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黃連素又稱小檗堿(berberine), 是從毛茛科植物黃連等根狀莖中提取的一種季胺類、異喹啉生物堿，臨床上常用其鹽酸鹽，又稱鹽酸黃連素。黃連素主要存在于小檗科、罌粟科、毛茛科、蕓香科、防己科、鼠李科等植物(黃連、黃柏、三顆針、伏?；?、白屈菜、南天竹等)中，但以黃連和黃柏含量最高。黃連素具有抗菌、抗腫瘤、降血脂、降血糖、降低血小板聚集率、抗心律失常、保護缺血心肌、降血壓、抗胃潰瘍及免疫調節等作用。黃連素不僅對炎癥和感染類疾病具有療效，還可治療阿爾茨海默病、2型糖尿病、甲狀腺功能充進、骨質疏松、高血壓、肺炎、胃淸瘍、膀胱癌、卵巢癌及前列腺癌等。
黃連素呈黃色針狀黃色結晶，其分子量為336.37，熔點是145℃，幾乎不溶于乙醚，難溶于苯、氯仿、丙酮、微溶于水和乙醇，較易溶于沸水和熱乙醇中。在自然界，它多以季銨鹽的形式存在，其鹽酸鹽、氫碘酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽均難溶于水。
1.對心血管系統的作用及機制
（1）黃連素調節蛋白激酶保護心肌
黃連素對心肌的保護作用，可通過上調缺血心肌的蛋白激酶的濃度來實現。腺苷-磷酸(AMP)依賴的蛋白激酶(AMPK)是生物能量代謝調節的關鍵分子。激活的AMPK一方面可抑制三磷酸腺苷(ATP)的消耗，另一方面刺激細胞產生更多的ATP，使細胞內ATP總量增多，從而延長細胞內ATP的供應時間，發揮對缺血心肌細胞的保護作用。黃連素能增加蛋白激酶的表達，蛋白激酶通過磷酸化糖代謝調節蛋白，使心肌組織中葡萄糖轉運體-4的膜轉位增加，更多葡萄糖通過葡萄糖轉運體-4進入細胞內，參與相應葡萄糖代謝以維持能量平衡。此外，黃連素還能夠增加蛋白激酶B和糖原合酶激酶的磷酸化。黃連素在胰島素敏感和胰島素抵抗的心肌細胞中都可以刺激葡萄糖消耗和葡萄糖攝取，并且應用蛋白激酶的抑制劑能夠抑制黃連素對糖攝取和糖消耗的增加作用，表明黃連素刺激葡萄糖消耗與糖攝取的機制主要與蛋白激酶有關。
（2）黃連素抗血小板保護血管
黃連素能夠抑制血小板的聚集，減少血液黏稠度，抑制血栓形成，達到預防心腦血管疾病的目的。黃連素抗血小板聚集作用主要包括以下幾個方面:對血小板誘導劑導致的血小板的聚集有抑制作用，能抑制血小板血凝塊的收縮作用，也可加速血小板聚集團的解聚。
（3）黃連素調節一氧化氮和一氧化氮合酶改善血壓
黃連素的降壓作用是通過上調一氧化氮合酶mＲNA的表達，使一氧化氮生成增加，從而達到舒張血管降壓的目的。在頸動脈球囊損傷的家兔實驗中發現，黃連素增加一氧化氮濃度并降低內皮素-1的濃度，起到修復損傷的內皮細胞，改善血管功能的作用。黃連素對高血壓的調節作用提示其在防治高血壓病中具有較大的臨床應用價值。
（4）黃連素調節鈣離子保護心肌
黃連素通過控制鈣離子從而調控生物代謝。黃連素通過減少心肌細胞膜上的α腎上腺素受體的數量，從而抑制鈣內流，阻斷細胞凋亡，而發揮保護心肌細胞的作用。不同濃度的黃連素對細胞內Ca2+濃度的機制不同:低濃度的黃連素促進細胞外Ca2+內流，高濃度的黃連素促進細胞內鈣庫的釋放。
2對神經系統的作用及機制
（1）黃連素對β淀粉樣蛋白(Aβ)的影響
黃連素可通過減少Aβ的生成和加速Aβ的降解對阿爾茨海默病起到治療作用。Aβ生成的減少是因為α分泌酶的活性影響了β分泌酶對Aβ前體蛋白的剪切，而黃連素可以增加α分泌酶的活性，從而影響了Aβ的生成。
（2）黃連素對神經遞質的影響
黃連素對乙酰膽堿酯酶有抑制作用。乙酰膽堿酯酶能使乙酰膽堿水解成膽堿和乙酸。黃連素能通過抑制乙酰膽堿酯酶來增加乙酰膽堿濃度。
（3）黃連素抗焦慮作用
黃連素有鎮靜、鎮痛作用，大劑量的黃連素可減輕大腦皮層興奮程度，起到抗焦慮作用。黃連活性物質抗焦慮的機制可能與大腦內單胺類神經遞質去甲腎上腺素，多巴胺，5-羥色胺含量降低有關。當人體內γ-氨基丁酸缺乏時，會產生焦慮、不安、疲倦、憂慮等情緒，黃連素抗焦慮作用還有可能與促進大腦內γ-氨基丁酸水平增加有關。黃連素還能通過抗氧化作用，降低機體氧化應激水平，從而起到抗焦慮作用。
（4）黃連素對腦神經組織的保護作用
黃連素具有抗炎、抗氧化的作用，并具有較好的血腦屏障通透性，所以黃連素對中樞神經組織具有一定的保護作用。黃連素長期服用可促進正常成年鼠腦內新生細胞的存活，提示黃連素可能具有促神經組織修復的作用。黃連素能改善2型糖尿病周圍神經病變患者的神經傳導速度。
3對高血糖和糖尿病的防治作用及機制
（1）黃連素降低血糖
研究表明，黃連素具有明顯的降糖作用，主要通過增加胰島素敏感性并促進胰島素分泌，影響葡萄糖的吸收，來達到降血糖作用。有研究表明，黃連素的降糖作用可能部分是通過促進葡萄糖轉運蛋白轉運葡萄糖的活力所致。
（2）黃連素對纖維連接蛋白的影響
通過觀察黃連素干預后四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠腎組織、高糖培養的系膜細胞中S1P2受體表達變化情況，以及對高糖條件下S1P2受體介導的纖維連接蛋白(FN)生成和MAPK信號通路的影響，發現減少S1P2受體表達，抑制S1P2-MAPK(主要是EＲK1/2和p38MAPK)通路介導的FN表達增加是黃連素抗糖尿病腎纖維化可能的作用機制之一。
（3）黃連素對多元醇通路的影響
實驗表明，對糖尿病腎損傷大鼠，黃連素在調節血糖的同時，能通過提高機體抗氧化能力、減少腎組織醛糖還原酶活性與基因表達以抑制多元醇通路的激活發揮其腎功能的保護作用。
（4）黃連素對黃嘌呤氧化酶的影響
黃嘌呤氧化酶是一種專一性不高，既能催化次黃嘌呤生成黃嘌呤，又能催化黃嘌呤生成尿酸的酶。
4抗氧化作用及機制
黃連素的抗氧化作用，是通過減少活性氧的生成、增強抗氧化酶活性、清除氧自由基、減輕脂質過氧化反應等途徑來實現的。黃連素通過抑制煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)氧化酶亞基的表達，減少超氧陰離子及下游產物等活性氧生成。黃連素還可以提高抗氧化酶如超氧化物歧化酶及還原型谷胱甘肽的表達。
黃連素可增強機體清除自由基的能力，隨著黃連素濃度的升高，對脂質過氧化，DNA斷裂，蛋白質氧化降解的保護作用逐漸增強。黃連素能通過抗炎、抗氧化來達到治療消化性潰瘍的目的，此外，如上所述，黃連素還能通過抗氧化、清除自由基來保護腦組織。
5抗炎作用及機制
黃連素有明顯的抗炎作用，其抗炎機制涉及多個方面，主要是通過抑制炎癥因子的生成和炎癥因子的活性來達到抗炎目的。黃連素可以通過抑制白細胞趨化性運動，抑制中性粒細胞呼吸爆發，抑制羥自由基的形成，抑制過氧化氫的釋放，抑制中性粒細胞磷脂酶活性，降低炎癥組織中前列腺素E2的含量，來中止或減緩炎癥反應。黃連素能抑制巨噬細胞釋放一氧化氮、腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-1β，減輕炎癥反應，其作用機制與巨噬細胞蛋白磷酸化水平下降，一氧化氮合酶蛋白表達減少有關。此外黃連素的抗炎作用還可能與抑制腫瘤壞死因子、白細胞介素-6等炎癥因子的活性及下調環氧化酶的表達有關。在腫瘤壞死因子引起的內皮細胞炎癥反應實驗過程中發現，黃連素能降低腫瘤壞死因子誘導的血管細胞黏附分子-1的表達，并減弱黏附分子-1對內皮的黏附。
6抗菌作用及相關機制
黃連素是一種廣譜抗菌素，對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌都有明顯的抗菌作用，但是黃連素對革蘭氏陽性菌效果較好，對革蘭氏陰性菌效果較差，對宋內氏痢疾桿菌，副傷寒桿菌、綠膿桿菌則幾乎沒有作用。黃連素對耐藥性大腸埃希菌和多重耐藥的幽門螺桿菌也有抑制作用。對鉤端螺旋體在試管中有相當強的殺滅作用，且在極低濃度時即開始阻止霍亂、腸傷寒、痢疾桿菌的繁殖。
7抗癌作用及機制
（1）連素對花生四烯酸及其代謝產物的影響
黃連素能抑制環氧酶-2基因的表達和環氧酶-2活性，進而抑制前列腺素E2的生成，這可能是黃連素抑制人類結腸腺癌細胞生長和增殖的機制之一。黃連素能抑制花生四烯酸代謝通路，降低前列腺素E2含量，抑制前列腺素E2釋放，從而抑制肝腫瘤的復發。
（2）黃連素誘導癌細胞凋亡
黃連素具有抑制癌細胞轉移，抑制癌細胞間及癌細胞與胞外基質黏附，抑制癌細胞增殖，促進癌細胞凋亡以及阻斷癌細胞周期的作用。
（3）黃連素對細胞外基質金屬蛋白酶的影響
黃連素可以在基因層面調控基質金屬蛋白酶的表達。黃連素還可以抑制人胃癌細胞、人急性早幼粒白血病細胞、小鼠血細胞、人皮膚成纖維細胞及角蛋白細胞中基質金屬蛋白酶的表達和活性。此外，黃連素能降低基質金屬蛋白酶的表達來影響骨肉瘤細胞的轉移和侵襲。
8對肝臟的作用及機制
（1）黃連素降低膽固醇
臨床結果發現，黃連素能顯著降低血總膽固醇、甘油三酯水平，療效確切，不良反應少。
（2）黃連素對低密度脂蛋白受體的影響
黃連素能上調細胞中低密度脂蛋白受體mＲNA的表達。研究證明，黃連素的降脂作用主要是通過穩定低密度脂蛋白受體mＲNA的半衰期來增加低密度脂蛋白受體mＲNA水平，進而增加低密度脂蛋白受體的表達，從而促進膽固醇的分解，達到降脂效果。
（3）黃連素對人細胞色素P450酶的影響
細胞色素P450酶是人體最重要的藥物代謝酶。實驗表明，在正常劑量下，黃連解毒湯對人肝微粒體CYP2D6和CYP1A2可能有抑制作用，對人肝微粒體CYP2C8，CYP2C9，CYP2C19和CYP3A4無明顯抑制作用。
9其他作用及機制
（1）黃連素對免疫系統的影響
黃連素能抑制免疫細胞的凋亡，減少自由基的產生，改善免疫細胞的反應性，減輕免疫器官的萎縮，表明黃連素對腦缺血再灌注小鼠的免疫系統都具有顯著的保護作用。
（2）黃連素對鉀通道的影響
黃連素治療心律失常，是通過減少鉀離子內流來實現的。
（3）黃連素對周期蛋白的影響
實驗發現，黃連素能夠顯著的抑制類風濕關節炎的成纖維樣滑膜細胞的增殖能力;黃連素能使成纖維樣滑膜細胞周期阻滯在G0/G1期，并且具有濃度和時間依賴性;黃連素對細胞周期的這種阻滯作用是由于對細胞周期蛋白激酶抑制劑p21和p27的誘導和對細胞周期蛋白激酶CDK2，CDK4，CDK6，細胞周期蛋白cyclinD1，cyclinD2，和cyclinE的抑制。黃連素處理細胞能誘導ＲAFLSs細胞凋亡。此外，黃連素還能通過促凋亡蛋白B細胞淋巴瘤-2(Bcl-2)相關X蛋白(Bax)的表達上調，抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xl的表達下調，線粒體膜電位的失衡，Caspase-3，Caspase-9和PAＲP的活化等機制誘導ＲAFLSs凋亡。
表1為黃連素的作用機制
1.傳統的黃連素提取工藝
（1）以黃連為原料的提取工藝
1）硫酸法
稱取10g藥黃連剪碎,磨爛,加入盛有100mL,0.5%H2SO4溶液的燒杯中加熱煮沸約5min后靜置浸取20h,抽濾,提取液加食鹽飽和,用稀鹽酸調pH值至1～ 2,放置5h即析出鹽酸黃連素粗品。抽濾,將粗品加熱水至剛好溶解煮沸,用石灰乳調節pH值為8.5～ 9.8。冷卻,濾除雜質,繼續冷卻至室溫以下即有黃連素結晶析出。抽濾,得到黃色小蘗堿結晶,在50～ 60℃的烘箱中烘干。
2）石灰水法
將黃連10g粉碎成粉狀,加1/10量的生石灰細粉,再加50倍的冷水浸泡,并經常攪拌,24h后過濾得棕紅色濾液(濾餅還可再次浸取),加入濾液量5%食鹽水,攪拌使之溶解,黃連素使在鹽水溶液中沉淀析出,待沉淀完全后過濾,濾餅即為黃連素,在50～60℃下干燥。
3）乙醇法
稱取10g中藥黃連切碎,研磨成粉狀,放人250mL圓底燒瓶中,加人100mL乙醇,裝上回流冷凝管,熱水浴加熱回流0.5h,靜置溶泡1h,抽濾,濾渣重復上述操作處理兩次,合并3次所得濾液,在水泵減壓下蒸出乙醇(回收)直到棕紅色糖漿狀。再加入1%醋酸(約30～ 40mL)加熱溶解,抽濾以除去不溶物,然后于溶液中滴加濃鹽酸至溶液渾濁為止,放置冷卻,即有黃色針狀體的黃連素鹽酸鹽析出,抽濾,結晶用冰水洗滌兩次,再用丙酮洗滌一次,然后將粗品加熱水至剛好溶解煮沸,用石灰乳調節pH值為8.5～ 9.8。冷卻,濾除雜質,繼續冷卻至室溫以下即有黃連素結晶析出。抽濾,得到黃色小蘗堿結晶,在50～60℃的烘箱中烘干。
（2）以黃柏為原料的提取方法:
1）酸醇原法：稱取黃柏細粉100g,酸醇溶液500mL,回流1～ 2h,過濾,濾渣重復抽提2次,濾液在不斷攪拌下加入固體工業食鹽(為總體積的10%),用生石灰調pH值為9～ 10,過濾,攪拌、靜置;過濾干燥得粗品,經水重結晶,而獲得精品。
2）堿提取法：稱取黃柏粗粉100g,適量石灰乳浸漬12h后用水收集濾液,加入固體工業食鹽(為總體積的10%),加入石灰乳調pH值為8～ 9,過濾、攪拌溶解、冷藏過夜,取沉淀加熱水溶解,趁熱過濾,濾液加濃HCl調pH值為1～ 2,冷藏12h,取沉淀用蒸溜水洗至pH值為5,在60℃以下干燥,再重結晶,而獲得精品。
3）醇提取法：稱取黃柏粗粉100g,用75%乙醇連續回流提取至幾乎無色,提取液減壓回收乙醇后,用熱水溶解,趁熱過濾,其它同堿提取法。
2.新的提取工藝
（1）液膜法提取黃連素
黃連水浸液的制備:稱取用粉碎機粉碎的黃連干粉。用蒸餾水浸泡48h,用循環水真空泵抽濾。濾液用蒸餾水定容至一定體積(母液)。供實驗用。
液膜的制備方法按實驗所需液膜要求,先將乳化劑Span 80溶于煤油中。然后加入鹽酸溶液。采用恒溫磁力攪拌器中速攪拌10min。即可得到亞穩定的白色乳狀液膜。
黃連素的提取方法將10mL液膜倒入已調好pH值的30mL母液中,慢速攪拌10min,用分液漏斗分出已吸收黃連素的黃色液膜層,倒入燒杯中.然后再向調好pH值的已分離一次后的母液中加入10mL液膜,慢速攪拌10min。用分液漏斗分出已吸收黃連素的黃色液膜層,倒入裝有黃色液膜層的燒杯中,在恒溫水裕鍋(80℃)進行破膜、靜置、過濾,得產品。
（2）超聲波提取黃連素
將黃柏5g碎成粉狀,置燒杯中,加入1/10量的生石灰細粉,加水溶脹30min后,再加入30倍量水浸泡24h后紗布過濾,再用10%的鹽酸將濾液pH值調至2～ 3,然后加入濾液體積10%的NaCl,放置過夜后抽濾,得到鹽酸小檗堿的粗提物,此時還含有雜質。將鹽酸小檗堿的粗提物用熱水溶解并趁熱抽濾,濾液冷卻靜止1h抽濾得到鹽酸小檗堿與掌葉防己堿等的混和物。取粗產品各5g,粉碎加入130mL石灰水和20mL 5ms/mL的酶液,在60℃ ,功率為60%的超聲波清洗器里超聲清洗90min后雙層紗布過濾,濾液用10%的鹽酸調pH值為2～ 3,最后加入濾液體積10%的NaCl,放置過夜,抽濾,得兩組鹽酸小檗堿
1.治療糖尿病
2.治療高血脂癥
3.治療心律失常及心力衰竭
4.抗腫瘤
5.抗消化性潰瘍
6.抗高血壓
7.保護神經系統
8.其它疾病的應用
黃連素具有抗炎和免疫抑制功能，用于濕疹、皮炎、蕁麻疹等皮膚病的治療。
黃連素與抗甲狀腺藥物聯用治療甲狀腺功能亢進比單獨使用抗甲狀腺藥物療效更佳。與黃連素聯用組臨床癥狀基本控制時間比未使用黃連素組明顯縮短，并且甲狀腺腫大和突眼癥加重的病例數也明顯減少。
黃連素還通過促進骨形成和抑制骨吸收，預防糖皮質激素誘發的腰椎松質骨的骨丟失。對去卵巢大鼠腔骨上端松質骨的骨丟失也起到預防作用。
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