全 文 ：收稿日期:2015-04-07; 修订日期:2015-09-01
基金项目:国家自然科学基金(No． 31200269);
浙江省自然科学基金(No． LQ12C02004)
作者简介:刘玉凤(1990-)，女(汉族)，广西桂林人，桂林理工大学在读硕
士研究生，学士学位，主要从事天然产物的结构和生物活性研究工作．
* 通讯作者简介:展晓日(1980-)，女(汉族)，山东莱西人，中国中医科学
院中药资源中心助理研究员，博士学位，主要从事天然产物的结构和生物
活性研究工作．
玉竹多糖含量测定及其生物活性研究
刘玉凤1，李 霞1，许丽丽2，李彦文3，展晓日2，4* ，俞春娜2
(1．桂林理工大学广西矿冶与环境科学实验中心，化学与生物工程学院，广西 桂林 541004;
2．杭州师范大学生命与环境科学学院，浙江 杭州 311121; 3．中国中医科学院信息研究所，北京 100700;
4．中国中医科学院中药资源中心，北京 100700)
摘要:目的 比较 7 种不同产地玉竹的多糖含量及其对人癌细胞的影响。方法 微波萃取技术提取玉竹多糖，将玉竹多糖
与人胰腺癌细胞 Panc － 1、肺癌细胞 A549，玉竹多糖、抗肿瘤药物与人胰腺癌细胞 Panc － 1、人肺癌细胞 A549 共培养。结
果 多糖含量高低产地依次排序为:黑龙江 ＞浙江 ＞安徽 ＞山东 ＞广西 ＞江西 ＞河南，广西玉竹明显提高 5 － Fu 对人肺
癌细胞 A549 的抑制作用，山东、黑龙江和浙江的玉竹可以提高药物 DDP对 Panc － 1 的抑制作用。结论 不同产地玉竹多
糖含量有明显差异。对 A549 和 Panc － 1 均没有明显抑制作用，但玉竹多糖表现出不同程度地增强抗肿瘤药物的抑制肿
瘤生长作用，且呈浓度依赖性。
关键词:玉竹; 多糖; 含量测定; 生物活性
DOI标识:doi:10． 3969 / j． issn． 1008-0805． 2015． 11． 011
中图分类号:Ｒ284 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2015)11-2589-03
玉竹是百合科植物玉竹 Polygonatum odoratum (Mill．)Druce
的干燥根茎，是我国传统的中药材之一，常用于治疗肺胃阴两伤、
燥热咳嗽、内热消渴、咽干口渴等病症［1］。玉竹中含有多种活性
成分———多糖类化合物、甾体皂苷、鞣质、黄酮、生物碱、强心苷
等［2 ～ 4］，其中玉竹多糖含量最高，是其药理作用的主要有效成分
之一。生长地域、采收期、采收年限、炮制方法和提取工艺对玉竹
多糖含量和活性等均有不同程度影响［5 ～ 8］，对比不同产地玉竹多
糖含量，在多糖含量基础上，比较其生物活性差异，有利于玉竹品
质确定。现代药理学研究发现，玉竹多糖具有抗肿瘤作用［9］。
李尘远等［10 ～ 12］发现玉竹提取物 B 对人宫颈癌 Hela 细胞和人结
肠癌 CL － 187 细胞有明显的抑制作用，并对其抑制机制进行初
步研究。张岚等［13］发现玉竹提取物 B能抑制人食管癌细胞 Eca
－ 109 的增殖并导致其凋亡。此外，玉竹多糖还有降血糖、抗衰
老、抗氧化、降血脂等作用［14 ～ 16］。玉竹多糖抗肿瘤活性已被许多
专家学者关注［17 ～ 19］。本文在前人研究基础上，进一步以不同产
地收集的玉竹为试验材料，比较玉竹多糖含量和抗肿瘤活性，探
讨其变化规律，以期为玉竹药材质量评价提供数据，为玉竹抗肿
瘤作用的应用奠定理论基础。
1 材料和仪器
玉竹药材分别从山东、浙江、安徽、江西、黑龙江、河南、广西
等地购买，经鉴定为百合科植物玉竹 Polygonatum odoratum
(Mill．)Druce的根茎。
含双抗(100 U·L －1青霉素和 100 g·L －1链霉素)ＲPMI
1640 培养液(GIBCO 进口分装)，0． 25% 胰酶(GIBCO 进口分
装)，新生牛血清(Excell，上海)，0． 22 μm 滤器(Millipore，美国)，
二苯基四氮唑溴盐 MTT(Sigma，美国)，5 －氟尿嘧啶、顺铂(Sig-
ma，美国)，DMSO(国药，上海)。其他试剂均为分析纯。
紫外 －可见分光光度计 UV － 2201(日本岛津公司)，旋转蒸
发器 ＲE － 2000A(上海亚荣生化仪器厂)，台式低速离心机 L550
(长沙湘仪离心机仪器有限公司)，上海新仪微波萃取仪 MAS －
Ⅰ(上海新仪微波化学科技有限公司) ，多功能粉碎机 JS － 05(浙
江武义捷顺工具有限公司)，真空冷冻干燥器 GM 型(德国 Christ
公司)。
2 方法
2． 1 玉竹多糖的制备
2． 1． 1 前处理 玉竹药材粉碎，过 40 目筛。取玉竹粉末适量，
95%乙醇提取，至提取液基本无色，过滤，取残渣备用。
2． 1． 2 微波提取 称取上述残渣 10 g，按照液料比 20 ml·g －1加
入蒸馏水后，进行微波提取。提取条件为功率 300 W，提取时间
10 min，提取温度 60 ℃，重复 3 次，提取后离心分离，合并提取
液。滤渣用蒸馏水洗涤，离心，合并滤液，并与前面提取液合并。
2． 1． 3 醇沉 提取液浓缩至一定体积，加入无水乙醇至浓度
80%，4 ℃静置 48 h，3 000 r·min －1离心分离 15 min，离心沉淀真
空干燥至恒重，计算得率，得粗多糖［17］。苯酚硫酸法测定粗多糖
的糖含量。
2． 2 糖含量测定
2． 2． 1 溶液制备 葡萄糖标准溶液:葡萄糖标准品于 105 ℃干燥
至恒重，精密称取 60． 0 mg，于 100 ml 容量瓶中，加蒸馏水定容，
配成浓度为 0． 6 mg·ml －1标准溶液。
4%苯酚溶液的制备:取苯酚 150． 0 g，分别加入 0． 2 g锌粉和
0． 1 g无水碳酸钠，蒸馏，收集 182 ℃馏分。称取上述馏分 40． 0
g，于 1 000 ml 容量瓶中，加水溶解并定容，摇匀，于棕色瓶中，放
入冰箱避光保存，备用。
样品溶液制备:精密称取 105 ℃干燥至恒重玉竹粗多糖样品
60． 0 mg，以蒸馏水溶解，定容至 100 ml，即得样品溶液。
2． 2． 2 最大吸收波长的确定 取葡萄糖标准溶液 0． 5 ml，依次加
入蒸馏水 1． 5 ml，4%苯酚溶液 1． 0 ml，浓硫酸 5． 0 ml，迅速摇匀，
沸水浴 10 min，另取蒸馏水 2． 0 ml 作为空白对照。冷却后，在
200 ～ 550 nm处扫描，测定各个波段的吸光度值。
2． 2． 3 标准曲线制备 取 1． 0，1． 5，2． 0，2． 5，3． 0 ml对照品溶液，
于 50 ml容量瓶中，定容。分别量取上述溶液 2 ml，分别加 4%苯
酚溶液 1 ml，混匀，迅速垂直加入硫酸 7． 0 ml，摇匀，室温静置 30
min，待反应液温度降至室温，进行检测。精密量取蒸馏水 2 ml，
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATEＲIA MEDICA ＲESEAＲCH 2015 VOL． 26 NO． 11 时珍国医国药 2015 年第 26 卷第 11 期
同样操作，作为空白对照。按紫外 －可见分光光度计法，在 490
nm波长处测定吸光度，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制
标准曲线。
2． 2． 4 玉竹多糖含量测定 精密量取样品溶液 2 ml，按照
“2． 2． 3”的方法操作，自“加 4%苯酚溶液 1 ml”起，依法测定吸光
度，计算，即得:
多糖含量(%)=(C样 × 100)×稀释倍数 /20 × 100%;
多糖得率(%)=玉竹粗多糖质量 ×多糖含量 /玉竹粉末质
量 × 100%。
其中，C为标准曲线上查得的样品浓度。
2． 3 体外对癌细胞抑制试验 细胞株:人肺癌细胞 A549 细胞和
人胰腺癌细胞 Panc － 1 实验室 － 80 ℃保存。
细胞培养:细胞用含双抗(100 U·L －1青霉素和 100 g·L －1
链霉素)ＲPMI 1640 培养液、10%新生牛血清，37 ℃、5% CO2 培
养箱中培养。
MTT溶液:精确称取 MTT 100 mg，加入 20 ml纯水，至浓度 5
mg·ml －1，搅拌至溶解，0． 22 μm 滤器过滤除菌，分装至无菌管。
4℃避光保存。
人胰腺癌 Panc － 1 和人肺癌 A549 细胞，培养至对数生长期，
0． 25%胰酶消化，制成单细胞悬液，调整细胞浓度为 1 × 105 个·
ml －1，接种于 96 孔板，每孔 90 μl，培养 24 h待其贴壁后加待测样
品。每孔加待测样品 10 μl，每个浓度设置 3 个重复，阴性对照组
加入 10 μl ＲPMI 1640，样品组加入不同浓度的玉竹多糖，至终浓
度分别为 400，100，25 μg·ml －1，阳性对照组分别加顺铂(DDP，1
μg·ml －1)、5 －氟尿嘧啶(5 － Fu，1 μg·ml －1)，37 ℃、5% CO2
继续培养 48 h。
每孔加入 MTT(5 mg·ml －1)10 μl，37 ℃、5% CO2 继续培养
4 h，培养结束后吸出上清，每孔加 DMSO 100 μl，振荡溶解 10
min，待结晶完全溶解后，在酶标仪 570 nm 波长下检测各孔吸收
度 A值，按下列公式计算细胞抑制率:
细胞抑制率 /% = 1 －(A给药组 － A空白孔)/(A阴性对照组 － A空白孔)
× 100%
2． 4 统计学处理 结果采用 t 检验方法统计分析。检测数据采
用 珋x ± s来表示。
3 结果与分析
3． 1 玉竹多糖含量测定结果 玉竹经微波水提、醇沉后得到玉竹
粗多糖，为浅黄色粉末。苯酚 －硫酸法测定玉竹中多糖含量。葡
萄糖标准溶液苯酚 －硫酸法反应后，在 200 ～ 500 nm 范围内扫
描，490 nm处有最大吸收峰，故选择 490 nm 作为测定波长。标
准曲线为:Y = 6． 0667X + 0． 1037，r2 = 0． 9959，结果见图 1。
图 1 葡萄糖标准曲线
对不同产地玉竹多糖分别进行糖含量测定，结果见表 1。对
比表 1 结果，来源不同的玉竹多糖含量差异显著，其中黑龙江来
源的玉竹多糖得率最高，为 15． 55%，醇析物中多糖含量也最高，
为 75． 23%。河南玉竹多糖得率和多糖含量均最低。多糖含量
高低依次为:黑龙江玉竹 ＞浙江玉竹 ＞安徽玉竹 ＞山东玉竹 ＞广
西玉竹 ＞江西玉竹 ＞河南玉竹。山东玉竹醇析物中多糖含量虽
然不低，达 62． 01%，但醇析物得率却不高，仅为 14． 56%，在实际
生产中应用价值不大。
初步分析表明，玉竹多糖含量和得率基本相对应，黑龙江产
玉竹多糖含量和得率均最高，河南产玉竹多糖含量和产率均最
低，安徽玉竹多糖得率 10． 04%略低于浙江玉竹 11． 38%，但江西
玉竹多糖含量为 69． 72%略高于 64． 02%。同样，广西玉竹多糖
得率 9． 01%略高于江西玉竹 8． 54%，但江西玉竹多糖含量为
56． 11%略高于广西 41． 27%。
表 1 不同产地玉竹的多糖含量测定结果
产地
多糖得率
/%
醇析物
得率 /% 多糖含量 /%
山东 9． 03 14． 56 62． 01
浙江 11． 38 17． 78 64． 02
安徽 10． 04 14． 40 69． 72
江西 8． 54 15． 22 56． 11
黑龙江 15． 55 20． 67 75． 23
河南 5． 91 14． 44 40． 94
广西 9． 01 21． 83 41． 27
3． 2 玉竹多糖体外对癌细胞的抑制 玉竹多糖与人癌细胞共培
养，经 MTT法 570 nm波长下检测活细胞数量，不添加任何药和
样品的 A549 细胞组为阴性对照，阳性药物 5 － Fu 处理的细胞为
阳性对照，不同浓度多糖处理细胞组为样品组。对比样品组和阴
性对照组 570 nm吸收值，即活细胞数量，结果表明，不同产地玉
竹多糖 25 ～ 400 μg·ml －1浓度范围内，体外对人癌细胞 A549 细
胞和 Panc － 1 均没有明显的抑制效果，不具有直接细胞毒性，结
果见图 2、图 3。由图 2 可知，虽然玉竹多糖对 Panc － 1 细胞株没
有明显的抑制作用，但是广西、江西、河南产玉竹多糖与 Panc － 1
细胞共培养后，相对于其他 4 组产地对细胞生长略有影响。7 种
不同产地玉竹多糖对 A549 细胞株的抑制作用没有明显差异。
图 2 玉竹多糖对 A549 细胞株的抑制作用
(与阴性组比较，即 A549 细胞组)
图 3 玉竹多糖对 Panc － 1 细胞株的抑制作用
(与阴性组比较，即 Panc － 1 细胞组)
不同产地玉竹多糖与抗肿瘤药物共同作用于肿瘤细胞，共同
培养 48 h后，观察玉竹多糖协同药物抑制肿瘤生长作用。对比
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时珍国医国药 2015 年第 26 卷第 11 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATEＲIA MEDICA ＲESEAＲCH 2015 VOL． 26 NO． 11
样品组和阳性药物组 570 nm 吸收值，即活细胞数量，结果如图
4、图 5 所示。分析对人肺癌细胞 A549 的协同抑制作用，各样品
组分别与阳性药物组 5 － Fu进行比较，广西玉竹提取物可以明显
提高药物 5 － Fu对人肺癌细胞 A549 的抑制作用，江西和黑龙江
玉竹提取物也有不同程度协同作用，且均呈浓度依赖性。其他 4
组作用不明显。
图 4 玉竹多糖对 A549 细胞株的协同抑制作用
(与阳性对照组 5 － Fu进行比较，＊＊P ＜ 0． 01，* P ＜ 0． 05)
分析对癌细胞 Panc － 1 的协同抑制作用，各样品组分别与阳
性药物组 DDP进行比较，山东玉竹(400、100 μg·ml －1)、黑龙江
(400 μg·ml －1)和浙江产玉竹(400 μg·ml －1)可以提高药物
DDP对人胰腺癌 Panc － 1 的抑制作用，低浓度下作用不明显。
图 5 玉竹多糖对 Panc － 1 细胞株的协同抑制作用
(与阳性对照组 DDP进行比较，＊＊P ＜ 0． 01，* P ＜ 0． 05)
4 讨论
我国玉竹分布范围较广，在东北、华北、西北、华东等各省均
有分布，很多地区都有玉竹生长或者种植，其中以湖南、河南、浙
江为主产区。而且，广泛分布情况下，环境差异也较大，其有效物
质活性也存在明显差异。随着玉竹药材用量不断增加，其来源途
径和范围不断扩大，使得临床用药质量不稳定。
本研究结果表明，7 种不同产地玉竹水提醇沉物中多糖含量
有明显差异，而且产地不同多糖得率也有很大差异。按照多糖含
量高低，玉竹产地排序依次为:黑龙江 ＞安徽 ＞浙江 ＞山东 ＞江
西 ＞广西 ＞河南。按照多糖得率高低，玉竹产地排序依次为:黑
龙江 ＞浙江 ＞安徽 ＞山东 ＞广西 ＞江西 ＞河南。药用植物产地
不同，海拔、光照、温度、湿度、土壤等生态因素也存在较大差异，
影响其次生代谢产物积累，使其中活性成分种类和含量上存在差
异。卜静等［7］研究不同产地野生玉竹有效成分含量和抗氧化活
性与主要生态因子的相关性，认为，多糖和水溶物含量是影响玉
竹抗氧化活性的主要因子，而且确定 1 月均温、7 月均温、无霜
期、土壤 pH、年降水量和全钾含量是影响玉竹有效成分含量的主
要生态因子。不仅玉竹产地影响玉竹有效物质含量，采收时间、
生长年限、炮制方法等对玉竹多糖含量也均有影响［5 ～ 8，14］。
进一步分析不同产地玉竹多糖生物活性，玉竹多糖与人癌细
胞共培养，结果证明不同产地玉竹多糖对人肺癌细胞 A549 和人
胰腺癌 Panc － 1 均不具有明显的细胞毒性。7 种不同产地玉竹
多糖对 A549 细胞株的抑制作用没有明显差异。但比较不同产
地玉竹多糖对 Panc － 1 细胞株的抑制作用，广西、江西、河南产玉
竹多糖与 Panc － 1 细胞共培养后，相对于其他 4 组产地，对细胞
生长略有影响，比较它们的糖含量均比较低，认为多糖结构不同
导致生物活性不同，或者水提物中其他非多糖成分的影响，需要
进一步研究加以解释和验证。
将不同产地玉竹多糖、抗肿瘤药物与人癌细胞共同培养，发
现玉竹多糖可以不同程度增加抗肿瘤药物药效，表现出协同抗肿
瘤药物的药效作用。不同产地玉竹多糖协同抗肿瘤药物活性也
有一定差异，广西、江西、黑龙江玉竹多糖可以明显提高药物 5 －
Fu对人肺癌细胞 A549 的抑制作用;山东、黑龙江和浙江玉竹可
以提高药物 DDP对人胰腺癌 Panc － 1 的抑制作用。已有研究表
明，玉竹提取物在抗肿瘤方面具有肯定而显著的作用，玉竹水提
取物可以抑制 S180 实体瘤和腹水瘤、Hela细胞生长，并具有免疫
活性，对小鼠巨噬细胞功能有明显促进作用等［9 ～ 13，19］。但是，玉
竹多糖在抗肿瘤阳性药物的增效作用方面没有相关报道，深入开
展玉竹多糖活性研究具有实际意义。
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