细柱五加的化学成分及药理活性研究概述△

2020-06-10杨建波蔡伟李明华李宁新马双成程显隆魏锋

中国现代中药 2020年4期

杨建波，蔡伟，李明华，李宁新，马双成*，程显隆，魏锋*

1.中国食品药品检定研究院中药民族药检定所，北京 100050； 2.湖南医药学院药学院，湖南怀化 418000

细柱五加AcanthopanaxgracilistylusW.W.Smith为五加科五加属植物，在我国分布较为广泛，西自四川西部(天全、屏山)、云南的西北部(维西)，东至东部沿海，北至山西西南部(永济)、陕西北部(延安)，南至云南南部(蒙自)和东南沿海，野生资源蕴藏量较为有限[1]。

细柱五加的干燥根皮为中国传统中药五加皮，习称“南五加皮”，味辛、苦，温，归肝、肾经，具有除风除湿、补益肝肾、利水消肿等功效，临床上常用于风湿痹病、筋骨萎软、小儿行迟、体虚泛力、水肿和脚气等疾病[2]。目前，细柱五加仅以根皮入药，而其他部位，比如果实、叶子、茎皮等均为非药用部分，造成资源的极大浪费。为了进一步对细柱五加品种的综合开发利用提供参考，本研究从化学成分与药理活性两方面进行详细阐释。

1 化学成分

1.1 挥发油

文献报道[3-5]，采用水蒸气蒸馏等方法，分别对细柱五加的叶、茎和根皮进行挥发油提取，然后运用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对其进行成分分析，共鉴定出60余个化学成分，具体见表1。

1.2 萜类成分

近年来，除对细柱五加的药用部位——五加皮进行系统的化学成分研究外，还对其非药用部位进行研究。文献报道[6-16]，从细柱五加的叶、茎和根皮中，分离或在线鉴定出66个萜类成分，分别为2个倍半萜类、41个二萜类及23个三萜及其苷类。细柱五加中倍半萜和二萜类化合物见图1，三萜及其苷类化合物见图2，具体详见表2。

表1 细柱五加挥发油的化学成分

续表1

图1 细柱五加中倍半萜和二萜类化合物

图2 细柱五加中三萜及其苷类化合物

表2 细柱五加中的萜类成分

编号化合物名称分子式相对分子量参考文献61gracilistone AC17H26O3278[6]62gracilistone BC17H26O3278[6-7]63五加酸C20H30O2302[4,7]64贝壳烯酸C20H30O2302[4]6516-α-羟-19-贝壳杉烷酸C20H32O3320[7]6616αH,17-isovaleryloxy-ent-kauran-19-oic acidC25H40O4404[7-8]67kaurane acid glycoside AC32H52O14660[7]68ent-16α,17-dihydroxy-kauran-19-oic acidC20H32O4336[8-9]697,11-dioxo-ent-pimara-8(9),15-dien-19-oic acidC20H26O4330[10]707α-hydroxy-14-oxo-ent-pimara-8(9),15-dien-19-oic acidC20H28O4332[8,10]7114β,16-epoxy-15α-hydroxy-ent-pimara-8-en-19-oic acidC20H30O4334[8,10]7216α-ethoxy-17-hydroxy-ent-kaur-19-oic acidC22H36O4364[8,10]7317,17-dihydroxy-ent-kaur-15-en-19-oic acidC20H30O4334[8,10]7416α-hydroxy-17-methylbutanoate-ent-kaur-19-oic acidC25H40O5420[8,10]7511,14-dihydroxy-7-oxo-16-devinyl-ent-pimara-8,11,13-trien-17-oic acidC18H22O5318[10]767-oxo-16-devinyl-ent-pimara-8,11,13-trien-17-oic acidC18H22O3286[10]7715β,16β-epoxy-17-hydroxy- ent-kaur-19-oic acidC20H30O4334[8,10]787-oxo-ent-pimara-8(14),15-dien-19-oic acidC20H28O3316[10]79ent-kaur-16-en-19-oic acidC20H30O2302[8,11-12]80ent-16αH,17-isovalerate-kauran 19-oic acidC25H40O4404[8,11]81ent-16αH,17-methylbutanoate-kauran 19-oic acidC25H40O4404[8,11]82methyl-17-oxo-ent-kaur-15-en-19-oateC21H30O3330[10]8314β-hydroxy-(-)-pimara-8,15-dien-19-oic acidC20H30O3318[8]847-keto-ent-pimara-8,15-dien-19-oic acidC20H28O3316[8]8517-nor-ent-kaur-16-oneC19H28O3304[8]8616α-(-) kauran-17,19-dioic acidC20H30O4334[8]87ent-kaur-15-en-17,19-dioic acidC20H28O4332[11]8816α-hydroxy-17-nor-ent-kaur-19-oic acidC19H30O3306[8]89methyl 17-hydroxy-kaur-15-en-18-oic acid esterC21H32O3332[11]90(-)-16α-hydroxy-(-)-kaur-19-oic acidC20H32O3320[8,13]9117-hydroxy-ent-kaur-15-en-19-oic acidC20H32O3318[8]9216α-hydroxy-17-isovaleroyloxy-ent-kaur-19-oic acidC25H40O5420[8]9316αH-17-hydroxy-ent-kaur-19-oic acidC20H32O3320[8]947β-hydroxy-(-)pimara-8(14),15-dien-19-oic acidC20H30O3318[8]95(16S)-17-hydroxy-ent-kauran-19-oic acidC20H32O4336[8]96ent-19-hydroxykaur-5,16-dieneC20H32O288[11]97ent-18-hydroxy-kaur-6-en-19-oic acidC20H30O3318[11]98ent-14-oxopimara-7(8),15-dien-19-carboxylic acidC20H28O3316[11]99ent-6-hydroxy-pimara-8(9),15-dien-14-oxo-19-carboxylic acidC20H28O4332[11]100ent-14-hydroxy-pimara-5(6),9(11),15-trien-7-oxo-19-carboxylic acidC20H26O4330[11]101ent-7,11-dioxopimara-15-en-19-carboxylic acidC20H28O4332[11]102ent-7,11,14-trihydroxy-pimara-8(9),15-dien-19-carboxylic acidC20H30O5350[11]103ent-7,14-dihydroxy-pimara-8(9),15-dien-11-oxo-19-carboxylic acidC20H28O5348[8,11]104Acankoreanogenin(Acankoreagenin)C30H46O5486[9,11-12,14]105acankoreoside AC48H76O19956[4,7,9,11-12,14-15]

续表2

1.3 甾醇类成分

文献报道，从细柱五加中，共分离鉴定出6个甾醇成分，分别为：豆甾醇(stigmasterol，127)[7，17-18]、胆固醇(cholesterol，128)[7，18]、菜油甾醇(campesterol，129)[7，18]、β-谷甾醇(β-sitosterol，130)[7，17-18]、Stigmast-5，22-dien-3-O-α-D-glucopyranoside(131)[7，12，18]和β-胡萝卜苷(daucosterol，132)[7，18]。

1.4 有机酸类成分

宋洋等[19]采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术，对细柱五加根皮中的化学成分进行在线分析，结果显示，其含有8个有机酸类成分，分别为1-咖啡酰奎宁酸(1-caffeoylquinic acid，133)、对香豆酰奎宁酸(coumaroyl acid，134)、阿魏酰奎宁酸(feruloyl acid，135)、1，3-二咖啡酰奎宁酸(1，3-dicaffeoylquinic acid，136)、3，4-二咖啡酰奎宁酸(3，4-dicaffeoylquinic acid，137)、3，5-二咖啡酰奎宁酸(3，5-dicaffeoylquinic acid，138)，紫丁香苷A((+)-syringaresinoside A，139)和酒维宁(savinin，140)；宋洋等[20]还运用高效液相色谱-紫外检测(HPLC-UV)技术，对细柱五加的根皮进行有机酸类成分的含量测定，结果还发现其中还含有4种有机酸，分别为绿原酸(chlorogenic acid，141)、新绿原酸(neochlorogenic acid，142)、咖啡酸(caffeic acid，143)和异绿原酸C(4，5-dicaffeoylquinic acid，144)。

1.5 脂肪酸类成分

文献报道，从细柱五加皮的茎和根皮中还分离鉴定出7个脂肪酸类成分，分别为：棕榈酸(hexadecanoic acid，145)[7]、油酸(oleic acid，146)[7]、亚油酸(linoleic acid，147)[7]、硬脂酸(stearic acid，148)[7，13，17]、花生酸(arachidic acid，149)[7]、a-亚麻酸(allcis-9，12，15-octadecatrienoic acid，150)[7]和正二十五烷酸(pentacosanoic acid，151)[7]。

1.6 苯丙素类成分

文献报道，从细柱五加的茎和根皮中，还分离鉴定出6个苯丙素类成分，分别为：紫丁香苷(syringin，152)[7，17]、松柏苷(coniferin，153)[7]、刺五加苷D(eleutheroside D，154)[7]、芝麻素[(d)-sesamin，155][7，13，17]、刺五加苷B1(eleutheroside B1，156)[7]和刺五加苷B(eleutheroside B，157)[7]。

1.7 黄酮类成分

安士影等[12]从细柱五加的叶中，分别得到3个黄酮类成分，分别为槲皮素(quercetin，158)、山柰酚(kaempferol，159)和芦丁(rutin，160)。

1.8 神经酰胺类成分

相关文献[7，21]从细柱五加的茎皮中，分离鉴定出7种神经酰胺类成分，分别为：(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-羟基-二十二碳酰胺基]-二十碳-1，3，4-三羟基-8烯((2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-hydroxy-docosanoylamino]-eicosane-1，3，4-triol-8-ene，161)、(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-羟基-十五碳酰胺基]-二十七碳-1，3，4-三羟基-8烯((2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-hydroxy-pentadecanoylamino]-heptaco-sane-1，3，4-triol-8-e-ne，162)、(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-羟基-二十一碳酰胺基]-二十一碳-1，3，4-三羟基-8烯((2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-hydroxy-heneicosanoyl amino]-heneicosane-1，3，4-triol-8-ene，163)、(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-羟基-十八碳酰胺基]-二十四碳-1，3，4-三羟基-8烯((2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-hydroxy-octadecanoylamino]-lign-ocerane-1，3，4-triol-8-ene，164)、(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-羟基-二十三碳酰胺基]-十九碳-1，3，4-三羟基-8烯((2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-hydroxy-tricosanoylamino]-nonadecane-1，3，4-triol-8-ene，165)、(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-羟基-二十四碳酰胺基]-十八碳-1，3，4-三羟基-8烯((2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-hydroxy-lignocera-noylami-no]-cctadecane-1，3，4-triol-8-ene，166)和1-O-β-D-葡萄糖-(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-羟基-十五碳酰胺基]-十九碳-1，3，4-三羟基-8-烯(1-O-β-D-glucopyranosyl-(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-hydroxy-pentadecanoyl amino]-nonadecane-1，3，4-triol-8-ene，167)。

Zhang等[22]从细柱五加的果实中，还分离鉴定出5种神经酰胺类成分，分别为：1-O-β-D-glucopyranose-(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-hydroxydocosanosyl amino]-8(E)-eicosene-1，3，4-triol(168)、1-O-β-D-glucopyranose-(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-hydroxydocosanosylamino]-8(E)-nonadecene-1，3，4-triol(169)、1-O-β-D-glucopyra nose-(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-hydroxydocosanosylamino]-8(E)-octadecene-1，3，4-triol(momor-cerebroside)(170)、1-O-β-D-glucopyranose-(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′ hydroxydocosanosylamino]-8(E)-heptadecene-1，3，4-triol(171)和1-O-β-D-glucopyra nose-(2S，3S，4R，8E)-2-[(2′R)-2′-hydroxydocosanosylamino]-8(E)-hexadecene-1，3，4-triol(172)。

1.9 其他类成分

据文献报道[7]，从细柱五加中，还分离得到三肉豆蔻酸甘油酯(trimyristin，173)、苏氨酸(threonine，174)、天冬氨酸(aspartic acid，175)、葡萄糖(glucose，176)、维生素A(视黄素)(ophthalmin，177)、维生素B1(aneurine，178)、胸腺嘧啶(thymine，179)、尿嘧啶(uracil，180)、黄嘌呤(xanthine，181)、腺嘌呤(adenine，182)、次黄嘌呤(hypoxanthine，183)、腺苷(adenosine，184)、丙三醇(glycerin，185)及D-甘露醇(D-mannitol，186)。刘喜舞等[23]从细柱五加叶中，运用多糖闪式提取工艺，分离得到多糖(polysaccharides，187)；有学者[12，24]分别从细柱五加的叶和果实中，分离得到原儿茶酸(protocatechuic acid，188)。

2 药理活性

2.1 降血糖活性

袁文学等[25]研究发现，细柱五加灌胃给药100 g·(kg·d)-1，连续4 d，可明显抑制四氧嘧啶所致大鼠高血糖，表明细柱五加具有潜在的降血糖作用。另外，细柱五加叶中主要的活性成分三萜类化合物，其中acankoreagenin(104)表现较好的体外降血糖活性[26]，其对α-glucosidase的半数抑制值(IC50)为13.01 μmol·L-1，对α-amylase的IC50为30.81 μmol·L-1，对PTP1B的IC50为16.39 μmol·L-1。

2.2 抗炎活性

Xu等[6]从细柱五加的根皮中，首次分离得到2个倍半萜类成分——Gracilistones A(61)、 B(62)，发现其能够抑制脂多糖(LPS)诱导的小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW 264.7)巨噬细胞中一氧化氮(NO)的释放，从而表现一定的抗炎活性，其IC50值分别为1.95、1.21 μmol·L-1。细柱五加根皮中部分二萜类化合物：14β，16-epoxy-15α-hydroxyl-ent-pimara-8-en-19-oic acid(71)、methyl-17-oxo-ent-kaur-15-en-19-oate(82)、17-nor-ent-kaur-16-one(85)、ent-kaur-15-en-17，19-dioic acid(87)和16α-hydroxyl-17-nor-ent-kaur-19-oic acid(88)，在LPS刺激的外周血单核细胞的模型中，对白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-8(IL-8)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的释放，有一定的潜在抑制作用，从而表现一定的抗炎活性[10]。

文献报道[27-28]，细柱五加叶的50%甲醇提取物，能够抑制LPS诱导的RAW 264.7巨噬细胞中NO的释放，从而表现一定的抗炎活性；其中acankoreanogenin(104)和impressic acid(114)2个三萜类化合物的抗炎活性明显优于细柱五加叶中的其他羽扇豆烷型三萜，且表现较弱的细胞毒性[11]。细柱五加的根皮水煎酒沉针剂对大鼠急、慢性炎症具有明显的抑制作用，进一步研究表明，五加皮的正丁醇提取物对小鼠热板法镇痛和对大鼠角叉菜胶性足肿胀，均有明显的抑制作用(P<0.001)。

2.3 抗肿瘤活性

徐建国[29]研究表明，五加皮水提取物在24 d内，可杀死早幼粒白血病细胞株(HL-60)。相关研究[30-31]表明，五加皮提取物中的1种蛋白质成分具有较强的抗肿瘤活性，且仅抑制肿瘤细胞增殖，并不会导致细胞死亡。

钱士辉等[32]研究发现，细柱五加叶中的三萜类成分，即五加酸(63)和acankoreagenin(104)在质量浓度为60 μmol·L-1时，可抑制人乳腺癌细胞(MDA-MB-231细胞)的生长，其存活率分别为36%和52%；当细柱五加酸质量浓度为50 μmol·L-1时，MDA-MB-231和肺癌细胞(A549细胞)存活率分别为58%和75%，同时与化疗药物联合使用，具有较好的协同作用，结果表明，五加酸(63)和acankoreagenin(104)均具有一定的抗肿瘤活性。

2.4 抗衰老活性

文献报道[33-34]，细柱五加根皮的水提液和总苷均能够明显延长小鼠游泳时间及在常压缺氧和寒冷条件下的生存时间，同时也能显著抑制中老龄大鼠体内过氧化脂质的生成，提示其具有显著的抗衰老作用。

2.5 抗疲劳活性

张正光[9]研究发现，细柱五加果实乙醇提取物对小鼠负重游泳时间的研究，在低剂量组(0.7 g·kg-1)、中剂量组(1.4 g·kg-1)及高剂量组(2.8 g·kg-1)与空白组和阳性对照组(冬虫夏草组，剂量为2.0 g·kg-1)相比，差异均有统计学意义，提示该提取物能够显著延长小鼠的负重游泳时间，具有较强的抗疲劳作用。细柱五加中糖苷类提取物，进行小鼠腹腔注射时，能协同戊巴比妥钠对小鼠的抑制作用，还能拮抗苯丙胺的中枢兴奋作用，从而表现一定的抗疲劳作用[35]。

2.6 对免疫系统的作用

张正光[9]研究发现，细柱五加果实乙醇提取物对免疫抑制小鼠的胸腺指数和脾脏指数影响差异无统计学意义，但可以提高其校正吞噬指数、碳粒廓清指数和血清溶血素含量，结果表明，其对免疫抑制小鼠的非特异性免疫功能和特异性免疫功能均有显著的提升作用。细柱五加总皂苷采用小鼠灌胃给药方式，能够促进小鼠网状内皮系统的吞噬功能，从而提高小鼠血清抗体浓度；其醇提物还可拮抗环磷酰胺所致白细胞减少作用[36]。

2.7 保肝活性

匡朝[37]研究发现，细柱五加叶的总苷元提取物能够抑制D-半乳糖(D-GA1N)所导致的急性肝损伤引起的血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆红素(TBIL)、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)含量升高及超氧化物歧化酶(SOD)含量降低，还可缓解肝细胞坏死、变性，从而有效改善急性肝损伤，具有明显的保肝作用。细柱五加果实乙醇提取物能够显著降低四氯化碳造成的急性肝损伤小鼠体内血清中的ALT、AST的活性及肝组织中MDA的含量，还可提高SOD的活性，结果表明其具有较好的保肝作用[9]。

2.8 其他作用

张守仁[38]从南五加中分离得到的三萜类化合物——南五加萜酸，在剂量为50～100 mg·kg-1时，对大鼠幽门结扎型、消炎痛型和无水乙醇型溃疡模型，均具有较好的保护作用，其可显著提高幽门结扎大鼠胃液中氨基已糖的含量，对胃液分泌和胃蛋白酶活性无明显影响，提示其可增加胃黏膜的保护作用。南五加提取物I(含总糖苷部分)，一方面能有效促进未成年大鼠副性腺发育；另一方面对幼年小鼠肝、脾核糖核酸(RNA)的合成均有明显的促进作用，提示南五加能够影响机体的核酸代谢过程[39]。细柱五加水煎剂对绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌均有较强的抑制作用，并有一定的利尿和强抗凝作用[36]。

2.9 毒副作用

《神农本草经》中将五加皮列为上品，无毒[40]；《名医别录》记载：“五茄，味苦，微寒，无毒，具有补中益精，强筋骨等作用”[18，41]。文献报道[35-36]，细柱五加注射液，采用小鼠腹腔注射给药方式，其半数致死量(LD50)为(81.85±10.40) g·kg-1，也提示其基本无毒。

3 展望

3.1 有助于区别五加皮与香加皮。

据文献报道[42-44]，五加皮的混淆品主要为萝藦科植物杠柳PeriplocasepiumBge.的根皮，习称香五加，也称为“北五加皮”。王芦笛等[45]报道香加皮中已经发现94个单体成分，主要含甾体类成分，其中C21甾体类化合物有43个(含5个强心苷类化合物)，三萜类化合物仅12个；五加皮中主要含有二萜类成分，由此可见五加皮和香加皮中的主要化学成分差异较大。

文献还报道[46-47]，香加皮具有较强的毒性作用(豚鼠腹腔注射给予香加皮水提物，其LD50值为186～465 mg·kg-1；小鼠腹腔注射给药香加皮中杠柳毒苷的LD50值为15.2 mg·kg-1)，而五加皮基本无毒，所以两者绝对不可混用。

3.2 有助于细柱五加资源的综合开发利用

本综述结果表明，细柱五加不同部位均具有一定的药理活性，比如细柱五加果实具有保肝、抗衰老、抗疲劳和免疫调节等功效[9]；细柱五加叶具有保肝、抗炎和降糖等功效，其中叶中三萜类成分——acankoreagenin(104)，表现较好的体外降血糖活性，acankoreanogenin(104)和 impressic acid(114)2个羽扇豆烷型三萜类化合物，表现较好的抗炎活性[6，11，26]；细柱五加茎皮具有抗肿瘤和免疫调节作用等功效[7，48]；细柱五加根皮具有抗炎、抗衰老、抗疲劳、抗肿瘤和免疫调节等功效[6，29，33-35]。

但是，目前细柱五加仅以根皮入药，且采用挖根扒皮毁灭性的方式进行采收，对资源是一种极大的浪费。所以，基于同一植物不同药用部位常含有相同或相似的药用成分和药理活性等情况，可以进一步扩大药用资源，避免资源的浪费，从而促进细柱五加的综合开发与利用。