丹参水溶性有效成分——丹酚酸研究进展

丹参是我国传统医学中常用药物之一，有悠久的临床应用历史。近几十年来，采用现代医学方法，结合化学分子、生物学和细胞生物学等多学科的技术手段，对丹参进行了较系统的研究取得大量新的认识和实验结果，并开发出一系列疗效良好的临床应用药物。丹参水溶性有效成分，特别是丹酚酸类化合物，受到医药学家的极大重视，对其中的各个组分进行了深入的研究。本文结合本实验室长期研究丹酚酸的结果和有关文献，对丹参水溶性有效成分——丹酚酸的研究进展作简单的介绍。

1 丹参水溶性有效成分丹酚酸

1.1 丹参与丹酚酸

丹参（Radix Salviae Miltiorrhizae ）为唇型科植物丹参（Salviae miltiorrhiza Bunge ）的干燥根及根茎。根据现有文献，丹参首载于《神农本草经》，历代本草多有收载中华人民共和国药典（1995 年版一部）则归纳丹参的功能与主治为：“祛瘀止痛，活血通经，清心除烦”“用于月经不调，经闭痛经，瘕积聚，胸腹刺痛，疮疡肿痛，心烦不眠，肝脾肿大，心绞痛”。说明丹参在临床应用中表现出多方面的功效。

丹参的化学成分主要可分为水溶性成分和脂溶性成分两大部分。20世纪早期的研究主要集中在以丹参酮为代表的脂溶性成分方面，经几十年努力，取得巨大成就。众所周知，丹参的传统应用方式为水煎液，因此，其有效成分应以水溶性物质为主。从20世纪80年代初，我国药物研究人员对丹酚酸水溶性成分进行了研究，首先报道了丹参水溶性成分丹参素的结构，此后陆续发现了数十种水溶性成分，并明确其化学结构，证明丹参水溶性有效成分主要是酚酸类化合物，多数命名为丹酚酸，并分别以英文字母区别，称为丹酚酸A 、丹酚酸B 等等[1]。

1.2 丹酚酸的化学研究

如上所述，丹参的水溶性有效成分多具有酚酸性结构，最早发现的丹参素化学名为b-3 4-二羟苯乳酸（3 4-hydroxybenyl lactic acid ），是各种丹酚酸的基本化学结构。如丹酚酸A （salvianolic acid A ，Sal A）是一分子丹参素与两分子咖啡酸缩合而成；丹酚酸B （salvianolic acid B ，Sal B） 为三分子丹参素与一分子咖啡酸缩合而成；丹酚酸（C salvianolic acid C， Sal C）则为二分子丹参素缩合而成，其它丹酚酸亦有类似结构。丹参水溶性成分中的迷迭香酸（Rosmarinic Acid A， Ros ）也是由一分子丹参素和一分子咖啡酸缩合而成。此外，还有四甲基丹酚酸（Tetramethylsalvianolic acid A ，Sal M） 等等[1-6]。

2 丹酚酸药理作用研究

对丹参水溶性有效成分的研究是近20 年来研究丹参的重要内容。最初分离出的水溶性成分为丹参素，实验证明，丹参素能扩张肠系膜微动脉，具有抗血小板聚集，抗血栓形成，促进纤维蛋白降解及抗心肌缺血作用。近年发现，丹参素对抗原引起的过敏反应有抑制作用， 并具有降低细胞内胆固醇合成及抗脂蛋白氧化作用。应用培养CHO 和纤维母细胞进行实验证明，丹参素对上述培养细胞中胆固醇合成有抑制作用，使氧化脂蛋白中MDA含量减少，降低氧化脂蛋白对细胞的毒性，提示丹参素可能有防治动脉粥样硬化的作用[1]。

除丹参素外，丹酚酸是丹参水溶性成分中更重要的有效成分，因此也是研究丹参有效成分药理作用的重点内容。对丹酚酸的研究始于80年代后期，经过十几年的努力，取得了丰富的实验结果和研究资料，证明丹酚酸在多方面表现出药理活性，具有重要的理论价值和临床意义。

2.1 丹酚酸对心脏的保护作用

应用大鼠离体Langendorff灌流心脏，通过结扎冠状动脉左前降支实现心脏局部缺血和再灌注。心肌缺血再灌注可使心脏产生以心室纤颤为主要表现的心律失常，心率失常发生率可达80% 以上；同时由冠脉流出的灌流液中转氨酶活性明显升高；缺血区心肌细胞超微结构破坏，电镜下可见心肌细胞内线粒体膜严重损伤；心脏缺血区组织中MDA 含量增高。以含有丹酚酸A10-7 、10-6mol/L 的灌流液灌注心脏，可显著降低缺血再灌注后心律失常的发生率，使冠脉流出的灌流液中转氨酶活性降低，心肌细胞超微结构破坏明显减轻，组织中MDA 含量降低，表明丹酚酸A 对缺血再灌注引起的心肌细胞损伤有明显的保护作用[7-10]。

2.2 丹酚酸对脑损伤的保护作用

丹酚酸A ，B 以及总丹酚酸（iv. 3-10 mg/kg）对小鼠脑缺血再灌注引起的脑损伤有保护作用，可以减少脑组织中MDA 含量。采用跳台、避暗等实验方法研究证明，丹酚酸对脑缺血再灌注引起的记忆功能障碍有明显的改善作用，减少训练过程中的错误次数，提高学习成绩。丹酚酸A、B 可使中脑动脉梗塞（MCAO） 大鼠脑内MDA 含量的增加受到抑制，提高SOD 活性，缩小梗塞面积，减轻脑水肿程度，而同等剂量的维生素E 则无明显作用[11-16]。

应用跳台、避暗和水迷宫等实验方法研究证明，丹酚酸A、B 对化学物质樟柳碱或东莨菪碱引起的小鼠记忆获得障碍也具有明显的改善作用，使给予樟柳碱或东莨菪碱的小鼠学习成绩提高，记忆获得功能增强，训练时错误次数减少。丹酚酸改善记忆获得功能的作用可能与其调节脑内递质含量有关。正常条件下，丹酚酸对动物的精神系统和自主活动无明显影响[17-20]。

2.3 丹酚酸对血栓形成的影响

丹参对血液系统的影响早有报道，丹参素抑制血栓形成的作用也经实验证明。研究资料表明，乙酰丹酚酸A在体内外实验中对多种因素引起的血小板聚集均有显著的抑制作用，而且在抑制血小板聚集的同时，对胶原诱导的血小板释放5- 羟色胺也有显著的抑制作用。丹酚酸可影响前列腺素代谢，可能是其抗血栓形成的作用机制之一，也有报道，丹酚酸B 可增加纤维蛋白溶解，有一定的纤溶作用，可能是其抗血栓形成作用的一个方面因素[21-22]。

丹酚酸抗血栓作用也是多种作用的综合表现，其中抗血小板凝集可能是其主要作用。丹酚酸抗血小板凝集的作用与阿司匹林的作用不完全相同，阿司匹林对前列腺素的代谢缺乏选择性而，丹酚酸仅降低TXB2浓度 又对6-keto-PGF1a含量不产生影响，既抑制TXA2 合成，又不影响PGI2 合成酶，表现出良好的选择性，丹酚酸其它方面的作用也参与抑制血栓性形成的过程。

2.4 丹酚酸对实验性白内障的作用[23，24]

以含有50% 半乳糖的饲料喂养幼年SD 大鼠，可诱发典型的白内障。在白内障形成过程中，采用0.05，0.1% 的丹酚酶A、B 生理盐水溶液给动物滴眼（每天二次），可延缓白内障的形成，并能减少晶状体内脂质过氧化反应产物MDA 含量，增强晶状体内抗氧化能力。

在体外实验中，过氧化氢可使体外培养晶状体浑浊，诱导产生白内障状态。于培养液中加入丹酚酸A10-8 ~10-5mol/L 以后，白内障的形成受到明显抑制，同时也表现出降低晶状体内过氧化产物含量，增加抗氧化能力等多方面的作用。

2.5 丹酚酸的其它作用

对肝、肾功能损伤的保持作用。国外研究人员对我国研究丹酚酸的结果表现出极大兴趣并对丹酚酸B镁盐进行了研究。研究结果证明，丹酰酸B 镁盐可以对抗D- 半乳糖胺引起的大鼠肝损伤，显著降低血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）和门冬氨酸氨基转移酶（AST） 活性，减轻肝细胞坏死程度[ 25-28 ]。

丹酚酸B镁盐对肾功能具有改善作用，提高尿中前列腺E2的排泄量 ，并对花生四烯酸代谢过程中的环加氧酶活性有抑制作用。丹酚酸对前列腺素代谢的影响，可能是其肝肾保护作用的机制之一。

丹酚酸对爱滋病病毒的作用。丹酚酸A、B 以及Sal AA 对猴感染恒河猴爱滋病毒SIVmac 实验表明，丹酚酸在低浓度（10-6~10-9mol/ L ）时 可抑制细胞病变，抑制病毒抗原表达和病毒的产生，PCR 实验结果揭示，低浓度Sal A 抑制LTR 基因DNA 的生成，说明丹酚酸对HIV 抑制可能作用于LTR 基因和gag基因的整合过程。而在高浓度（10-6~10-5mol/ L）时丹酚酸则表现相反的作用可能与gag 基因和细胞内钙的增高有关（待发表资料）。

3 丹酚酸作用机理研究

3.1 丹酚酸抗氧化作用

采用多种实验方法证明，丹酚酸类化合物均具有很强的抗氧化作用，可以清除超氧阴离子和羟基自由基，抑制脂质过氧化反应。这一作用已被不同实验者在不同的实验条件下作了的反复证明[29-30]。

应用电子自旋共振（electron spin resonances，ESR）、 电子顺磁共振（electron paramagnetic resonance，EPR） 以及高压液相- 电化学检测（HPLC-ECD ）技术研究表明，丹酚酸A、丹酚酸B等成分在体外自由基生成系统中，如黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶反应体系、维生素C-Fe2+反应体系以及Fenton反应过程中，对各种条件下产生的超氧阴离子、羟基自由基有很强的清除作用，其作用比维生素E、维生素C 和EGb761 强。丹酚酸清除自由基的作用在浓度低于10-6 mol/L 时，表现出良好的剂量依赖关系。其中以丹酚酸A 和B作用最强。用荧光法检测表明，各种丹酚酸可以清除Fe2+-H2O 2系统产生的羟自由基在作用相同的条件下丹酚酸A 的浓度要比阳性对照甘露醇的浓度低，相当于甘露醇的1/1000。

在体外抗氧化实验中，丹酚酸对维生素C -NADPH 和半胱氨酸-Fe2+ 体系引起的大鼠肝微粒体、脑微粒体、肾微粒体以及脑组织匀浆的脂质过氧化反应有显著的抑制作用，减少过氧化反应产生丙二醛（MDA） 的生成量可明显抑制Fe2+- 半胱氨酸引起的肝细胞膜表面绒毛的损害丹酚酸抗脂质过氧化作用强度以丹酚酸A 和丹酚酸B 最强，以抑制肝脏微粒体脂质过氧化反应为例，丹酚酸A 在产生相同作用时的浓度比维生素E 的浓度低数百倍。丹酚酸的抗氧化作用比较稳定，其水溶液室温放置4 周，仍能保持较强的抗氧化活性[11-16]。

丹酚酸类化合物虽然都有较强的抗氧化作用，但各种丹酚酸抗氧化作用强度不同，在各种过氧化反应实验中，包括对自由基清除作用的研究中，以丹酚酸A、B 作用最强，而其它丹酚酸的作用则较A、B 弱。以抑制肝脏微粒体脂质过氧化作用为例，几种主要丹酚酸的作用强度顺序为Sal A≈ Sal B>Sal AA> Ros>>Sal M。

丹酚酸类化合物的抗氧化作用有良好的量效关系，但丹酚酸A 的作用与维生素C 相似，在浓度低于10-6 mol/L时表现为强抗氧化作用而在浓度高于10-6 mol/L 时，则表现为促进氧化反应的进行。多数丹酚酸抗氧化作用强度高于维生素C、维生素E、甘露醇以及银杏叶提取（EGb761） 是目前已知的抗氧化作用最强的天然产物之一。

3.2 丹酚酸对ATP 酶活性及细胞内钙的影响

丹酚酸对细胞内游态钙浓度的影响。丹酚酸在浓度低于10-6 mol/L 时可降低细胞内游离钙浓度，这一作用在大鼠心肌细胞、大鼠血管平滑肌细胞和大鼠脾淋巴细胞实验中均得到证明，而且对不同激动剂引起的细胞内钙增高有一定的抑制作用。丹酚酸对缺氧再供氧损伤后细胞内钙的升高有一定抑制作用，这一作用可能与其对细胞的保护作用密切相关。（待发表资料）

丹酚酸对钠钾、钠钙、钙镁ATP 酶活性及基因表达的影响。丹酚酸A、B 在低于10-6mol/L 浓度时可依浓度增加钠钾、钠钙、钙镁ATP 酶活性，而且体内给予丹酚酸A ，对钠钾ATP酶的基因表达也有一定影响。自发性高血压后大鼠连续一周给予丹酚酸（3~10mg/L ，ip） 可使SHR 心肌钠钾ATP 酶基因表达的增强效应减弱，表现出对钠钾ATP酶基因表达的调节作用[21]。

3.3 丹酚酸其它方面的作用

丹酚酸对单胺氧化酶-B 活性的影响。体外研究表明丹酚酸对大鼠脑内单胺化酶-B活性有一定抑制作用，其作用温和，效能较低，10-6 mol/L 浓度时的抑制率约为25%， 整体动物给予丹酚酸A （3~10mg/kg ip）， 每天一次，连续5天，可使正常大鼠脑内不同部位递质含量发生某些变化，表现为DA，5-HT 等递质代谢产物含量降低，但对单胺类递质的含量影响不显著，其生理学意义有待进一步证明。

丹酚酸A、B 等对大鼠晶状体内醛糖醛糖还原酶活性的影响。体外实验证明丹酚酸对大鼠晶状体内醛糖醛糖还原酶活性有明显的抑制作用，与体内实验结果一致。醛糖还原酶是糖代谢过程中的重要酶之一，与糖尿病的发生和发展过程有密切关系，抑制醛糖还原酶活性，可以减少醛糖代谢产物的含量，减缓或抑制糖尿病的发展和糖尿病并发症的产生。

丹酚酸还表现多方面的作用，如抑制缺血脑组织中一氧化氮（NO）含量和诱导型一氧化氮合酶（iNOS ）活性，在高浓度（>10-4mol/L ）时增加cAMP水平，而低浓度时则表现较弱的降低cAMP 水平的作用，低浓度丹酚酸对突触体的蛋白磷酸化也产生保进作用，对大鼠脑PKC活性表现微弱的刺激作用。此外，丹酚酸A、B 对原代培养大鼠神经细胞凋亡现象发挥明显的抑制作用，使凋亡细胞减少，其作用机制可能与其抗氧化作用有关。

应用分子生物学的方法研究表明，丹酚酸对即刻早期癌基因的表达产生诱导作用。小鼠和大鼠脑内注射丹酚酸A ，可诱导脑内c-fos基因和蛋白的表达。目前认为， c-fos基因与信号传递和生理生化机制的调控以及学习记忆功能有密切关系。丹酚酸的这一作用可能对改善学习记忆功能有益。

丹酚酸对脑组织的保护作用可能主要与其清除自由基和抗氧化作用密切相关，通过强大的抗氧化作用，减轻脑组织的过氧化损伤，同时通过其它方面的作用，如抑制兴奋性氨基酸释放，细胞内钙离子浓度的调节，NO 的代谢以及内皮素释放的减少等作用，使脑组织的功能得到保护。

4 丹参总酚酸的药理作用

丹参总酚酸是由丹参中提取的含有各种丹酚酸的混合物，又称为总丹酚酸，其中以丹酚酸B含量最高约占70% 。总丹酚酸的主要药理作用与丹酚酸单体基本相似，表现出以较强抗氧化作用为特点的多方面药理作用[17-18]。

4.1 总丹酚酸抗氧化作用

总丹酚酸具有较强的抗氧化作用，与维生素C、E 相比，同样作用下，使用浓度要比维生素C、E小1~2 个数量级，对各种反应体系产生的自由基，都表现较强的清除作用对，多种因素引起的脂质过氧化反应有明显的抑制作用。总丹酚酸的抗氧化作用稳定，体内外均可产生良好的作用。

4.2 总丹酚酸对脑组织细胞损伤的保护作用

总丹酚酸（iv 3~10 mg/kg） 对小鼠脑缺血再灌注引起的脑损伤有保护作用，可以减少脑组织中MDA 含量。对脑缺血再灌注引起的记忆功能障碍有明显的改善作用。总丹酚酸可使中脑动脉梗塞（MCAO ）大鼠脑内MDA 含量的增加受到抑制，提高SOD 活性，缩小梗塞面积，减轻脑水肿程度，而同等剂量的维生素E 则无明显作用。丹酚酸还可抑制缺血脑组织中一氧化氮（NO） 含量和诱导型一氧化氮合酶（iNOS） 活性总丹酚酶降低脑缺血后大鼠血中TXB2含量，提高PGI2/TXA 比值。还可以抑制脑缺血大鼠血液中内皮素浓度的增高。

总丹酚酸可抑制K+ 诱导的小鼠脑突触体谷氨酸释放。在无钙条件下，总丹酚酸10-3~10-1微克/L 对小鼠脑突触体谷氨酸释放的抑制率为39.6%~ 56.9% 。有钙条件下，抑制率为37.07% ~37.83%。谷氨酸是脑内含量最丰富的兴奋性氨基酸，生理量或药理剂量时都可产生神经兴奋作用，同时在一定条件下，又可产生神经毒性作用。谷氨酸的神经毒性与脑缺血损伤有密切关系，是脑缺血损伤的重要机制之一。总丹酚酸可能通过抑制谷氨酸的释放，对神经细胞产生保护作用。

4.3 总丹酚酸对心血管系统的保护作用

以整体动物心肌缺血再灌注模型研究表明总丹酚酸（20~40mg/L， iv ）可使心律失常发生率由对照组87.5% 降低至0， 表现出较强的抗缺血再灌注性心律失常作用。

体内实验证明总丹酚酸（12.5 ，25mg/L， ip）对实验性在体血栓形成表现出剂量依赖性抑制作用，对照组血栓湿重为27.99mg ，总丹酚酸不同剂量组分别为17.93mg 和19.76mg， 与对照组比较有显著性差异（P<0.05） [22]。

5 结语

丹参水溶性成分在丹参的作用中占重要地位，其最突出的作用特点是具有很强的清除自由基和抗氧化作用。根据近年研究结果，自由基参与机体多种疾病包括衰老的发生和发展过程，清除自由基、提高机体抗氧化能力，是防治多种疾病的重要途径之一。丹酚酸可以通过清除自由，减少自由基对机体的损伤，而产生保护作用，同时通过广泛的药理作用，调节和改善机体的机能状态，促进受损机体组织的修复和复原，达到预防和治疗疾病的目的。因此可以认为，丹酚酸有可能成为作用强、疗效好、具有明显特点的药物。

丹参中含有多种有效成，分这些有效成分又有多方面的药理作用 ，虽然我们对丹酚酸的研究已经取得了一定的进展，但是对丹参其它有效成分的研究，包括作用机制研究及应用研究，仍然有许多需要阐明的内容。充分认识丹参有效成分的作用和作用机理，不仅有助于新药的开发研究和资源的利用，而且对深入认识丹参在传统医药学中的应用规律，也会起到促进作用。进一步对丹参这一传统药物进行深入、系统、科学地研究，可充分发挥丹参的作用，使之造福于人类。

来源：基础医学与临床 2000.20（5）