張琦，王兆豐，王秋穎*

1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所，北京 100193；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，新疆 烏魯木齊 830052

天麻GastrodiaelataBl.又名赤箭、神草、離母、定風(fēng)草等，屬蘭科多年生草本植物，無根無葉綠體，不能進行光合作用，立冬后至次年清明前采挖，主要以地下塊莖入藥，傳統(tǒng)用藥主治高血壓、頭暈?zāi)垦?、驚風(fēng)抽搐、口歪眼斜、小兒驚厥、肢體麻木等癥[1]。天麻中含有天麻素、天麻苷元(對羥基苯甲醇)、對羥基苯甲醛、對羥基苯甲酸、對羥芐基甲醚、巴利森苷等酚類、有機酸類、甾醇類及多糖類化合物[2-6]。2015年版《中華人民共和國藥典》中將天麻素和天麻苷元作為評價天麻質(zhì)量標準的指標，近幾年來，隨著對天麻化學(xué)成分的研究，發(fā)現(xiàn)在中藥天麻中，巴利森苷類化合物的含量遠遠高于天麻素和天麻苷元，并且中藥成分復(fù)雜，起作用的往往不是單一成分，控制中藥質(zhì)量的標準物質(zhì)也并不都是活性或是有效成分。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，天麻中巴利森苷類成分具有較強的生理活性和多種藥理作用[7-9]，所以僅僅以天麻素和天麻苷元2個指標來評價天麻品質(zhì)的優(yōu)劣，已經(jīng)不能滿足對中藥天麻的進一步開發(fā)以及利用，將巴利森苷類化合物作為質(zhì)量考察指標，將會是一種更加科學(xué)合理且全面的評價天麻商品質(zhì)量的方法。本文對天麻中巴利森苷類成分進行探究，以期為綜合評價天麻商品質(zhì)量提供必要的理論依據(jù)。

1 天麻中巴利森苷類化合物結(jié)構(gòu)及其特征

1.1 巴利森苷類化合物結(jié)構(gòu)及其分類

截至目前，共從天麻中分離鑒定出了33種巴利森苷類化合物[10]。1981年Taguchi等[11]第一次從天麻中發(fā)現(xiàn)巴利森苷類化合物，并且證實巴利森苷由3分子的4-(β-D-吡喃葡萄糖氧基)芐醇和1分子的枸櫞酸通過脫3分子H2O縮合形成，命名為tris[4-(β-D-glucopyranosyloxy)benzyl]citrate。1996 年Lin 等[12]從天麻的根莖中分離出2個新化合物巴利森苷B和巴利森苷C，分別命名為1，2-bis[4-(β-D-glucopyranosyloxy)benzyl]citrate和1，3-bis[4-(β-D-glucopyranosyloxy)benzyl]citrate。Yang等[13]于2007年首次從天麻中分離出巴利森苷D和巴利森苷E，分別命名為1，3-bis(4-hydroxybenzyl)citrate和 1-(4-β-D-glucopy-ranosyloxybenzyl)citrate。Wang等[14]于2012年從天麻中分離到新化合物巴利森苷F和巴利森苷G，并將巴利森苷F命名為 1，3-di-[4-O-(β-D-glucopyranosyl)benzyl]-2-{4-O-[β-D-glucopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl]benzyl} citrate，將巴利森苷G命名為2-[4-O-(β-D-glucopyrano-syl)benzyl] citrate。2015年Li 等[15]建立了超高效液相色譜-電噴霧-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(UPLC/Q-TOF-MS/MS)追蹤和鑒定天麻提取物中新化合物的方法，并且使用此方法表征了天麻中64種化合物，其中包括16種新的潛在酚類物質(zhì)——巴利森苷H～W。為了驗證此方法的可靠性，Li等[15]從天麻中分離純化了巴利森苷J和巴利森苷K，使用NMR分析方法建立了這2種化合物的結(jié)構(gòu)，分別命名為2-[4-O-(β-D-glucopyranosyl)benzyl]-3-methyl-citrate和1，2-di-[4-O-(β-D-glucopyranosyl)benzyl]-3-methyl-citrate。Wang等[16]利用超高效液相-紫外-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù) (HPLC-UV-MS)方法測定天麻中酚類和核苷類衍生物，共鑒定了21種化學(xué)成分，確定了5種新的巴利森苷類化合物，并分別命名為Monosubstituted parishin-H2O、Disubstituted parishin、Disubstituted parishin glucoside、Disubstituted parishin glucoside isomer和Methyl disubstituted parishin。Chen等[17]基于UPLC結(jié)合ESI-三重四極桿離子MS以及ESI-線性離子阱高分辨率MS的方法定量和定性測定天麻中的酚類化合物，共分離鑒定出23個化合物，其中有5種為巴利森苷類新化合物，分別命名為：Mono-substituted parishin glucoside、methoxy mono-substituted parishin、methyl parishin、p-hydroxybenzyl di-substituted parishin和p-hydroxybenzyl parishin。巴利森苷類化合物都具有由3分子天麻素和1分子檸檬酸縮合而成的酯類結(jié)構(gòu)，由于酯類結(jié)構(gòu)上取代基的變換，又衍生出不同的巴利森苷衍生物。巴利森苷類化合物共有結(jié)構(gòu)及其常見幾種取代官能團結(jié)構(gòu)見圖1、表1。

圖1 巴利森苷類化合物共有結(jié)構(gòu)及常見取代官能團結(jié)構(gòu)

表1 巴利森苷類化合物結(jié)構(gòu)

1.2 巴利森苷類化合物的特性

巴利森苷及其衍生物主要是由3分子天麻素和1分子檸檬酸縮合而成，由于巴利森苷類成分的這種結(jié)構(gòu)，使巴利森苷類化合物具有熱不穩(wěn)定性，容易產(chǎn)生降解作用。在蒸煮加熱等炮制過程中，巴利森苷中的酯鍵容易斷裂，發(fā)生降解反應(yīng)，因此炮制后天麻中天麻素的含量顯著增加[18]。巴利森苷的降解符合一級降解動力學(xué)特征，其降解速率易受到 pH 和溫度的影響[19]。巴利森苷穩(wěn)定性有關(guān)研究表明，此類化合物應(yīng)于低溫下保存，并且在一定條件下，巴利森苷類化合物之間、巴利森苷類化合物與天麻素之間存在相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系。所以，鮮天麻中天麻素含量往往低于經(jīng)過炮制加工后天麻飲片中天麻素的含量，這提示藥農(nóng)在天麻生產(chǎn)過程中，要控制好加工炮制的條件，才能獲得優(yōu)質(zhì)的商品天麻。

2 測定不同產(chǎn)地天麻中巴利森苷類成分的方法和含量差異

1965年，徐錦堂[20]利用生長有蜜環(huán)菌的死樹根作為菌材，首次伴栽天麻成功，使天麻的人工栽培變?yōu)榭赡?。此后，栽培天麻成為主要商品天麻來源。天麻種植產(chǎn)地范圍較廣，從北方的黑龍江到西南地區(qū)的云南等地均有種植，主要分布于黑龍江、吉林、遼寧、山東、安徽、陜西、四川、湖北、湖南等地[21]。有研究者[22-23]將采自云南昭通、貴州大方、湖北宜昌、四川廣元、安徽大別山、陜西漢中、河南鄭州和吉林撫松8個產(chǎn)地，包括烏天麻、紅天麻和烏紅雜交天麻3種變型的37份新鮮天麻樣品，利用超高效液相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜法(UPLC-MS/MS)方法進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：四川產(chǎn)區(qū)天麻中的巴利森苷類總量最高，可達26.213 7 mg·g-1，其次是安徽產(chǎn)區(qū)?？傮w來看，安徽、四川和貴州產(chǎn)區(qū)的中藥天麻中8個指標性成分(天麻素，對羥基苯甲醇，對羥基苯甲醛，巴利森苷，巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E和腺苷)總含量較高。對于不同變型天麻樣品分析可得，貴州和湖北的烏天麻化學(xué)成分相似，但和云南烏天麻有很大差異；安徽、河南、陜西紅天麻含量差異不顯著，但是四川和吉林紅天麻質(zhì)量差異明顯；湖北和貴州的烏紅天麻化學(xué)成分含量存在明顯差異。王信等[24]用一測多評的分析方法，對來自安徽、陜西、四川、湖北、吉林、河南、云南和貴州8個省份天麻中巴利森苷類成分進行分析，并且利用外標法進行檢測，驗證了此方法的可行性。由測定結(jié)果可得：除云南和貴州產(chǎn)地巴利森苷類化合物含量較高外，其余產(chǎn)地中巴利森苷類化合物含量均無明顯區(qū)別，不同種類的巴利森苷類化合物在不同省份天麻中的含量也無明顯規(guī)律。王慶等[25]比較了西南地區(qū)(云南、貴州、四川)天麻中巴利森苷類成分的含量，其中四川地區(qū)天麻巴利森苷類成分含量最高，質(zhì)量最好。李平等[26]建立了天麻的UPLC指紋圖譜，對來自不同地區(qū)的28個天麻樣品中巴利森苷、巴利森苷B和巴利森苷C的含量進行比較分析，并且確定了這3種巴利森苷類成分為天麻的共有成分。其中浙江、陜西、貴州和湖北產(chǎn)地巴利森苷A的含量最高；貴州產(chǎn)地巴利森苷B的含量最高；貴州、湖北和浙江產(chǎn)地巴利森苷C的含量最高。

相關(guān)文獻表明，云南、四川、安徽和貴州產(chǎn)地的天麻巴利森苷類成分含量優(yōu)于其他省份，說明地域等環(huán)境因素會影響天麻藥材質(zhì)量。不同變型天麻中巴利森苷的含量也有一定差異，說明天麻種內(nèi)的遺傳因素對天麻藥材質(zhì)量也會產(chǎn)生一定影響。所以要想得到穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)且高產(chǎn)的天麻商品，需結(jié)合地理環(huán)境、栽培方式、種麻選擇等多種因素全方位考量。

3 不同加工方法對巴利森苷類化合物的影響

3.1 蒸制

王信等[27]采用HPLC探究天麻藥材在清蒸過程中，巴利森苷及巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷E的含量變化。使用聚類分析(HCA)、偏最小二乘法-判別分析(PLS-DA)等統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果可得，天麻蒸制60 min后，巴利森苷類成分含量呈穩(wěn)定趨勢，在蒸制過程中，巴利森苷A和巴利森苷E發(fā)生不完全水解，轉(zhuǎn)化為天麻素、檸檬酸和巴利森苷B，使天麻素和巴利森苷B含量顯著增加，而巴利森苷C含量幾乎不發(fā)生變化。筆者認為，從天麻炮制后藥效增強的角度考慮，巴利森苷B很有可能成為研究天麻新的切入點，為天麻中藥質(zhì)量標志物的研究提供理論依據(jù)。周碧乾等[28]發(fā)現(xiàn)，由發(fā)汗、酒制、煮制和蒸制4種加工方法HPLC結(jié)果分析可得，巴利森苷及巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷E在蒸制處理時含量均最高，可達對照組天麻的2倍，原因是：發(fā)汗處理會抑制天麻素水解，加快巴利森苷類化合物轉(zhuǎn)化為天麻素；酒制法中乙醇會滅活相應(yīng)的水解酶，使巴利森苷類成分減少；煮制時巴利森苷類成分會少量溶于水導(dǎo)致含量下降。

3.2 煮制

寧子琬等[29]采用HPLC測定天麻中5中有效成分的含量。在天麻蒸煮工藝比較中，經(jīng)蒸制加工所得的天麻藥材中天麻素、巴利森苷、腺苷、對羥基苯甲醛等成分的含量均高于煮制加工所得的天麻，從多個指標成分角度進行分析，結(jié)果表明，天麻使用蒸制工藝顯著優(yōu)于煮制工藝。天麻藥材在煮制的過程中，天麻素可能易被與之共存的酶所分解，投料后還會造成水溫的急劇下降，從而進一步加劇酶解的過程，同時還會造成其他水溶性成分的溶解損失，因此煮制加工不利于保留天麻藥材中的有效成分。這與相關(guān)研究[18，28]結(jié)果一致。

3.3 硫熏

硫黃熏蒸加工方法在中藥材的初加工和貯藏環(huán)節(jié)應(yīng)用普遍，主要起到干燥、防腐、漂白、延長貯藏期的作用[30]。但是硫熏過量不僅會殘留大量二氧化硫，還會嚴重影響藥材質(zhì)量，許多地方已經(jīng)漸漸取締硫熏這種炮制方法。靳燦燦[31]使用傳統(tǒng)HPLC檢測硫熏前后天麻中主要成分天麻素、天麻苷元、巴利森苷、巴利森苷B、巴利森苷C及巴利森苷E的含量變化。所得結(jié)果與未硫熏樣品的相比，硫熏天麻中6個化合物的含量均有不同程度的降低。康傳志等[22]利用Progenesis QI 軟件分析經(jīng)硫黃熏蒸處理后天麻藥材中巴利森苷類化合物的含量變化，由結(jié)果可得，天麻素、巴利森苷、巴利森苷B、巴利森苷C這4種成分含量明顯降低，但是與靳燦燦實驗結(jié)果不同的是，巴利森苷E含量有所升高，筆者推測這是因為在酸性環(huán)境下，其他巴利森苷類成分發(fā)生降解反應(yīng)，生成巴利森苷E，同時產(chǎn)生了1種穩(wěn)定性好、靈敏度高的新的硫熏標志物p-hydroxybenzyl hydrogen sulfite。

綜上所述，根據(jù)分子離子峰響應(yīng)強度判斷，硫熏后天麻藥材中的天麻素和巴利森苷類成分含量明顯降低，推測天麻藥材中各成分的變化可能是在二氧化硫和水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)的環(huán)境下，發(fā)生降解，使亞磺酸化或發(fā)生氧化還原反應(yīng)的結(jié)果。硫黃熏蒸天麻有效成分有一定的損失并且產(chǎn)生一定殘留，效果遠不如蒸制處理的中藥天麻，建議在今后的產(chǎn)地加工過程中應(yīng)嚴格控制硫熏天麻的度，避免因過度硫熏而影響天麻藥效及用藥的安全性。硫黃熏蒸導(dǎo)致天麻化學(xué)成分變化的原因及機制、新化學(xué)成分的產(chǎn)生以及對藥理作用的影響還有待更深入的研究。此外，尋找1種安全有效的炮制方法替代硫熏，也成為今后重點研究的方向。

4 巴利森苷類化合物的藥理作用

現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，天麻中天麻素具有益智、腦保護、鎮(zhèn)靜催眠、鎮(zhèn)痛和抗暈眩等多種藥理作用。隨著天麻藥理作用研究的深入，其有效成分，尤其是巴利森苷類成分的研究取得了許多突破性進展：2014年，馮育林等[32]從天麻中經(jīng)過提取、精制，并且經(jīng)過結(jié)構(gòu)鑒定后分離得到了巴利森苷J，發(fā)現(xiàn)了該化合物在防治血管性癡呆、改善腦血管缺血引起的記憶力減退疾病中具有一定成效。劉智慧等[33]于2016年采用東莨菪堿造成的學(xué)習(xí)記憶障礙模型和在體長時程增強 (long-term potentiation，LTP)記錄，研究了天麻素、巴利森苷和巴利森苷C的作用并分析其構(gòu)效關(guān)系。在Morris水迷宮實驗中，巴利森苷以及巴利森苷C可顯著改善東莨菪堿損傷的空間學(xué)習(xí)記憶能力，巴利森苷和巴利森苷C都對短期記憶有改善作用，但是對長期工作記憶，巴利森苷C的作用優(yōu)于巴利森苷，而天麻素作用不顯著。大鼠在體LTP 研究結(jié)果顯示，巴利森苷和巴利森苷C均可劑量依賴地改善東莨菪堿抑制的LTP(P<0.05)，而天麻素的作用最弱，僅表現(xiàn)出改善趨勢 (P>0.05)。因而，在東莨菪堿模型中巴利森苷C的作用強于巴利森苷，其中，巴利森苷C的改善效果比巴利森苷高約10 倍，比天麻素高約20～30倍，因此巴利森苷C 有可能成為新一代抗癡呆藥物的先導(dǎo)物。同年，Liu等[34]研究了巴利森苷C對注射可溶性Aβ1-42寡聚體改善大鼠LTP的影響以及潛在的電生理機制。實驗證明，巴利森苷C可顯著改善由腦內(nèi)注射可溶性Aβ1-42寡聚體誘導(dǎo)的LTP損傷?？扇苄訟β1-42寡聚體顯著抑制海馬神經(jīng)元中的NMDAR電流，同時不影響AMPAR電流和電壓依賴性電流。用巴利森苷C對小鼠進行預(yù)處理，可使NMDA(N-甲基-D-天冬氨酸)受體介導(dǎo)的Aβ對離子通道電流產(chǎn)生抑制作用，保護NMDA受體電流免受Aβ誘導(dǎo)的損傷，因此，巴利森苷C可以是治療神經(jīng)元退行性疾病的有效化合物。2017年，鄭州鄭先醫(yī)藥科技有限公司利用巴利森苷B以及阿司匹林、三葉苷、β-乙酞氧基異戊酞阿卡寧等化學(xué)藥組合，研制出1種治療上呼吸道感染的化學(xué)藥，經(jīng)過臨床試驗，證明該化學(xué)藥組合具有起效快、作用穩(wěn)定、長期服用無不良反應(yīng)的特點[35]。孟姣等[36]于2018年發(fā)明了1種用于治療非小細胞肺癌的藥物組合物及其制劑，包括免疫檢查點抑制劑和巴利森普類化合物。巴利森苷類化合物包括巴利森苷和巴利森苷B。巴利森苷類化合物和免疫檢查點抑制劑在治療非小細胞肺癌時，會產(chǎn)生明顯的協(xié)同作用，大幅提高藥物療效，并且當(dāng)藥物組合物中添加順鉑、紫杉醇或培美曲塞等化療藥物后，還會進一步提高藥物組合物的治療效果。

除此之外，天麻中巴利森苷類成分對緩解精神分離行為異常癥具有一定的療效[37]，同時還具有增強抗體細胞氧化酶的功效，對淋巴癌也有一定的治療作用[38]，巴利森苷作為天麻藥材的入血化學(xué)成分，也具有一定的生物活性，說明巴利森苷類成分對天麻發(fā)揮藥效起到了重要作用[39]。由此可見，天麻中巴利森苷類成分藥理作用廣泛，僅僅以天麻素作為活性成分不能完全反映天麻的功效。故應(yīng)加大對天麻中巴利森苷類成分藥理作用的研究，為綜合評價天麻質(zhì)量、闡明天麻藥效以及新藥的研制和開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

5 研究展望

近年來，有關(guān)天麻化學(xué)成分的研究，特別是有關(guān)天麻中巴利森苷類化合物作用的研究逐漸增多，并且在多方面取得了重要的研究成果，越來越多的研究者將巴利森苷作為天麻的質(zhì)控成分。隨著中藥指紋圖譜、UPLC、核磁、質(zhì)譜等新儀器、新方法的應(yīng)用，天麻中更多的巴利森苷類成分被分離純化出來。在現(xiàn)代醫(yī)藥學(xué)飛速發(fā)展和天麻化學(xué)成分、藥理作用研究不斷深入的新時期，更要積極開發(fā)巴利森苷類化合物的富集技術(shù)，加強藥理活性、作用機制以及藥代動力學(xué)特征等方面的研究，為進一步探究巴利森苷類成分提供技術(shù)支持，為天麻藥材的質(zhì)量控制標準提供依據(jù)，并為新藥的開發(fā)與利用奠定基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段天麻藥用產(chǎn)品以及保健品的研制主要集中在天麻素上，相信隨著巴利森苷類成分研究的不斷深入，天麻產(chǎn)品的開發(fā)范圍會更加廣泛。