20(S)-原人参二醇药学与生物活性研究

王小峰，潘欣萍，徐建彬，陈 伟，王玉芹,*

(1.上海中医药大学，上海 201203；2.上海中药创新研究中心，上海 201203)

1 制备工艺研究

李绪文等[2]以西洋参叶总皂苷为原料,通过四因素三水平的正交试验，确定了NaOH碱解制备20(S)-PPD的最佳工艺。梁国兴等[3]首次在无溶剂条件下,将三七总皂苷与NaOH研磨混合后反应制备20(S)-PPD。惠永正等[4]以人参属植物或者叶的总皂苷为原料，进行氧化降解得到20(S)-PPD，其条件温和，成本低廉，适合工业化生产。张春红等[5]以人参二醇组皂苷为原料，对于NaOH碱解制备20(S)-PPD进行研究，比较了溶剂、压力、时间和温度等条件对20(S)-PPD产率的影响。陈业高等[6]通过研究NaOH碱水解和盐酸酸水解制备原人参二醇，结果表明碱水解条件较为温和，其产物也不易发生构型的改变。Lui Lei等[7]从土壤中分离得到了一种真菌黑曲霉，该曲霉可表现出较强的活性，将20(R,S)-Rg3的2个糖酶解，得到20(R,S)-PPD。

2 制剂学研究

金圣煊等[8]以20(S)-PPD、注射用油、乳化剂、冻干保护剂按一定比例混合，冷冻干燥制得冻干乳剂；该冻干乳剂增加了药物的稳定性,提高了药物的生物利用度。另外，他们还用一定的载体材料与20(S)-PPD按比例混合后，以喷雾干燥或者冷冻干燥的方法制备分散剂，该分散剂提高了药物的溶解度和溶出速度，适合于制备成胶囊、片剂等固体制剂[9]。还有学者[10-11]采用薄膜超声法制备了20(S)-PPD的普通药质体、Brij-78修饰药质体、PEG修饰的药质体，来增加它的生物利用度。

陈婧等[12]研究了20(S)-PPD 4种剂型在经皮给药的过程，观察了18 h后的皮肤残留量，建立了经皮给药系统的20(S)-PPD的测定方法。20(S)-PPD难溶于水，不同pH值的介质对于它的表观油水分配系数影响也不大，其大鼠在体肠吸收研究表明，在整个肠段均有吸收且吸收良好。[13]还有学者[14]以10版药典中溶出度测定的浆法为参考，研究了20(S)-PPD片的溶出度测定方法。另外，zhang Dan等[15]建立了一种测定血浆样品中20(S)-PPD的方法，并成功的应用于健康志愿者口服20(S)-PPD胶囊后的药动学研究。

3 生物活性研究

3.1 抗肿瘤作用 陈明侠等[16]研究表明20(S)-PPD的抗肿瘤作用可能与提高非特异性免疫因子NK细胞的活性和特异性免疫因子IL-2含量有关。张锐等[17-18]研究结果表明20(S)-PPD无论在体内、体外均可有效的抑制肿瘤细胞的增殖，诱导肿瘤细胞的凋亡。另外，还发现20(S)-PPD可通过提高免疫、活化caspase-3，增加环磷酰胺化疗对人小细胞肺癌的肿瘤抑制率，减小肿瘤体积[19]。冷吉燕等[20]研究发现20(S)-PPD可通过抑制肿瘤生长因子来发挥抗肿瘤作用。郭亚雄等[21]发现了20(S)-PPD具有明显的抑制前列腺癌的作用,其机制可能与下调CyclinD1蛋白表达有关。赵丽晶等[22]的研究表明20(S)-PPD可通过上调bax基因，来诱导siha细胞的凋亡。Guo等[23]研究发现20(S)-PPD可通过诱导或上调与内质网应激有关的蛋白和基因，使内质网的形态变化等，来诱导人肝癌HepG2细胞的凋亡。

3.2 对神经系统的作用 20(S)-PPD可有效的抑制PTZ诱导的小鼠和大鼠癫痫的发作并延长癫痫发作潜伏期；另外，20(S)-PPD还可以保护神经元细胞，对于东莨菪碱和乙醇所致的小鼠记忆障碍也有一定的改善作用[24]。

Xu Chang-jiang等[25]运用经典抑郁模型：悬尾实验、强迫游泳实验和脑损伤模型-嗅球切除模型，研究表明20(S)-PPD具有和氟西汀相当的抗抑郁作用。Yin等[26]研究发现在哺乳动物的大脑中20(S)-PPD可通过改变神经毒素的结合位点，有效的抑制激活的Na+通道的活性。

3.3 其他作用 Yao Yuan等[27]运用计算机虚拟的方法，通过分析CYP2C9-PPD复合物和CYP3A4-PPD复合物中两种酶与PPD的相互作用能，结果表明CYP2C9与PPD之间作用较强，PPD对于的抑制作用远远强于对CYP3A4抑制作用。提示20(S)-PPD通过抑制CYP2C9的活性来增加由该酶代谢的药物的半衰期,而对于CYP3A4代谢的药物的影响较小。刘军等[28]研究发现一定剂量的20(S)-PPD对于野生型和ΔF508突变型CFTR氯离子通道均有一定的激活作用，且该作用迅速可逆。提示20(S)-PPD可用于治疗干眼病、慢性胰腺炎等与CFTR氯离子通道有关的疾病。

4 讨论

作为人参皂苷元化合物的20(S)-PPD，无论是在治疗疾病方面还是在保健方面，一直以来都是热点。在抗肿瘤方面，20(S)-PPD可以通过增强机体免疫和直接的细胞毒性作用来杀死肿瘤细胞；另外20(S)-PPD还可以抑制肿瘤间质血管生成，阻止肿瘤细胞的生长。在神经系统方面，20(S)-PPD可以抗癫痫、抗抑郁、增强学习能力等等，也越来越受到人们的关注。各方面都提示20(S)-PPD是一个很具有开发价值的化合物。

[1]张贵明,赵余庆.人参二醇的现代药学与生物活性研究进展[J].中国现代中药,2008,10(10):8-10,33.

[2]李绪文,金永日,桂明玉,等.碱催化降解法制备抗癌活性化合物20(S)-原人参二醇[J].高等学校化学学报,2006,27(3):478-481.

[3]梁国兴,林莉,白万里,等.原人参二醇和三醇的制备[J].北京师范大学学报(自然科学版),2011,47(2):167-168.

[4]惠永正,刘俊耀,杨志奇,等.原人参二醇和原人参三醇的制备方法[P].中国专利，21529882A.2005-01-26.

[5]张春红,关丰,张连学.提高碱水解法制备原人参二醇得率的初步研究[J].包头医学院学报,2011,27(6):1-2.

[6]陈业高,吕瑜平,桂世鸿,等.三七叶苷制备原人参二醇及其差相异构体[J].精细化工,2003,20(7):425-426.

[7]Liu Lei,Zhu Xue-mei,Wang Qi-jun,et al.Enzymatic preparation of 20(S,R)-protopanaxadiol by transformation of 20(S,R)-Rg3 from black ginseng[J].Phytochemistry,2010,71(13):1514-1520.

[8]金圣煊,孙静芸,林燕飞,等.原人参二醇冻干乳剂及其制备方法[P].中国专利,CN1850099.2006-10-25.

[9]金圣煊,孙静芸,张龙清,等.原人参二醇固体分散体制备方法[P].中国专利,CN1879647.2006-04-29.

[10]韩美华,陈婧,陈士林,等.20(S)-原人参二醇药质体的制备及体外评价[J].中国中药杂志,2010,35(7):842-846.

[11]韩美华,陈婧,陈士林,等.氢化磷脂制备原人参二醇药质体及体外评价[J].中国新药杂志,2010,19(10):888-891.

[12]陈婧,韩美华,王键,等.20(S)-原人参二醇4种剂型在体透皮实验的初步研究[J].现代药物与临床,2009,24(6):354-358.

[13]王冰,王玉芹,蒲益琼,等.20(S)-原人参二醇的油水分配系数测定与大鼠在体肠吸收的研究[J].中国中医药信息杂志,2011,18(12):59-61.

[14]王冰,浦益琼,陶建生,等.20(S)-原人参二醇片含量测定及体外评价方法的研究[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(18):89-94.

[15]Zhang Dan,Yingwu Wang,Jiangbin Han,et al.Rapid and sensitive LC-MS/MS assay for the quantitation of 20(S)-protopanaxadiol in human plasma[J].Journal of Chromatography B,2009,877(5-6):581-585.

[16]陈明侠,徐华丽,于小风,等.20(s)-原人参二醇的抗肿瘤及免疫调节作用研究[J].中国药师,2007,10(12):1165-1168.

[17]张锐,徐华丽,于小风,等.20(S)-原人参二醇对SMMC-7721细胞体内外作用的研究通过体内和体外实验[J].中国药理学通报,2008,24(11):1504-1508.

[18]张锐,徐华丽,曲绍春,等.20(S)-原人参二醇对肺癌A549细胞增殖和荷瘤裸小鼠肿瘤生长的抑制作用[J].中草药,2008,39(12):1838-1841.

[19]张锐,徐丽华,于小风,等.20(S)-原人参二醇对于荷瘤裸鼠化疗的增效减毒作用[J].吉林大学学报(医学版),2009,35(2):195-200.

[20]冷吉燕,付军,王继萍.20(s)-原人参二醇对肝癌血管内皮生长因子及碱性成纤维细胞生长因子蛋白表达的影响[J].临床肝胆病杂志,2008,24(1):42-43.

[21]郭亚雄,刘艳波,李德龙,等.20(s)-原人参二醇对前列腺癌RM-1细胞的生长抑制作用及其机制[J].吉林大学学报(医学版),2010,36(2):349-353.

[22]赵丽晶,许多,梁作文,等.20(s)-原人参二醇诱导体外培养Siha细胞凋亡的作用[J].吉林大学学报(医学版),2010,36(2):345-348.

[23]Guo-Yuan Zhu,Ying-Wei Li,Anfernee Kai-Wing Tse,et al.20(S)-Protopanaxadiol,a metabolite of ginsenosides,induced cell apoptosis through endoplasmic reticulum stress in human hepatocarcinoma HepG2 cells[J].European Journal of Pharmacology,2011,668(1-2):88-98.

[24]王泽君,葛凯勤,孙黎勤,等.原人参三醇,原人参二醇在神经系统疾病的医疗应用[P].中国专利,CN102018716A.2011-04-20.

[25]Xu Chang-jiang,Jijun Teng,Weidong Chen,et al.20(S)-protopanaxadiol,an active ginseng metabolite,exhibits strong antidepressant-like effects in animal tests[J].Prog Neuro-Psychopharmacol Biol Psychiatry,2010,34(8):1402-1411.

[26]Yin Duan,Jian Zheng,Vanessa Law,et al.Natural products from ginseng inhibit [3H]batrachotoxinin A 20-α-benzoate binding to Na+channels in mammalian brain[J].European Journal of Pharmacology,2006,530(1-2):9-14.

[27]Yao Yuan,Wei-wei Han,Yi-han Zhou,et al.The inhibition effect of 20(S)-Protopanaxadiol(PPD) and Ginsenoside Rh2 for CYP2C9 and CYP3A4 [J].Polymer,2007,48(9):2644-2648.

[28]刘军,那万里,辛伟红,等.20(S)-原人参二醇促进CFTR氯离子通道开放[J].高等学校化学学报,2008,29(4):731-735.