不同产地党参主要有效成分研究综述
2020-12-17张立军王国祥蔡子平胡芳第
张立军 ,王国祥 ,蔡子平 ,陈 垣 ,胡芳第
(1.甘肃省农业科学院中药材研究所,甘肃 兰州 730070;2.甘肃省中药材种质改良与质量控制工程实验室,甘肃 兰州 730070;3.甘肃省名贵中药材驯化与种苗繁育工程中心,甘肃 兰州 730070;4.甘肃农业大学农学院,甘肃 兰州 730070;5.兰州大学,甘肃 兰州 730000)
党参为中国常用的传统补益药,具有悠久的药用历史。党参正品为桔梗科植物党参[Codonopsis pilosula(Franch.)Nannf.]、川党参[Codonopsis tangshen Oliv.]和素花党参[Codonopsis pilosula Nannf var.modesta(Nannf.)L.T.Shen]的干燥根[1]。党参为药食同源的大宗药材,我国党参资源丰富,分布广泛,主要以党参、川党参和素花党参为主[2]。党参主产于我国北方地区,古代以山西上党出产的党参为上品,具有补中益气,健脾益肺的功效。
党参中含糖类、萜及三萜皂苷类、苯丙素类、聚炔类、甾醇类、烟酸、香草酸、阿魏酸、氨基酸、挥发性成分和无机元素。关于党参成分研究的报道较多,主要有多糖,单糖,苍术内酯类,稀醇类,烟酸,香草酸,阿魏酸,氨基酸,无机元素等[3]。因多数成分具有药理活性,研究者们多以部分有效成分作为品质分析比较的指标。我们就近年有关党参有效成分研究作一概述,供相关研究者参考。
1 党参有效成分
1.1 糖类含量
党参中的糖类有单糖、多糖、低聚糖等[4-5],其中多糖是党参糖类物质的主要成分,也是党参具有增强免疫力、增强造血功能、降血糖、抗衰老等多种作用的主要活性成分[6],亦可作为党参的质量评价标准[7]。党参的多糖代谢过程复杂[8]。糖类是党参的主要成分之一,故传统经验认为党参“味甜者佳”。以糖类含量为指标的不同产地党参质量比较研究以多糖为主,常用测定方法为紫外分光光度法。任风鸣等[9]采用紫外风光光度法测定了5个产地(重庆巫山县、巫溪县、奉节县,贵州道真县,湖北恩施市)川党参样品的多糖含量,其范围为14.79%~27.81%,湖北恩施的川党参样品多糖含量显著高于其它4个产地。其他学者用同样的方法测定时得出了相同的结论:不同产地党参和生长年限中多糖含量差距较大[10-11]。杨静[12]采用苯酚-硫酸法对采自不同产地(山西平顺老马岭、山西长治、甘肃陇西、湖北恩施)的党参药材中多糖含量进行了测定,结果表明,不同产地党参多糖含量差异很大,湖北恩施的党参多糖含量最高(73.3%);山西长治和山西平顺老马岭相差不大,分别为60.7%和60.1%,甘肃陇西为47.0%。说明环境环境条件差异越大,药材化学成分变化越大。
1.2 炔苷含量
药理活性试验表明,党参块苷对乙醇造成的胃黏膜损伤有很好的保护作用,与党参的补中益气的传统功效相符,为党参胃黏膜保护作用的活性成分[13]。党参炔苷具有很好的专属性和特征性,被用来作为指标性成分对党参进行定性鉴别和含量测定,使党参的质量标准评价有具体的量化指标。贺庆等[13]对不同来源党参作了党参炔苷含量的测定结果,与糖类含量比较结果类似,不同种、同种不同产地及不同加工方法的党参炔苷含量存在显著差异,党参的炔苷含量大于素花党参和川党参。庞维荣等[14]利用RP-HPLC法分析了潞党参、素花党参、川党参中党参炔苷的量,结果表明党参炔苷含量从大到小为潞党参、素花党参、川党参,与贺庆的研究结果一致。宋丹等[15]分析不同产地的川党参中党参炔苷的量时发现,川党参中的党参炔苷含量高于党参和素花党参,与贺庆等研究结果相反[13]。黄健等[16]对不同产地党参中党参炔苷含量测定的结果为:山西党参10.62%,甘肃党参2.489%,辽宁党参2.249%,以山西五台山产含量最高。陈慧慧等[17]对11批(8批产自甘肃不同区域,1批产自山西,原药材品种为党参;2批产自陕西,原药材品种为素花党参)不同产地党参中党参炔苷含量的测定结果为14.7~158.6 μg/g,陕西商洛产素花党参中党参炔苷含量最高(158.6 μg/g),甘肃岷县中寨镇(122.2 μg/g)和甘肃陇西首阳镇(120.3 μg/g)所产党参炔苷含量次之,时军等[18]对9种采自甘肃、内蒙古、贵州、云南、湖北等产地的党参药材中党参炔苷含量的测定结果为0.187~1.174 mg/g,甘肃岷县产党参大条中含量最高(1.174 mg/g),云南福贡产党参统货中含量最低(0.187 mg/g),且总皂苷含量与党参炔苷含量存在相关性。由此看出,不同产地党参炔苷含量差别较大,即使是同一产地者也有较大差别,如在陈慧慧等[17]的研究中,同样产自甘肃岷县中寨镇的党参药材,3批党参中党参炔苷含量分别为14.7μg/g、36.9 μg/g、122.2 μg/g。表明党参炔苷含量受产地环境和种植方式等自然和人为因素影响极大。渭源县、临洮县产白条党参的党参炔苷含量高出其他产地62.63%和53.86%[19]。赵晓华等[20]分析了甘肃不同产地党参芦头、参体和参尾中党参炔苷的量,结果表明,6种不同来源的党参中党参炔苷含量,参尾均大于参体,5份样品芦头大于参体,而芦头和参尾之间含量的差异不显著。另外,在对比川党参不同主要产区的药材中党参炔苷的含量时发现,陕西省平利县、湖北省竹溪县、重庆市巫溪县3地的药材党参炔苷含量相对较高,且3县地理位置相互靠近,也与其历来为川党参的主产区相映证。党参熏硫后党参炔苷含量显著下降,对其品质有影响[21]。不同时期采收党参炔苷的含量随植株的生长发育而波动,最高含量达2.096 mg/g,采样时间为5月份;最低含量仅为0.808 mg/g,采样时间为6月份。年平均含量为1.260 mg/g,并且氮素对党参炔苷含量的影响存在显著差异,尿素更有利于炔苷积累[22]。时军等[23]研究认为,党参炔苷与总皂苷含量相关,与总多糖不成正比。依据以上结果,建议党参炔苷只作为党参的一般化学标示物,而不能作为特征化学标示物单独用于党参的鉴定[24]。
1.3 苍术内酯含量
王峥涛等[25]采用正相HPLC法对采自不同产地的党参属19种党参样品和1个素花党参样品进行化学成分分析时,首次发现了倍半萜内脂类化合物苍术内酯Ⅲ。只在山西产党参(潞党参)、球花党参、灰毛党参中检出苍术内酯Ⅲ,其他种中未检出,可见苍术内酯Ⅲ可作为潞党参一个非常重要的鉴别手段和质量评价标准。朱恩圆[26]对来自不同产地的2种1变种党参苍术内酯Ⅲ进行了检测,也仅在党参中检出苍术内酯Ⅲ。之后许多学者采用不同方法对不同产地党参的苍术内酯Ⅲ进行了测定[27-29],结果发现,苍术内酯Ⅲ仅存在于党参中,且不同产地的党参苍术内酯Ⅲ含量相差很大,以山西所产党参苍术内酯Ⅲ含量最高,说明山西为党参的道地产区。杨静[30]采用HPLC方法,以党参炔苷和苍术内酯Ⅲ为检测指标,对不同产地党参及不同产地党参引种到山西种植基地党参药材进行了含量测定和比较分析,结果不同产地党参间苍术内酯Ⅲ、党参炔苷含量不同,引种后苍术内酯Ⅲ含量都较原产地高,湖北恩施板桥党参和甘肃陇西白条党参党参炔苷含量增高,说明党参化学成分受环境因素的影响。
1.4 挥发性成分
中药所含的挥发性成分及组成极其复杂,是中药中重要的有效成分。党参挥发性成分主要有苍术内酯、有机酸类、醇类以及三萜类等。谢军等[31]采用“乙醚冷浸-索氏提取-水蒸汽蒸馏”方法对党参中挥发性成分进行提取,用GC分离,加标定性和GC-MS联用鉴定其组分,分离出268种化合物,鉴定出64种,主要有己醛、己酸、烷烃类以及酯类等。李艳等[32]利用微波分离提取了党参根、茎、叶的挥发油并测定了含量,结果表明党参不同部位挥发油含量不同,其中根中含量最高,为0.42%,含量最少的为叶,为0.26%。郭琼琼[33]采用HSGC-MS分析3个基源5种商品党参的挥发性成分结果认为党参含有醇类、醛类等多种具有芳香气味的挥发性成分,正己醛是其特殊香气的主要成分。3个基源5种商品党参比较,潞党参挥发性成分最为丰富,且含有8种特异性成分。
1.5 其他成分
少数几种有效成分或指标性成分不能完全反应不同产地党参药材的质量差异。近年来,随着分析检测手段和方法的不断改进,学者们开展了不同产地党参其他成分的比较研究。杨鲜等[34]利用L-8800型全自动氨基酸分析仪对10个不同产地党参氨基酸组成检测发现,不同产地党参氨基酸种类差异不大(除云南昭通样品未检出组氨酸外,其他样品均检出17种氨基酸),但含量存在明显差异。必需氨基酸占氨基酸组分总量比例为20.41%~33.06%,山西晋城最高,党参氨基酸的主要成分(精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸)产地差异明显。对氨基酸含量、必需氨基酸含量等聚类分析显示,山西长治、重庆巫山红椿、贵州威宁党参品质较好。邹元锋[35]比较九寨沟县所产不同生长年限党参氨基酸组分及含量发现,总氨基酸含量随生长年限的增加而增加,多数必需氨基酸的含量低于FAO/WHO氨基酸模式谱中的必需氨基酸含量,且随生长年限的增加,符合FAO/WHO氨基酸模式谱中要求的氨基酸种类不断减少;1~3年生党参样品的蛋白质较接近理想蛋白质的要求。通过分析得出,以FAO/WHO氨基酸模式谱为标准以3年生党参较好;以FAO/WHO提出的理想蛋白质为标准,则以2年生党参为好;而以特殊功效及味觉氨基酸为开发目标,则以4年生党参较好。
2 小结
由于来源广泛、成分复杂及采收加工方式的不统一、野生与人工种植的混用、药材种植不规范等现象,直接影响党参的临床用药疗效。目前对党参的质量评价多集中在生药学鉴定方面,或基于1~2种指标性成分和基于指纹图谱研究的单一评价模式,缺乏对不同商品等级白条党参进行综合、全面的质量评价。对于党参药材,仅仅以单一成分进行判断其质量优劣的方法存在局限性,需要结合化学成分研究、指纹图谱等各种方法进行质量综合评价。