赵二劳 刘乐 范建凤 赵三虎

（忻州师范学院化学系，忻州 034000）

夏枯草（Prunella vulgarisL.）为唇形科（Labiatae）夏枯草属植物，为传统中药，我国主产于安徽、江苏、湖南和浙江等地［1-2］，资源丰富。夏枯草性寒，味辛、苦，归肝胆经，具有清肝明目、清热利尿、散结消肿之功效，常用于治疗肝火郁结、目赤肿痛、急性肝炎和高血压等症［3］。现代药理学研究表明，夏枯草中含有多糖，具有抗氧化、调节免疫活性、抗病毒及抗肿瘤等药理作用，在食品、医药、保健品等行业有良好的应用前景［4-6］。研究夏枯草多糖的提取纯化及其药理作用，对于合理开发应用夏枯草多糖、有效拉长夏枯草产业链，提高夏枯草经济价值具有重要的实际意义。但目前未见有关夏枯草多糖提取纯化及其药理作用的总结报告。基于此，本文梳理综述我国关于夏枯草多糖提取纯化及药理作用的研究进展，并展望其研究方向，旨为夏枯草多糖的进一步研究和开发利用提供参考。

1 夏枯草多糖提取方法

植物多糖提取方法有多种［7-9］，但目前国内有关夏枯草中多糖提取方法仅有热水浸提法、超声辅助提取法和酶提取法的研究报道。

1.1 热水浸提法

热水浸提是最常用的多糖提取方法，它根据多糖易溶于热水而不溶于高浓度醇溶液的性质，采用水提醇沉将多糖提取沉淀出来［10］。熊双丽等［11］研究了夏枯草多糖的热水浸提工艺，通过正交试验发现影响多糖提取率的因素大小顺序：料液比＞提取温度＞提取时间，优化的最佳提取工艺：提取温度90℃，提取时间4 h，料液比1 ∶35（g/mL）。该工艺条件下，夏枯草多糖提取率达5.39%。张德华［12］以经石油醚脱脂、乙醇去醇溶性物质的夏枯草为原料，采用正交试验优化的多糖热水浸提最佳工艺条件：料液比1 ∶20（g/mL），提取温度90℃，提取时间4 h，提取次数3 次。夏枯草多糖提取率为14.7%。孔思远等［13］研究确定的夏枯草多糖热水浸提工艺为：第一次加水14 倍，第2、3 次加水12 倍，提取3 次，每次提取时间1.5 h。该工艺下，夏枯草多糖提取量为18.69 mg/g。显而易见，热水浸提夏枯草多糖重现性好，操作简单，成本低廉，对设备要求低，多糖提取率较高，适于工业化生产，但也存在提取时间长，产品杂质含量多，效益较差等问题。目前热水浸提法是国内夏枯草多糖提取研究的主要方法，但仅限于实验室研究。

1.2 超声辅助提取法

超声辅助提取是在热水浸提的基础上，辅以超声波，其利用超声波产生的强烈机械、热学及空化等效应，促进细胞周围形成微流，破坏细胞壁结构，提高细胞通透性，增加溶剂的穿透力和加速多糖释放、扩散和溶出，提高多糖的提取率［14-15］。目前，国内利用超声辅助提取夏枯草多糖的研究不多，李超［10］研究了超声辅助提取夏枯草多糖，响应面法优化的最佳提取工艺条件：料液比1 ∶25（g/mL），超声功率210 W，提取温度70℃，提取时间50 min。在此工艺条件下，夏枯草多糖提取率为2.11%。赵志刚等［16］采用单因素试验结合响应面分析的方法，优化的超声辅助提取夏枯草多糖工艺条件：超声功率90 W，超声温度65℃，料液比1 ∶40（g/mL），超声时间52 min，提取次数2 次。该工艺下多糖提取率可达4.6%。可见，超声辅助提取夏枯草多糖具有操作方便，提取温度低无需专门加热，提取时间短，成本低廉，提取效益好等优势，但因超声波会对环境造成污染，影响人体健康，且放大生产的超声提取设备还未解决，夏枯草多糖的超声辅助提取仍处于实验室研究的初级阶段，尚未实现工业化生产。

1.3 酶提取法

酶提取是近十几年来发展的一项生物工程技术，酶提取夏枯草多糖就是在浸提过程中加入相应的酶，分解夏枯草细胞壁，强化多糖传质过程，加速多糖的释放，提高提取率［14，17］。目前，国内利用酶提取夏枯草多糖的研究不多，仅有文献1 篇。金辰光等［18］利用复合酶提取夏枯草多糖，响应面优化得到对夏枯草多糖提取率的影响因素次序为：酶解pH值＞酶添加量＞酶解温度＞料液比。最佳提取工艺条件：酶添加量2%（纤维素酶0.4%，果胶酶0.8%，木瓜蛋白酶0.8%），料液比1 ∶50（g/mL），酶解温度61℃，酶解pH 值6.2。此工艺条件下，多糖得率为11.57%±0.48%。与热水浸提相比，该法具有提取条件温和，耗时短，对多糖的结构破坏性较小，多糖提取率较高等优点，但也存在提取成本和对设备要求相对较高，需严格控制提取液pH 值，不适宜工业化应用等问题，目前也仅用于实验室研究。

综上夏枯草多糖提取研究现状，不难发现，目前国内夏枯草多糖的提取研究总体上还处在研究的初级阶段，对夏枯草多糖提取研究还不够深入，而一些现代的天然产物中多糖提取技术，如微波辅助提取、双水相体系萃取、超临界流体萃取等技术还未见研究应用报道。极有必要对已有提取工艺进行深入研究，同时开展对夏枯草多糖的现代提取技术应用研究，优选出高效的适于工业化生产应用的夏枯草多糖提取技术。

2 夏枯草多糖纯化技术

经上述工艺提取的夏枯草多糖，一般都含有多种杂质，不仅影响产品外观性状，而且难以满足多糖结构和活性研究以及实际应用需要，因此必须进一步纯化，制备纯度较高或相对均一的多糖［19-20］。张敏等［21］对夏枯草粗多糖经大孔树脂吸附后用双氧水脱色，透析，再经过DEAE 凝胶色谱分级（流速6 mL/min 不同洗脱液分别洗脱）纯化，得到4 个级分的夏枯草精多糖，经HPLC 测定表明其中PPSP3为主要成分，其多糖质量分数为81.44%，相对分子质量为8.3×105。其单糖组成为半乳糖、甘露糖、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和鼠李糖等。王莹莹等［4］对夏枯草粗多糖用HZ-820 大孔吸附树脂脱色和去蛋白，再经DEAE-Sepharose 离子交换柱色谱和Sephades G-50 凝胶柱色谱进一步纯化得到高纯度酸性多糖，其含有鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖和葡萄糖，重均相对分子质量为57 234。夏翠等［22］研究了夏枯草粗多糖的脱色纯化发现，3 种大孔吸附树脂HZ-820、HZ-801 和HZ-806 均有较好的脱色、蛋白去除和总糖保留效果。正交试验优化的最佳纯化条件为：HZ-820 树脂，pH 4.5，温度35℃。此条件下夏枯草粗多糖脱色率可达86.77%，蛋白质去除率89.73%，多糖保留率为60.37%。张霞等［23］研究了夏枯草粗多糖的乙醇分级纯化，利用从低到高6种不同体积分数的乙醇溶液依次醇沉粗多糖，从而获得6个多糖组成，分析检验得出这6 种多糖均为酸性多糖，都含有鼠李糖、阿拉伯糖、木糖和甘露糖等。

综上，虽然有关对天然产物中提取的粗多糖纯化技术较多［7，19-20］，但目前国内有关夏枯草多糖的分离纯化研究应用还不多。采用的纯化技术主要有不同体积分数乙醇分级、大孔树脂吸附法、离子交换色谱法和凝胶柱色谱法，对所提夏枯草多糖纯化主要是去蛋白和脱色。同时也可知，需采用几种方法联合进行，才能达到较为理想的纯化效果。真正适于工业化生产应用的夏枯草多糖纯化技术，也仅限于大孔树脂吸附法的研究。因此，有关夏枯草粗多糖纯化技术的研究还需继续深入。

3 夏枯草多糖的药理作用

目前国内有关夏枯草多糖药理作用的研究较少，主要有抗氧化、调节免疫功能、抗肿瘤以及抗病毒作用等。

3.1 抗氧化作用

由于内源性或外源性原因，人体内会产生过量的自由基，会氧化损伤机体细胞，导致人体器官衰老、病变甚至癌变。许多天然多糖都具有清除自由基、抗氧化作用。目前，国内学者对夏枯草多糖抗氧化作用的研究相对较多，且多以体外作用为主。金辰光［24］研究发现夏枯草粗多糖和纯化多糖对DPPH·的IC50分别为0.91 和0.87 mg/mL；对·OH的IC50分别为1.35 和1.26 mg/mL；对O2-·的IC50分别为0.53 和0.46 mg/mL。表明夏枯草多糖对供试的3 种自由基均具有较强的清除作用，纯化多糖的清除作用强于粗多糖。施晓丹等［25］研究发现夏枯草水溶性多糖对DPPH·、·OH 和O2-·也具有明显清除作用。张德华［26］研究证明夏枯草多糖不但对·OH 和O2-·具有清除作用，而且对亚硝酸根也具有清除作用，还可有效抑制红细胞氧化作用和显著地抑制·OH 诱导的脂质过氧化作用。魏明等［27］研究表明纯化的夏枯草水溶性多糖具有显著的DPPH·和·OH 清除活性。王莹莹等［28］研究表明纯化的夏枯草酸性多糖及其衍生物对ABTS+·和NO2

-·均具有一定的清除作用。熊双丽等［11］的研究则表明，夏枯草多糖不但对·OH 和DPPH·具有强的清除能力，而且对卵磷脂脂质过氧化损伤具有明显的抑制作用，并呈明显量效关系。另外，李超［10］体外抗氧化实验发现，夏枯草粗多糖具有良好的DPPH 和ABTS+自由基清除能力及铁还原抗氧化能力；分离纯化的夏枯草3 种多糖组分PVP1、PVP2和PVP3对DPPH、ABTS+、过氧化自由基均具有明显的清除能力，以及对细胞具有强的抗氧化作用。体内抗氧化实验研究发现，夏枯草多糖能够提高大鼠血清中超氧化歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性，表明夏枯草多糖具有体内抗氧化作用。综上可知，体内外抗氧化研究均表明，夏枯草多糖具有较强的清除自由基抗氧化作用。但夏枯草多糖提取、纯化方法不同，其抗氧化活性明显不同，这既可能与夏枯草来源有关，也反映提取纯化方法不同，所得多糖的组成、结构不同。因此，对于夏枯草多糖的提取纯化方法的选择，既要考虑多糖的提取纯化产率，更要考虑所得多糖的活性。

3.2 调节免疫功能

夏枯草中多糖可调节免疫功能。陆鹰等［29］研究了环磷酰胺所致免疫功能低下模型小鼠免疫功能的调节作用，发现经灌胃夏枯草多糖中、高剂量，能显著提高免疫功能低下小鼠脏器指数，增强腹腔巨噬细胞吞噬功能，促进血清溶血素生成及溶血空斑形成，并具有一定的剂量依赖性，显示夏枯草多糖具有良好的免疫增强活性。张敏等［21］免疫学实验证明夏枯草多糖可显著促进小鼠脾淋巴细胞增殖，对小鼠的廓清指数和吞噬指数有明显的促进作用，表明夏枯草多糖对小鼠特异性及非特异性免疫均有显著促进作用。张瑞［30］研究表明夏枯草多糖能提高HIV-1（人类免疫缺陷病毒）感染者低下的IL-2水平，在一定程度上纠正异常免疫功能状态。另外，李超［10］研究表明夏枯草多糖能激活小鼠巨噬细胞RAW246.7 分泌细胞免疫因子，且通过动物体内实验证明，夏枯草多糖能有效提高大鼠的胸腺指数、脾脏指数及血清中免疫细胞因子TNF-α、IFN-γ和IL-6 的含量。由上可知，夏枯草多糖具有免疫调节作用，提示我们膳食夏枯草多糖可调节免疫功能，增强人体免疫功能。

3.3 抗肿瘤作用

现代医学研究表明肿瘤新生血管不但可给肿瘤的发生、生长提供所需营养物质和氧，而且可作为肿瘤细胞转移的通道，所以抑制肿瘤血管的形成、生长就可抑制肿瘤。王雅楠等［31］发现夏枯草多糖能明显抑制肝癌细胞中血管生成因子（Basic fibroblast growth factor，bFGF），并能减少肝癌组织块中的微血管密度，认为夏枯草多糖通过抑制肿瘤血管生成和生长而抑制肿瘤的发生或生长。肝组织纤维化也会进一步恶化致癌，抑制肝纤维化可预防肝癌。付月月等［6］采用CCI4-橄榄油溶液腹腔注射诱导大鼠肝纤维化造模，以及细胞增殖与活性法研究了夏枯草硫酸多糖对大鼠肝纤维化及TGF-β1诱导的HSC-T6 细胞增殖影响，发现夏枯草多糖可明显减轻模型大鼠肝纤维化程度，抑制TGF-β1诱导的HSC-T6 细胞增殖，表明夏枯草硫酸多糖具有很好的抗大鼠肝纤维化作用，预防肝硬化及肝癌。其作用机制可能与抑制肝星状细胞活化及抑制胶原合成与沉积、减少细胞外基质的生成并促进其降解有关。李超［10］研究表明夏枯草多糖对HepG2、SCG-7901和MCF-7 三种癌细胞的增殖具有显著的抑制作用，并呈剂量依赖关系，当夏枯草多糖浓度为2.0 mg/mL时，对HepG2、SCG-7901 和MCF-7 三种癌细胞的增殖抑制率分别达51.2%、35.2%和31.8%，而对正常细胞LO2 的毒性则远弱于癌细胞。综上所述，国内学者从不同的侧面研究表明，夏枯草多糖具有防癌、抗肿瘤活性，具有作为抗癌药物临床应用的潜在前景。

3.4 抗病毒作用

孔思远等［13］和姜玲海等［32］的抗病毒实验和免疫学实验都发现夏枯草多糖具有抗单纯性疱疹病毒（HSV）的活性，认为其作用机制可能不是直接作用于病毒的复制环节，而是通过阻止病毒吸附和穿入宿主细胞，以及促进淋巴细胞转化增殖和诱生干扰素免疫调节等起抗病毒作用。另外，蔡双璠等［33］采用空斑减数法研究了夏枯草多糖体外条件下抗单纯性疱疹病毒作用，采用建立HSV-1（皮肤）和HSV-2（外阴部）病毒感染豚鼠模型研究了夏枯草多糖体内条件下抗单纯性疱疹病毒作用，表明在体外和体内条件下夏枯草多糖均具有抗单纯性疱疹病毒的活性，提示夏枯草多糖具有开发成为抗单纯性疱疹病毒药物的潜在价值。

4 展望

糖生物学的发展，为生物活性多糖的研究提供了机遇和挑战，使生物活性多糖的研究日益受到人们的关注。夏枯草多糖作为一种药理作用广泛的生物多糖，有重要的临床应用价值和开发应用前景。目前，国内对夏枯草多糖提取、纯化及药理作用进行了一定研究，也取得不少成果，但总体而言，既缺乏研究的广度，更缺乏研究的深度，远未达到夏枯草多糖开发应用所需的基本理论要求。因此，未来的研究应：深入开展夏枯草中多糖的提取、纯化研究，可参考借鉴其它天然产物中多糖的提取纯化工艺技术，创新夏枯草中多糖提取、纯化工艺，进而实现夏枯草中多糖的高效提取、纯化，为夏枯草多糖分子结构及活性研究创造条件和产业化生产提供科学的理论依据；多角度深入开展夏枯草多糖药理作用的理论研究和临床应用研究，着力解决夏枯草多糖与药理作用的构效、量效关系、作用机制，为夏枯草多糖的开发应用奠定理论基础。总体达到夏枯草多糖的规模化、产业化生产，使夏枯草多糖在大健康时代延缓人体衰老、促进人类健康、实现人们对美好生活追求中发挥更加积极的作用。