中药五味子研究进展
2018-03-27曲中原王一横冯晓敏盛洁静
曲中原,王一横,邹 翔,冯晓敏,姜 雪,李 雪,盛洁静
(1. 哈尔滨商业大学药学院,黑龙江 哈尔滨 150076;2. 哈尔滨商业大学药物研究所博士后科研工作站,黑龙江 哈尔滨 150076)
关键字:五味子;化学成分;药理作用;质量评价
五味子为木兰科植物五味子Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.的干燥成熟果实,习称“北五味子”;为常用中药,应用历史悠久,始载于《神农本草经》;乃上品中药,味酸,性温,归肺、心、肾经;具有收敛固涩,益气生津,补肾宁心等功效;主治久咳虚喘,梦遗滑精,尿频遗尿,久泻不止,自汗盗汗,津伤口渴,心悸失眠。五味子主要分布于东北、华北等地,以东北产五味子质量为最优。近年,国内外对五味子的研究日渐深入,本文在大量实验的基础上,对五味子的化学成分、药理作用和质量评价进行综述,为其产品开发和临床应用提供依据。
1 化学成分
五味子中主要含木脂素类化合物,占2 % ~ 8 %,还含有挥发油、多糖类、有机酸、脂肪酸、蛋白质等多种成分。
1.1 木脂素
五味子中的木脂素类化合物主要为联苯环烯类化合物木脂素,包括五味子醇甲(五味子素,schizandrin)、五味子醇乙(戈米辛A,gomisin A)、五味子甲素(去氧五味子素,deoxyschizandrin)、五味子乙素(scnizandrin B)、五味子丙素(schizandrin C)、五味子酚(schisanhenol)、戈米辛J(gomisin J)等;另含前戈米辛(pregomisin)等2,3-二甲基-1,4-二芳基丁烷类木脂素。果实成熟后,木脂素含量最高的部位为种皮。近年,还有多种新的木脂素类成分不断被发现,如五味子素A、B、C、D、E、F、G、H、J、N、O等。
1.2 挥发油
挥发油在五味子的藤茎、叶、果实和种子中广泛存在。种子含挥发油约2 %,果实中含挥发油0.98 %,果肉中含少量挥发油,油中主要成分为α-、β-花柏烯(α-、β-chamigrene),油中含倍半萜烯、β2-没药烯、β-花铂烯及α-衣兰烯。萜类化合物为五味子挥发油中的主要成分。刘华等[1]利用GC-MS技术分析五味子挥发油的成分,结果表明,五味子挥发油中共含有脂肪族化合物6种,芳香族化合物13种,萜类化合物24种,分别占58.70 %,5.52 %和2.23 %
1.3 多糖
多糖是五味子中重要的活性成分之一,其含量约占10 %。王珊珊等[2]对水浸提北五味子多糖进行单因素实验和响应面分析,得到五味子多糖的最佳提取工艺,提取时间3 h,提取温度85 ℃,料液比1:30,可使其粗多糖提取率达16.13 %。对于五味子多糖的分离纯化主要包括脱蛋白、脱色、透析和分级等步骤。近年,国内外在五味子粗多糖的提取及定量测定等方面研究较多,而对于单一多糖组分纯化及鉴定等方面的研究正在逐渐深入。汪艳群等[3]将五味子多糖经衍生化处理后,再用高效液相色谱法(HPLC)分析,结果表明,五味子多糖含有葡萄糖(Glc)、甘露糖(Man)、鼠李糖(Rha)和阿拉伯糖(Ara),且各单糖的摩尔比为9.08:3.6:2.25:1。
1.4 有机酸
五味子中含有大量的有机酸,陈昌利等[4]采用电位滴定法测定五味子及其蜜制品中总有机酸的含量。结果表明,以柠檬酸计,五味子及炮制品中的总有机酸含量分别为13.76 %,9.27 %。
1.5 脂肪酸
侯冬岩等[5]研究发现,五味子中含有大量的不饱和脂肪酸,其中主要成分为亚油酸和油酸等。而在各产地的五味子中亚油酸均为多不饱和脂肪酸。
1.6 蛋白质
五味子干果中含有丰富的蛋白质,万志强等[6]提取纯化五味子的蛋白质,并测定蛋白质的含量,结果表明,五味子中氨基酸共有17种,其中6种为必需氨基酸。
2 药理作用
2.1 保肝作用
五味子作为保肝护肝的药物应用较早。研究表明,五味子多糖可显著降低肝脏指数,降低氨基转移酶,胆固醇,甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇的血清水平,提高高密度脂蛋白胆固醇的血清水平,显著降低肝脏组织中甘油三酯和胆固醇的含量,并改善NAFLD(非酒精性脂肪性肝病),抑制小鼠肝细胞的脂质积聚和脂肪变性。五味子能降低转氨酶,对慢性肝炎有较好的治疗作用,临床上使用广泛。有研究表明,五味子提取物可诱导肝脏再生,改善乙酰氨基酚诱发的肝损伤[7]。张媛等[8]研究发现,五味子木脂素能显著增强酒精性肝脏损伤小鼠的免疫功能,通过观察五味子木脂素对酒精性肝损伤小鼠淋巴细胞亚群和自然杀伤细胞(NK细胞)的影响,结果表明,五味子木脂素中剂量组小鼠的胸腺、脾脏系数明显增加,并可显著降低CD8+水平,提高CD3+,CD4+水平及CD4+/CD8+比值;提高NK细胞活性和T,B淋巴细胞增殖能力。苏联麒等[9]基于UPLC-Q/TOF-MS的代谢组学技术,采用主成分分析(PCA)和正交校正的偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等方法筛选、鉴定5-膦酰-L-赖氨酸、13-羟酸、tracylglycerol(64:2)、3b,17a-dihydroxy-5a-androstane(一种类固醇激素)、12-酮基脱氧胆酸、乙酰左旋肉碱、磷脂酰甘油酯、溶血磷脂酰胆碱8个与肝损伤相关的潜在生物标志物,并考察醋制五味子对由肝脏分泌的胆汁中其内源性代谢产物的影响。结果表明,大鼠给予生、醋五味子后可使上述生物标志物代谢水平转归正常状态,且醋五味子的调节作用强于生五味子,表明五味子经醋制后可明显抵抗肝损伤;其作用机制可能与调节脂质代谢途径相关。
2.2 对呼吸系统的作用
五味子具有收敛肺气、宁嗽定喘的功效,可起到兴奋呼吸中枢、镇咳祛痰的作用,用于治疗慢性咳嗽已有悠久历史[10-11]。有研究表明,五味子对由吸烟引起的咳嗽(慢性咳嗽模型)或枸橼酸引起的豚鼠急性咳嗽模型均有良好的治疗效果[12]。Chen等[13]发现五味子提取物具有体内抗氧化和抗炎作用,可治疗哮喘。五味子乙素可增强机体抗氧化能力,降低脂质过氧化损伤,抑制胶原代谢,降低胶原在肺组织中生成,减轻二氧化硅引起的大鼠肺纤维化,进而达到显著改善矽肺大鼠的肺部病理形态,起到对呼吸系统的保护作用。从五味子果实中分离出的木脂素,即五味子甲素,其结构为二苯并环辛二烯,有明显的抗炎特性,对于急性呼吸窘迫综合征(ARDS)有很好的治疗作用[14]。
2.3 对中枢神经系统的作用
五味子醇甲可抑制中枢神经系统,有镇静、催眠、宁神安定的作用。胡竞一等[12]发现五味子醇甲、五味子酯甲和五味子乙素均能延长戊巴比妥钠小鼠的睡眠时间。五味子醇甲能明显增加小鼠脑内5-羟色胺(5-HT)浓度,其余各组也有增加,该作用与调节脑内5-HT水平有关;可起到改善记忆能力、改善学习、催眠、神经保护、镇静等作用。五味子的木脂素类化合物可治疗阿尔茨海默病[15],对于小鼠体内和体外诱导的认知功能障碍和神经退行性疾病均有治疗作用。五味子干燥果实的乙醇提取物对小鼠连续3周注射皮质酮导致的抑郁行为有良好的治疗作用[16]。赵坚毅等[17]发现五味子水提取液可通过抑制p53-p21通路,对于叔丁基过氧化氢所诱导的小鼠皮层神经元衰老,有显著的神经保护作用。
2.4 对泌尿生殖系统的作用
有研究表明,五味子多糖可治疗环磷酰胺诱导的大鼠无精子症,其机制可能与恢复下丘脑-垂体-性腺轴的调节功能相关[18]。五味子可使小鼠激素水平得到改善,使脏器指数增加,从而对肾阳虚和阴虚模型小鼠均起到一定的治疗效果。五味子及其炮制品可提高睾丸与精囊腺的脏器指数,改善小鼠腺嘌呤中毒后的激素水平,其机制可能为改善睾丸的血液循环,增强睾丸功能,对下丘脑-垂体-肾上腺轴具有兴奋作用,升高皮质醇、睾酮水平,并减轻腺嘌呤对肾脏功能的损害,从而降低血清肌酐水平。另有实验研究表明,五味子可治疗氢化可的松所诱导的小鼠肾阴虚模型,提高肝肾脏器指数,可治疗肾阴虚。Bunel等[19]发现五味子可防治顺铂所致的体外肾毒性。
2.5 抗肿瘤作用
五味子甲素是五味子中主要二苯环辛二烯木质素之一。五味子素B有多种抗肿瘤作用。研究表明,五味子多糖可诱导肾癌细胞凋亡,从而起到抗肿瘤作用,对人肾透明细胞癌细胞(Caki-1)细胞具有较高的细胞毒性。
2.6 抗氧化作用
皮子凤等[20]测定了37批不同产地五味子样品的抗氧化活性,观察其清除DPPH自由基能力和抑制肝、肾、脑中脂质过氧化能力。结果表明,五味子醇甲、五味子醇乙与抑制肝脏、脑脂质过氧化、DPPH清除能力有显著的相关性(P<0.01),均呈正相关,表明五味子有良好的抗氧化能力。
3 质量评价
《中国药典》(2015年版一部)中规定以五味子醇甲为评价药材质量的指标性成分。由于不同产地五味子优良各有差异,导致其他成分含量也是不尽相同,所以单一成分作为指标,并不能反映药材质量及制剂的疗效。为此,建立指纹图谱、多种成同分时测定或采用“一测多评”等方法,为五味子的质量评价提供新的思路。
3.1 五味子药材指纹图谱的建立
刘芷等[21]收集19批五味子,采用超高效液相色谱法(UPLC)建立了五味子的特征指纹图谱,标定了21个共有峰,结合保留时间和紫外光谱分析,指认了五味子醇甲、五味子醇乙、当归酰戈米辛H、五味子酯甲、五味子酯乙、五味子甲素、五味子γ-乙素、五味子乙素和五味子丙素的峰位,为五味子的质量评价提供依据。Tai[22]采用HPLC-DAD技术建立了15个批次的五味子指纹图谱,通过HPLCDAD技术优化了五味子的最佳提取和分离条件,标定了13个共有峰,指认了8个有效成分(五味子醇甲,五味子醇乙,五味子酯甲,五味子酚,安五脂素,五味子甲素,五味子乙素和五味子丙素)。
3.2 五味子药材中成分含量测定的方法研究进展
目前,对于五味子中成分的含量测定多采用高效液相色谱法(HPLC)同时测定多种成分,Liu等[23]采用高效液相色谱与光电二极管阵列检测和质谱联用(HPLC-PAD-MS)技术,定量分析12种木脂素成分:五味子醇甲,五味子醇乙,戈米辛G,五味子酯甲,五味子酯丁,五味子酚,安五脂素,五味子甲素,五味子乙素,五味子丙素,6-O-苯甲酰戈米辛O和内南五味子酯A。Tai[22]采用HPLC-DAD技术同时测定8种五味子的化学成分:五味子醇甲,五味子醇乙,五味子酯甲,五味子酚,安五脂素,五味子甲素,五味子乙素和五味子丙素。
“一测多评”法实现了在只有1个对照品的情况下,同时测量五味子中其余多个木脂素成分,也更符合传统中医理论的整体观。汪丽君等[24]以五味子醇甲为内标物,同时测定五味子中8个木脂素类有效成分的含量:五味子醇甲、五味子醇乙、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素、戈米辛J和戈米辛G。窦志华等[25]以五味子醇甲为内参物,采用一测多评法测定五味子种子中五味子醇乙、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素和五味子醇甲6个木脂素类成分。“一测多评”法能更有效、更全面、更准确地控制中药质量,将是中药多组分同步定量的发展方向[26]。
4 结语
五味子是黑龙江省重点开发利用的林药资源之一。目前五味子需求量持续增长,资源的紧缺性亦愈显突出。有研究表明,五味子除果实外,根、茎和叶中也含有丰富的木脂素类成分(根>主枝>侧枝>叶),可通过扩大五味子的药用部位,充分开发和利用五味子药用资源[27]。五味子是药食同源的药材之一。目前市场上有许多五味子产品,如五味子嫩叶茶、五味子食用色素、五味子香精和五味子食品防腐剂等。五味子干果中含有丰富的蛋白质,与市售蛋白粉成分相似度大于90 %,表明五味子水溶性蛋白质有广阔的开发前景[28]。五味子有很高的药用价值和食用价值,随着对五味子的化学成分和药理作用研究的深入,在新药和保健品的开发应用等方面必将取得创新性的研究成果。