太白参的化学成分及药理作用研究进展

汪万利，陆耕宇，乔娟娟，谢国勇，秦民坚

(中国药科大学 中药学院，江苏 南京 211198)

太白参又名太白洋参、黑参，为列当科(Orobanchaceae)马先蒿属植物大卫氏马先蒿(PedicularisdavidiiFranch.)、美观马先蒿(PedicularisdecoraFranch.)及邓氏马先蒿(PedicularisdunnianaBonati)的根，主要分布于陕西、四川、甘肃、湖北、云南等地，收载于《本草纲目拾遗》、《陕西中草药》、《中华本草》及《全国中草药汇编》等著作。大卫氏马先蒿、美观马先蒿和邓氏马先蒿均为我国特有种，主要生长在海拔1700～3700 m的高山草坡、疏林中[1]。

太白参在民间有悠久的药用历史，其味甘、性温，有滋阴补肾、益气健脾的功效，主治脾肾两虚、骨蒸潮热、关节疼痛、不思饮食等症[2]。马先蒿属的植物一般含有环烯醚萜苷、苯丙素苷、黄酮、生物碱等成分，其中环烯醚萜苷类、苯丙素苷类化合物是该属植物特征性成分[3]。环烯醚萜苷类具有提高机体免疫力作用和保肝活性，苯丙素苷类具有清除自由基及抗氧化性溶血的作用[4]。研究表明，美观马先蒿可以促进运动性疲劳恢复[4]，延缓衰老[5]，增强机体抗氧化能力，防止自由基引起的肝脏组织损伤[6]。近年来研究者发现，美观马先蒿提取物能够抑制老年性痴呆模型大鼠脑损伤[7]，表明太白参是一种防治老年性痴呆的潜在药物。目前太白参的应用以美观马先蒿为主，同属的药用植物往往具有相似的活性成分，因此有必要对其他基原植物展开相应研究，验证其药用价值，进一步扩大药用植物资源的利用范围。本文旨在综述太白参药材的基原考证、化学成分、药理作用等方面的研究进展，为其进一步的深入研究及开发利用提供参考。

1 基原考证

太白参最早以“煤参”一名收载于《本草纲目拾遗》，其中记载道：“出陕西西安等处，形如参，皮心俱青黑，故名”。在《陕西中草药》中记载为太白洋参，别名黑洋参、太白参，其中绘图标注为邓氏马先蒿[8]。而《中华本草》、《中药大辞典》及《全国中草药汇编》第3版中均将太白参记载为大卫氏马先蒿、美观马先蒿、邓氏马先蒿的根，又名太白洋参、黑洋参、煤参、黑参，主要分布在陕西、甘肃、四川、湖北、云南等地[2, 9-10]。徐文友等人[11]经过文献考证，实地调查及标本鉴定，认为太白参应为玄参科马先蒿属植物美观马先蒿的根。在2015年版的《陕西省药材标准》中规定其名称为太白洋参，为美观马先蒿的干燥根。太白参作为一种民间草药，在不同地域使用时对应了不同的基原植物，而且其功效也有相似之处，对太白参基原的进一步考证将有助于其质量标准的建立和药理药效研究的深入开展。

表1 太白参的基原考证

2 化学成分

目前关于大卫氏马先蒿、美观马先蒿、邓氏马先蒿的化学成分研究较少，所以对其化学成分的预测和研究有必要参考马先蒿属其他药用植物的研究。马先蒿属植物主要含有环烯醚萜苷、苯丙素苷、木脂素、黄酮、生物碱等化合物，其中环烯醚萜苷和苯丙素苷是该属植物的特征性成分。

2.1 环烯醚萜苷

环烯醚萜苷成分(Iridoid glycosides, IGs)是8-10碳环戊烷单萜衍生物，通常在C-1连接β-D-葡萄糖，并可以在骨架上连接不同的功能基团从而展现出结构多样性[12]，其作为马先蒿属的一种特征性成分广泛存在于该属植物中。李发荣等人[13]从美观马先蒿中分离得到了桃叶珊瑚苷，比较了美观马先蒿、短茎马先蒿和大卫氏马先蒿三种马先蒿属植物中的桃叶珊瑚苷含量，其中大卫氏马先蒿含量最高，并认为大卫氏马先蒿更具有开发前景[14]。除此之外，山栀苷甲酯、玉叶金花苷酸甲酯、lamalbid三种环烯醚萜苷也通过柱层析色谱法从美观马先蒿根茎中分离得到[15]。在马先蒿属的其他植物中还发现了栀子酮苷[16]，小米草苷[17]，草苁蓉纳拉苷[17]，车前醚苷[18]等数十种环烯醚萜苷类化合物，可以作为太白参中化学成分的预测依据。马先蒿属部分植物中含有的环烯醚萜苷二聚物容易在碱性或受热的条件下分解成糖和苷元，苷元能够聚合成为黑色化合物，所以该属植物在晒干后颜色通常会变为黑色[3]。

2.2 苯丙素苷

苯丙素苷类成分(Phenylpropanoid glycosides, PhGs)是马先蒿属植物的另一特征性成分，在该属植物中普遍含量较高并具有极高的药用价值。李冲等人[19]通过水提，石油醚、氯仿、乙酸乙酯萃取，聚酰胺柱层析和硅胶柱层析的方法从美观马先蒿中分离得到了2种苯丙素苷类成分，经化学实验和光谱鉴定为毛蕊花糖苷同分异构体和车前草苷C。毛蕊花糖苷(Acteoside)是玄参[20]、地黄[21]、肉苁蓉[22]等多种药用植物的有效成分，在马先蒿属药用植物中也广泛存在[23-29]，具有改善学习记忆能力[30]、降尿酸[31]、神经保护[32]等药理作用。太白参不同基原植物中，毛蕊花糖苷的含量差异明显，高昕等人[33]使用高效液相色谱法在204 nm的检测波长下同时测定了美观马先蒿中1种环烯醚萜苷(桃叶珊瑚苷)，4种苯丙素苷(松果菊苷、肉苁蓉苷A、连翘酯苷B、毛蕊花糖苷)的含量，其中毛蕊花糖苷平均含量为0.515 mg·g-1，而在大卫氏马先蒿中其含量则达到14.30 mg·g-1[34]。

图1 太白参中环烯醚萜苷类化合物结构

图2 太白参中苯丙素苷类化合物结构

2.3 酚酸类

张承忠等人[35]使用硅胶层析法从美观马先蒿的氯仿和乙酸乙酯提取物中首次分离得到4个酚酸类化合物，分别为水杨酸、2,5-二羟基苯甲酸、3-羟基-4-甲氧基苯甲酸和3-甲氧基-4-羟基苯甲酸，同时也是在马先蒿属植物中首次发现这4种酚酸类化合物。

图3 太白参中酚酸类化合物的结构

2.4 氨基酸和微量元素

研究发现，美观马先蒿根中含有多种氨基酸和微量元素，包括天冬氨酸、谷氨酸、缬氨酸、赖氨酸、脯氨酸、苏氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、组氨酸、亮氨酸、丝氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、酪氨酸等15种人体所需氨基酸，并且总氨基酸含量要高于西洋参，人体必需氨基酸含量高于人参。同时还含有Fe、Zn、Cu、Mn、V、Sr、Si 等7种人体必需的微量元素，K、Ca、P、Mg等人体必需的大量元素[36]。

2.5 脂肪酸和有机酸

不饱和脂肪酸能够增加神经元膜流动性，广泛参与细胞代谢和免疫调节，是一类重要的营养成分[37-38]。大卫氏马先蒿中的脂肪酸主要为不饱和脂肪酸，含量达到76.82%，其中亚油酸和亚麻酸这两种人体必需脂肪酸含量之和为61.79%。此外在大卫氏马先蒿中也检测到了酒石酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸等对人体代谢有重要意义的有机酸[39]。

2.6 其他成分

李冲等人[40]从美观马先蒿的根中分离得到pedicularis-lactone-1-O-β-D-glucoside和浙玄参苷B两个去甲基单萜苷，均为马先蒿属植物中首次发现。结合马先蒿属其他植物化学成分的研究报道，推测太白参中可能还含有木脂素[41-42]、黄酮[43-44]、生物碱[45]等成分。

3 药理作用

太白参在民间的药用历史悠久，常作为名贵滋补药使用，也用于消耗性慢性疾病的治疗和肝癌、食道癌等症的辅助性治疗药物[46]。

3.1 抗氧化

太白参作为民间用药有着一药多源的使用特点，除了应用较广泛的美观马先蒿外，大卫氏马先蒿和短茎马先蒿常作为类同品使用。研究表明，美观马先蒿、大卫氏马先蒿和短茎马先蒿均可有效抑制小鼠急性氧化损伤诱发的过氧化脂质(Lioid peroxidation,LPO)、脂褐素(Lipo fuscin,LF)含量和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)两种抗氧化酶活力的代偿性升高，同时纠正自由基引发的血红蛋白(Hb)异常升高，并且这三种植物及其不同提取部位作用效果并无明显差异[47]。

图4 太白参中脂肪酸和有机酸类化合物的结构

图5 太白参中其它类化合物结构

3.2 抗疲劳

高美丽等人[4]以美观马先蒿的醇溶成分和水溶成分对小鼠灌胃给药，结果表明其醇溶成分、水溶成分均能降低一次性大量运动小鼠肝脏、股四头肌、心脏中LPO含量，减少SOD和GSH-Px的代偿性升高，增加肝糖原和肌糖原的含量，并降低血液中天冬氨酸氨基移换酶(Aspartate aminotansferase,AST)和碱性磷酸酶(Alkalin phosphatase,AKP)的含量，从而减少剧烈运动对机体造成的损伤，促进运动性疲劳恢复。另一方面，运动应激性代偿适应会导致体内自由基过剩，引起运动损伤或疲劳，美观马先蒿乙醇提取物可以明显加快自由基代谢，阻断自由基链反应对小鼠机体造成的损伤，推迟运动性疲劳的发生[48]。太白参发挥抗氧化及抗疲劳作用的物质基础可能为其含有的苯丙素苷类化合物，该类化合物可以显著延长小鼠负重游泳时间，减轻缺氧引起的氧化应激，清除代谢产物，改善能量代谢和内源性糖原储备，是一种潜在的抗氧化剂[49]。

3.3 延缓衰老

过氧化脂质(LPO)是机体衰老氧化的一个定量指标，雷国莲等人[50]的研究表明太白洋参水提液能够减少大鼠血清中LPO含量，抑制单胺氧化酶(Monoamine oxidase,MAO)并增强SOD活性，有延缓衰老的作用。自由基引起的生物膜脂类过氧化、膜结构损伤与衰老有着密切的联系，美观马先蒿水煎液能够以清除自由基的方式抑制四氧嘧啶所致小鼠体内SOD、过氧化物酶(Peroxidase,POD)的不正常代偿性升高，对小鼠的衰老有明显的抑制作用[5]。

3.4 保肝

肝脏在受到损伤时肝指数会明显降低，同时细胞膜通透性升高，转氨酶渗入血液，丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量增加，肝内抗氧化酶活力升高。血清中丙氨酸氨基移换酶(Alanine aminotransferase,ALT)、AST和AKP活力的升高能反映肝组织的损伤程度和范围，LPO的含量可以反映肝细胞膜受损程度。美观马先蒿水煎液能够有效防止四氧嘧啶对小鼠肝脏的损害，给药后的小鼠肝指数下降并不明显，同时抑制ALT和AST的活力升高，降低MDA含量，并清除自由基来维持抗氧化酶的正常活力，减少肝脏受损程度[5]。邱娟[46]比较了美观马先蒿、大卫氏马先蒿、短茎马先蒿的正丁醇部位和水溶部位的保肝作用差异，结果表明正丁醇溶部位作用效果更好。

3.5 抗老年性痴呆

杨文娟等人[51]观察了40例口服太白洋参(美观马先蒿)颗粒治疗老年性痴呆的临床病例，经治疗后患者的痴呆程度和生活自理能力均有显著改善，临床症状明显减轻，表明太白洋参颗粒是一种治疗老年性痴呆的有效药物。颜永刚等人[7]的研究进一步揭示了美观马先蒿治疗老年性痴呆的作用机制，美观马先蒿提取物能够降低大鼠血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)水平，以及脑皮质和脑海马中的乙酰胆碱酯酶(A cetyl cholinesterase,AchE)水平，同时提高大鼠脑皮质和脑海马区中的5-羟色胺(5-HT)水平，进而抑制老年性痴呆模型大鼠脑损伤。通过对比不同溶剂提取物的作用效果，发现美观马先蒿乙醇和正丁醇提取物效果最显著。

3.6 其他药理作用

研究表明，美观马先蒿水煎液对小鼠的中枢神经具有兴奋作用，小剂量对呼吸有一定增强作用[52]，并且能够抑制大鼠脑组织中钙离子(Ca2+)、MDA含量升高，同时增强SOD活性，对大鼠脑缺血再灌注损伤有明显的保护作用[53]。李发荣等人[54-55]的研究发现美观马先蒿冷提物有较好的滋阴效果，可以显著改善甲亢型肾阴虚小鼠的机体耗氧量上升、痛阈下降、体温上升、饮水量上升等症状，可以提高饥饿致脾虚小鼠体内血清淀粉酶活力，提高消化能力，显著促进萎缩胸腺恢复，升高胸腺RNA含量，提高小鼠机体免疫力，同时急性毒性实验表明小鼠对其最大耐受量折合生药为180 g/kg，表明毒性极小。

4 结 语

太白参作为传统药物，还是一种珍贵补品，具有滋阴补肾、补中益气、健脾益胃、消炎止痛的功效，在我国民间有着悠久的药用历史。现代药理学研究表明其中的环烯醚萜苷类成分具有保肝、抗炎、神经保护等作用，苯丙素苷类化成分具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等药理作用[49]，亚油酸等不饱和脂肪酸在预防癌症、治疗心血管疾病、延缓衰老等方面有着积极的作用[56]，因此太白参在新药开发和医疗保健等领域都具有很好的开发前景。太白参能发挥多种药效的物质基础来源于其复杂的化学成分，尤其是环烯醚萜苷类和苯丙素苷类化合物。目前关于太白参药材的化学成分研究还较少，要深入阐明其药效作用机制还要进一步对其化学成分开展研究。太白参当前的基原植物以美观马先蒿为主，而大卫氏马先蒿和邓氏马先蒿的应用和相关研究较少，不同地域使用的药材基原不同，不利于药材质量标准的建立和评价。

作为一种多基原药材，太白参化学成分复杂，可以运用薄层层析法、高效液相色谱法、分子生物技术、指纹图谱技术等进行综合研究，建立其质量标准及评价体系，结合药理药效、药动学研究与药效物质基础之间的关联性，预测分析其质量标志物，并开展安全性和毒理学评价，为研发太白参类中成药和开发保健食品提供依据。