葛根素

一、化学结构与理化性质

葛根素（puerarin）又名葛根黄素，葛根黄酮。化学名4’，7-二羟基-8-β-D-葡萄糖基异黄酮。分子式为C21H20O9，分子量为416.38，CAS号为3681-99-0。

葛根素的化学结构

葛根素在常温下为白色柱状结晶，熔点187～188℃,易溶于乙醇，丙酮等有机溶剂，在水中溶解度为0.462g/100ml[1]。三氯化铁反应呈阳性，具强吸湿性，温度、pH与其溶解度呈正相关。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  葛根素是主要存在于豆科植物野葛[Pueria lobata（Willd.） Ohwi]或甘葛藤（Pueraria thomsonii Benth）的干燥根中。葛根素是葛根总黄酮中含量最为丰富的黄酮类化合物，也是葛根的主要活性成分之一。

生产制备方法  主要提取方法有热回流法（水回流提取和醇回流提取）、冷浸法、逆流提取、超声萃取、微波辅助萃取法等。主要提纯方法有大孔树脂吸附法、聚酰胺柱层析法和离子交换纤维柱层析法等[2]。

三、生理功能及作用

对心、脑血管的保护作用  葛根素具有扩张冠状动脉，改善心肌收缩功能，保护缺血心肌，促进血液循环等作用。葛根素能减慢心率，降低心脏总外周阻力，减少心肌耗氧量，提高心肌工作效率。还能减少缺血引起的心肌乳酸的产生，改善梗塞心肌的代谢。

研究发现葛根素能抑制凝血酶（T）诱导的血管平滑肌细胞（VSMC）增殖，防止冠状动脉粥样硬化；降低血浆内皮素和血小板表面活性，抑制血小板聚集和黏

附；降低血脂、胆固醇和血黏度。葛根素还能修复动脉血管内皮细胞，纠正一氧化氮（NO）与内皮素（ET）失衡，改善内皮细胞的功能，保护血管内皮细胞免遭损伤。葛根素能使血浆肾素和血管紧张素活性显著降低，血压下降，对微循环障碍有一定的改善作用。葛根素能抑制二磷酸腺苷（ADP）诱导和5-羟色胺（5-HT）与ADP联合诱导的人和动物的血小板聚集。另外，葛根素还能明显抑制由凝血酶诱导的血小板中5-HT的释放，具有抗血栓形成作用。

葛根素可改善微循环和血管内皮细胞功能，降低血压，降低血栓素（TXA2） /前列环素（PGI2）的比值。葛根素还具有β受体阻断作用，可扩张冠状动脉，增加冠脉血流量，改善缺血区的血流，降低血管阻力及心肌耗氧量，改善心肌收缩功能及微循环，增加氧的供应，可抑制梗死范围的扩大，显著改善冠心病心绞痛患者的临床症状，可保护缺血心肌和预防心肌缺血再灌注损伤，减少冠心病的并发症及降低死亡率。葛根素能促进心肌梗死模型犬急性心肌侧枝循环的开放和形成，对缺血心肌有保护作用。葛根素还可减轻儿茶酚胺诱导的心肌病理损伤程度和心肌缺血坏死的程度，表现出抗心肌缺血的作用，同时葛根素对心肌细胞凋亡相关基因Fas和Bcl-2的蛋白表达有着一定的影响。葛根素是一种β-受体阻断药，能对抗乌头碱、氯化钡、氯仿、肾上腺等诱发的大鼠、家兔及豚鼠的室性心律失常，并能明显缩小心肌梗塞范围。对高血压动物有一定的降压作用。

葛根素可抑制脑缺血诱导的一氧化氮（NO）合成和超氧阴离子自由基的作用，提高SOD的活性，并可抑制细胞内Ca2+积聚，舒张脑血管平滑肌，减小脑梗死灶；还可降低缺血再灌注后脑组织中TNF-α，IL-1β的含量，减轻病灶处白细胞的聚集，从而阻止局部的炎症级联反应，对东莨菪碱所致的获得性学习记忆障碍也有改善作用。研究还发现，全脑缺血再灌流后，脑组织iNOS系统有明显损伤，葛根素可显著减少缺血区脑组织的过氧化脂质丙二醛（MDA）和NO的含量，提高超氧化物歧化酶（SOD）活性，降低NOS活性，对缺血的脑组织具有保护与复苏效应。葛根素还具有扩张脑血管、增加脑血流量、改善大脑氧供及脑微循环等作用。

血糖血脂调节  葛根素能对抗肾上腺素的升血糖作用，具有一定的降血糖能力。按500mg/kg剂量给小鼠灌胃葛根素，对四氧嘧啶诱发的糖尿病小鼠有一定的降血糖作用，并有降低血清胆固醇的作用，但对游离脂肪酸和甘油三酯无明显作用。葛根素可以保护糖尿病大鼠的肾小球结构和肾功能，改善肾小球内血流动力学状况，调节肾小球基质金属蛋白酶（MMP）及其组织抑制剂的表达，减轻肾小球细胞外基质的沉积。葛根素可增加脂肪和骨骼肌组织中蛋白激酶（PK） -B蛋白的表达，改善胰岛素抵抗（IR）。还可有效降低IRH （胰岛素抵抗-高血压）模型大鼠的血压和血糖，提高胰岛素敏感性。临床研究也发现，葛根素有较缓和的降血糖作用，对2型糖尿病有较好的防治效果。

抗氧化  葛根素能有效清除氧自由基，阻断脂类的自动氧化过程，保护生物膜免遭氧化损伤。可减少过氧化产物丙二醛的生成，提高超氧化物歧化酶（SOD）活性，降低NOS活性。葛根素还对黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶系统、H2O2及紫外线照射等多种方法引起的细胞膜脂质过氧化产物丙二醛的生成有抑制作用，其作用呈剂量依赖性。葛根素能清除超氧阴离子和·OH，抑制H2O2引起的红细胞溶血和脂质过氧化物生成，增强心室乳头肌SOD活性，降低MDA含量，保护乳头肌免受超氧阴离子的损伤。葛根素还可减少脂褐素类物质在脑组织的堆积，从而起到保护脑组织的作用，并可对抗D-半乳糖所致衰老退行性变。

雌激素样活性  葛根素具有雌激素受体部分激动剂的特性，对雌激素低下的动物可显示弱雌激素活性，而对正常雌激素水平的动物无明显雌激素样作用。研究发现葛根素和葛根总异黄酮能明显增加去卵巢大鼠阴道涂片中角化细胞数量，部分恢复去卵巢大鼠的性周期，使去卵巢大鼠和幼年小鼠子宫重量明显增加，这些作用呈明显的剂量依赖性。但对正常成年小鼠的子宫生长无明显影响；在合用雌二醇时，葛根素和葛根总异黄酮均可使雌二醇的促子宫生长作用明显减弱。葛根素亦可用于缓解妇女绝经后由于雌激素分泌下降而导致的骨质疏松和更年期综合征。

其他  葛根素还有调节免疫、保护肝、抑制细菌生长、改善慢性乙醇中毒小鼠记忆障碍、利尿、预防晶体氧化损伤、改善视力、治疗突发性耳聋等作用。

四、安全性研究

人群资料  现有的人体不良反应的报道主要是由于葛根素注射液所致。不良反应主要表现为包括发热、畏寒、寒战、腰背疼痛、过敏性休克、过敏性皮疹、过敏性皮炎、一过性血红蛋白尿、ALT增高、溶血反应、肝损害、肾绞痛及急性肾衰竭等。不良反应以急性血管内溶血最为严重，死亡率较高。其发生机制可能主要与变态反应有关，即由于提取过程中残留有植物蛋白，进入人体后形成抗原或半抗原，引起速发性或迟发性变态反应，或是葛根素作为抗原与血浆大分子结合形成复合物并产生相应抗体所致。而葛根素本身对人体的不良作用尚少见报告。

代谢情况  葛根素口服或静脉给药均可吸收，口服吸收较快但生物利用度低。其在体内的药代动力学过程为线性一级动力学过程，药时过程符合二室开放模型。静脉注射后随给药剂量的增加药物消除半衰期（T1/2β）和血浆蛋白结合率逐渐降低，分布半衰期（T1/2α）逐渐增加，血浆蛋白结合率最高可达24.60%。其组织分布以肝、肾、心脏及血浆中较高，睾丸、肌肉和脾次之。葛根素存在明显的蛋白结合特性，与血浆和肝、肾、肺等组织匀浆的蛋白结合率分别为24.6%、32.5%、27.1%和15.8%，可通过血脑屏障进入脑组织。正常人口服葛根素后36h仅有0.78%以原形自尿中排出，而72h后自粪便排出73.3% （其中81.9%是在24小时内排出），表明口服吸收较少。葛根素在人体内具有吸收快、分布广、消除快和不易蓄积等特点，并可通过血脑屏障进入脑组织。可经尿、胆汁-粪便排泄。葛根素在人肠道细菌的作用下可转化为大豆苷（daidzein），然后再转化为毛蕊异黄酮苷（calycosin）。

急性毒性  小鼠尾静脉注射葛根素的LD50S 783.1mg/kg，可信区间为604.0～901.8mg/kg。急性毒性 的阈剂量为520mg/kg（iv）。小鼠灌胃葛根素2g/kg，犬静脉注射50mg/kg×3d，均未见毒性反应。

遗传毒性  Ames试验为阴性，染色体畸变分析和微核试验未显示出致突变活性。

亚慢性毒性  大鼠（ip）和家兔（iv）的亚急性毒性研究表明，分别以各自LD50的1/3，1/10和临床用量4mg/kg的等效量，每天给药1次，连续2周，观察30天。各剂量组的体重、血象、谷丙转氨酶、血糖、胆固醇、甘油三酯等指标均与对照组无显著性差异，病理学观察也未见明显异常。

慢性毒性与致癌性  大鼠和家犬长期毒性试验证实无明显毒性。大鼠每日肌注葛根素10mg/kg、50mg/kg共3个月，犬每日静脉注射1mg/kg，30mg/kg共4个月，动物的体重、血象、心电图、肝肾功能及重要器官组织学检查均未见异常。亦未发现对大鼠有胚胎毒性、致畸作用、致突变性和致癌性。给大鼠连续灌胃葛根总黄酮90天，每日1次，剂量分别为2.50g/kg、1.66g/kg和0.83g/kg，动物的一般情况、体重、血象、肝肾功能及各主要脏器的病理组织学均无明显影响。中草药 NPI-028 （其中葛根素含量为26mg/g）的90天亚慢性试验表明，0.5g/kg、1.0g/kg、2.0g/kg 3个剂量组在动物体重、进食量、血象、器官组织病理检査等方面与对照组均无显著差异。

生殖与发育毒性  健康成年SD大鼠致畸试验和精子畸形试验结果表明，葛根素对雌性大鼠胚胎及雄性大鼠生殖细胞均无致畸作用。

其他  过敏反应研究未发现葛根素对豚鼠致敏。葛根素水溶液对家兔亦无刺激反应，无溶血现象，而5%的丙二醇注射液呈溶血反应且有刺激性。

五、常见使用方法与调查/推荐摄入量

常见使用方法

食品  葛根为药食两用植物，具有清凉解热作用，也是营养丰富的食物成分，还可作为食品生产的辅料，广泛用于制作面条、粉丝、果冻、冰淇淋、饮料等多种食品。

保健食品  葛根素已广泛用作保健食品的功效成分，用于生产降血糖、降血脂、减肥、美容、抗衰老、保肝等功能食品。其剂型包括胶囊、片剂、口服液等。

其他  药品：目前葛根素已经被制成注射剂、片剂、胶囊、软胶囊、滴丸、滴眼液等广泛应用于临床，尤以葛根素注射剂的应用最为普遍。葛根素注射剂属于处方用药。

护肤品：葛根素和其他葛根提取物的水溶液也被用于化妆品工业如制造丰乳霜，眼霜和护肤霜等。

调查/推荐摄入量

调查摄入量  未査见相关文献资料。

推荐摄入量  作为药物，应用于防治心血管疾病。静脉滴注每次0.4～0.6g，每日1次。

六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  1993年，卫生部批准葛根素用于临床，作为治疗心脑血管疾病的国家级四类新药（卫生部（93）卫药准字X-39-2及x-4-2号）。截至2005年底，我国获准上市的葛根素注射剂、注射液等品种有180余个文号。我国还批准其应用于保健食品中。

美国  未査见相关文献资料。

欧盟  未査见相关文献资料。

澳/新  未查见相关文献资料。

七、注意事项和禁忌

不适宜人群  婴儿和儿童、老年人、孕妇及哺乳妇女、肝肾疾病患者、过敏反应患者、有明显出血倾向者。

禁忌  严重肝、肾功能不全，心力衰竭及其他严重器质性疾病患者，出血倾向者慎用。对本品过敏者禁用。

与药物相互作用  葛根素为含有酚羟基的化合物，遇碱容易发生变化，与金属离子可形成络合物等，故使用过程中不宜与碱性药物配伍，也应避免与金属离子接触。

其他  作为药物，少数病人在用药开始时出现暂时性腹胀、恶心等反应，继续用药可自行消失。极少数病人用药后有皮疹、发热等过敏现象，立即停药或对症治疗后可恢复正常。