高麗芳,普建輝,楊麗仙,李有海*
(1.文山學院 文山三七研究院,云南 文山 663099; 2. 玉溪市生態(tài)環(huán)境質量分析中心,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。三七主根的化學成分已經被大量的報道,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,在三七的主產地云南文山則大部分被丟棄。中國藥典中關于三七莖葉的相關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成分,主要包括三萜類皂苷成分、黃酮類和多糖等一些化學成分[4]。本文通過查閱文獻,收集整理了三七莖葉中的化學成分,為提高三七莖葉資源的利用提供理論性依據。
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構類型
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相連的側鏈上結構發(fā)生異構的皂苷(圖1C),其側鏈的結構式見表3;還有一些C-23和C-12上的羥基結合成環(huán)(圖1D),這些皂苷相對于PPD和PPT,其結構復雜,其側鏈的結構式見表4。
表3 其他結構的皂苷1
表4 其他結構的皂苷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,糖苷鍵會脫落或是在側鏈上發(fā)生異構化,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,現在泛指兩個具有酚羥基的苯環(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[22]。三七莖葉的黃酮類化合物見圖2,其苷元結構式和糖苷鍵如表6所示。
圖2 黃酮類化合物結構
表 6 黃酮類化合物苷元結構式和糖苷鍵
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、促進脂肪合成的功效,同時具有神經毒性、高劑量三七素可能致細胞凋亡,而低濃度、低劑量對神經細胞具有一定的保護作用[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%,具有治療神經退行性疾病、調節(jié)血壓與心率、保肝利腎、抗衰老、促進生長激素分泌等功效[29-30]。
圖3 三七素化學結構式
圖4 γ-氨基丁酸化學結構式
多糖類物質是三七中的有效活性成分之一,三七經乙醇脫脂,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,通過對機體免疫系統(tǒng)的調節(jié)作用,增強機體的免疫功能[31]。王扣等[32]應用3,5-二硝基水楊酸比色法測定三七莖葉提取皂苷剩余殘渣中多糖含量,其含量為15.4%。
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、蛋白質、等多種化學成分[34]。
三七是我國特有的名貴中藥材,人類認識和使用三七已有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)元素和礦質元素,可以作為新資源食品進行開發(fā)利用[24,34]。三七莖葉毒理學安全性評價實驗表明,最大劑量為7 500mg / kg·bw時實驗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)模的擴大,種植地域已經擴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)模化攻破,藥材道地性等因素的制約,勢必會在將來出現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。地理標志性產品文山三七GB/T 19086—2008[36]和云南省食品安全地方標準干制三七莖葉DBS 53/024—2017[37],都對三七莖葉資源的質量控制提供了規(guī)范性指導,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慣,因此將三七莖葉、三七花作為新食品原料符合社會經濟發(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,從上述的兩個標準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作為三七莖葉的質量控制的指標之一[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。