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珠子参的化学成分及药理作用研究进展❋

2020-01-13侯安国

中国中医基础医学杂志 2020年7期
关键词:类化合物根茎药理作用

王 丽,苏 钛,侯安国

(1. 云南中医药大学, 昆明 650500; 2. 昆明市延安医院, 昆明 650051; 3. 云南省药物研究所, 昆明 650111)

珠子参为五加科植物珠子参PanaxjaponicusC.A.Meyer.varmajor(Burk.)C.Y.Wu et K.M.Frng或羽叶三七(又名珠儿参、扭子七、扣子七)PanaxjaponicusMeyer.var.bipinnatifidus(Seem.) C.Y.Wu et K.M.Feng的干燥根茎,性微寒苦甘,归肝、肺、胃经,具有补肺养阴、祛瘀止痛、止血的作用[1]。主要用于气阴两虚、虚劳咳嗽、补血止血、消炎止痛等症状,临床上用于产妇分娩后恢复身体健康有着独特的功效,也是很多民间配方用于跌打损伤、外伤出血、胃痛、咽喉肿痛等症状不可缺少的中药材,具有重要的利用价值。本文查阅相关文献,就其化学成分及其药理作用研究进行综述,以期为珠子参的进一步研究和开发利用提供参考。

1 化学成分

现代研究结果表明,珠子参含有多种皂苷类化合物,还含有挥发油、酚类物质、甾体、氨基酸、蛋白质等多种成分。

1.1 皂苷类化合物

在对珠子参化学成分的研究中,皂苷类化合物的报道最多,其中主要的是三萜皂苷,也是主要的活性成分。分离并鉴定出的皂苷主要集中在以五环三萜为母核的齐墩果烷型皂苷和以四环三萜为母核的达玛烷型皂苷[2],如齐墩果酸-28-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(oleanolicacid-28-O-β-D-glucopyranoside)、齐墩果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1→2)-β-D-(6′-丁酯)吡喃葡萄糖醛酸苷、竹节参皂苷Ⅳa以及多个20(S)-原人参二醇型皂苷、20(S)原人参三醇型皂苷等。早在20世纪80年代,王答祺等[3-4]就从珠子参根茎和叶中分离并鉴定出18种珠子参皂苷类化合物。时晓磊等[5]从珠子参根茎中分离的7个化合物全为皂苷类。宋小妹等[6]从珠子参的根茎中分离并鉴定的8个化合物中,3个为皂苷成分。赵东东等[7]在对珠子参叶的研究中分离并鉴定了6个皂苷化合物,其中20(22)E、24- 达玛二烯-3β、6α、12β- 三醇(Ⅰ)和人参皂苷Rb2均为首次分离得到。在对珠子参的根茎和叶的进一步研究中发现,部分三萜皂苷的17β侧链中的C-24或C-25被羟基取代,而双键的位置移动到侧链的其他位置;或者是17β侧链中C-20与C-25环合成四氢呋喃环,如徐红等[8]在研究珠子参叶的化学成分中分离得到的20、25-epoxy-3-hydroxy-dammaran-6-O-α-D-glucopyranosyl-12-O-β-D-glucopyranoide和(20S)-20、24-epoxy-3β,6α,12β-trihydroxy-dammaran-25-O-β-D-glucopyranoide。Chan等[9]从云南产的珠子参根茎中得到人参皂苷Rg5。

1.2 挥发油

挥发油是珠子参的有效成分之一。据文献报道,目前从珠子参中分离得到的挥发油有144个[2],化学成分比较复杂,主要为萜类、脂肪族类和芳香族类化合物。施丽娜等[10]从云南腾冲产的珠子参中分析并鉴定出27种挥发油,其中10种为倍半萜烯和1种倍半萜烯醇,其余为酸、醇、酚、醚、酮、酯、醛等化合物。蓝正学[11]等从秦巴山钮子七的根茎挥发油中使用GC-MS确定了15个主要的挥发油成分。刘朝霞等[12]在对扣子七脂溶性成分研究中,利用GC-MS分析并鉴定出36种挥发油,其中倍半萜烯类及其含氧衍生物占比较高,且斯巴醇含量最高,在同属的植物中仅在人参根中鉴定出少量的斯巴醇,而同属的其他植物中尚未发现,由此可把斯巴醇作为珠子参与其他人参属植物的主要鉴别成分。

1.3 甾体类化合物

在对珠子参化学成分的研究中也报道了少数甾体化合物,主要为豆甾醇类、胆甾醇类和谷甾醇类。刘朝霞等[12]在对扣子七脂溶性成分的研究过程中分离并鉴定出8种甾体类化合物。宋小妹等[6]在陕西眉县产的珠子参中鉴定出1个豆甾醇。包旭等[13]在对大叶珠子参的脂溶性化学成分的研究中得到并鉴定了2个β-谷甾醇化合物。彭树林等[14]从川产的珠子参中得到β-谷甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。

1.4 酚酸类化合物

珠子参的化学成分还包含少量的酚酸类化合物,王答祺等[3]在羽叶三七的叶中分离得到人参黄酮苷,宋小妹等[6]在珠子参的根茎中首次分离得到苯甲酸。何瑞等[15]在珠子参叶中鉴定出的5,7-二羟基-8-甲氧基黄酮为首次在人参属植物中分离得到。Chan等[9]分离得到3个酚酸类化合物,分别为反式阿魏酸二十二烷基酯、3、4、5-三甲氧基苯甲酸、二甲氧基苯酚。

1.5 微量元素

珠子参中还发现了30种微量元素,宋小妹等[16]应用电感耦合等离子体发射光谱分别在珠子参的根、茎、叶中得到Hg、Al、Ba、Ca、Cu、Fe、Li、Mg、Mn、Sb、Sn等26种微量元素。张伟等[17]采用火焰原子吸收分光光度法测得秦巴山钮子七根茎叶中含有丰富的K、Na、Mg、Fe、Cu、Mn、Zn元素,而Co、Ni元素较少,Pd含量最低。根据杨新杰等[18]的研究显示,珠子参的药材与无机元素之间有一定的关系,Fe、Cr、Al、Mg,Cd、Ca、Zn 为珠子参的特征元素,Ca、Fe、Zn含量可以作为珠子参药材品质的评价指标之一。

1.6 其他化学成分

除上述化学成分外,还从珠子参中发现了氨基酸、蛋白质和多糖等成分。杨芳等[19]对珠子参茎、叶、花的氨基酸组成与含量测定中发现了17种常见氨基酸。许欢和张欣等[20-21]进一步对不同产地珠子参中的氨基酸含量进行了测定,表明各产地的珠子参中均富含氨基酸,种类包括除色氨酸外的其他7种人体必须氨基酸和精氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等多种非必须氨基酸。许欢等[20]测定出云南产的珠子参总蛋白质含量最高。杜良成等[22]在云南产的珠子参中发现2个蛋白质,分别为ZP-1、ZP-2。

2 药理作用

珠子参的药理方面主要进行了抗肿瘤、心脑血管系统、抗炎镇痛、免疫功能调节以及对血液和造血功能等作用研究。

2.1 调节免疫功能的作用

珠子参具有复杂的免疫调节性能,其免疫药理作用是多方面的。一定浓度的珠子参总皂苷可明显增强T细胞和NK细胞活性而使机体免疫功能提高[23-24]。李惠兰等[25]的研究表明,珠子参总皂苷能增强大肠杆菌脂多糖诱导小鼠白细胞介素-1(IL-1)和刀豆素诱导小鼠白细胞介素-2(IL-2)的产生,并能对抗环磷腺胺对IL-1和IL-2的抑制作用,说明珠子参有增强免疫功能的作用。熊尚林在用珠子参治疗白细胞减少症患者中观察到,部分患者头昏失眠、消瘦神倦等症状较用药前明显改善,提示珠子参有滋补强壮作用[26]。珠子参中精氨酸的含量最高[21],而精氨酸有一定的免疫调节作用,其可能增强珠子参的免疫调节功能。

2.2 抗肿瘤

珠子参主要通过提高机体免疫影响细胞周期进程,降低血管内皮生长因子(VEGF)的表达等发挥抗肿瘤作用。陈涛等[27]观察到,珠子参在体外对人早幼粒白血病HL-60细胞株有细胞毒性作用,且能提高5-氟尿嘧啶的敏感性;珠子参皂苷对HL-60细胞有一定的增殖抑制和诱导分化作用,作用机制可能与其阻止细胞G0/G1期有关。实验研究表明,珠子参可通过两条途径干扰小鼠肝癌H22细胞的周期性进程[28],一为阻滞G2/M期细胞转换,二为阻滞肿瘤细胞G0/G1期,从而干扰S期的DNA合成及诱导肝癌细胞凋亡,有效控制癌细胞增殖。此外,珠子参能抑制荷瘤小鼠肿瘤坏死因子α(TNF-α)的异常增加,使其维持在一定的水平而发挥抗瘤作用[28];肿瘤的生长和转移依赖于肿瘤血管的形成,降低VEGF的表达,进而影响肿瘤血管生成抑制肿瘤生长。

2.3 对血液造血系统的影响

珠子参水提取物、珠子参粗多糖、珠子参总皂苷均具有良好的促进造血系统活性,其机制可能与刺激血清IL-3、IL-6、促红细胞生成素(EPO)、粒细胞和巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)分泌和抗脾细胞凋亡有关[29]。环磷酰胺是临床常用的抗肿瘤药物,抑制骨髓造血功能,主要表现为白细胞减少,珠子参水提取物能减轻环磷酰胺所致损伤,显著升高白细胞减少症小鼠的白细胞水平[30]。珠子参具有止血作用,其作用机理可能为珠子参水提取物增强内源性凝血因子活性,促进凝血作用[31]。

2.4 对心脑血管的作用

急性微循环障碍是许多疾病发生的病理生理环节, 也是急性心肌梗死和血栓栓塞性疾病共同的病理学基础之一[32]。珠子参水提取物能明显增加小鼠耳廓血管管径及毛细血管开放数目,改善小鼠耳廓微循环,其作用基础可能与珠子参中所含总皂苷和多糖等成分扩张血管、抗血栓形成和抗血小板凝集有关[33]。包中文等[34]研究证实,珠子参总皂苷对心肌梗死的大鼠具有较好的心肌保护作用,其作用机制可能与增强沉默信息调节因子1(SIRT1)表达,抑制细胞核因子κB抑制蛋白(IκB-α)磷酸化,进而抑制核转录因子(NF-κB)活化及促炎因子生成相关。研究发现,NF-E2 相关因子2 (nuclear factor-erythroid 2-related facor 2,Nrf2) 是细胞抗击氧化应激的中枢调节者,它通过上调Ⅱ相抗氧化酶和蛋白的表达而发挥对氧化应激的保护作用[35]。贺海波等[36]研究发现,珠子参总皂苷能够通过诱导Nrf2 核移位,促进抗氧化酶体系的表达增强,进而抑制H2O2致心肌细胞氧化应激损伤中ROS(活性氧)增加,起到抗H2O2诱导心肌细胞损伤作用。

在对脑血管作用的研究中发现,珠子参可减轻脑缺血引起的脑脂质过氧化损伤,增强受损脑组织中ATP 酶活性,减轻急性脑缺血后炎症反应,从而减轻急性脑缺血对小鼠脑功能的损伤[37-38]。珠子参还可通过对抗自由基、拮抗脑组织过氧化损伤,减轻缺血再灌注对脑组织所造成的损伤和改善对D-半乳糖(D-gal)致衰老小鼠学习记忆能力[39-40]。

2.5 对肝脏的保护作用

许苗苗等[41]通过实验研究得出珠子参抗肝损伤的物质基础,如珠子参总皂苷为抗肝损伤的有效部位,竹节参皂苷Ⅳa 为其抗肝损伤的主要有效成分。珠子参总皂苷通过抑制脂质过氧化反应,减少自由基生成,提高组织抗氧化能力,促进蛋白质合成多种机制保护四氯化碳(CCl4)所致大鼠慢性肝损伤[42],通过增强内源性抗氧化作用珠子参皂苷可保护CCl4所致大鼠肝纤维化[43]。另外,珠子参水提取物对环磷酰胺所致的肝损伤也具有保护作用[33];珠子参总皂苷Ⅴ能阻断NF-kB的活化,从而阻断脂多糖对肝脏造成的损伤,起到保护肝脏的作用[44]。

2.6 抗炎、镇痛、镇静作用

贺海波[45]通过实验观察到,珠子参能抑制二甲苯所致小鼠耳廓的肿胀度,抑制角叉菜胶所致小鼠足肿胀和小鼠棉球肉芽肿,减少扭体反应次数,提高热板所致小鼠痛阈值,初步证实珠子参具有抗炎、镇痛作用。李巧云等[46]爬竿实验表明,珠子参总皂苷有镇静作用,并能协同戊巴比妥钠、硫喷妥钠延长镇静催眠时间。

2.7 其他

珠子参除具有上述药理作用外,还发现其他的药理学作用。从珠子参根茎中分离得到糖蛋白ZP-2能明显抑制绿色木酶、麦类赤霉菌丝的生长,其抗真菌机理有待进一步研究[22]。在对珠子参叶总皂苷抗疲劳抗应激作用的研究中发现,珠子参叶总皂苷能延长缺氧情况下小鼠的存活时间,证明有一定的耐缺氧作用[47]。在对珠子参总皂苷进一步研究发现,竹节参皂苷III、IV、V 和28-去葡萄糖竹节参皂苷IV 具有抑制胰脂肪酶活性的功效,从而降低人体对食物中脂肪酸的摄入量,起到减肥的作用[48]。珠子参的挥发油也有重要的药理价值,一些倍半萜烯类化合物有抗癌活性等[12],珠子参所含的很多氨基酸有很强的药理活性,如天冬氨酸具有镇咳去痰、降低血压、保护心脏等作用[21]。微量元素不仅可以提供人体必需的营养元素,还可以治疗心血管系统疾病[17]。

3 结语

综上所述,珠子参含有多种化学成分,其药理作用广泛,近年来对珠子参化学成分和药理作用的研究,为珠子参的开发利用提供了物质基础和理论依据。但很多的药理作用研究均停留在提取物阶段,未明确某一个主要化学成分所产生的药理作用。因此,有必要对化学成分和药理作用做进一步的研究,以明确其化学成分和药理作用之间的关系,以期更好地对珠子参进行开发利用,为人类健康服务。

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