基金项目：国家自然科学基金项目（81573523）；国家中医药管理局全国中药资源普查项目（GZY-KJS-2018-004）
作者简介：曹思思（1984—），女，在读博士研究生，讲师，研究方向：天然药物及中药资源保护。E-mail:******************
通信作者：孟祥才（1967—），男，博士，教授，博士研究生导师，研究方向：药用植物生物学及栽培。E-mail:***********************
曹思思 1, 3，史 磊2 ，孙佳琳4 ，孟祥才1*
(1. 黑龙江中医药大学 药学院，黑龙江 哈尔滨 150040 ；2.黑龙江中医药大学 图书馆，黑龙江 哈尔滨 150040；3. 哈尔滨职业技术学院 医学院，黑龙江 哈尔滨 150081；4. 黑龙江民族职业学院 生物产业学
院，黑龙江 哈尔滨 150066)
摘 要：防风药用历史悠久，是我国常用传统中药材之一。防风中化学成分主要为原酮、挥发油、香豆素等活性成分，具有解热、镇痛、抗炎等药理活性。对近年来国内外防风化学成分和药理作用研究进行综述，对未来研究进行思考并提出建议，以期为中药防风的深度开发和合理应用提供理论参考。
关键词：防风；化学成分；药理作用中图分类号：R284 文献标识码： A 文章编号：1673-6427（2021）01-95-08doi: 10.13728/j. 1673-6427. 2021. 01. 021
Research Progress on Chemical Compositions and Pharmacological Effects of
Saposhnikovia divaricate
CAO Si-si 1, 3, SHI Lei 2, SUN Jia-lin 4, MENG Xiang-cai 1*
(1. Pharmaceurical College of Heilongjiang University of Traditional Chinese Medicine, Harbin 150040, China; 2. Library of Heilongjiang University of Traditional Chinese Medicine, Harbin 150040, China; 3. Medical College of Harbin V ocational and Technical College, Harbin 150081, China; 4. College of Biological Industry of
Heilongjiang National V ocational College, Harbin 150066, China)Abstract: As one of the commonly used traditional medicinal herbs in China, Saposhnikovia divaricata has a long medicinal history. The active chemical components in Saposhnikovia divaricata are chromogen ketone, volatile oil, coumarin, etc. Therefore, its pharmacological activities are mainly concentrated on the antipyretic, analgesic, anti-inflammatory and other aspects. The latest literature on the chemical composition and
pharmacological effects of Saposhnikovia divaricata at home and abroad are summarized, and suggestions for the future research are put forward, so as to provide theoretical references for further development and rational utilization of Saposhnikovia divaricata .
Keywords: Saposhnikovia divaricate (Turcz.) Schisck.; chemical composition; pharmacological effects 防风为伞形科植物防风Saposhnikovia divaricata （Turcz.） Schischk.未抽花茎植株的干燥根，味辛、微甘，性温，归肝、膀胱、脾经，具有祛风、解表、胜湿、止痉之功效[1]。防风药用历史悠久，始载于《神农本草经》列为上品，主治外感风寒、头痛目眩、周
身疼痛、骨节疼痛、风寒湿痹等证[2]。研究发现防风有原酮、多糖、挥发油、香豆素等化学成分，并通过研究证实具有解热、抗炎、镇痛、抗肿瘤等药理活性[3-7]。近年来，随着代谢组学、肠道菌、网络药理学等研究方法的应用，防风化学成分的分离鉴
1999: 705.
[20] 梅得春. 海外回归中医善本古籍丛书(第九册): 药性会元[M]. 北京:
人民卫生出版社, 2003: 502.
[21] 陈 言. 三因极一病证方论[M]. 北京: 中国中医药出版社, 2007: 81.
[22] 卫生部药政管理局. 全国中药炮制规范[S]. 北京: 人民卫生出版社,
1988: 20.
[23] 鲁 照. 串雅全书: 串雅补[M]. 北京: 中国中医药出版社, 1998: 340.
收稿日期：2020-09-22
定和药理活性机制等研究均取得了一定进展。因此，本研究在大量文献调研基础上对防风化学成分和药理作用研究进展进行综述，以期为防风的合理利用和深度研究提供参考。
1 化学成分
1.1 原酮类
原酮类化合物是防风主要化学成分之一，是其发挥解热、镇痛和抗炎作用的主要活性成分，防风中常见原酮类化合物结构见图1。2020年版《中国药典》将防风中原酮化合物升麻素苷（Prim-O-glucosyl-cimifugin）和5-O-甲基维斯阿米醇苷（4’-O-β-glucosyl-5-O-methylvisamminol）的含量规定为防风药材质量的衡量标准[1]。1965年，日本学者新田木也[8]首次从防风根茎中分离出香柑内酯 （bergapten）、亥茅酚（hamaudol）和5-O-甲基维斯阿米醇苷（4’-O-β-glucosyl-5-O-methylvisammi
nol）。CHEN L X等[9]应用HPLC-ESI-Q-TOF-MS/MS技术建立防风化学成分的定性分析方法，共鉴定出45个化合物，其中13个为原酮类化合物。BATSUKH Z等[10]采用LC-IT-TOF-MS技术对蒙古不同地区的43个植物样品、8个防风样品和2个来自中国的植物样品进行了代谢组学分析，共鉴定出13个原酮化合物，采用正交偏最小二乘判别分析法（OPLS-DA）对上述样本的LC-MS数据进行了分析，结果表明，这两个类具有明显的可区分性。FAN X Y等[11]以雄性SD大鼠体内代谢产物为研究对象，通过大鼠肠道细菌培养模型进行体外研究，采用UPLC-TOF-MS鉴定出26种代谢物和7种体外代谢产物，并根据各代谢产物的相对含量探讨防风中主要原酮5-O-methylvisammioside体内外代谢途径。李阳等[12]从防风乙醇回流提取物的乙酸乙酯部位分离得到3'（Ｒ）-（+）-亥茅酚、升麻素（cimifugin），并首次发现5,7-二羟基-2-甲基原酮（noreugenin）。刘亚娟等[13]基于UPLC-Q-TOF/ MS技术对防风醇提物进行分析，鉴定出原酮化合物divaricatacid、3’-O-2-丁酰亥茅酚、undulatoside A、3’-O-propionylhamaudol、3S-2,2-dimethyl-3,5-dihydroxy-8hydroxymethyl-3,4-dihydro-2H,6H-benoz[1, 2-b: 5, 4-b’]dipyran-6-one、2-（4-Methoxy-7-
methyl-5-oxo-2,3-dihydro-5H-furo[3,2-g]chromen-2-
A.亥茅酚（hamaudol）
B.5-O-甲基维斯阿米醇苷
C. 3’-O-当归酰亥茅酚
D. 亥茅酚苷
E.升麻素苷
F. 升麻素
G. 5，7-二羟基-2-甲基原酮（noreugenin）H. 3’-O-2-丁酰亥茅酚I. undulatoside A
J.杨芽黄素
图1 防风中原酮类化合物
Fig. 1 Chromones from Saposhnikovia divaricata
表1 防风中香豆素类化合物化学结构及分类
Tab. 1 Chemical structure and classification of coumarins from Saposhnikovia divaricata
序号香豆素名称
骨架R 1R 21香柑内酯（bergapten）Ⅰ—OCH 3—H 2补骨脂素（psoralen）Ⅰ—H —H 3花椒毒素（xanthotoxin）Ⅰ—H —OCH 3
4欧前胡素（imperation）Ⅰ—H
5异欧前胡素（isoimperation）ⅠX —H 6珊瑚菜内酯（phelloptern）Ⅰ—OCH 3—H
7石防风素（deltoin）Ⅲ—H
8川白芷内酯（anomalin）Ⅱ
—H
yl）-2-propanyl bet-D-allopyranoside、11-hydroxy-sec-O-β-D-glucosyl-hammaudol，首次发现（2Z）-4-[5,7-Dihydroxy-2-（hydroxymethyl）-4-oxo-4H-chromen-6-yl]-2-methyl-2-buten-1-ylbeta-D-glucopyranoside。1.2 香豆素类
香豆素类化合物大量存在于伞形科植物中，防风中香豆素以呋喃香豆素类（furanocoumarins）、二氢呋喃香豆素类（Dihydrofuranocoumarin）和简单香豆素类（simple coumarins）为主，其基本骨架结
构见图2。CHEN L X 等[9]采用HPLC-ESI-Q-TOF-MS/MS 技术从防风中分离并鉴定出28个香豆素类化合物。王思淼等[14]采用UPLC-Q-TOF/MS 技术对1、2、3年生防风中补骨脂素等含量差异较大的13种香豆素类成分进行分析，观察其含量变化，为不同年限生长防风中香豆素类成分测定提供新方法。BATSUKH Z 等[10]从防风中分离得到香豆素类化合物5-羟基-8-图2 防风中香豆素类化合物基本骨架结构
Fig. 2 Basic skeleton structure of coumarins from Saposhnikovia divaricata
甲氧基补骨脂素（5-hydroxy-8-methoxypsoralen）。URBAGAROVA B M 等[15]从布里亚特和蒙古采集的防风中分离和鉴定出7个香豆素类化合物，东莨菪素（scopoletin）、白芍总苷（bergapten）、异欧前胡素（isoimperatorin）、马梅素（marmesin）、（+）-德古实醇[（+）-decursinol]、（－）-前胡芦素B[（－）-praeruptorin B]、氧化前胡素（oxypeucedanin hydrate）。李阳等[12]从防风提取物的乙酸乙酯部位分离得到伞形花内酯（andumbelliferone）。任晓蕾等[16]应用UPLC-Q-TOF/MS 技术检测到王草酚（osthenol）、秦皮啶（fraxidin）、异秦皮啶（isofraxidin）。此外，异欧前胡素（isoimperation）、（3’S）-羟基-石防风素[（3’S）-hydroxydeltoin]在防风香豆素类化学成分研究中也已被报道[3]。防风中香柑内酯（bergapten）、补骨脂素（psoralen）等17种香豆素类化合物结构及骨架类型见表
1。
A.香豆素骨架结构Ⅰ
B.香豆素骨架结构Ⅱ
C.香豆素骨架结构Ⅲ
序号香豆素名称
骨架R 1R 29
紫花前胡苷元（nodakenetin）
Ⅰ
—H
—H
105-甲氧基-7-（3,3-二甲基烯丙氧基）-香豆素[ 5-methoxy-7-（3,3-dimethylallyloxy）-coumarin]
Ⅱ—H
11伞形花内酯（andumbelliferone）
Ⅱ—OH —H
12防风灵（sapodivarin）Ⅰ—Me-OH
13异香柑内酯（isobergapten）Ⅱ—H —C ＝C-OH
14紫花前胡醇当归酰酯（decursinol angelate）Ⅱ—H
15王草酚（osthenol）Ⅱ—OH
16秦皮啶（fraxidin）Ⅱ—OCH 3—OH 17异秦皮啶（isofraxidin）Ⅱ—OH —OCH
3
1.3 多糖类
80年代末，日本学者就从防风中分离得到三种均一多糖Saponikovan A、B、C，并研究了多糖的单糖摩尔比。DONG C X 等[17]采用离子交换和凝胶渗透谱相结合的方法，从防风水提物中分离出两种
纯化的天然多糖SDNP-1和SDNP-2，表观分子量分别为67.9×103和5.2×103，SDNP-1和SDNP-2由阿拉伯糖和半乳糖组成，摩尔比约为1∶1。巩丽虹等[18]通过水提醇超声提取法得到防风多糖（USPS），采用乙酸酐法制备乙酰化防风多糖（ASPS），并通过ASPS 对·OH、DPPH·进行抗氧化活性研究。GAO Y Y 等[19]采用水提醇沉法提取防风多糖化合物，利用UPLC-MS/MS 进行定性分析，结果表明防风多糖由半乳糖醛酸、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、岩藻糖、核糖、阿拉伯糖等8种单糖组成，相对摩尔比分别为4.42%、7.86%、23.69%、12.06%、3.10%、0.45%、0.71%和47.70%。MENG Y 等[20]从防风中提取分离得到4种多糖，通过高效阴离子交换谱串联脉冲安培（HPAEC-PAD）、核磁共振（NMR）、排阻谱与多角度激光散射联用（SEC-MALLS）等分析手段鉴定4种多糖，分别为带有少量O-3/6位支链的α-1,4-葡聚糖、阿拉伯半乳聚糖、果胶阿拉伯半乳聚糖。
1.4 挥发油类
防风根和果实中富含丰富的挥发油[21]，其挥发油成分以脂肪族类和萜类化合物为主。黄雪莹等[22]利用气相谱-质谱联用（GC-MS）和顶空固相微萃取（HS-SPME）技术，分析防风、羌活及防风、羌活药对中挥发性成分，并以面积归一法测定各成分含量，测出71个防风挥发油，占挥发性成分总面积的88.52%。张丹等[23]采用GC 谱技术分析不同产地和品种的33批防风药材中挥发油成分，依据《中药谱指纹图谱相似度评价系统2004A 版》对谱分析结果进行分析，建立防风药材及其伪品中
酚怎么读挥发油成分的气相指纹图谱。杨丽芳等[24]通过GC-MS 联合交互移动窗口因子法（AMWFA）分析防风、白术单味药及药对挥发油成分，以总体积积分法对分析结果进行定量分析，从防风中分析出镰叶芹醇（C 17H 24O）、辛醛（C 8H 16O）、D-柠檬烯（C 10H 16）等12种挥发油成分。李阳等[12]在防风甲醇提取物的乙酸乙酯部位分离得到十七烷（6Z,9Z）-heptadecadiene，在二氯甲烷部位分离得到2-丁氧基乙基亚油酸（2-butoxyethyllinoleate）。1.5 其它成分
除原酮、香豆素等常见化学成分外，防风中还含有单亚油酸甘油酯（glycerol monolinoleate）、单油酸甘油酯（glycerol monooleate）等甘油酯类化合物。国内有报道研究将防风乙醇提取物分离纯化，得到新
续表
1
化合物防风嘧啶（fangfengalpyrimidine），并在伞形科植物中首次分离出克利米可辛A（clemiscosin A）以及β-谷甾醇（β-sitosterol）、胡萝卜苷（daucosterol）。防风中还含有大量微量元素，杨文宁等[25]应用超高效液相谱-四级杆/静电场轨道阱高分辨质谱（UPLC-Q-Orbitrap HRMS）技术从防风经典方剂防风通圣丸中共鉴定出酚酸类3个、苯肽类4个、蒽醌类2个、木脂素类3个、环稀醚萜类5个、生物碱类1个。李文慧等[26]对防风叶中微量元素进行检测，发现防风叶中含有大量钾、钙、镁、磷和
维生素Ａ等，具有一定的药用价值。陈彩华[27]从广防风的地上部分中分离得到含氮有机物、降倍半萜、降倍半萜苷、二萜、三萜、多酚类、简单苯衍生物苷类、酚酸和核苷酸等33个化合物，其中包含1个三萜类新化合物2α,3α,19α-trihydroxyurs-12,20（30）-dien-28-oic acid。
2 药理作用
2.1 解热作用
防风是传统的辛温解表药，在防风不同部位入药研究时发现，防风根茎和根的药理作用相似，且根茎的疗效略次于根[28]。刘羽等[29]通过大鼠和家兔发热试验观察防风合剂的解热作用，结果显示防风合剂高、中剂量组对大鼠和家兔的解热作用显著，且差异有统计学意义。国内有报道，经40 ℃高温处理3 d 后的防风与普通防风相比，有效成分的AUC0-24 h增加了50.6%，升麻素、升麻苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷三种原酮成分解热作用显著增强[30]。YANG J M等[31]建立发热动物模型进行热板实验，比较防风中原酮衍生物西米呋金、邻葡萄糖基西米铜绿素（PGCN）和4'-O-β-D-葡萄糖基-5-O-甲基维塞米醇（GML）解热作用，研究发现西米铜绿素具有明显的解热作用，而PGCN的作用相对较低，GML较弱。姜华等[32]比较防风中升麻素、升麻苷和5-O-甲基维斯阿米醇苷三种原酮单体化合物的活性，研究发现三个成分的药理活性存在较大差异，升麻素为发挥防风解热作用的主要成分。
2.2 镇静、镇痛作用
防风在传统中药临床中即有镇痛功效的记载。现代研究发现，防风的镇痛作用与其有效成分中原酮、香豆素、聚乙炔和1-酰基甘油等有关[30]。刘羽等[29]通过小鼠醋酸扭体试验和热板试验研究发现，防风解热合剂在中、高给药剂量均可显著提高小鼠痛阈值。姜华等[32]在研究防风原酮药理作用时发现，升麻素在静脉注射15 min后表现出明显镇痛作用，升麻苷在静脉注射60 min后表现出一定镇痛作用但强度不及升麻素。郑春松等从《中药原植物化学成分手册》和有关文献中筛选防风化学成分构建防风化学成分数据集，以诱导型一氧化氮合酶（i NOS）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、磷酸二酯酶4A（PDE-4A）等为止痛靶点，应用分子对接技术识别防风止痛功效物质基础，筛选出防风止痛药效物质49个，主要为香豆素类、黄酮类、有机酸、苷类等[33-34]。胡旭光等[35]通过痛泻药方原方与痛泻药方倍防风方干预幼年母子分离复合急性水应激腹泻型肠易激综合征（D-IBS）大鼠模型，观察痛泻要方的止痛止泻作用，研究结果显示防风在方中发挥了重要作用。防风的镇痛、镇静作用是香豆素、原酮、挥发油、聚乙炔等多成分协同作用的结果，其中以原酮药理作用最强，作用机制主要为肝代谢酶、中枢神经系统等[28]。
2.3 抗菌、抗炎作用
防风具有明显的抗炎和抗菌作用[36-37]。ZHOU J等[38]研究防风化学成分升麻苷 （Prim-O-glucosylcimifugin，POG）药理活性时发现，POG通过抑制JAK2/STAT3信号转导抑制iNOS和COX-2的表达，对RAW 264.7巨噬细胞具有抗炎作用。KAMINO T等[39]通过监测大鼠肝细胞内产生的炎症介
质一氧化氮（NO）水平来研究防风和北沙参提取物的抗炎作用，防风和北沙参提取物的乙酸乙酯部位均抑制大鼠肝细胞NO的生成，结果表明二氢吡喃酮和香豆素是防风和北沙参抗炎作用的主要成分。防风内生真菌具有抗菌作用，杨秀芳等[40]采用最小抑菌浓度法测定防风内生真菌DL02次生代谢产物抗真菌、抗细菌活性，结果显示化合物4对绿脓杆菌有较强的抑制作用，最小抑菌浓度MIC为31.3μg/mL。屈映等[41]采用网络药理学研究荆芥、防风溃疡性结肠炎的作用靶点，探讨其抗炎机制时发现，荆芥、防风溃疡性结肠炎机制可能与TLRs信号通路中细胞因子受体结合、有效成分干预TNF信号通路、抑制肠道炎症因子IL-1及IL-6的分泌、降低NF-κB转录等因素相关。屈子睿等[42]从防风中分离得到32株活性内生真菌，选取抑菌活性较强的DL02菌株为研究对象，研究发现菌株DL02也可作为一种生物抑菌工具，保护宿主不受细菌和病原真菌侵染。
2.4 抗肿瘤作用
防风中多糖类成分具有抗肿瘤作用。DING J X 等[43]在小鼠MDA-mb231异种移植模型中，研究了防风多糖对U937、MCF-7和MDA-MB-231细胞生长和肿瘤生长的影响，结果显示防风多糖能促
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