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        多花黃精的化學(xué)成分及藥理研究進展

        2020-09-17 09:51:54范佐旺柯曉燕陳靚雯孟永海
        中醫(yī)藥信息 2020年5期
        關(guān)鍵詞:小鼠研究

        范佐旺,柯曉燕,陳靚雯,孟永海

        (1.三明醫(yī)學(xué)科技職業(yè)學(xué)院,福建 三明 356000;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040)

        作為我國的傳統(tǒng)保健中藥之一,黃精始載于晉代《名醫(yī)別錄》,載其“其味甘,平,無毒。主補中益氣,除分濕,安五臟。久服輕身、延年、不饑?!本哂醒a腎益精、滋陰潤燥的功效[1]。自晉朝黃精就被作為補益之品,被視為“長生不老和延年益壽藥”,在我國廣泛被使用[2]。近年來,國內(nèi)外學(xué)者對黃精的研究較多,其中化學(xué)方面發(fā)現(xiàn)了多糖、皂苷、生物堿等成分,多糖含量最高,為主要成分;藥理方面發(fā)現(xiàn)具有抗疲勞、抗衰老、調(diào)節(jié)免疫力、抗腫瘤、抗菌等活性[3-4]。多花黃精(PolygonatumcyrtonemaHua)為百合科黃精屬(PolygonatumMill.)多年生草本植物,藥用部位為干燥塊莖,在產(chǎn)地常因塊莖形狀被稱為“姜形黃精”,主要分布于福建、江西、安徽等地,是2015年版《中國藥典》(以下簡稱藥典)中收載的3種黃精來源之一[5]。查閱文獻,發(fā)現(xiàn)黃精研究主要集中于黃精和滇黃精,對多花黃精的研究較少。為了促進多花黃精的了解和開發(fā)利用,筆者將對多花黃精的化學(xué)成分及其藥理活性的研究進展進行綜述。

        1 化學(xué)成分

        1.1 多糖

        多糖作為黃精中最主要的成分,是藥典評價黃精質(zhì)量的重要指標(biāo),因生長環(huán)境和品種差異,黃精多糖的含量存在較大的差異,一般含量范圍為4.5%~21.3%[6-7];2015年版《中國藥典》中規(guī)定的黃精多糖含量為不得少于7.0%[5]。王聰[8]對多花黃精的干燥根莖進行分離純化研究,得到3種黃精多糖,分別為PCPs-1、PCPs-2、PCPs-3,其中PCPs-1、PCPs-2主要含葡萄糖和半乳糖,PCPs-3由半乳糖組成,分子量分別為5 640、4 760、4 380。王坤[9]從多花黃精中分離得到5個多糖,分析結(jié)構(gòu)表明5個多糖均由一定量的阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和半乳糖醛酸,以及少量的木糖和葡萄糖醛酸組成,分子量分別為2 090、38 600、42 600、34 300和24 100。李玲[10-11]采用熱緩沖液、螯合劑、稀堿溶液和濃堿溶液等方法連續(xù)制備了4種多花黃精多糖,分別為HBSS、CHSS、DASS、CASS,化學(xué)結(jié)構(gòu)解析表明4種多糖均含鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,半乳糖醛酸含量分別為7.02%、17.73%、28.34%和8.68%,相應(yīng)分子量為12 718、9 112、7 658和607。這些成分的差異表明多糖的化學(xué)組成和多花黃精的產(chǎn)地存在一定的關(guān)系。另外,有學(xué)者研究表明多花黃精的多糖含量與產(chǎn)區(qū)、種植年限、養(yǎng)殖方式、炮制方法均存在較大的關(guān)聯(lián)。焦劼等[12]從全國33個黃精產(chǎn)地收集了黃精、多花黃精和滇黃精,將這些不同來源的黃精進行主成分分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)廣東韶關(guān)市產(chǎn)的多花黃精中多糖含量最高,為14.09%;江西信豐縣產(chǎn)的多花黃精含有的多糖最低,僅為2.23%。葉錢等[13]對17個不同種源的多花黃精根莖進行總多糖和總皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)檢測,發(fā)現(xiàn)不同種源的多花黃精化學(xué)質(zhì)量存在較大的差異,其中浙江金華磐安種源的多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。王旭軍等[14]以湖南省18個不同種源的多花黃精為研究材料,發(fā)現(xiàn)不同種源的黃精多糖差異較大,其中最高的達到17.68%,最低的僅為9.56%。潘德芳等[15]對九華山產(chǎn)不同年份黃精中多糖含量進行測定,發(fā)現(xiàn)黃精多糖在種植10年內(nèi)均隨著種植年限的增加呈升高趨勢,其中,1年生含量最低,為13.02%,至9年生達到最高,為18.44%,隨后開始下降。陳菁瑛[16]對福建產(chǎn)野生多花黃精多糖積累情況進行研究,發(fā)現(xiàn)多糖含量在2~4年齡節(jié)間積累快,至第4年達到最高,5年齡后下降明顯。不過,陳怡等[17]最近研究的結(jié)果正好相反,發(fā)現(xiàn)多糖以1年齡節(jié)最高,為14.65%,1~3年齡節(jié)的多糖含量符合藥典標(biāo)準(zhǔn),4年和5年齡節(jié)的多糖含量低于藥典標(biāo)準(zhǔn)。同時,吳其國等[18]收集安徽所屬5地區(qū)3年生栽培和野生的多花黃精進行研究,結(jié)果表明安徽不同產(chǎn)地野生多花黃精的多糖含量明顯高于栽培品。此外,有學(xué)者研究表明,多花黃精隨著炮制次數(shù)增加,多糖含量不斷下降;采用不同炮制方法,也對多糖含量影響較大[19-21]。

        1.2 皂苷

        作為黃精中的重要活性成分之一,根據(jù)對多花黃精的總皂苷研究,發(fā)現(xiàn)多花黃精含有大量皂苷類成分。范書珍等[22]以75%乙醇為溶劑,分別用4種不同的提取法提取多花黃精中的總皂苷,發(fā)現(xiàn)每100 g干粉約含702 mg總皂苷。畢研文等[23]采用HPLC法測定鹽酸水解后的多花黃精薯蕷皂苷元含量,含量為0.18 mg/g,且不同產(chǎn)地間薯蕷皂苷元含量差異顯著。目前,學(xué)者對黃精屬植物的皂苷研究包括甾體皂苷和三萜皂苷[3-4],關(guān)于多花黃精單體皂苷的主要為甾體皂苷,共分離得到6個,未找到文獻報道從多花黃精中分離得到三萜皂苷,具體甾體皂苷見表1和圖1。

        表1 多花黃精中甾體皂苷化合物

        圖1 多花黃精中甾體皂苷化合物

        1.3 黃酮

        作為多花黃精中另一重要化學(xué)成分,到目前為止,共從該植物中分離得到18個黃酮化合物,黃酮類成分見表2和圖2。

        表2 多花黃精中黃酮化合物

        1.4 生物堿類

        生物堿類在多花黃精中含量較低,目前共分離得到6個,具體如下表3和圖3。

        1.5 其他成分

        除以上化合物外,多花黃精中還包括氨基酸、揮發(fā)油、木脂素等成分。王曙東等[31]從多花黃精的根莖和須根中檢測到天門冬氨酸、高絲氨酸和二氨基丁酸等16種氨基酸,檢測到Zn、Sr、Ba等14微量元素及K、Mg、Ga等4種常量元素。余紅等[32]使用GC-MS技術(shù)分析多花黃精塊莖揮發(fā)油的化學(xué)成分,鑒定了16個化合物,包括醇類、烯烴和酸類。王進等[33]采用2種方法分析炮制前后多花黃精的揮發(fā)性成分,水蒸氣蒸餾-氣質(zhì)聯(lián)用法鑒定出51種揮發(fā)性化合物,包括酸類(26.32%)、烯烴(25.83%)、醛類(5.83%)和醇類(1.09%);吹掃捕集-熱脫附氣質(zhì)聯(lián)用法鑒定出11種揮發(fā)性成分,包括芳香烴(28.69%)、烯烴(23.25%)、醛類(10.09%)和烷烴(8.99%);炮制前后揮發(fā)性成分含量和組成上均明顯降低,為探討黃精炮制的減毒機制提供了依據(jù)。此外,多花黃精還包括木脂素、甾醇及其他小分子化合物,具體見表4。

        圖2 多花黃精中黃酮化合物

        表3 多花黃精中生物堿化合物

        圖3 多花黃精中生物堿化合物

        表4 多花黃精中其他化合物

        2 藥理活性

        2.1 抗疲勞、抗衰老和提高免疫力

        一直以來,黃精被視為“長生不老和延年益壽藥”,臨床和民間常將黃精用于抗疲勞和抗衰老?,F(xiàn)代藥理中有不少學(xué)者針對多花黃精的抗疲勞、抗衰老和提高免疫力作用展開研究。張庭廷等[34]將黃精多糖添加到小鼠飼料中連續(xù)喂養(yǎng)7 d,發(fā)現(xiàn)不同劑量的黃精多糖均可提高小鼠全血中SOD和GSH-Px的活性,顯著降低小鼠心、肝、腦等組織中的LF和MDA含量,表明黃精多糖均有延緩衰老的作用;檢測黃精多糖對小鼠腹腔中巨噬細胞吞噬功能、溶血素生成和Cy引起的遲發(fā)型超敏反應(yīng)的影響,發(fā)現(xiàn)不同劑量的多糖對這些指標(biāo)均有一定的提升,表明黃精多糖具有增強小鼠體液免疫和細胞免疫的功能。姜曉昆等[35]研究多花黃精多糖對小鼠免疫功能的影響,發(fā)現(xiàn)多糖除增加腹腔巨噬細胞吞噬百分率、吞噬指數(shù)和溶血素生成外,還可以提高相應(yīng)的臟器指數(shù),表明多花黃精多糖具有提高免疫力作用。Li L[10,36]將分離得到的4種多花黃精多糖進行生物活性研究,發(fā)現(xiàn)HBSS與DASS可以促進細胞分泌INF-γ,提高細胞免疫力。Zhao P等[37]分別從滇黃精和多花黃精中分離得到多糖POP-1和PCP-1,發(fā)現(xiàn)兩個多糖均有調(diào)節(jié)免疫的功能,且PCP-1在抑制IL-6的產(chǎn)生方面的活性稍微強于POP-1。多花黃精中除多糖具有抗疲勞、抗衰老和提高免疫力作用外,有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)總皂苷也有提高免疫力的功效。徐維平等[38]采用慢性應(yīng)激抑郁模型大鼠研究黃精總皂苷對大鼠免疫功能的影響,結(jié)果顯示總皂苷對模型大鼠的體質(zhì)量增長率影響明顯,對模型大鼠的胸腺、脾臟指數(shù)和血清中的IgA、IgG、IgM和IL-2含量均有顯著提升,證明了黃精總皂苷對慢性應(yīng)激抑郁模型大鼠免疫功能的增強作用。多花黃精中化學(xué)成分對抗疲勞、抗衰老和提高免疫力具有重要影響,不同的炮制方法也影響多花黃精發(fā)揮作用。陳靚雯等[39]研究不同炮制方法對多花黃精抗疲勞作用,發(fā)現(xiàn)通過古法炮制可以增強抗疲勞作用。

        2.2 降血糖

        江賢敏[40]以多花黃精粗提取物為研究對象,以體外刺激腸道內(nèi)分泌L細胞NCI-H716細胞腸促胰素(GLP-1)分泌能力作為活性評價指標(biāo),表明具有刺激GLP-1分泌的為粗多糖,由此可見多花黃精粗多糖可以降血糖。楊光[41]將多花黃精多糖對GLP-1分泌與表達的調(diào)節(jié)機制進一步研究,發(fā)現(xiàn)多糖通過與NCI-H716細胞表面的甜味受體結(jié)合,激活下游信號通路,從而誘導(dǎo)GLP-1的分泌。王秋麗等[42]采用鏈脲佐菌素誘導(dǎo)雌性C57BL/6c小鼠Ⅰ型糖尿病模型研究多花黃精多糖對Ⅰ型糖尿病小鼠的血糖、存活率及肝保護等影響,發(fā)現(xiàn)多糖可顯著降低模型小鼠死亡率和肝臟中IL-6,IL-1β mRNA的水平,顯著升高IRS-1 mRNA的水平,高劑量組可以一定程度降低血糖。

        2.3 抗腫瘤

        葉紅翠等[43]采用四甲基偶氮唑鹽比色法考察多花黃精粗多糖對S180腫瘤細胞和人乳腺癌細胞株體外增殖的抑制作用,結(jié)果顯示粗多糖可有效抑制2種腫瘤細胞的生長;以小鼠S180肉瘤模型研究多花黃精粗多糖在體內(nèi)的抗腫瘤作用,表明多糖通過提升小鼠的免疫功能達到抗腫瘤的目的。余紅等[32]研究多花黃精揮發(fā)性成分對人肺癌細胞NCI-H460體外增殖的影響,表明揮發(fā)油對人肺癌細胞抑制作用明顯,尤其是較高濃度(100 μg/mL)時,抑制率可達98.08%。Liu B等[44]研究發(fā)現(xiàn)多花黃精凝集素可以誘導(dǎo)黑素瘤細胞A375自噬和凋亡。李玲[10,45]對4種多花黃精多糖進行宮頸癌Hela細胞抑制作用研究,發(fā)現(xiàn)多糖具有抑制增殖、誘導(dǎo)凋亡的作用,最大增殖抑制率為74.4%。

        2.4 抗菌、抗炎和抗病毒

        余紅等[32]探討多花黃精揮發(fā)油的抑菌能力,濃度為10 mg/mL時,對金黃色葡萄球菌、紅酵母和大腸桿菌均有明顯的抑制作用。李玲[10]將4種多花黃精多糖進行抗菌研究,結(jié)果顯示4種多糖均有一定的抑菌作用,且對革蘭氏陽性菌大于革蘭氏陰性菌,對各類菌株的抑制作用依次為枯草芽孢桿菌>金葡萄球菌>大腸桿菌>沙門氏菌;同時,4種多糖的抑菌能力存在差異。4種多糖抗炎作用研究表明,4種多糖均能抑制小鼠脾淋巴細胞體外分泌TNF-α,其中CASS的效果最佳,HBSS與CHSS的效果較弱。Liu F等[46]將分離得到的5種多花黃精多糖進行抗皰疹病毒活性研究,發(fā)現(xiàn)5多糖均對皰疹病毒有一定的抑制作用。An J等[47]從多花黃精根莖中分離得到一種含甘露糖和唾液酸結(jié)合的新型凝集素,使用MT-4和CEM細胞對其進行抗HIV活性篩選,發(fā)現(xiàn)凝集素對HIV有良好的抑制作用。Ding J等[48-49]進行了類似的研究,進一步證實多花黃精凝集素對HIV有抑制作用。

        2.5 其他藥理活性

        除以上藥理作用外,還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)黃精具有抗凝血、抗抑郁和改善大腦功能等作用。李玲[10]對多花黃精多糖進行抗凝血研究,發(fā)現(xiàn)多糖可以延長活化凝血活酶時間,但對凝血酶原時間沒有影響,表明其可通過內(nèi)源性凝血途徑和共同凝血途徑完成抗凝血作用,不能通過外源性凝血途徑抗凝血。耿甄彥等[50]研究黃精皂苷對抑郁小鼠行為學(xué)及腦內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)皂苷能糾正抑郁模型小鼠的自主活動和學(xué)習(xí)記憶能力,并提高腦內(nèi)NE,DA,5-HT的含量。黃鶯等[51]以氟西汀為對照組研究了多花黃精皂苷的抗抑郁作用,表明皂苷可以有效抗抑郁。成威等[52]觀察多花黃精多糖對癡呆小鼠海馬CA1區(qū)線粒體超微結(jié)構(gòu)的影響,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過多糖干預(yù)后,海馬CA1區(qū)線粒體體密度增加,線粒體變性程度減輕,表明多糖能保護癡呆小鼠海馬CA1區(qū)線粒體結(jié)構(gòu)。

        3 小結(jié)

        黃精作為我國傳統(tǒng)中藥之一,具有悠久的藥用歷史和確切的臨床療效,后續(xù)開發(fā)具有廣闊前景,尤其在保健品方面。2015年版《中國藥典》收載了3種黃精,分別為黃精、多花黃精和滇黃精的干燥根莖。查閱文獻,與黃精和滇黃精相比,多花黃精的研究較少。以黃精多糖為質(zhì)量評價指標(biāo),多花黃精的質(zhì)量并不劣于前面兩者,對多花黃精的研究顯然有待加強。當(dāng)前已有的研究也存在較多不足。首先,化學(xué)成分方面主要集中于多糖和甾體皂苷類化合物,對其他研究較少,其他黃精屬中均有分離得到三萜皂苷,但多花黃精沒有找到相應(yīng)的研究文獻,這值得進一步研究。同時,藥典規(guī)定的黃精炮制方法為“置沸水中略燙或蒸至透心,干燥”,但是查閱所有文獻,未找到有按此要求處理后進行的化學(xué)成分研究,這也有待進一步展開。其次,當(dāng)前藥理活性方面均集中于總提物和某一提取部位,未見針對單一化合物展開的研究報道,這不利于作用機理的闡明。最后,根據(jù)對多花黃精炮制的研究,蒸曬次數(shù)越多,黃精多糖含量越少,這與傳統(tǒng)用藥中推崇的“九蒸九制”以及藥典中以多糖含量為質(zhì)量評價指標(biāo)存在較大的偏差,黃精多糖是否真的為黃精的藥用有效成分,這也值得進一步探討。

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