海洋生物和中药中抗肿瘤、抗糖尿病皂苷研究

2015-04-26王春玲

亚太传统医药 2015年5期

关键词：太白药理海洋生物

王春玲

(商丘市中心医院中药房，河南商丘 476000)

海洋生物和中药中抗肿瘤、抗糖尿病皂苷研究

王春玲

(商丘市中心医院中药房，河南商丘 476000)

皂苷是一种糖苷，主要分布于陆地上高等植物和海洋部分动物中，具备很好的生理药理活性，采用皂苷制成的药物可以有效防治肿瘤和糖尿病等疾病。对海洋生物和中药中皂苷成分的研究做一综述。

皂苷；海洋生物；中药材；抗肿瘤；抗糖尿病

一般而言，皂苷是一种糖苷，苷元是三萜或螺旋甾烷类化合物，另外，广义上来说，C-27甾体化合物作为苷元的糖苷也被看作是皂苷[1]。经研究发现，皂苷具有很好的抗肿瘤以及抗糖尿病作用，受到了广泛的关注。由于其疗效显著，作用机制多样复杂，资源广泛，有着潜在的开发前景[2]。皂苷是极性比较强的一类大分子化合物，不容易发生结晶，可以分成溶于水、溶于水醇、溶于醇的不同组分，同一类植物中往往存在着很多结构相差不大的不同种类皂苷，因此，皂苷分离相对比较困难[3]。

1 海洋皂苷研究

生命起源自海洋，海洋中存在着大量的资源以及能源，海洋生物更是物种繁多[4]。经研究发现，有些海洋生物蕴含着丰富的皂苷，尤其是海参，含量极其丰富，以海参为例，简单介绍海参皂苷的研究进展。

1.1 药理活性

海参皂苷可以帮助海参防卫以及捕食，将其提取出来，发现具有很好的抗肿瘤、抗真菌、抑制血管新生、免疫调节等药理活性，甚至有些海参皂苷还能抑制肝病毒和艾滋病毒[5]。一般情况下，大部分海参皂苷都有着良好的溶血活性，具体原理是苷元中的氧化酮基、羟基硫酸酯化和末端的3-O-甲基葡萄糖可明显减低溶血作用。海参皂苷能够和生物膜上的胆甾醇结合，在膜上留下比较明显的离子通道和水孔，破坏血红细胞的渗透能力，最后达成生物细胞膜的溶解。

1.2 化学结构

海参的新陈代谢相对比较复杂，体内会生成很多复杂的产物，而且，考虑到海洋颇为复杂的环境，海参皂苷更是出现了多种不同的复杂结构。目前，比较常见的海参皂苷中，多数皂苷的结构是羊毛甾烷型三萜皂苷，具体的化学结构共有两种类型。

(1)海参烷型海参皂苷。苷元通常是18(20)-内酯环，其基团和附近的氧基共同作用，保证皂苷的生物活性。在海参皂苷中，大部分为海参烷型海参皂苷，目前已经发现了70多种，具体的母环结构可参照图1所示。

图1 海参烷型海参皂苷母环结构

(2)非海参烷型海参皂苷。这类皂苷的含量相对较少，苷元上存在着18(16)-内酯键或者干脆不存在内酯键，从仿刺参中发现的皂苷存在着两种没有内酯键的苷元，具体的结构表示可参照图2。

1.3 纯化制备

海参皂苷是一类极性化合物，分子量较大，不易挥发，无紫外吸收，结构相对复杂，纯化检测和结构鉴定都比较困难，因此，这类化合物的研究往往落后于生物碱或黄酮等化合物的研究。不同种类的海参中皂苷成分不同，同一种类海参若是生长环境时间不同，那么其中蕴含的皂苷成分也是不同的。特别是同一种海参中的皂苷，化合物理化性质非常相似，单体分离非常困难。一般情况下，分离纯化步骤为：剪碎海参，将其放入到无水甲醇或是乙醇中，浓缩除杂，加入到正丁醇中进行浓缩处理，随后，进行正向硅胶柱、Sephadex LH-20反相硅胶柱层析，进行HPLC纯化处理，最后得到皂苷的单体。

图2 海参皂苷单体AJ-6*和AJ-7*结构

1.4 结构鉴定

海参皂苷的化学结构十分复杂，具备很多单糖，进行结构鉴定除了要采用IR、NMR和MS光谱以外，还要通过脱硫、酸水解以及甲基化等方法确定具体的化学结构。首先，通过紫外光谱确定皂苷的双键结构，然后采用红外光谱确定分子中存在的化学键，经过质谱分析以后，得出皂苷的分子量，最后，通过核磁共振光谱确定出具体的化学结构。

2 中药皂苷研究

除了海洋生物以外，中药材中也有一部分存在着丰富的皂苷。特别是五加科人参属中的药物，代表性的人参、西洋参以及三七中都有着含量较高的皂苷类成分[6]。不同类型药物中的皂苷各不相同，其药用价值和药理作用也有着很大的区别。除了五加科人参以外，还有很多种类的中药材中蕴含着丰富的皂苷，下面就其中几种进行简要介绍。

2.1 九节龙

九节龙主要分布在我国南部，清热解毒的效果很好，该植物中存在着较多的三萜皂苷，是药用有效成分。目前，九节龙中已经分离出了三种原生三萜皂苷，都对肿瘤表现出比较明显的抑制作用。

2.2 土贝母

土贝母属于葫芦科，清热解毒和消肿散结的效果比较明显。在1986年，中国和日本同时从该类植物中分离出了皂苷，其结构非常新颖，在整个天然药化界都引起了相对较大的轰动，被命名为cyclic bisdesmoside。随后，又在该类植物中分离出了两种同类型的皂苷。进行稻瘟霉模型生物活性追踪以后，又得到了一个新的同类型皂苷和不同种的新天然皂苷。具体的结构如图3所示。

经过药理实验以后，发现的两种化合物可以有效抑制肿瘤细胞的生长。化合物在低浓度状态下，可以有效抑制U87MG的增殖，通过电镜可以直接观察到细胞的死亡。所以，该化合物可以有效抑制肿瘤细胞的生长，进而达到抗肿瘤的作用。

2.3 太白楤木

太白楤木主要生长在我国的中西部地区，民间常常用该树木的根皮治疗糖尿病。经过实验分析，发现这类植物中至少存在着15种三萜皂苷，其中有8种是没有出现过的类型。不同的产地生长的太白楤木有着不同的组成成分，对不同地区的树木分析对比以后发现，陕西出产的太白楤木有着很好的治疗2型糖尿病的效果，通过对动物进行实验，发现该皂苷可有效降低2型糖尿病动物的血糖，同时减轻胰岛素的抵抗，有效改善机体发生的氧化损伤。

图3 土贝母中的皂苷结构

经过药理实验活性测试，发现太白楤木中的皂苷治疗2型糖尿病是通过抑制脂质发生过氧化和抗糖基化，以及α-淀粉酶的活性，并有效促进胰岛素的分泌。为了找出具体作用于糖尿病的皂苷类型，针对山西太白楤木进行了具体的成分分离，找出38个皂苷，其中有四个新的化合物，TA1，TA4，TA11和TA14。经过药理分析，发现具体能够抑制脂质过氧化的皂苷是TA4，TA23和TA36，TA10和TA23可以抗糖氧化，TA22和TA36可以促进胰岛素的分泌。所以，以后可以进一步研究太白楤木，开发治疗2型糖尿病的新药物。