甘草酸

产品名称: 甘草酸
英文名: Glycyrrhizic acid
中文别名: 18β,20β-甘草酸
英文别名: Glycyrrhizinic acid; Dermacrin; Glycyrrhitin; Glycyrrhizin
Cas 号: 1405-86-3
产品编码:BP0682
分子式: C₄₂H₆₂O₁₆
分子量: 822.942
来源: Glycyrrhiza glabra (liquorice), also from Polypodium vulgare, Pradosia and Periandra spp.
物理性状: Powder
化合物类型: 三萜类(Triterpenoids)

纯度: 95%~99%
分析方法: HPLC-DAD or/and HPLC-ELSD
鉴定方法: 质谱（Mass）, 核磁（NMR）
包装: 棕色小玻璃瓶，按客户需求包装。
存储: 贮存在避光密闭容器中，冷藏或者冷冻长期保存。
样品溶液最好临用新配。如果需要提前配制的话，最好分成独立包装冷冻保存（-20℃以下），临用前再取出解冻，通常可以保存2周。

可以满足克级至公斤级大量需求，详情请咨询。

提供相关图谱和分析方法指导，可以提供包括色谱柱，对照品和分析方法在内的含量测定整体服务包，价格优惠。

甘草酸的核磁图谱

甘草酸的HPLC图谱

储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃

引言/概述

甘草，作为传统医学中应用最为广泛的草药之一，其药用历史横跨数千年。其“调和诸药”、“解毒”、“补脾益气”等功效在《神农本草经》等典籍中均有记载。现代药理学研究揭示，甘草的诸多生物活性主要归功于其富含的三萜皂苷类化合物，其中，甘草酸（Glycyrrhizic acid, GL）是含量最高、研究最为深入的核心活性成分。作为一种独特的葡萄糖醛酸化的五环三萜皂苷，甘草酸不仅赋予了甘草特有的甜味，更展现出令人瞩目的多靶点、多通路的药理活性。

近年来，随着分子生物学和系统药理学的发展，甘草酸的研究已从传统的抗炎、保肝领域，拓展至抗病毒、抗肿瘤、免疫调节及代谢性疾病防治等前沿热点。特别是其在抗乙型肝炎病毒（HBV）方面的明确效果，使其成为天然产物抗病毒研究的一个典范。此外，作为高迁移率族蛋白B1（HMGB1）的拮抗剂，甘草酸在调控炎症、细胞坏死及肿瘤微环境中的作用机制被逐步阐明，为其在脓毒症、自身免疫病及癌症等重大疾病中的应用提供了新的理论依据。本文旨在系统综述甘草酸的化学特性、药理活性、分子作用机制、成药性特征及临床应用前景，以期为该重要天然产物的深度开发和转化研究提供全面的学术参考。

化学结构与理化性质

甘草酸，化学名为20β-羧基-11-氧代-30-正齐墩果-12-烯-3β-基-2-O-β-D-吡喃葡萄糖苷醛酸基-α-D-吡喃葡萄糖苷醛酸，CAS号为1405-86-3。其分子式为C42H62O16，分子量为822.94 g/mol。

从结构上看，甘草酸是一个典型的齐墩果烷型五环三萜皂苷。其苷元为甘草次酸（Glycyrrhetinic acid），在苷元的C-3位羟基上以糖苷键连接了两个分子的葡萄糖醛酸。这种独特的双葡萄糖醛酸结构是其高水溶性和多种生物活性的结构基础。甘草酸分子中含有多个手性中心、一个12-烯键、一个11-羰基以及一个末端羧基，这些官能团是其与多种蛋白质靶点发生相互作用的关键位点。

在理化性质方面，甘草酸为白色或类白色结晶性粉末，味极甜，甜度约为蔗糖的200倍。其LogP值为2.35，表现出一定的亲脂性，但得益于多个羟基和羧基，其拓扑极性表面积（TPSA）高达267.04 Ų，因此也具备较好的亲水性，实验测得水溶性约为0.13 mg/mL，属于微溶。这种两亲性特征影响了其跨膜吸收和体内分布。甘草酸在酸性条件下可水解为甘草次酸和两分子葡萄糖醛酸。其化学稳定性较好，但应避免强光、高温及强酸强碱环境。

植物来源与提取方法

甘草酸主要来源于豆科甘草属多种植物的根和根茎。中国药典收录的法定来源为甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）、胀果甘草（Glycyrrhiza inflata Bat.）和光果甘草（Glycyrrhiza glabra L.）。其中，甘草（乌拉尔甘草）是中国传统使用最广的品种，其甘草酸含量通常在2%-8%之间，因产地、生长年限和采收季节而异。

甘草酸的提取分离工艺已相当成熟，主要遵循以下流程：
1. 预处理：干燥的甘草根茎经清洗、切片或粉碎，以增大接触面积。
2. 提取：最常用的方法是水提法或稀氨水提取法。利用甘草酸成铵盐后溶解度增大的原理，用0.5%左右的氨水浸泡或渗漉，可显著提高提取效率。近年来，超声辅助提取、微波辅助提取等现代技术也被广泛应用，以缩短时间、降低能耗、提高得率。
3. 沉淀与纯化：提取液经浓缩后，用硫酸或盐酸调节pH至酸性（约pH 3），甘草酸因溶解度降低而沉淀析出，得到粗品。此粗品为甘草酸的单铵盐或混合盐形式。进一步纯化可采用重结晶法（常用丙酮-水或乙醇-水体系）、大孔吸附树脂法（如AB-8、D101型树脂）或制备型高效液相色谱法，以获得高纯度的甘草酸单体。
4. 转化：有时为了获得特定的盐形式（如临床常用的甘草酸二铵、甘草酸单铵），需对粗品进行离子交换或成盐反应。

绿色、高效的提取分离一体化技术，以及针对甘草药材的综合利用（同步提取甘草黄酮、多糖等），是当前该领域的研究趋势。

药理活性研究

甘草酸具有广泛而复杂的药理活性，其研究已从器官水平深入到细胞与分子水平。

1. 抗病毒活性：抗病毒，尤其是抗HBV活性，是甘草酸最受认可的现代药理作用。临床使用的甘草酸制剂（如甘草酸二铵）是慢性乙型肝炎的辅助治疗药物。研究表明，甘草酸能抑制HBV-DNA的复制，降低血清中HBsAg、HBeAg等病毒抗原的水平。其作用不仅限于HBV，对单纯疱疹病毒、人类免疫缺陷病毒（HIV）、严重急性呼吸综合征冠状病毒（SARS-CoV）等也有一定的抑制效果，显示出广谱抗病毒潜力。

2. 抗炎与免疫调节活性：甘草酸具有显著的类固醇样抗炎作用，但无糖皮质激素的严重副作用。它能抑制磷脂酶A2、环氧合酶-2（COX-2）和脂氧合酶的活性，减少前列腺素、白三烯等炎症介质的产生。同时，它通过调节T淋巴细胞亚群、抑制巨噬细胞过度活化、降低促炎细胞因子（如TNF-α, IL-1β, IL-6）的释放，发挥免疫调节作用。这使其对过敏性皮炎、哮喘、关节炎等炎症免疫性疾病具有治疗潜力。

3. 肝脏保护活性：甘草酸的保肝作用机制多元。它能通过抗炎、抗脂质过氧化、稳定肝细胞膜、促进肝细胞再生等途径，对抗多种肝损伤因素（如四氯化碳、对乙酰氨基酚、酒精、免疫攻击）造成的损害。其抗HBV活性直接针对病毒性肝炎的病因，构成了其保肝作用的重要一环。

4. 抗肿瘤活性：近年研究发现，甘草酸及其代谢产物甘草次酸对多种肿瘤细胞（如肝癌、胃癌、乳腺癌、前列腺癌、结肠癌等）具有抑制增殖、诱导凋亡、抑制侵袭转移的作用。其抗肿瘤机制涉及细胞周期阻滞、死亡受体通路激活、抑制核因子-κB（NF-κB）信号通路、抗血管生成等多个方面。

5. 其他活性：此外，甘草酸还表现出抗溃疡、止咳祛痰、抗纤维化（如肝纤维化、肺纤维化）、神经保护、以及改善胰岛素抵抗等药理作用，提示其在消化系统、呼吸系统、神经系统及代谢性疾病领域的应用价值。

作用机制与分子靶点

甘草酸的多重药理活性源于其与多种生物大分子的相互作用，其作用机制网络正在被逐步绘制。

1. 直接抗HBV机制：甘草酸并非直接杀灭病毒，而是通过多靶点干扰HBV生命周期。研究显示，它能与HBV聚合酶（HBV-POL）相互作用，抑制其逆转录活性；下调HBx蛋白的表达，而HBx蛋白是病毒复制和宿主基因表达调控的关键因子；干扰病毒包膜蛋白（如HBsAg、PreS1）的合成与分泌；还可能影响病毒核心颗粒（Core）的组装与成熟。这种多环节的抑制作用使其不易产生耐药性。

2. HMGB1拮抗剂作用：HMGB1是一种重要的晚期炎症介质和损伤相关分子模式（DAMP）分子。在脓毒症、缺血再灌注损伤、自身免疫病及肿瘤中，HMGB1被大量释放至胞外，与Toll样受体（TLR2/4）或晚期糖基化终末产物受体（RAGE）结合，触发强烈的炎症反应。甘草酸能够直接与HMGB1的A-box结构域结合，竞争性抑制其与受体的相互作用，从而阻断下游的NF-κB和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路，发挥强大的抗炎和器官保护作用。这是其治疗脓毒症和系统性炎症的核心机制之一。

3. 对酶活性的调节：甘草酸是11β-羟基类固醇脱氢酶2型（11β-HSD2）的强效抑制剂。该酶负责将活性的皮质醇转化为无活性的皮质素。抑制11β-HSD2会导致局部皮质醇水平升高，从而产生类似于盐皮质激素过多的效应，这是长期大剂量使用甘草酸引起水钠潴留、高血压和低血钾等“假性醛固酮增多症”副作用的主要机制。

4. 信号通路调控：甘草酸能广泛影响细胞内的关键信号通路。除了上述的NF-κB和MAPK通路，它还通过调节磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）、信号转导和转录激活因子（STATs）、Wnt/β-catenin等通路，在细胞存活、增殖、凋亡和炎症反应中发挥调控作用。

5. 膜稳定作用：其两亲性结构使其能够插入细胞膜磷脂双分子层，改变膜流动性，从而稳定溶酶体膜、线粒体膜等，防止有害酶类的泄漏，这与其抗过敏、保肝作用相关。

成药性评价与药代动力学

基于提供的成药性参数及现有研究，对甘草酸的成药性进行综合评价：

• 吸收与分布：甘草酸口服生物利用度较低（<5%），主要原因是其分子量大、极性高，难以被动跨膜吸收，且易被肠道菌群水解为甘草次酸。其血脑屏障透过性低，符合TPSA值大的预测，提示其对中枢神经系统疾病的直接作用有限。吸收后主要分布于肝脏、肺和肾脏。
• 代谢与排泄：甘草酸在体内主要经历两种代谢途径：一是在肝脏和肠道中被β-葡萄糖醛酸苷酶水解为甘草次酸，甘草次酸的药理活性更强，且脂溶性高，更易进入细胞发挥作用；二是以原型或甘草次酸形式与葡萄糖醛酸、硫酸结合。甘草酸及其代谢产物主要经胆汁排泄，存在肝肠循环，这延长了其体内作用时间，但也可能增加肝脏负担。其原型经肾排泄较少。
• 成药性参数分析：分子量822.94远超“类药五原则”中<500的建议，是其口服吸收差的主要原因。LogP值2.35处于理想范围（1-3），但极高的TPSA严重限制了其被动扩散。Ames试验结果为阴性（0.0），提示无致突变风险。hERG抑制为“否”，表明其心脏毒性（QT间期延长）风险较低，这是一个重要的安全性优势。
• 安全性评价：甘草酸总体安全性良好，短期使用副作用轻微。但长期或大剂量使用，因其抑制11β-HSD2，可导致“假性醛固酮增多症”，表现为高血压、低血钾、水钠潴留、水肿等。因此，临床使用时需监测血压和血钾水平。

为了提高其成药性，目前研究策略包括：开发其盐形式（如二铵盐、镁盐）以改善溶解性和稳定性；制备脂质体、纳米粒、微乳等新型递药系统，以提高口服生物利用度和靶向性；以及结构修饰，合成活性更高、副作用更小的衍生物。

临床应用前景与展望

甘草酸目前已在临床广泛应用，主要剂型为注射用甘草酸二铵、甘草酸二铵肠溶胶囊、复方甘草酸苷片等，用于治疗慢性病毒性肝炎、湿疹皮炎、药物性肝损伤等。然而，其巨大的治疗潜力远未被充分挖掘。

1. 抗病毒领域的深化：在现有抗HBV治疗基础上，探索甘草酸与核苷（酸）类似物、干扰素的联合用药方案，可能有助于提高疗效、减少耐药。对其抗其他病毒（如HIV、疱疹病毒、新型冠状病毒）的临床研究值得推进。
2. 炎症相关重大疾病的治疗：基于其明确的HMGB1拮抗作用，甘草酸在脓毒症、急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征（ALI/ARDS）、缺血再灌注损伤（如心肌梗死、脑卒中）等领域展现出极具前景的应用价值。一些临床前和初步临床研究已显示积极效果。
3. 肿瘤辅助治疗：将甘草酸作为肿瘤化疗、放疗的辅助用药，利用其抗炎、保肝、免疫调节及直接的抗肿瘤活性，可能起到减毒增效、改善患者生活质量、抑制肿瘤复发转移的作用。
4. 代谢性疾病：其在改善胰岛素抵抗、抗脂肪肝方面的作用，为治疗2型糖尿病和非酒精性脂肪性肝病提供了新的思路。
5. 新型药物研发：未来研究的重点方向包括：① 精准靶向递送系统：开发肝靶向、炎症部位靶向的纳米制剂，提高疗效，降低全身副作用。② 结构优化：通过化学修饰，保留或增强其抗炎、抗病毒活性，同时消除或减弱其抑制11β-HSD2的副作用，获得更安全的候选药物。③ 作用机制网络解析：利用系统生物学和人工智能，全面绘制甘草酸的多靶点作用网络，发现其治疗复杂疾病的新用途和新机制。

结语

甘草酸，这一源自古老草药的天然三萜皂苷，历经现代科学的洗礼，已从一种传统的甜味剂和调和剂，演变为一个药理作用广泛、分子机制不断被揭示的明星化合物。它如同一个多面体，从抗病毒、抗炎、保肝、抗肿瘤等多个维度，展现了天然产物在应对人类复杂疾病中的独特价值。其作为HMGB1拮抗剂的新角色，更是将其推向了脓毒症、自身免疫病等现代医学难题的解决前沿。

尽管在口服吸收、靶向性和特定副作用方面面临挑战，但通过药剂学、药物化学和分子药理学的多学科交叉创新，这些瓶颈正逐步被突破。甘草酸的研究范式，为其他传统中药活性成分的现代化研究提供了重要借鉴。展望未来，随着基础研究的不断深入和转化应用的持续探索，甘草酸及其衍生物有望在更广阔的疾病谱中，从辅助治疗走向核心治疗，为人类健康贡献更多源自自然的智慧与力量。对其的持续研究，不仅是对一种单一化合物的探索，更是对天然药物宝库进行深度挖掘和现代化诠释的生动缩影。