高麗芳,普建輝,楊麗仙,李有海*
(1.文山學(xué)院 文山三七研究院,云南 文山 663099; 2. 玉溪市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量分析中心,云南 玉溪 653100;3. 云南省生態(tài)環(huán)境廳駐玉溪市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站,云南 玉溪 653100)
三七(Panax notoginseng(Burk.) F. H. Chen)屬于五加科(Araliaceae)人參屬植物,是我國傳統(tǒng)名貴中藥材。三七主根的化學(xué)成分已經(jīng)被大量的報(bào)道,研究證明其有效成分主要是皂苷類化合物[1-2]。三七莖葉作為三七資源的主要部分之一,在三七的主產(chǎn)地云南文山則大部分被丟棄。中國藥典中關(guān)于三七莖葉的相關(guān)藥物主要收錄了七葉神安片和三七葉總皂苷[3]。三七莖葉在云南省也可以作為食品按照地方特色食品管理。三七莖葉中亦含有大量的化學(xué)成分,主要包括三萜類皂苷成分、黃酮類和多糖等一些化學(xué)成分[4]。本文通過查閱文獻(xiàn),收集整理了三七莖葉中的化學(xué)成分,為提高三七莖葉資源的利用提供理論性依據(jù)。
原人參二醇型皂苷,其苷元的C-3、C-12和C-20上各連有一個(gè)羥基。其中C-3和C-21的羥基上的氫被不同的糖基所取代就成為了不同的皂苷(圖1A),三七莖葉中的原人參二醇型皂苷的不同糖基部分見表1。原人參二醇型皂苷是三七莖葉中含 量比較多,常見的一類三萜皂苷。
圖 1 三七莖葉中的皂苷結(jié)構(gòu)類型
表1 三七莖葉中的原人參二醇型皂苷
原人參三醇型皂苷(PPT),其苷元的C-3、C-6、C-12、C-21各連接一個(gè)羥基,C-6、C-21的羥基上的氫被不同的糖基所取代就成為了不同的皂苷(圖1 B),PPT在三七莖葉中的種類相對較少,見表2。
表2 三七莖葉中的原人參三醇型皂苷
三七莖葉中除了原人參二醇型皂苷和原人參三醇型皂苷兩種苷元比較規(guī)則的皂苷外,還有一些在與C-17相連的側(cè)鏈上結(jié)構(gòu)發(fā)生異構(gòu)的皂苷(圖1C),其側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)式見表3;還有一些C-23和C-12上的羥基結(jié)合成環(huán)(圖1D),這些皂苷相對于PPD和PPT,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)式見表4。
表3 其他結(jié)構(gòu)的皂苷1
表4 其他結(jié)構(gòu)的皂苷2
由于三七莖葉中的皂苷是C-3/C-6/C-20帶有糖苷鍵,C-24帶有雙鍵,所以在加熱、酸堿水解、專屬糖苷酶的條件下,糖苷鍵會(huì)脫落或是在側(cè)鏈上發(fā)生異構(gòu)化,生成了其他皂苷,從三七莖葉中得到的降解類皂苷見表5,其類型如圖1。
表5 三七莖葉降解的皂苷
黃酮類化合物主要是指基本母核為2-苯基色原酮(2-phenylchromone)類化合物,現(xiàn)在泛指兩個(gè)具有酚羥基的苯環(huán)(A環(huán)和B環(huán))通過中央三碳原子相連而成的一類化合物。三七黃酮類化合物與皂苷類化合物合用,活性最強(qiáng)[22]。三七莖葉的黃酮類化合物見圖2,其苷元結(jié)構(gòu)式和糖苷鍵如表6所示。
圖2 黃酮類化合物結(jié)構(gòu)
表 6 黃酮類化合物苷元結(jié)構(gòu)式和糖苷鍵
化合物86~94的名稱為:86:山奈酚;87:山柰酚-7-O-α-L-鼠李糖苷;88:山柰酚-3-O-β-D-半乳糖苷;89:山柰酚-3-O-β-D-半乳糖( 2→1)葡萄糖苷;90:槲皮素;91:槲皮素-3-O-β-D-半乳糖( 2→1) 葡萄糖苷;92:槲皮素-3-O-槐糖苷;93:甘草素;94:芹糖甘草甙。
三七莖葉中含有豐富的氨基酸[24],三七素就是其中的一種(圖3),具有止血、抗脂解、促進(jìn)脂肪合成的功效,同時(shí)具有神經(jīng)毒性、高劑量三七素可能致細(xì)胞凋亡,而低濃度、低劑量對神經(jīng)細(xì)胞具有一定的保護(hù)作用[25-28]。γ-氨基丁酸(圖4)亦是三七莖葉中的含量較高的氨基酸,其含量為0.30% ~ 0.70%,具有治療神經(jīng)退行性疾病、調(diào)節(jié)血壓與心率、保肝利腎、抗衰老、促進(jìn)生長激素分泌等功效[29-30]。
圖3 三七素化學(xué)結(jié)構(gòu)式
圖4 γ-氨基丁酸化學(xué)結(jié)構(gòu)式
多糖類物質(zhì)是三七中的有效活性成分之一,三七經(jīng)乙醇脫脂,沸水提取,乙醇沉淀,連續(xù)有效的柱層析法,得到純化的三七多糖IIa、IIb,三七多糖IIa為含相對平均分子量998 800和28 300的混合物,三七多糖IIb相對平均分子量為20 700,這兩種三七多糖主要由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖組成,三七多糖IIb是一種免疫活性多糖,通過對機(jī)體免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用,增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能[31]。王扣等[32]應(yīng)用3,5-二硝基水楊酸比色法測定三七莖葉提取皂苷剩余殘?jiān)卸嗵呛?,其含量?5.4%。
黃積武等人從三七葉95%乙醇提取物的氯仿、丙酮-乙醇洗脫液中分離鑒定了falcarinol、γ-tocopherol、(5S)-3α-acetyl-2,3,5-trimethyl-7α-hydroxy-5-(4,8,12-trimethyltridecanyl)-1,3α,5,6,7,7α-hexahydro-4-oxainden-1-one、picrionoside B、linarionoside A、viburnolide A、lilyn、茵芋苷、阿彼斯基姆素、daphnin methylether,其中γ-tocopherol、picrionoside B、lilyn有較強(qiáng)的抗氧化活性[33]。此外三七莖葉中還含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、等多種化學(xué)成分[34]。
三七是我國特有的名貴中藥材,人類認(rèn)識(shí)和使用三七已有600多年的歷史。三七莖葉是三七資源的主要組成之一,三七莖葉作為三七的副產(chǎn)品,一直未能得到有效的利用。三七莖葉和花含有豐富的營養(yǎng)元素和礦質(zhì)元素,可以作為新資源食品進(jìn)行開發(fā)利用[24,34]。三七莖葉毒理學(xué)安全性評價(jià)實(shí)驗(yàn)表明,最大劑量為7 500mg / kg·bw時(shí)實(shí)驗(yàn)小鼠未觀察到有害作用,三七莖葉屬無毒物,無遺傳毒性,亦無明顯的母體和胚胎毒性[35]。
隨著近年來三七種植規(guī)模的擴(kuò)大,種植地域已經(jīng)擴(kuò)大到云南的其他州市,甚至四川等地,三七對于生長環(huán)境的苛刻要求,連作障礙難以規(guī)?;テ?,藥材道地性等因素的制約,勢必會(huì)在將來出現(xiàn)三七資源的緊缺與需求的矛盾,所以對三七莖葉資源的開發(fā)利用,是解決三七資源可持續(xù)使用的有效途徑之一。地理標(biāo)志性產(chǎn)品文山三七GB/T 19086—2008[36]和云南省食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)干制三七莖葉DBS 53/024—2017[37],都對三七莖葉資源的質(zhì)量控制提供了規(guī)范性指導(dǎo),在我國民間及東南亞國家素有三七莖葉和三七花作為茶飲料使用的習(xí)慣,因此將三七莖葉、三七花作為新食品原料符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
此外,稀有人參皂苷的制備一直以來都是研究的熱門課題之一,從上述的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)及本文所收集的三七莖葉皂苷來分析,三七莖葉皂苷以原人參二醇型皂苷為主,其中人參皂苷Rb3≥0.5g / 100 g作為三七莖葉的質(zhì)量控制的指標(biāo)之一[37],因此,三七莖有可能是制備稀有人參皂苷compound K及Rg3的有利資源之一。