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黄芩（Radix Scutellariae）是唇形科植物黄芩Scutellaria baicalensis Georgi (Lamiaceae)的干燥根，在我国分布极广，黑龙江、吉林、辽宁、河南、河北、山东、四川、云南、山西、陕西、甘肃和内蒙古等省均为产地。
黄芩首载于《神农本草经》，又名黄文、无芩等。黄芩味苦，性寒。功能泄实火，除湿热，解毒，止血，安胎，对多种细菌均有抑制作用，对流感病毒，皮肤真菌也有抑制作用，并有除热，解毒，镇静，降压，利胆，利尿，解除平滑肌痉挛，抑制肠管蠕动等作用。
一、黄芩甙有效成分的结构
黄芩含有丰富的黄酮类化合物。第一种从黄芩中分离出的黄酮类化合物是汉黄苓素（Wogonin），汉黄芩素在黄芩中含量很少，含量最丰富的是黄芩甙（baicalin）。黄芩甙可用50%乙醇提取，酸水解黄芩甙产生糖基和黄芩甙元（baicalein），黄芩甙在我国黄芩中的含量为12%-17%。
二、黄芩甙的药理作用
1、抗儿茶酚胺作用
对豚鼠离体主动脉、肺动脉、气管及右心房，黄芩甙可竞争性拮抗肾上腺素、去甲上腺素、多巴胺收缩豚鼠主动脉和肺动脉条的作用；拮抗异丙基肾上腺素舒张豚鼠气管和增加右心房自发频率的作用，不拮抗肾上腺素收缩豚鼠主动脉条的作用。说明黄芩甙对α-受体、β1及β2受体均有阻断作用。而且只对含有儿茶酚胺结构的药物有拮抗作用。临床上黄芩、黄芩甙及其制剂的降压、减慢心率、镇静和增强肠管运动的作用，可能与黄芩甙阻断儿茶酚胺类物质受体的作用有关。
2、抗炎作用
花生四烯酸的代谢产物在免疫细胞主要是前列腺素E2（PGE2）和血栓素B2（TXB2）、PGE2和TXB2的合成及环加氧酶的催化作用有关。黄芩甙对刺激剂钙离子载体A23187诱导大鼠腹腔巨噬细胞PGE2的合成有抑制作用，表明黄芩甙抗炎作用可能也是通过类似的机理。
3、抑制醛糖还原酶（AR）的作用
AR催化葡萄糖转弯为山梨醇的增加是多种糖尿病慢性并发症发病的主要机理之一，能否降低组织中山梨醇含量已成为判断AR抑制有无疗效的主要标志。黄芩甙能显著降低糖尿病大鼠红细胞中山梨醇水平，表明黄芩甙有AR抑制作用，有可能用于糖尿病慢性并发症的防治。
4、抑制乙型肝炎病毒（HBV）抗原的作用
HBV抗原的体外活性抑制试验表明，黄芩甙对HBV的三种抗原（乙型肝炎表面抗原、乙型肝炎病毒的e抗原、乙型肝炎病毒的核心抗原）有较显著的抑制作用。
5、抑制艾滋病毒HIV感染
体外研究表明黄芩甙能抑HIV-1病毒的感染与复制。
三、黄芩甙--金属络合物的药理作用
近来人们开始从分子水平上研究机体内金属酶等活性物质的结构及作用机理，以及微量金属在体内的作用，从而阐明某些疾病的发病原理和发现有效的治疗方法。由于黄芩甙结构的特殊性（5-羟基，4-羰基取代），它能和金属离子产生强烈的合作用，其络合物可能会影响某些酶的活性，黄芩甙-金属络合物的药理作用也有不少报道。
1、对脂加氧酶的抑制作用
黄芩甙锌对致敏豚鼠离体肺释放反应慢反应物质（SRN-A）的抑制作用强于黄芩甙单体。黄芩甙对哮喘有效可能是由于体内的锌、铁两离子竞争性与黄芩甙螯合，从而抑制SPS-A的释放。另外，黄芩甙锌对小鼠皮肤被动过敏模型也具抑制作用，即具有抑制Ⅰ型变态反应作用，效果亦比黄芩甙好，可能是由于黄芩甙形成络合物后，增强了它抑制脂加氧酶的作用。黄芩甙锌将是治疗过敏性支气管哮喘的一种很有希望的新药。
2、对免疫功能的影响
黄芩甙锌能明显促进小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能，显著提高血清中溶菌酶的含量，增强红细胞C3b受体酵母花环率，且作用均强于黄芩甙。所以黄芩甙锌不仅具有抑制Ⅰ型变态反应作用，而且对小鼠非特异性免疫和红细胞免疫系统功能有较好的增强作用，其药效强于黄芩甙。
3、抗炎作用
黄芩甙具有抗炎、抗变态反应和免疫调节作用，黄芩甙锌的作用比黄芩甙强，黄芩甙铜也有抗变态，抗过敏等作用。
四、黄芩甙及其铜锌络合物对羟基自由基的清除作用
利用DMPO捕捉Fenton反应产生羟基自由基，黄芩甙对这一体系产生的羟基自由基明显的清除作用，在1.8μmol/L浓度，清除率可达30%。黄芩甙铜清除羟基自由基的能力与黄芩甙类似，黄芩甙清除羟基自由基的能力明显大于黄芩甙。它们清除50%羟基自由基的浓度分别为：黄芩甙7.8μmol/L，黄芩甙铜8.0μmol/L，黄芩甙锌1.0μmol/L。
五、黄芩甙及其铜锌络合物对超氧阴离子自由基的清除作用
采用黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶体系产生超氧阴离子自由基，利用化学发光技术测量该体系产生的超氧阴离子自由基。结果表明黄芩甙及其铜锌络合物对这一体系产生的超氧阴离子自由基有很强的清除作用。为了排除它们对黄嘌呤氧化酶的抑制作用而不是对氧自由基的清除作用，利用紫外分光光度计法测量了它们对黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶瓜产生尿酸的影响，发现黄芩甙和黄芩甙锌络合物对黄嘌呤氧化酶活性没有影响，而黄芩甙铜络合物对黄嘌呤氧化酶有非常强的抑制作用。
因此改用光照核黄素体系产生超氧阴离子自由基，用DMPO捕捉这一体系产生的超氧阴离子自由基，这三种物质都不同程度清除了该体系产生的超氧阴离子自由基，其中黄芩甙铜络合物清除能力最强，黄芩甙锌次之，黄芩甙最弱。锌离子对该体系产生的超氧阴离子自由基没有影响，铜离子可使该体系产生的超氧阴离子自由基转化成羟基自由基。
六、黄芩甙与超氧阴离子自由基的反应速率常数
因为DMPO-OOH的寿命很短（t1/2=90秒），用自旋捕集技术难以测定黄芩甙与超氧阴离子自由基的反应速率常数。根据黄芩甙与高铁细胞色素C竞争O2-，可以测量黄芩甙与超氧阴离子自由基的反应速率常数。
黄嘌呤（X）/黄嘌呤氧化酶（XO）体系可定量产生超氧阴离子自由基，氧化型细胞色素C（f.c)可被超氧阴离子自由基还原，还原型细胞色素C （r.f.c)在550nm处有最大吸收，E=20（mmol/L)-1cm-1。通过检测550nm处的光吸收可确定体系中超氧阴离子自由基的浓度。在黄芩甙存在时，由于一部分超氧阴离子自由基与黄芩甙反应，使其对细胞色素C的还原能力减少，因此550nm处光吸收的大小反映了黄芩甙与超氧阴离子自由基反应能力。
为消除黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶体系中存在的铁离子及其反应产生的过氧化氢对超氧阴离子自由基的影响，实验时向体系加入一定量的过氧化氢酶，同时为提高灵敏度，预先将黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶溶液在25℃温育10分钟，使超氧阴离子自由基产生速率稳定。加入细胞色素c以后，稳定态的超氧阴离子自由基迅速还原。设无黄芩甙时550nm处光吸收改变为，加入黄芩甙后光吸收改变为A'550，则：
V1/vi=A550/A'550
以V1/vi对CB/Cf.c作图，从所得到直线斜率及ko2-·/f.c=1.6×105(mol/L)-1s-1可得黄芩甙与超氧阴离子自由基反应速度常数为KB/O2-·=3.2×106(mol/L)-1s-1。
七、黄芩甙及其铜锌络合物对血红蛋白氧化损伤的保护作用
从新鲜血液制备的血红蛋白在543nm和577nm处各有一个吸收（前者为血红蛋白的β链，后者为血红蛋白的α链）。当加入核黄素/EDTA后光吸收没有任何改变，随光照的时间的延长，543nm和577nm处的吸收逐渐下降，同时在630nm处出现一个新的吸收峰，并且随光照时间延长而增加，这说明此体系中氧化血红蛋白转化成了高铁血红蛋白。
利用这一体系可以检测黄芩甙对光照核黄素产生氧自由基对血红蛋白损伤的保护作用。表1给出了黄芩甙及其铜锌络合物和SOD对血戏蛋白转化为高铁血红蛋白抑制率。可以看出，黄芩甙及其铜锌络合物，不论是0.1mmol/L或0.5mmol/L的浓度，黄芩甙铜络合物的抑制率最高，黄芩甙的抑制率最低，由此可见黄芩甙铜锌络合物比黄芩甙本身保护血红蛋白的能力更强。
表1 黄芩甙及其铜锌络合物对光照核黄素引起血红蛋白损伤的保护作用
药物
剂量
光吸收
抑制率（%）
黄芩甙
0.1mmol/L
0.70±0.02
9.5
0.5mmol/L
0.85±0.04
45.2
黄芩甙铜
0.1mmol/L
0.89±0.01
33.3
0.5mmol/L
0.90±0.03
57.1
黄芩甙锌
0.1mmol/L
0.76±0.01
23.8
0.5mmol/L
0.89±0.02
54.8
SOD
5U/ml
0.80±0.02
33.8
30U/ml
1.01±0.03
83.3
八、过氧亚硝基对血红蛋白的损伤作用
在30μmol/L氧合血红蛋白中加入过氧亚硝基，引起630nm处光吸收明显增大，577nm处光吸收明显减少。这说明在此体系中氧合血红蛋白被过氧亚硝基氧化成了高铁血红蛋白。随着过氧亚硝基浓度的升高。630nm处光吸收也随着增大，说明有更多的氧合血红蛋白转化成了高铁血红蛋白，并且过氧亚硝基和氧合血红蛋白作用非常迅速，在1秒内就基本完成。
九、黄芩甙及其铜锌络合物对血红蛋白的保护作用
在过氧亚硝基和氧合血红蛋白体系中加入黄芩甙及其铜锌络合物，它们都能不同程度地抑制血红蛋白的氧化损伤，但黄芩甙和黄芩甙锌的抑制作用很弱，而黄芩甙铜的抑制作用则较强。不论用630nm处光吸收的增加还是用577nm处光吸收的减少测量都得到了同样的结果。
十、黄芩甙及其铜锌络合物对过氧亚硝基氧化二甲基亚砜的抑制作用
为了进一步证实黄芩甙及其铜锌络合物对过氧亚硝基的抗氧化性的抑制作用，我们研究了黄芩甙及其铜锌络合物对氧亚硝基氧化二甲基亚砜产生的甲基自由基的清除作用。过氧亚硝基氧化二甲基亚砜产生的甲基自由基用0.1mol/L tNB捕捉，产生甲基-tNB自旋加合物的12条特征谱图。在过氧亚硝基和二甲基亚砜体系加入黄芩甙及其铜锌络合物可明显清除产生的甲基自由基和抑制过氧亚硝基的氧化作用。黄芩甙对过氧亚硝基氧化二甲基亚砜产生的甲基自由基几乎没有清除作用，黄芩甙锌有一定清除作用，黄芩甙铜的清除作用最强。但随着时间的延长，它们作用的动力学是不同的，在对照组，甲基自由基的产量随时间逐渐增大，在20分钟达到顶峰，然后逐渐下降；黄芩甙的加入首先是加速甲基自由基的产生，在2分钟内就使甲基自由基产量达到顶峰，而且在这一段时间内，甲基产量高于对照组；然后迅速下降，在很短时间内使甲基自由基产量远远低于对照组；然后迅速下降，在很短时间内使甲基自由基产量远远低于对照组。黄芩甙锌的加入在6分钟内使甲基自由的产量达到最高峰，其峰值和加入黄芩甙相同，然后很快下降，其达到顶峰的时间比黄芩甙晚，下降也慢一些，即使在最高峰时也没有高于对照组；加入黄芩甙铜使甲基自由基的产生在15分钟达到顶峰，明显晚于黄芩甙和黄芩甙锌，其峰值与加入黄芩甙或加入黄芩甙锌相同，然后逐渐下降，下降速度也明显慢于黄芩甙和黄芩甙锌。
过氧亚硝基和对红蛋白有很强的氧化性。过氧亚硝基的氧化性有两种不同机理，一种认为过氧亚硝基是通过分解成羟基和二氧化氮自由基发挥其氧化作用的；另一种机理认为过氧亚硝基不需分解成羟基和二氧化氮自由基，而是通过构象变化转化为氧化性更强的形式。
从黄芩甙及其铜锌络合物对过氧亚硝基氧化引起损伤的保护作用可以看出，过氧亚硝基对血红蛋白的氧化可能不是通过分解成羟基和二氧化氮自由基来实现的，因为黄芩甙和黄芩甙锌的保护作用很弱，而黄芩甙铜的保护作用很强。前一节结果表明，黄芩甙铜对羟基自由基的清除能力很弱，和这一节的结果结合起来，可以推论过氧亚硝基不是通过分解成羟基自由基起作用的。过氧化氢酶的加入也不能抑制过氧亚硝基的氧化作用，也证明了以上推论，过氧亚硝基可能是通过异构方式夺取氧合血红蛋白的电子的。
十一、黄芩甙及其铜锌络合物抗氧化机理
黄芩甙通过A环的5,6位上的羟在与氧自由基反应形成的。而黄芩甙铜锌络合物在相同条件下则得不到这样的自由基。铜离子与黄芩甙络合物的ESR信号强度逐渐减小，说明其活性中心由羟基转移到了铜离子。
有的中药粗提成分活性显著，而提纯后活性反而下降了，很可能是在提纯过程某些金属离子被去除和破坏了。中药中的金属离子的药效作用大多是结合形式，这样可以增加其脂溶性，比单用无机盐容易被吸收、进入组织和细胞。黄芩甙铜锌络合物的研究为中药有效成分与金属离子的结合使用提供了有力的证据和理论基础。
十二、黄芩甙对过氧化氢导致溶血的保护作用
当1%的过氧化氢和红细胞共同温育时会发生溶血，黄芩甙能够抑制过氧化氢引起的溶血现象。在0.8μmol/L时，可抑制60%的溶血，在2μmol/L时抑制率可达90%，再增加浓度时抑制率保持在比较稳定的程度，直到40μmol/L，还有很好的保护作用。
十三、黄芩甙对过氧化氢损伤红细胞膜蛋白巯基结合位置的保护作用
用马来酰亚胺自旋标记红细胞膜，用过氧化氢进攻红细胞膜蛋白巯基，测量其ESR波谱的强、弱固定化比（S/W）表示过氧化氢对红细胞膜蛋白巯基结合位置的损伤和黄芩甙的保护作用结果如表2所示。和正常红细胞相比，过氧化氢使红细胞膜蛋白巯基结合位置的S/W明显减小（P＜0.01)，说明它使膜蛋白构象发生了改变。在体系中事先加入黄芩甙或维生素E可以抑制这种改变，而且黄芩甙的作用比维生素E的作用还强。
表2 黄芩甙对过氧化氢引起的红细胞膜蛋白巯基结合位置改变的保护作用
体系
剂量（mmol/L)
S/W
正常红细胞膜
0.212±0.032
H2O2损伤红细胞膜
0.146±0.024
黄芩甙保护红细胞膜
0.04
0.207±0.011
维生素E保护红细胞膜
0.04
0.181±0.034
十四、黄芩甙对过氧化氢损伤红细胞膜流动性的保护作用
用两种脂肪酸自旋标记物标记红细胞膜，一个位于细胞膜的极性亲水端，反映细胞膜表层的流动性；另一个位于细胞膜的疏水非极性端，反映细胞膜深层的流动性。用过氧化氢进攻细胞膜磷脂，计算细胞膜的序参数和旋转相关时间，测量过氧化氢对细胞膜流动性的影响和黄芩甙的保护作用，结果如表3所示。由表中的数据可以看出，过氧化氢氧化红细胞使膜表层序参数升高，旋转相关时间增大，膜深层序参数降低，旋转相关时间减少，说明过氧化氢改变了红细胞膜的流动性，并且细胞膜表层和深层不一致。加入黄芩甙和维生素E能够抑制这一改变。
表3 黄芩甙和维生素E（0.04mmol/L)对过氧化氢引起红细胞膜流动性改变的保护作用
体系5-doxyl16-doxyl
S
tc
S
tc
正常红细胞
0.694±0.033
22.67±0.33
0.228±0.027
12.07±0.89
H2O2+红细胞
0.735±0.023
23.40±0.98
0.195±0.038
11.03±0.75
黄芩甙保护红细胞
0.698±0.014
21.98±1.05
0.221±0.015
12.67±0.67
维生素E保护红细胞
0.712±0.017
22.89±0.14
0.220±0.041
12.61±0.83
十五、黄芩甙及其铜锌络合物对红细胞膜自氧化的保护作用
血液保存期间红细胞膜发生明显的自氧化损伤。在库存条件下，红细胞膜发生脂质过氧化和膜成分的化学修饰，使膜脂和膜蛋白的结构和生物功能发生异常。下面就红细胞膜在库存条件下由于自氧化引起的溶血，脂质过氧化，细胞膜流动性的改变，膜蛋白巯基结合位置构象的改变和黄芩甙及其铜锌络合物的保护作用进行较详细的讨论。
①黄芩甙及其铜锌络合物对红细胞自氧化溶血的保护作用
红细胞在自氧化过程会造成溶血。在37℃保存24小时，出现明显溶血，取其上清，测试540nm光吸收，作为100%溶血的标准。加入黄芩甙及其铜锌络合物或甘露醇都可程度不同地抑制自氧化造成的溶血。黄芩甙可抑制大约50%的溶血，黄芩甙锌可抑制大约65%的溶血，黄芩甙铜只能抑制大约10%的溶血，甘露醇也可以抑制大约50%的溶血，单独加入锌对溶血不起明显抑制作用，单独加入铜则增加大约100%的溶血
②黄芩甙及其铜锌络合物对红细胞膜质过氧化的保护作用
用TBA法测定表明红细胞在37℃保存24小时，脂质过氧化可使TBA反应物增加大约25倍，加入黄芩甙及其铜锌络合物和甘露醇可分别抑制TBA反应物 60%，80%，50%和55%，单独加入锌可抑制大约20%，单独加入铜不仅不能抑制脂质过氧化，反而增加大约20%TBA反应物。
③黄芩甙及其铜锌络合物对红细胞自氧化血红蛋白氧化的保护作用
血红蛋白的氧化仍采用测定577nm光吸收的减小和633nm光吸收的增加。在24小时的自氧化过程中红细胞内血红蛋白氧化增加6倍多，加入黄芩甙及其铜锌络合物可以分别抑制血红蛋白的氧化30%，50%和62%，甘露醇抑制大约16%，单独锌没有抑制作用，单独铜不仅没有抑制作用反而增加过氧化。
④黄芩甙及其铜锌络合物对红细胞自氧化后的抗氧化能力的影响
红细胞由于所处环境的特殊，很容易受到氧化损伤，因而富含抗氧化体系，其中包括酶和非酶类。利用化学发光方法检测红细胞自氧化后的完整红细胞和破膜红细胞的抗氧化性。主要检测它们对黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶体系产生的氧自由基的化学发光的清除作用。结果发现，自氧化后，红细胞的抗氧化能力大大下降，加入黄芩甙及其铜锌络合物可以分别提高自氧化后的完整和破膜红细胞抗氧化能力的大约33%和30%。55%和60%和75%和80%。加入甘露醇可以完整和破膜细胞抗氧化能力分别提高大约10%和12%。单独加入锌对完整和破膜红细胞的抗氧化能力没有什么影响，单独加入铜不仅没有提高完整和破膜红细胞的抗氧化能力，反而降低了它们的抗氧化能力。
⑤黄芩甙及其铜锌络合物对自氧化后红细胞膜的流动性的影响
仍采用两种脂肪酸自旋标记物标记红细胞膜的极性端和疏水端，利用ESR波谱技术测量和计算细胞膜磷脂和的序参数和旋转相关时间。由所得结果可以看出，红细胞自氧化增加细胞膜磷脂极性端的序参数，即减小细胞膜极性端的流动性，减小疏水端的序参数和旋转相关时间，即增加疏水端的流动性。加入黄芩甙、黄芩甙锌和甘露醇都可以保护红细胞自氧化对细胞膜极性端流动性的影响，其中黄芩甙锌的保护最明显。加入黄芩甙铜没有表现出保护作用，单独加入锌也没有表现出保护作用，单独加入铜还有加剧自氧化的细胞膜极性端活动性的影响。加入黄芩甙及其铜锌络合物、甘露醇甚至单独加入铜锌对自氧化红细胞膜疏水端流动性的改变都有不同程度的保护作用，其中仍是黄芩甙锌的保护作用最显著，其次是黄芩甙和单独加入锌。
⑥黄芩甙及其铜锌络合物对红细胞自氧化膜蛋白巯基结合位置构象改变的保护作用
用马来酰亚胺自旋标记红细胞膜蛋白的巯基，用ESR自旋标记波谱的强弱固定化比表示膜蛋白构象。红细胞自氧化以后，ESR波谱上强弱固定化比明显降低，加入黄芩甙及其铜锌络合物和甘露醇可明显保护自氧化对细胞膜蛋白巯基结合位置构象的改变。其中黄芩甙铜锌络合物的作用比黄芩甙和甘露醇的保护作用更明显，单独加入铜锌保护作用不明显。
从以上结果可以看出黄芩甙对红细胞的自氧化损伤有明显的保护作用，不论是红细胞膜的磷脂，还是细胞膜蛋白，均有较好的保护作用。黄芩甙锌对自氧化红细胞膜磷脂的保护作用明显高于黄芩甙。而黄芩甙铜不仅不能改善黄芩甙对细胞膜磷脂的保护作用，并且还加剧自氧化对细胞膜磷脂的损伤作用，但黄芩甙铜对自氧化细胞膜蛋白构象损伤的保护作用比黄芩甙强。
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黄芩甙
2002-6-26 中国保健食品网
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特别声明：本网刊登的部份转载文章为保健食品科研使用，向在此领域少数从事研究开发者提供，若权利人认为侵犯了知识产权，请电话：13970908096 cnfoods@163.com告知，本站保证24小时内删除。
黄芩（Radix Scutellariae）是唇形科植物黄芩Scutellaria baicalensis Georgi (Lamiaceae)的干燥根，在我国分布极广，黑龙江、吉林、辽宁、河南、河北、山东、四川、云南、山西、陕西、甘肃和内蒙古等省均为产地。
黄芩首载于《神农本草经》，又名黄文、无芩等。黄芩味苦，性寒。功能泄实火，除湿热，解毒，止血，安胎，对多种细菌均有抑制作用，对流感病毒，皮肤真菌也有抑制作用，并有除热，解毒，镇静，降压，利胆，利尿，解除平滑肌痉挛，抑制肠管蠕动等作用。
一、黄芩甙有效成分的结构
黄芩含有丰富的黄酮类化合物。第一种从黄芩中分离出的黄酮类化合物是汉黄苓素（Wogonin），汉黄芩素在黄芩中含量很少，含量最丰富的是黄芩甙（baicalin）。黄芩甙可用50%乙醇提取，酸水解黄芩甙产生糖基和黄芩甙元（baicalein），黄芩甙在我国黄芩中的含量为12%-17%。
二、黄芩甙的药理作用
1、抗儿茶酚胺作用
对豚鼠离体主动脉、肺动脉、气管及右心房，黄芩甙可竞争性拮抗肾上腺素、去甲上腺素、多巴胺收缩豚鼠主动脉和肺动脉条的作用；拮抗异丙基肾上腺素舒张豚鼠气管和增加右心房自发频率的作用，不拮抗肾上腺素收缩豚鼠主动脉条的作用。说明黄芩甙对α-受体、β1及β2受体均有阻断作用。而且只对含有儿茶酚胺结构的药物有拮抗作用。临床上黄芩、黄芩甙及其制剂的降压、减慢心率、镇静和增强肠管运动的作用，可能与黄芩甙阻断儿茶酚胺类物质受体的作用有关。
2、抗炎作用
花生四烯酸的代谢产物在免疫细胞主要是前列腺素E2（PGE2）和血栓素B2（TXB2）、PGE2和TXB2的合成及环加氧酶的催化作用有关。黄芩甙对刺激剂钙离子载体A23187诱导大鼠腹腔巨噬细胞PGE2的合成有抑制作用，表明黄芩甙抗炎作用可能也是通过类似的机理。
3、抑制醛糖还原酶（AR）的作用
AR催化葡萄糖转弯为山梨醇的增加是多种糖尿病慢性并发症发病的主要机理之一，能否降低组织中山梨醇含量已成为判断AR抑制有无疗效的主要标志。黄芩甙能显著降低糖尿病大鼠红细胞中山梨醇水平，表明黄芩甙有AR抑制作用，有可能用于糖尿病慢性并发症的防治。
4、抑制乙型肝炎病毒（HBV）抗原的作用
HBV抗原的体外活性抑制试验表明，黄芩甙对HBV的三种抗原（乙型肝炎表面抗原、乙型肝炎病毒的e抗原、乙型肝炎病毒的核心抗原）有较显著的抑制作用。
5、抑制艾滋病毒HIV感染
体外研究表明黄芩甙能抑HIV-1病毒的感染与复制。
三、黄芩甙--金属络合物的药理作用
近来人们开始从分子水平上研究机体内金属酶等活性物质的结构及作用机理，以及微量金属在体内的作用，从而阐明某些疾病的发病原理和发现有效的治疗方法。由于黄芩甙结构的特殊性（5-羟基，4-羰基取代），它能和金属离子产生强烈的合作用，其络合物可能会影响某些酶的活性，黄芩甙-金属络合物的药理作用也有不少报道。
1、对脂加氧酶的抑制作用
黄芩甙锌对致敏豚鼠离体肺释放反应慢反应物质（SRN-A）的抑制作用强于黄芩甙单体。黄芩甙对哮喘有效可能是由于体内的锌、铁两离子竞争性与黄芩甙螯合，从而抑制SPS-A的释放。另外，黄芩甙锌对小鼠皮肤被动过敏模型也具抑制作用，即具有抑制Ⅰ型变态反应作用，效果亦比黄芩甙好，可能是由于黄芩甙形成络合物后，增强了它抑制脂加氧酶的作用。黄芩甙锌将是治疗过敏性支气管哮喘的一种很有希望的新药。
2、对免疫功能的影响
黄芩甙锌能明显促进小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能，显著提高血清中溶菌酶的含量，增强红细胞C3b受体酵母花环率，且作用均强于黄芩甙。所以黄芩甙锌不仅具有抑制Ⅰ型变态反应作用，而且对小鼠非特异性免疫和红细胞免疫系统功能有较好的增强作用，其药效强于黄芩甙。
3、抗炎作用
黄芩甙具有抗炎、抗变态反应和免疫调节作用，黄芩甙锌的作用比黄芩甙强，黄芩甙铜也有抗变态，抗过敏等作用。
四、黄芩甙及其铜锌络合物对羟基自由基的清除作用
利用DMPO捕捉Fenton反应产生羟基自由基，黄芩甙对这一体系产生的羟基自由基明显的清除作用，在1.8μmol/L浓度，清除率可达30%。黄芩甙铜清除羟基自由基的能力与黄芩甙类似，黄芩甙清除羟基自由基的能力明显大于黄芩甙。它们清除50%羟基自由基的浓度分别为：黄芩甙7.8μmol/L，黄芩甙铜8.0μmol/L，黄芩甙锌1.0μmol/L。
五、黄芩甙及其铜锌络合物对超氧阴离子自由基的清除作用
采用黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶体系产生超氧阴离子自由基，利用化学发光技术测量该体系产生的超氧阴离子自由基。结果表明黄芩甙及其铜锌络合物对这一体系产生的超氧阴离子自由基有很强的清除作用。为了排除它们对黄嘌呤氧化酶的抑制作用而不是对氧自由基的清除作用，利用紫外分光光度计法测量了它们对黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶瓜产生尿酸的影响，发现黄芩甙和黄芩甙锌络合物对黄嘌呤氧化酶活性没有影响，而黄芩甙铜络合物对黄嘌呤氧化酶有非常强的抑制作用。
因此改用光照核黄素体系产生超氧阴离子自由基，用DMPO捕捉这一体系产生的超氧阴离子自由基，这三种物质都不同程度清除了该体系产生的超氧阴离子自由基，其中黄芩甙铜络合物清除能力最强，黄芩甙锌次之，黄芩甙最弱。锌离子对该体系产生的超氧阴离子自由基没有影响，铜离子可使该体系产生的超氧阴离子自由基转化成羟基自由基。
六、黄芩甙与超氧阴离子自由基的反应速率常数
因为DMPO-OOH的寿命很短（t1/2=90秒），用自旋捕集技术难以测定黄芩甙与超氧阴离子自由基的反应速率常数。根据黄芩甙与高铁细胞色素C竞争O2-，可以测量黄芩甙与超氧阴离子自由基的反应速率常数。
黄嘌呤（X）/黄嘌呤氧化酶（XO）体系可定量产生超氧阴离子自由基，氧化型细胞色素C（f.c)可被超氧阴离子自由基还原，还原型细胞色素C （r.f.c)在550nm处有最大吸收，E=20（mmol/L)-1cm-1。通过检测550nm处的光吸收可确定体系中超氧阴离子自由基的浓度。在黄芩甙存在时，由于一部分超氧阴离子自由基与黄芩甙反应，使其对细胞色素C的还原能力减少，因此550nm处光吸收的大小反映了黄芩甙与超氧阴离子自由基反应能力。
为消除黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶体系中存在的铁离子及其反应产生的过氧化氢对超氧阴离子自由基的影响，实验时向体系加入一定量的过氧化氢酶，同时为提高灵敏度，预先将黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶溶液在25℃温育10分钟，使超氧阴离子自由基产生速率稳定。加入细胞色素c以后，稳定态的超氧阴离子自由基迅速还原。设无黄芩甙时550nm处光吸收改变为，加入黄芩甙后光吸收改变为A'550，则：
V1/vi=A550/A'550
以V1/vi对CB/Cf.c作图，从所得到直线斜率及ko2-·/f.c=1.6×105(mol/L)-1s-1可得黄芩甙与超氧阴离子自由基反应速度常数为KB/O2-·=3.2×106(mol/L)-1s-1。
七、黄芩甙及其铜锌络合物对血红蛋白氧化损伤的保护作用
从新鲜血液制备的血红蛋白在543nm和577nm处各有一个吸收（前者为血红蛋白的β链，后者为血红蛋白的α链）。当加入核黄素/EDTA后光吸收没有任何改变，随光照的时间的延长，543nm和577nm处的吸收逐渐下降，同时在630nm处出现一个新的吸收峰，并且随光照时间延长而增加，这说明此体系中氧化血红蛋白转化成了高铁血红蛋白。
利用这一体系可以检测黄芩甙对光照核黄素产生氧自由基对血红蛋白损伤的保护作用。表1给出了黄芩甙及其铜锌络合物和SOD对血戏蛋白转化为高铁血红蛋白抑制率。可以看出，黄芩甙及其铜锌络合物，不论是0.1mmol/L或0.5mmol/L的浓度，黄芩甙铜络合物的抑制率最高，黄芩甙的抑制率最低，由此可见黄芩甙铜锌络合物比黄芩甙本身保护血红蛋白的能力更强。
表1 黄芩甙及其铜锌络合物对光照核黄素引起血红蛋白损伤的保护作用
药物
剂量
光吸收
抑制率（%）
黄芩甙
0.1mmol/L
0.70±0.02
9.5
0.5mmol/L
0.85±0.04
45.2
黄芩甙铜
0.1mmol/L
0.89±0.01
33.3
0.5mmol/L
0.90±0.03
57.1
黄芩甙锌
0.1mmol/L
0.76±0.01
23.8
0.5mmol/L
0.89±0.02
54.8
SOD
5U/ml
0.80±0.02
33.8
30U/ml
1.01±0.03
83.3
八、过氧亚硝基对血红蛋白的损伤作用
在30μmol/L氧合血红蛋白中加入过氧亚硝基，引起630nm处光吸收明显增大，577nm处光吸收明显减少。这说明在此体系中氧合血红蛋白被过氧亚硝基氧化成了高铁血红蛋白。随着过氧亚硝基浓度的升高。630nm处光吸收也随着增大，说明有更多的氧合血红蛋白转化成了高铁血红蛋白，并且过氧亚硝基和氧合血红蛋白作用非常迅速，在1秒内就基本完成。
九、黄芩甙及其铜锌络合物对血红蛋白的保护作用
在过氧亚硝基和氧合血红蛋白体系中加入黄芩甙及其铜锌络合物，它们都能不同程度地抑制血红蛋白的氧化损伤，但黄芩甙和黄芩甙锌的抑制作用很弱，而黄芩甙铜的抑制作用则较强。不论用630nm处光吸收的增加还是用577nm处光吸收的减少测量都得到了同样的结果。
十、黄芩甙及其铜锌络合物对过氧亚硝基氧化二甲基亚砜的抑制作用
为了进一步证实黄芩甙及其铜锌络合物对过氧亚硝基的抗氧化性的抑制作用，我们研究了黄芩甙及其铜锌络合物对氧亚硝基氧化二甲基亚砜产生的甲基自由基的清除作用。过氧亚硝基氧化二甲基亚砜产生的甲基自由基用0.1mol/L tNB捕捉，产生甲基-tNB自旋加合物的12条特征谱图。在过氧亚硝基和二甲基亚砜体系加入黄芩甙及其铜锌络合物可明显清除产生的甲基自由基和抑制过氧亚硝基的氧化作用。黄芩甙对过氧亚硝基氧化二甲基亚砜产生的甲基自由基几乎没有清除作用，黄芩甙锌有一定清除作用，黄芩甙铜的清除作用最强。但随着时间的延长，它们作用的动力学是不同的，在对照组，甲基自由基的产量随时间逐渐增大，在20分钟达到顶峰，然后逐渐下降；黄芩甙的加入首先是加速甲基自由基的产生，在2分钟内就使甲基自由基产量达到顶峰，而且在这一段时间内，甲基产量高于对照组；然后迅速下降，在很短时间内使甲基自由基产量远远低于对照组；然后迅速下降，在很短时间内使甲基自由基产量远远低于对照组。黄芩甙锌的加入在6分钟内使甲基自由的产量达到最高峰，其峰值和加入黄芩甙相同，然后很快下降，其达到顶峰的时间比黄芩甙晚，下降也慢一些，即使在最高峰时也没有高于对照组；加入黄芩甙铜使甲基自由基的产生在15分钟达到顶峰，明显晚于黄芩甙和黄芩甙锌，其峰值与加入黄芩甙或加入黄芩甙锌相同，然后逐渐下降，下降速度也明显慢于黄芩甙和黄芩甙锌。
过氧亚硝基和对红蛋白有很强的氧化性。过氧亚硝基的氧化性有两种不同机理，一种认为过氧亚硝基是通过分解成羟基和二氧化氮自由基发挥其氧化作用的；另一种机理认为过氧亚硝基不需分解成羟基和二氧化氮自由基，而是通过构象变化转化为氧化性更强的形式。
从黄芩甙及其铜锌络合物对过氧亚硝基氧化引起损伤的保护作用可以看出，过氧亚硝基对血红蛋白的氧化可能不是通过分解成羟基和二氧化氮自由基来实现的，因为黄芩甙和黄芩甙锌的保护作用很弱，而黄芩甙铜的保护作用很强。前一节结果表明，黄芩甙铜对羟基自由基的清除能力很弱，和这一节的结果结合起来，可以推论过氧亚硝基不是通过分解成羟基自由基起作用的。过氧化氢酶的加入也不能抑制过氧亚硝基的氧化作用，也证明了以上推论，过氧亚硝基可能是通过异构方式夺取氧合血红蛋白的电子的。
十一、黄芩甙及其铜锌络合物抗氧化机理
黄芩甙通过A环的5,6位上的羟在与氧自由基反应形成的。而黄芩甙铜锌络合物在相同条件下则得不到这样的自由基。铜离子与黄芩甙络合物的ESR信号强度逐渐减小，说明其活性中心由羟基转移到了铜离子。
有的中药粗提成分活性显著，而提纯后活性反而下降了，很可能是在提纯过程某些金属离子被去除和破坏了。中药中的金属离子的药效作用大多是结合形式，这样可以增加其脂溶性，比单用无机盐容易被吸收、进入组织和细胞。黄芩甙铜锌络合物的研究为中药有效成分与金属离子的结合使用提供了有力的证据和理论基础。
十二、黄芩甙对过氧化氢导致溶血的保护作用
当1%的过氧化氢和红细胞共同温育时会发生溶血，黄芩甙能够抑制过氧化氢引起的溶血现象。在0.8μmol/L时，可抑制60%的溶血，在2μmol/L时抑制率可达90%，再增加浓度时抑制率保持在比较稳定的程度，直到40μmol/L，还有很好的保护作用。
十三、黄芩甙对过氧化氢损伤红细胞膜蛋白巯基结合位置的保护作用
用马来酰亚胺自旋标记红细胞膜，用过氧化氢进攻红细胞膜蛋白巯基，测量其ESR波谱的强、弱固定化比（S/W）表示过氧化氢对红细胞膜蛋白巯基结合位置的损伤和黄芩甙的保护作用结果如表2所示。和正常红细胞相比，过氧化氢使红细胞膜蛋白巯基结合位置的S/W明显减小（P＜0.01)，说明它使膜蛋白构象发生了改变。在体系中事先加入黄芩甙或维生素E可以抑制这种改变，而且黄芩甙的作用比维生素E的作用还强。
表2 黄芩甙对过氧化氢引起的红细胞膜蛋白巯基结合位置改变的保护作用
体系
剂量（mmol/L)
S/W
正常红细胞膜
0.212±0.032
H2O2损伤红细胞膜
0.146±0.024
黄芩甙保护红细胞膜
0.04
0.207±0.011
维生素E保护红细胞膜
0.04
0.181±0.034
十四、黄芩甙对过氧化氢损伤红细胞膜流动性的保护作用
用两种脂肪酸自旋标记物标记红细胞膜，一个位于细胞膜的极性亲水端，反映细胞膜表层的流动性；另一个位于细胞膜的疏水非极性端，反映细胞膜深层的流动性。用过氧化氢进攻细胞膜磷脂，计算细胞膜的序参数和旋转相关时间，测量过氧化氢对细胞膜流动性的影响和黄芩甙的保护作用，结果如表3所示。由表中的数据可以看出，过氧化氢氧化红细胞使膜表层序参数升高，旋转相关时间增大，膜深层序参数降低，旋转相关时间减少，说明过氧化氢改变了红细胞膜的流动性，并且细胞膜表层和深层不一致。加入黄芩甙和维生素E能够抑制这一改变。
表3 黄芩甙和维生素E（0.04mmol/L)对过氧化氢引起红细胞膜流动性改变的保护作用
体系5-doxyl16-doxyl
S
tc
S
tc
正常红细胞
0.694±0.033
22.67±0.33
0.228±0.027
12.07±0.89
H2O2+红细胞
0.735±0.023
23.40±0.98
0.195±0.038
11.03±0.75
黄芩甙保护红细胞
0.698±0.014
21.98±1.05
0.221±0.015
12.67±0.67
维生素E保护红细胞
0.712±0.017
22.89±0.14
0.220±0.041
12.61±0.83
十五、黄芩甙及其铜锌络合物对红细胞膜自氧化的保护作用
血液保存期间红细胞膜发生明显的自氧化损伤。在库存条件下，红细胞膜发生脂质过氧化和膜成分的化学修饰，使膜脂和膜蛋白的结构和生物功能发生异常。下面就红细胞膜在库存条件下由于自氧化引起的溶血，脂质过氧化，细胞膜流动性的改变，膜蛋白巯基结合位置构象的改变和黄芩甙及其铜锌络合物的保护作用进行较详细的讨论。
①黄芩甙及其铜锌络合物对红细胞自氧化溶血的保护作用
红细胞在自氧化过程会造成溶血。在37℃保存24小时，出现明显溶血，取其上清，测试540nm光吸收，作为100%溶血的标准。加入黄芩甙及其铜锌络合物或甘露醇都可程度不同地抑制自氧化造成的溶血。黄芩甙可抑制大约50%的溶血，黄芩甙锌可抑制大约65%的溶血，黄芩甙铜只能抑制大约10%的溶血，甘露醇也可以抑制大约50%的溶血，单独加入锌对溶血不起明显抑制作用，单独加入铜则增加大约100%的溶血
②黄芩甙及其铜锌络合物对红细胞膜质过氧化的保护作用
用TBA法测定表明红细胞在37℃保存24小时，脂质过氧化可使TBA反应物增加大约25倍，加入黄芩甙及其铜锌络合物和甘露醇可分别抑制TBA反应物 60%，80%，50%和55%，单独加入锌可抑制大约20%，单独加入铜不仅不能抑制脂质过氧化，反而增加大约20%TBA反应物。
③黄芩甙及其铜锌络合物对红细胞自氧化血红蛋白氧化的保护作用
血红蛋白的氧化仍采用测定577nm光吸收的减小和633nm光吸收的增加。在24小时的自氧化过程中红细胞内血红蛋白氧化增加6倍多，加入黄芩甙及其铜锌络合物可以分别抑制血红蛋白的氧化30%，50%和62%，甘露醇抑制大约16%，单独锌没有抑制作用，单独铜不仅没有抑制作用反而增加过氧化。
④黄芩甙及其铜锌络合物对红细胞自氧化后的抗氧化能力的影响
红细胞由于所处环境的特殊，很容易受到氧化损伤，因而富含抗氧化体系，其中包括酶和非酶类。利用化学发光方法检测红细胞自氧化后的完整红细胞和破膜红细胞的抗氧化性。主要检测它们对黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶体系产生的氧自由基的化学发光的清除作用。结果发现，自氧化后，红细胞的抗氧化能力大大下降，加入黄芩甙及其铜锌络合物可以分别提高自氧化后的完整和破膜红细胞抗氧化能力的大约33%和30%。55%和60%和75%和80%。加入甘露醇可以完整和破膜细胞抗氧化能力分别提高大约10%和12%。单独加入锌对完整和破膜红细胞的抗氧化能力没有什么影响，单独加入铜不仅没有提高完整和破膜红细胞的抗氧化能力，反而降低了它们的抗氧化能力。
⑤黄芩甙及其铜锌络合物对自氧化后红细胞膜的流动性的影响
仍采用两种脂肪酸自旋标记物标记红细胞膜的极性端和疏水端，利用ESR波谱技术测量和计算细胞膜磷脂和的序参数和旋转相关时间。由所得结果可以看出，红细胞自氧化增加细胞膜磷脂极性端的序参数，即减小细胞膜极性端的流动性，减小疏水端的序参数和旋转相关时间，即增加疏水端的流动性。加入黄芩甙、黄芩甙锌和甘露醇都可以保护红细胞自氧化对细胞膜极性端流动性的影响，其中黄芩甙锌的保护最明显。加入黄芩甙铜没有表现出保护作用，单独加入锌也没有表现出保护作用，单独加入铜还有加剧自氧化的细胞膜极性端活动性的影响。加入黄芩甙及其铜锌络合物、甘露醇甚至单独加入铜锌对自氧化红细胞膜疏水端流动性的改变都有不同程度的保护作用，其中仍是黄芩甙锌的保护作用最显著，其次是黄芩甙和单独加入锌。
⑥黄芩甙及其铜锌络合物对红细胞自氧化膜蛋白巯基结合位置构象改变的保护作用
用马来酰亚胺自旋标记红细胞膜蛋白的巯基，用ESR自旋标记波谱的强弱固定化比表示膜蛋白构象。红细胞自氧化以后，ESR波谱上强弱固定化比明显降低，加入黄芩甙及其铜锌络合物和甘露醇可明显保护自氧化对细胞膜蛋白巯基结合位置构象的改变。其中黄芩甙铜锌络合物的作用比黄芩甙和甘露醇的保护作用更明显，单独加入铜锌保护作用不明显。
从以上结果可以看出黄芩甙对红细胞的自氧化损伤有明显的保护作用，不论是红细胞膜的磷脂，还是细胞膜蛋白，均有较好的保护作用。黄芩甙锌对自氧化红细胞膜磷脂的保护作用明显高于黄芩甙。而黄芩甙铜不仅不能改善黄芩甙对细胞膜磷脂的保护作用，并且还加剧自氧化对细胞膜磷脂的损伤作用，但黄芩甙铜对自氧化细胞膜蛋白构象损伤的保护作用比黄芩甙强。
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黄芩甙
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