濒危药材明党参化学成分及药理研究进展
2015-12-17杭州万向职业技术学院浙江杭州310023
胡 琼 (杭州万向职业技术学院,浙江杭州310023)
明党参Changium smyrnioides Wollf为我国特有伞形科单种属植物,药用始于明清时期,特产于江浙皖,现列入我国重点保护的珍稀濒危植物。明党参作为药膳及滋补强壮剂,享有较高的药用价值,是畅销于港澳及东南亚地区名贵中药材之一。关于明党参化学活性组成及药理学研究一直是中药材研究方面的热点[1-4]。笔者在此对明党参各部分器官的化学活性组成及药理作用研究进行收集分析,进一步肯定明党参的药用价值,为扩大药用资源提供一定的依据。
1 明党参主要化学成分及生物学习性
1.1 挥发油 1966年南京药学院报道,在进行明党参刮皮加工时,有数十人发生程度不一的过敏性皮炎,重者住院治疗,致敏成分不详。李祥等随后记载说药工接触炮制后的明党参则不会发生此类现象[5];随后其又采用毛细管气相色谱-质谱-计算机联用系统对明党参加工炮制前、加工炮制过程中的各部分挥发油及加工炮制后的挥发油的化学成分及含量进行研究,结果表明明党参中的挥发油集中分布在根皮,炮制前后挥发油中的过敏源CSY含量减少了91%,故减轻毒副作用是明党参的炮制目的之一,且可考虑以CSY含量为明党参炮制的质控指标[6]。陈建伟等采用同样技术对明党参嫩茎的挥发油成分进行分析,从中鉴定出27种化学成分,含量最高的是可用作香料及昆虫诱引剂的栊牛儿醇乙酸酯,其后依次是金合欢烯等;同时提到明党参炔为首次自该植物中分得的炔类化合物,为明党参属特征性化学提供了新的证据[1,7]。
1.2 多糖 近二十几年不少学者就明党参多糖的提取工艺及组成成分进行了详细的研究[8-9]。较早的如王亚淑等将明党参根热水经乙醇沉淀去蛋白逆向流水透析等一系列提取流程后,得到纯品明党参多糖,且分离得出其6种单糖成分及其摩尔比[10]。李祥等采用水提醇沉法、纸层析和乙酰化气相色谱分析方法,证明明党参根部的多糖由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖6种单糖组成[11]。最新的研究是采用苯酚-硫酸法测定了采自滁州市琅琊山的明党参根及茎叶、药房购买的明党参和参照物明党参中可溶性总糖、还原性多糖含量,利用薄层层析法定性分析了琅琊山明党参和药房购买的明党参多糖组成,且发现根系中的可溶性总糖含量远高于茎叶中的含量[12]。郭巧生等研究认为1~6月份的生长期内,参根多糖含量不断增加,到6月份达到最高峰,之后随着明党参进入倒苗休眠期,多糖含量又逐渐下降[13]。
1.3 甘露醇 明党参中该成分最早由李祥用系统分离法自根中分离所得[14]。李恩彬等采用比色法对不同时间采收的明党参根中的甘露醇含量进行了测定,发现明党参中甘露醇含量在9~11月较高,10月达到峰值,12月~次年8月较低;明党参中的甘露醇含量与其生长习性有一定的相关性,生长期含量普遍较低,由生长期转入休眠期时含量最低并在生长期即将开始前达到峰值,该结果为明党参的合理采收时间提供有益的参考[15]。
1.4 胆碱 李祥等利用雷纳克盐法从明党参中首次分得胆碱,并对不同月份(7、8、9月)煮制品之间及与生品沙粉参之间胆碱的含量进行了比较分析,结果发现,8月采收的明党参中胆碱含量最高,9月又开始下降,该规律与明党参地上部分生长规律非常相似;生品与煮制品明党参之间胆碱含量无显著性差异,说明煮制对胆碱没有影响[16]。
1.5 微量元素、维生素 作为食用中药材一般会有其物质基础,如含人体必需的有益元素等。早在1993年陈建伟等就报道明党参含有人体必需或有益的微量元素18种之多;其茎叶中的大部分微量元素累积高于根,其根和茎叶中K、Li、P分别是土壤中的2倍和4倍,说明明党参植物体对这3种元素具有特强的主动吸收富集的功能;根和茎叶中K的含量是Na的76.8和113.1倍,说明明党参是一味高钾低钠的食物中药[17]。
1.6 不饱和脂肪酸 吴志平等利用气相色谱-质谱联用法对明党参果实脂肪油的成分进行分析,发现明党参果实含有游离和结合脂肪酸,总量达51.83%,2种脂肪酸中不饱和脂肪酸的含量分别达2/3和1/4,是值得开发的药用新资源[18]。后又有报道称用GC-MS-计算机联用技术分析得到明党参根部内游离脂肪油中主要含9,11-十八碳二烯酸、6-苯基壬酸、棕榈酸,结合脂肪油主要含2-羟基-卜(羟基一甲基)、9,12-十八碳二烯酸等[19]。
1.7 香豆素类化合物 明党参果实内香豆素类成分是近些年研究热点。明党参中的香豆素类成分主要为珊瑚菜内酯和5-羟基-8-甲氧基补骨脂素2种。张萍等研究表明明党参中的香豆素类成分(以珊瑚菜内酯、5-羟基-8-甲氧基补骨脂素为主)主要存在于植物体分泌道,以果实累积最高,占全株总量的91%以上;其次是根,再次是花,茎叶中珊瑚菜内酯含量最低;各器官内香豆素类成分的含量基本在6月份含量达最高;其中,幼嫩期果实含量高于成熟期果实,成熟根皮层中的含量高于幼嫩根皮层中[20-23]。也有报道说栽培明党参中部分香豆素化合物的含量明显高于野生品,这为野生变家种、扩大药用资源提供了一定依据[24]。
2 明党参的主要药理作用
2.1 调节免疫力 现代药理研究表明明党参多糖有免疫活性、抗应激能力和肠推进作用,明党参根多糖含量可作为明党参内在质量的重要指标[25]。小鼠口服及腹腔注射明党参多糖水溶液试验均发现明党参具有增强机体免疫力、提高机体适应力的功效[26]。
2.2 调节颅压力 近些年研究报道,甘露醇不但对治疗咳嗽、清毒具有功效,也是治疗脑水肿、降低颅内压、预防急性肾功能衰竭的常备药。
2.3 止咳平喘祛痰 在中华人民共和国药典(一部)中就曾报道了明党参内的水溶性活性成分天门冬酰具有与传统中医功效相符的祛痰镇咳作用[27]。20世纪90年代有研究证明,灌服明党参根水提液及明党参根中提得的天门冬酞胺均可极显著增加小鼠气管酚红的排泄量,可极显著抑制氨水喷雾引起的咳嗽次数等[28]。吴泽鹏取江苏句容产的新鲜明党参根部,通过高速氨基酸自动分析技术鉴定发现,明党参根中天门冬酰胺含量非常丰富,其随后用小鼠试验再次证明明党参天门冬酰胺对止咳、平喘、祛痰具有显著疗效[26]。
2.4 调节脂肪积累 胆碱可预防脂肪沉积于肝中,调节肝和胆囊的功能,是降血压抗脂肪肝的有效成分,与明党参的平肝作用存在一定的关系。不饱和脂肪酸对血清胆固醇及甘油三酯有很好的降低作用,可促进胆固醇等在血液中的运行,防治动脉硬化。张萍研究也指出明党参果实中含有丰富的不饱和脂肪酸,可以降低血清胆固醇及甘油三酯、减少血小板粘附性、防治动脉硬化等,但尚未见药用记载[29]。
2.5 抗氧化抗肿瘤 呋喃香豆素类化合物除了具有很强的生物活性外,还可以提高人体对药物的吸收水平,延长药物的使用周期,提高药物疗效[30]。其中最主要的一种成分——珊瑚菜内酯是一种有开发前途的钙拮抗剂,还能促进脂肪分解和抑制脂肪合成以及具有镇静催眠类药物的作用[31-32]。顾源远等研究表明珊瑚菜内酯和5-羟基-8-甲氧基补骨脂素具有较好的内皮细胞保护作用,其机制可能是与抗脂质过氧化、对氧自由基清除以及抗细胞凋亡作用有关[33]。王萌等对采自江苏省句容市天王乡红山的明党参根皮中的异欧前胡素、欧前胡素、花椒毒酚、珊瑚菜内酯、5-羟基-8-甲氧基补骨脂素5种呋喃香豆素类成分的体外活性进行研究发现,5种呋喃香豆素对7种常见的肿瘤细胞均表现出不同程度的增殖抑制作用,其中异欧前胡素效果最显著,故明党参根皮中5种呋喃香豆素类成分具有明显的抗肿瘤活性[34]。
2.6 其他 陈建伟等对明党参中维生素及水煎膏中无机元素的含量进行测定,发现明党参含有与杏仁含量相当的维生素E、3倍牛奶含量的维生素K,维生素C的含量介于胡萝卜与西红柿之间,高于苹果;维生素B、Z的含量接近于筒篙,推测可能是明党参用于治疗贫血症的有效成分之一;维生素B1的含量与精白米相当,高于牛奶,这与明党参的和胃功用可能存在一定的关联[35]。
3 小结及展望
明党参主要以根入药,培养周期较长,而地上器官部分尤其是幼嫩枝叶采收的时间相对较长,且容易大量收集。“珊瑚菜内酯在明党参植株各器官中的分布以果实累积最高”的研究结果,提示了明党参的药用器官(根)和非药用器官(茎叶、花葶、果实)均为天然呋哺香豆素优质药用植物资源。张莹等研究发现明党参根、茎叶、花葶、花及果实等器官中均含有对甲氧基肉桂酸、伞形花内酯(呋喃香豆素生物合成前体成分),且对甲氧基肉桂酸含量以根中为高,伞形花内酯含量以花中最高[36]。步达等通过正交试验设计不同激素对明党参叶片愈伤组织的诱导体系,同时发现能较方便地利用紫外-可见分光光度法测定明党参叶片愈伤组织中香豆素化合物(珊瑚菜内酯)的含量,且回收率较高[37]。
相比较于原材料,香豆素类成分在传统明党参加工制成品中含量甚微,在炮制品中最低。明党参根中2种香豆素类成分(珊瑚菜内酯、5-羟基-8-甲氧基补骨脂素)有在根皮部的含量最高、根尾部次之、去根皮后的根部最低的积累规律,且明党参根皮中呋喃香豆素类成分有明显的抗肿瘤活性[23-24,34]。
这些研究进一步明确了明党参果实、茎叶的药用价值,提示明党参加工废弃的根皮有更重要的药用价值研究,也为明党参药用部位范围的扩大提供了更多的科学依据。随着这些研究的深入,人类不仅可以掌握明党参中各种活性成分的含量和分布,揭示不同化学成分在植物体中的形成、转化及其相互关系的规律,还可进一步利用现代生物技术方法合理开发进行化合物的生产,从而提高名贵中药品种的开发利用价值。
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