中药桔梗的化学成分和药理活性研究进展※

● 谢雄雄 张 迟 曾金祥▲ 张晨辉 毛 竹 何军伟 王洪玲 钟国跃 张寿文 韩风雨

桔梗为桔梗科桔梗属多年生单种属本草，分布在中国东北、华北、华东、中南、西南，见于2000米以下山坡的草地、灌木丛中，少生于林下，全国各地药圃多见栽培[1]。桔梗始载于《神农本草经》，药用历史悠久，药用部位为根，用于治疗咳嗽痰多，咽喉肿痛，肺痈吐脓，胸满胁痛，痢疾腹痛，小便癃闭[2]。在《中国药典》2015版中，对于中药桔梗的含量测定，只规定桔梗皂苷D(C57H92O28)含量不得少于0.10%[3]。

现代研究表明，桔梗具有祛痰、镇咳、抗炎、抗肿瘤、提高人体免疫力等广泛的药理活性，其含有的化学成分为三帖皂苷类、黄铜类、酚酸类等多种成分。本文通过对中药桔梗的化学成分和药理活性进行系统的文献总结和分析，以期为该药材的合理用药及综合开发提供科学依据。

1 化学成分

迄今为止，从中药桔梗中得到多种化学物质，主要包括三萜皂苷类、黄酮类、酚酸类等。

1.1三萜皂苷类化合物五环三萜类成分在中草药中较为常见，中药桔梗的化学成分主要以齐墩果酸型并含有双糖链为母核。三萜皂苷主要在C-3、C-28糖链中的葡萄糖有D-葡萄糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖、D-木糖和D-芹糖以及其衍生物。三萜皂苷类化合物是中药桔梗最早分离和报道的一类成分[4]。至今，据文献报道从中药桔梗中分离鉴定出77个三萜皂苷化合物，参照付文卫、刘群等[5，6]报道，根据它们的苷元类型分为桔梗皂苷型、远志皂苷型、桔梗二酸型、桔梗皂苷内酯型、其他非典型三萜皂苷。

1.1.1 桔梗皂苷型化合物 桔梗皂苷型化合物，结构特征除以齐墩果酸为母核的双糖链外，在C-4连接的2个羟甲基，在核磁共振碳谱中，其母核具有5个甲基信号、1个羰基信号。至今，文献报导已分离得到桔梗皂苷型化合物27个，其结构见图1，化合物见表1。

图1 桔梗皂苷型结构

表1 桔梗皂苷型化合物

注：S1-Glc6-Glc6-Glc；S2.-Ara2-Rha；S3.-Ara2-Rha4-Xyl；S4.-Ara2-Rha4-Xyl3-Api；S5.-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl；S6.-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl；S7-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl3-Api；S8-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl3-Api

1.1.2 远志皂苷型化合物 远志皂苷型化合物，结构特征除以齐墩果酸为母核的双糖链外，在C-4连接的1个羟甲基、一个甲基，在核磁共振碳谱中，其母核具有6个甲基信号、1个羰基信号。至今，文献报导已分离得到远志皂苷型17个，其结构见图2，化合物见表2。

图2 远志皂苷型结构

表2 远志皂苷型成分

注：S1-Glc6-Glc6-Glc；S2.-Ara2-Rha；S3.-Ara2-Rha4-Xyl；S4.-Ara2-Rha4-Xyl3-Api；S5.-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl；S6.-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl；S7-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl3-Api；S8-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl3-Api

1.1.3 桔梗二酸型化合物 桔梗二酸型化合物，结构特征除以齐墩果酸为母核的双糖链外，在C-4连接的1个羟甲基、1个羧基，在核磁共振碳谱中，其母核具有5个甲基信号、2个羰基信号。至今，文献报导已分离得到桔梗二酸型化合物12个，其结构见图3，化合物见表3。

图3 桔梗二酸型结构

表3 桔梗二酸型化合物

注：S1-Glc6-Glc6-Glc；S2.-Ara2-Rha；S3.-Ara2-Rha4-Xyl；S4.-Ara2-Rha4-Xyl3-Api；S5.-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl；S6.-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl；S7-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl3-Api；S8-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl3-Api

1.1.4 桔梗皂苷内酯型化合物 桔梗皂苷内酯型化合物，结构特征除以齐墩果酸为母核的双糖链外，在C-4连接的1个羟甲基并和C-3形成内酯，在核磁共振碳谱中，其母核具有5个甲基信号、2个羰基信号。至今，文献报导已分离得到桔梗皂苷内酯类化合物9个，其结构见图4，化合物见表4。

图4 桔梗皂苷内酯型结构

表4 桔梗皂苷内酯型化合物

注：S1-Glc6-Glc6-Glc；S2.-Ara2-Rha；S3.-Ara2-Rha4-Xyl；S4.-Ara2-Rha4-Xyl3-Api；S5.-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl；S6.-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl；S7-Ara2-Rha(2-OAc)4-Xyl3-Api；S8-Ara2-Rha(3-OAc)4-Xyl3-Api

1.1.5 其他非典型三萜化合物 除上述桔梗皂苷型、远志型、二酸性及内酯型四种类型的皂苷化合物外，文献报道还分离得到其它类型的化合物，因数目较少，难以归结于以上四个类型，故本文将其归类于其它非典型的化合物，其计10个。其结构式与化合物见表5。

表5 桔梗的其他非典型三萜化合物

续表5

1.2黄酮类化合物T Goto等[29]从桔梗花中分离得到Platyconin飞燕草素二咖啡酰芦丁醇糖苷(78)、Delphinidin 3-rutinnoside-7-glucoside(79)；Akira等[30]从桔梗种子中分离得到2个黄酮类化合物(80、81)和3个二氢黄酮化合物(82～83)；Irena Mazol[31]等从桔梗地上部分提取物，经MGD-TLC、HPLC鉴定出1个黄酮类化合物(84)和2个异黄酮(85、86)。据研究，黄酮类化合物具有抗炎、抗菌、抗肿瘤、等多种生物活性。见表6。

表6 桔梗的黄酮类化合物

1.3酚酸类化合物Ji-Young Lee等[32]从桔梗根石油醚提取部位，在石油醚：乙醚(8：2)馏分中，分离得到油酸松柏酯(87)、棕榈酸松柏酯(88)，药理实验显示他们自由基清除能力高于抗氧化剂丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)。Mazol I等[31]在桔梗地上部位，经HPLC鉴定出绿原酸、阿魏酸、咖啡酸等12种游离、分子和结合成苷的酚酸类成分。见图5。

87coniferyl alcohol esters of oleic acids

1.4其他类从中药桔梗中分离得到的化合物除三萜皂苷类、黄酮类和酚酸类，还有甾醇类和聚炔类。桔梗含有α-菠菜甾醇、β-谷甾醇等甾醇类化合物， Tada等[30]桔梗杆菌诱导的毛状根中，检测出3种Lobetyol、Lobetyolin 、Lobetyolinin等聚炔类化合物。

2 药理活性

桔梗具有祛痰、镇咳、抗炎、抗肿瘤、提高人体免疫力等广泛的药理活性。

2.1镇咳祛痰桔梗具有优异的镇咳祛痰活性，据统计，仅中国药典就收载了65种含桔梗的镇咳祛痰复方。现代研究表明，不同产地桔梗水提液对由浓氨水引起的咳嗽次数均具有较好的抑制作用并可明显增加小鼠气管的酚红排泄量[33]。桔梗根、茎、花、果、叶的95%乙醇提取液具有非常显着的祛痰药理活性[34]。桔梗70%乙醇提取物经D-101纯化，正丁醇萃取得到的总皂苷以及黑曲霉转化的总次皂苷，在高、中剂量组均具有显着的祛痰活性[35]。

在《中国药典》2005版中，规定桔梗总皂苷的含量不得少于6%；在《中国药典》2015版中，规定桔梗皂苷D(C57H92O28)含量不得少于0.10%。但已有研究表明，桔梗镇咳祛痰活性既与桔梗皂苷D的含量高低不存在明显关联性，也与桔梗总皂苷的含量不存在明显关联性，提示其活性的强弱有复杂的决定关系，因此，有必要进一步研究，阐明镇咳祛痰活性与成分的内存关联性[33，36，37]。

2.2抗炎桔梗皂苷D通过激活LXR02±，抑制脂多糖诱导原代牛乳腺上皮细胞中TNF- 02±、IL-10205和IL-6的表达产生抗炎作用[38]。桔梗药材总皂苷，在体外肥大细胞抗过敏实验、皮试中，具有明显抑制-己糖胺酶和组胺的释放功能，有开发成抗过敏药的潜力[39]。桔梗皂苷D、桔梗皂苷D3通过剂量依赖方式，抑制NO的产生(IC50=15、50μM)、增加TNF-α的分泌、抑制TNF-α mRNA表达[40]。桔梗饮片75%乙醇提取物经AB-8纯化的桔梗50%乙醇洗脱部位，通过抗肺炎支原体，肺炎大鼠模型实验，阿奇霉素和桔梗有效部位高、中剂量组具有明显下调TGF-1mRNA表达水平的作用[41]。桔梗水提物在H9C2心肌细胞中筛选中具有显着抑制AngⅡ诱导的IGF-IIR信号通路的作用，以防止心肌细胞凋亡[42]。

2.3抗肿瘤桔梗皂苷D通过抑制NF-κB通路对口腔鳞癌细胞生长和侵袭具有明显的浓度依赖抑制活性，诱导细胞凋亡[43]。桔梗中桔梗皂苷D(platycodin D)、桔梗皂苷D2(platycodin D2)、去芹糖桔梗皂苷D(deapioplatycodinD)表现出对癌细胞系A549(肺癌)、SK-OV-3(卵巢癌)、SK-MEL-2(黑素瘤)、XF-498(神经癌)和HCT-15(结肠癌)具有明显的抑制增殖作用[18]。桔梗中桔梗皂苷D(platycodin D)、桔梗皂苷D3(platycodin D3)、远志皂苷D(polygalin D)具有良好的体外抗肿瘤活性，与其化学结构具有明显的构效关系，有可能成为抗肿瘤药物的植物先导化合物来源[44]。

2.4其他活性桔梗皂苷明显降低OVX小鼠骨质的流失，提高碱性磷酸酶、钙和磷的血浆水平，抑制骨小梁微结构的恶化，具有显着的成骨作用[45]。桔梗70%乙醇提取物，正丁醇萃取部位经D-101纯化，硅胶柱层析的氯仿：甲醇(1∶1)部位，可调节辅助性T细胞(TH)的水平，增强免疫力[46]。桔梗总皂苷具降血脂的作用[47]，不同剂量的桔梗总皂苷对大鼠高血脂的降低作用差异较为显着：大剂量(200mg/kg·d)可以显着性地降低高脂血症大鼠的TC、LDL-C、HDL-C水平。抑制胰脂肪酶活性结果表明，桔梗皂苷A(抑制率96.7%)、桔梗皂苷C(抑制率94.8%)、桔梗总皂苷(58.3%)，桔梗水提物通过抑制大鼠对脂肪的摄取达到抗肥胖的作用[48]。桔梗皂苷D(platycodin D)增加海马突触发生，增强小鼠的认知功能部分是通过激活MAPK/ERK通路介导，桔梗在海马中的突触促进作用而成为治疗记忆障碍的潜在候选药物[49]。

3 小结与展望

综上表明中药桔梗含有三萜皂苷类、黄酮类、酚酸类等多种化学成分，但据以上文献统计分析化学成分研究主要集中在三帖皂苷类成分，占已知成分的75%。药理学研究主要集中在镇咳、祛痰、抗炎、抗肿瘤活性研究；但多以提取物研究为主，单体成分的活性研究主要以桔梗皂苷D为主，而其它黄酮类、酚酸类及其它桔梗皂苷类单体成分活性研究相对较少。

另外，桔梗药材虽然广泛应用于镇咳祛痰复方，但前期研究表明，当前桔梗的活性成分固然为皂苷，但其活性的强弱有复杂的决定关系[33，36，37]。

因此，为发挥其更大的药用价值，后续研究应加强黄酮类、酚酸类及其它桔梗皂苷类成分的活性研究，并阐明桔梗镇咳祛痰活性与成分的内在关联性。