲苷，黄芪甲苷的洗脱率和纯度分别为 93． 1%、12． 66% 。将现代先进的科学技术运用到黄芪甲苷的提取与分离纯化，提高黄芪甲苷的得率和纯度，是未来研究的一个方向。黄芪甲苷具有抗炎、抗氧化、抗细胞凋亡、调节血糖、抗肿瘤、保护心脏、抗纤维化等多种药理作用，但黄芪甲苷在许多疾病中发挥作用的机制尚未阐明，有待于进一步研究，且许多研究还停留在动物研究上，没有临床数据的支持。尽管目前多数研究表明:黄芪甲苷是一种安全的活性成分，但还是有一些研究发现黄芪甲苷存在一定的细胞毒性，黄芪甲苷浓度大于 30 μmol·L－1 时，能抑制小鼠成纤维细胞 L929 的增殖、迁移并诱导其凋亡。目前对黄芪甲苷的大多数研究主要集中在药理作用上，对黄芪甲苷的毒理作用以及其在体内吸收、代谢、分布、排泄过程等的研究相对较少，所以，这些方面的研究有待完善。根据目前的研究推测，黄芪甲苷在新药研究和开发领域具有广阔的前景，另外，还可以从黄芪甲苷与其他中药或化学药物的有效成分结合方面进行研究，实现优势互补。
黄芪甲苷小组