白及多糖的研究進展

葛 雯，陳宏降，羅益遠，彭 昕，阮洪生，舒慧云

(1.浙江醫藥高等?？茖W校，寧波315100；2.衢州市益年堂農林科技有限公司，衢州324009）

白及Bletilla striata(Thunb.)始載于 《神農本草經》，為蘭科植物白及的干燥塊莖，藥用歷史悠久[1]，因“其根白色，連及而生”而得名[2]，具有收斂止血、清熱利濕、消腫生肌的功效[3]，臨床廣泛用于治療咯血、燒燙傷、口腔潰瘍、皮膚皸裂等疾病[4]。

白及多糖又稱白及膠，是從中藥白及中提取得到的一種水溶性多糖，主要由β-甘露糖和β-葡萄糖通過1→4糖苷鍵聚合而成，因測定方法不同，文獻報道的白及多糖中的甘露糖與葡萄糖的相對摩爾比存在差異，且其相對分子質量在7萬到60萬之間[5-10]。近年來研究發現，白及多糖具有良好的生物降解性和生物相容性[11]，在醫藥領域的應用中表現出巨大潛力和應用前景。本文通過查閱近幾年來與白及多糖相關的文獻，對其提取工藝、含量測定、藥理作用以及其在醫藥領域中的應用進行分析總結，以期為白及多糖的深入研究和進一步開發應用提供依據。

1 白及多糖的提取工藝研究

中藥多糖是極性大的高分子化合物，易溶于水，常見的提取方法包括煎煮法、回流提取法、超聲提取法以及微波提取法等[12～13]。周忠東等[14]采用正交試驗對乙醇浸泡濃度、加熱回流時間以及加熱回流溫度這三個影響因素進行考察，優選白及多糖的提取工藝，發現70%乙醇浸泡4h，80℃加熱8h為最佳提取工藝，且工藝穩定可行。Zhu等[15]使用響應面法對白及多糖的提取工藝中的提取溫度、提取時間和固液比進行考察，發現提取溫度92.8。C，提取時間2.33h，固液比67.2 mL/g時，白及多糖的最大產量可達31.41%。韓丹等[16]以回流提取法、浸漬提取法、超聲波提取法、堿水提取法和纖維素酶解提取法對白及多糖的提取工藝進行比較研究，結果表明，超聲提取法的效果最佳。蔡錦源等[17]對白及多糖的超聲-微波協同提取工藝優化研究時發現，采用超聲-微波協同提取白及多糖的結果優于單獨使用超聲或微波提取。Yan Qu[18]根據紅外加熱效應發現紅外技術也可應用于輔助提取白及多糖提取效率高，多糖得率高達43.95±0.26%，而且具有使用方便、成本低廉、無污染等優點。

2 白及多糖的含量測定研究

2015年版《中國藥典》未對白及中白及多糖的含量及測定方法作出相關規定，而文獻中主要采用紫外分光光度法測定白及多糖的含量。秦亞東等[19]以苯酚-硫酸為顯色劑，采用紫外分光光度法（檢測波長為490nm）對安徽不同地區的白及多糖的含量進行測定，實驗結果顯示，不同產地的白及，多糖含量存在顯著性差異，安徽以廣德縣產的白及質量最佳，平均含量高達48.07±0.61%。李德旺等[20]通過紫外分光光度法比較栽培與野生白及的多糖含量差異時，考慮到苯酚毒性較大，易氧化，操作繁瑣，選擇用蒽酮-硫酸為顯色劑，檢測波長為582nm，實驗結果表明，栽培白及3年生樣品中白及多糖含量與野生白及相近，即栽培白及采挖時限至少3年。李楠等[21]研究發現高效分子排阻色譜（SEC）法可用于同時測定白及多糖的分子量和含量，具有快速、操作簡便等優點，適用于白及多糖的定性和定量研究。

3 白及多糖的藥理作用研究

3.1 增強免疫功能

邱紅梅等[22]對環磷酰胺誘導的免疫低下小鼠碳廓清試驗以及刀豆蛋白A（Con A）和脂多糖（LPS）誘導的小鼠T淋巴細增殖試驗進行研究，結果表明白芨多糖對小鼠的非特異性免疫和特異性免疫功能均有顯著的增強作用。李浩宇等[23]在白及多糖抗矽肺大鼠肺纖維化活性研究中發現，白及多糖對機體免疫系統具有顯著的調節作用，這可能與其有效逆轉矽肺大鼠血清中CD4+/CD8+比值有關。

張燁等[24]在探討白及膠對宮頸糜爛大鼠免疫功能的影響時發現，免疫調節因子IL-1β和TNF-α的過度分泌可能是引發宮頸糜爛的重要病理環節之一，而白及多糖治療宮頸糜爛機理之一可能是通過調節免疫功能實現的。

3.2 對血液系統的作用

武桂娟等[25]研究白及多糖對正常小鼠的出血時間和凝血時間的影響，發現白及多糖發揮促進正常小鼠生理止血作用可能與其影響小鼠的內源性凝血系統有關。董永喜等[26]探討白及多糖對血熱出血模型大鼠的止血作用的實驗結果顯示，白及多糖可改善血熱出血模型大鼠的肺組織和胃組織出血等病理損傷，其止血作用可能是通過升高血小板聚集率、調節纖溶系統中組織型纖溶酶原激活劑（t-PA）和纖溶酶原激活物抑制劑（PAI-1）的動態平衡而實現的。董莉等[27]發現白及多糖發揮止血作用的機制除了促進血小板聚集，提高血液中纖維蛋白含量，激活內源性和外源性凝血途徑的某些凝血因子；還與促進血小板釋放血栓素和抑制血管內皮釋放前列環素有關。張穎等[28]還發現，白及多糖對功能低下的骨髓具有促進造血的作用。

3.3 抗氧化作用

研究表明，白及多糖具有良好的體外抗氧化活性[18,29]。Long Yue等[30]從白及中發現一種新型水溶性白及多糖，該多糖的相對分子質量為260 kDa，主要由1→2連接的α-甘露糖和1→4連接的β-葡萄糖按3:1的比例組成，并通過實驗證明該新型白及多糖有良好的抗氧化活性，作用機制可能是通過阻斷NADPH氧化酶4（NOX4）上調，從而抑制抗血管緊張素II誘導的人腎小球系膜細胞中氧自由基的產生。李浩宇等[23]發現白及多糖對機體氧化平衡系統有較好的調節作用，這可能與其提高矽肺大鼠血清中超氧化物歧化酶（SOD）活性，降低血清MDA、NO含量有關。

此外，白及多糖結構修飾后得到的白及多糖琥珀酸酯具有較好的清除超氧自由基和羥基自由基的能力，且其抗氧化能力隨著取代反應的增強而增強，即白及多糖的抗氧化活性主要與取代基所帶負電荷和取代度有關[31～32]。

3.4 抗潰瘍作用

武桂娟等[33-35]研究白及多糖對大鼠應激性潰瘍和醋酸性胃潰瘍的影響，結果表明，白及多糖對上述兩種胃潰瘍大鼠均有良好的治療效果，作用機制與其能提高超氧化物歧化酶活性，抑制自由基的生成，從而增強胃粘膜防御能力，加強損傷組織修復等因素有關。王重洋等[36]通過小鼠無水乙醇致胃潰瘍模型和大鼠醋酸致胃潰瘍模型表明白及多糖對急性胃潰瘍具有較好的預防作用，對慢性胃潰瘍具有較好的治療效果，其抗潰瘍的作用機制可能是抑制脂質過氧化反應，從而減輕胃黏膜的損傷程度。呂小波等[37]以幽門結扎法、醋酸燒灼法、乙醇損傷法制備大鼠消化性潰瘍模型來探討白及多糖的抗潰瘍作用，研究結果表明，白及多糖對不同原因引起的胃潰瘍均有防治作用，且其促進潰瘍大鼠的潰瘍愈合呈劑量依賴性。

柯昌毅等[38]研究白及多糖對潰瘍性結腸炎的作用時發現，白及多糖可能是通過抑制TNF-α和NF-кB的表達，上調IL-10水平來發揮促進潰瘍性結腸炎小鼠的腸黏膜修復的作用。時松等[39]通過體內外實驗探討白及多糖對噁唑酮誘導的小鼠潰瘍性結腸炎的療效及其作用機制時發現，白及多糖對巨噬細胞有一定的免疫調節能力，可通過抑制巨噬細胞活性從而影響結腸中Th2類細胞因子的表達水平來緩解噁唑酮誘導的小鼠潰瘍性結腸炎。此外，白及多糖在促進口腔潰瘍愈合方面也發揮著重要作用[40]。

3.5 抗炎作用

Long Yue等[30]研究發現白及多糖可以抑制抗血管緊張素II誘導的人腎小球系膜細胞中促炎細胞因子IL-6和TNF-α的分泌，從而發揮抗炎作用。王剛等[41]探討白及多糖對氯化鈷誘導人角質形成細胞氧化應激形成炎癥損傷的保護作用機制時的實驗結果表明，白及多糖可通過調節JAK/STAT信號通路的JAK2表達水平抑制TNF-α、IL-6和IL-8的釋放來發揮抗炎作用的，達到對炎癥損傷的人角質形成細胞的保護作用。

俞林花等[42]研究發現白及多糖促進糖尿病潰瘍創面愈合是因為其能促進炎癥細胞浸潤。龐素秋等[43]證實了白及多糖對于燙傷創面愈合有促進作用，其作用機制可能與抑制TLR4/LPS信號通路及下游的致炎細胞因子TNF-α和IL-6的表達有關。

3.6 其他作用

Yusi Zhang等[44]通過對秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）的研究證明了白及多糖具有抗衰老特性，且這種特性可能與胰島素/胰島素樣生長因子（IGF）信號傳導途徑有關。顏文斌等[45]采用自然老化法建立圍絕經期大鼠模型，實驗結果表明，白及多糖可改善子宮功能，延緩大鼠圍絕經期的進程。

文獻報道，白及多糖可通過抑制肝癌細胞（HepG2）細胞的生長增殖發揮抗腫瘤作用，作用機制可能為抑制細胞貼壁和誘導HepG2細胞凋亡[46-47]，且陳思思等[48]研究發現從白及塊莖中分離到的多糖組分BSP-1可通過刺激小鼠產生免疫細胞提高其免疫功能發揮體內抗腫瘤作用。此外，白及多糖還具有抗菌[49]、保護肝臟[50-51]以及治療急性肺損傷[52]的作用。

4 白及多糖在醫藥領域中的應用

4.1 普通劑型

4.1.1 栓塞劑

李偉澤等[53]研究發現以白及多糖為骨架材料制得的微球制劑是一種具有可生物降解與有效抑制側支循環再建立功能的新型腫瘤血管栓塞載體，有廣闊的應用前景。羅仕華[54]采用乳化-冷凝-化學交聯法制備白及多糖微球，并通過日本大白兔VX2移植性肝癌模型證實了白及多糖微球不僅能選擇性地進入并良好地聚集在腫瘤組織內，且能抑制腫瘤栓塞后側支循環血管形成，是一種理想的外周血管栓塞劑。穆永旭等[55]將58例子宮肌瘤患者隨機分為2組比較白及中性多糖栓塞顆粒與聚乙烯醇的臨床療效的研究結果表明，白及中性多糖栓塞顆粒治療子宮肌瘤的臨床療效與聚乙烯醇相當，但其術后安全性更高。

4.1.2 滴眼劑

楊麗娜等[56]研究發現白及多糖的水溶液具有很好的黏附性，加入滴眼液中作為黏性輔料，可以通過延長藥物在角膜滯留的時間達到延長藥物作用時間的目的。吳祥根等[57]研究發現白及多糖具有淚液特性，無角膜上皮細胞毒性，且能促進角膜上皮細胞的生長，顯著促進角膜對藥物的吸收，有利于感染后的角膜修復，是一種很有眼科應用前景的“活性”滴眼液輔料。

4.1.3 醫用敷料

白及多糖在傷口敷料應用方面也具有巨大潛力[58-59]。王超等[60]以海藻酸鹽和白及多糖為原料，采用冷凍干燥技術制備海藻酸鈣多孔微球-白及多糖復合止血粉，該止血材料使用方便，不受創面、傷口大小的限制，對燒燙傷和皮膚擦傷患者的治療具有很大優勢。Ding Lang等[61]設計了一種由殼聚糖-銀納米顆粒交聯的上層和殼聚糖-白及多糖交聯的下層組成的新型雙層復合傷口修復材料，該材料兼具透氣、保濕、抗菌以及促進傷口愈合的功效，有廣闊的應用前景。

4.1.4 其他

Wang Lingchong等[62]對白及多糖的粘附性研究發現，白及多糖具有一定的粘膜粘附性，可作為藥物賦形劑。張少園[63]制備白及多糖超多孔水凝膠時發現，加入白及多糖制得的超多孔水凝膠無明顯細胞毒性，且具有良好的溶脹性、溶蝕性以及生物相容性，以其為崩解劑制備的葛根素分散片分散均勻，有效成分溶出度高。趙寧等[64]研究發現以白及多糖為骨架材料，新生皂法與高壓均質乳化法結合制備的沙棘油凝膠乳具有良好的外觀性狀、保濕性、涂布性與穩定性，方法簡單，易于產業化推廣。此外，白及多糖還具有良好的經皮促滲活性[58-59]，以白及多糖為原料制得的納米柔性脂質體，能降低藥物對人陰道上皮細胞的毒性作用，并減弱對細胞膜完整性的影響，是一種良好的透黏膜給藥載體[65-66]。

4.2 靶向制劑

膽甾醇是存在于人體中的天然物質，具有甾環結構和疏水性特點，對白及多糖進行化學修飾，可使其既具有親水性又具有疏水性，進而經自組裝形成可增加難溶性藥物溶解度納米粒子[67]。趙文萃等[68]制備膽甾醇琥珀?；准岸嗵禽d藥納米粒子，并裝載紫杉醇，實現結果表明，經膽甾醇修飾的白及多糖納米?？蓴y帶藥物進入體內細胞中發揮抑制肝癌細胞得作用，可作為肝靶向藥物載體。

除膽甾醇外，硬脂酸也常用于白及多糖改性，從而提高難溶性藥物口服后的生物利用度[69]。張廣遠[70]以硬脂酸對白及多糖進行疏水性修飾，制備了多西他賽白及多糖兩親性聚合物膠束，并對其在小鼠體內的藥動學及組織分布特性進行研究。實驗結果顯示，多西他賽白及多糖兩親性聚合物膠束在心、肝、肺組織具有較高的藥物分布，表明該聚合物膠束可改變藥物的組織分布，有一定的心、肝、肺靶向能力。Zhao Lichun等[71]同樣制備了多西他賽白及多糖兩親性聚合物膠束，該膠束具有良好的抗腫瘤的活性，還具有pH敏感性，是一種應用前景良好的抗癌靶向藥物載體。

研究還發現，以白及多糖為骨架材料制得的微球制劑內部具有不規則曲折“孔道”，該“孔道”可延緩藥物釋放，利于藥物在腫瘤局部發揮長效靶向化療作用[53]。王大衛等[72]采用噴霧干燥法制備的具有表面褶皺結構的原花青素-白芨多糖-殼聚糖微球，有較好的沉積性能，可以考慮作為肺吸入用藥。李春雪等[73]還發現多孔性白及膠具有多孔疏松的內部結構，吸水率高，溶脹性能優良且天然無毒，性質穩定，生物相容性好，具有快速起漂、長時間漂浮、吸水性能好等優點，可用于胃滯留制劑的開發。

4.3 生物材料

研究發現[74-75]將提純后的白及多糖氧化改性為醛化白及多糖，然后與珍珠層粉復合而成的生物支架材料具有良好的物理性能和生物相容性，有望成為新型組織工程生物支架材料。陳怡憓等[76]以大鼠下頜骨缺損模型探討醛化白及多糖-羥丙基殼聚糖-珍珠層粉復合多孔支架材料對大鼠下頜骨缺損的修復作用，實驗結果表明，該復合支架材料具有良好的生物兼容性、骨引導性和成骨作用，有望應用于臨床骨缺損的修復。

5 討論與展望

綜上所述，白及多糖具有良好的藥理活性，生物降解性和生物相容性，在醫藥領域具有廣泛的應用前景，但以下幾個問題值得進一步探討:首先，據文獻報道，白及多糖的相對分子量跨度很大，但造成該結果的原因尚不明確，有待研究是因為相對分子質量測定方法不同造成的結果誤差還是因為制備方法不同使白及多糖在提取分離過程中發生不同程度的水解造成測定結果的差異，是否可以優選穩定性、重復性好的白及多糖的相對分子量測定方法以及提取分離純化方法，以便將白及多糖的相對分子量控制在一定范圍內；其次，不同的含量測定方法對白及多糖的含量測定結果是否存在影響，對不同地區的白及藥材中的白及多糖含量進行比較時，僅選取安徽地區野生和栽培的白及藥材，其研究結果是否缺乏可靠性；再其次，多糖是由多個單糖分子脫水縮合而成的一類分子機構復雜且龐大的糖類物質，不同數量單糖連接而成多糖是否具有不同的藥理活性尚待研究，文獻中對白及多糖的藥理活性進行研究時，所采用的白及多糖大多為實驗室自制，其提取分離方法、多糖的含量均存在差異，相對分子質量尚不明確，將白及多糖的制備方法、純度、相對分子質量以及藥理活性一一對應是否可以為更合理的在醫藥領域中使用白及多糖提供理論依據；最后，目前對于以白及多糖為骨架材料制備的劑型和生物組織材料的研究多數處于細胞實驗和動物實驗階段，尚未廣泛應用于臨床。上述問題的解決有助于使白及多糖的開發、研究更全面，使其在醫藥領域中發揮更好的作用。