厲美辰，李 猛，王增浩，李善姬 (吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013)

人參屬于多年生五加科草本植物,有著珍貴的食用和藥用價值[1]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，人參的炮制品——黑參，具有與人參、紅參不同的稀有皂苷，其代表性有效成分為Rg3、Rg5和Rk1[2]。迄今為止，研究人員已從人參的根、莖、花、葉和果實中發(fā)現(xiàn)并提取了150多種人參皂苷[3]。人參皂苷Rk1作為一種近年發(fā)現(xiàn)的四環(huán)三萜類化合物，其藥理活性受到各界廣泛關(guān)注。本文對人參皂苷的制備方法以及人參皂苷Rk1的分離純化、化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物學(xué)活性進(jìn)行歸納，為人參皂苷Rk1的研究提供理論依據(jù)。

1 稀有人參皂苷制備方法

1.1 高溫?zé)崃呀夥?/h3>

用含酸的水溶液作為溶劑，并采用高溫?zé)崃呀饪梢灾苽淙缛藚⒃碥誖k1、Rk3、Rg5和Rh4等[4]。人參皂苷Rk1為二醇型皂苷的次級代謝產(chǎn)物，基于熱蒸法提取人參皂苷的基礎(chǔ)上，關(guān)大朋[6]等以含有二醇型皂苷較高的人參莖葉皂苷為原料，高溫加熱處理得到了人參皂苷Rk1和Rg5，此外還優(yōu)化了制備的條件，使轉(zhuǎn)化率低的二醇型皂苷得以完全轉(zhuǎn)化。此方法不僅使人參皂苷Rk1和Rg5的生成量增加，且操作簡單方便，成本低廉，可工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

1.2 酸堿化學(xué)法

酸堿化學(xué)法是指采用酸堿化學(xué)試劑對人參皂苷進(jìn)行降解的方法。梁志齊[6]等采用鹽酸水解人參總皂苷制備人參皂苷20(R)-Rg3。楊爍[7]等研究出檸檬酸水解法獲得稀有人參皂苷的最佳條件為檸檬酸濃度30%、反應(yīng)溫度70 ℃、反應(yīng)時間1.5 h，在該條件下人參皂苷Rh2、Rk3、Rh4、Rg3、Rk1、Rg5總量最大。這種制備方法雖然能提高人參皂苷的產(chǎn)量，但其制備過程復(fù)雜、副產(chǎn)物較多且反應(yīng)劇烈不好控制，故有待進(jìn)一步優(yōu)化。

1.3 動態(tài)微波提取法

許多生物活性成分都是采用微波輔助法進(jìn)行提取的，但常規(guī)的微波輔助萃取模式仍有不足。李婭麗采用了動態(tài)微波輔助提取法對人參中有效成分人參皂苷進(jìn)行了提取，同時在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化了提取工藝。得出了在液固比270∶1、微波時間35 min、提取溫度75 ℃、乙醇體積百分比67%、溶劑流速1.3 mL/min、微波功率500 W的最優(yōu)條件下，人參皂苷提取率高達(dá)15.01%[8]，該方法大大提高了人參皂苷的提取率。

1.4 微生物法

微生物法是在適宜的環(huán)境條件下，某些化學(xué)物質(zhì)經(jīng)過微生物特定的代謝途徑轉(zhuǎn)化為所需要的產(chǎn)物。陳爽等的研究表明西洋參經(jīng)過大型擔(dān)子菌發(fā)酵后，人參皂苷Rb1轉(zhuǎn)化成人參皂苷Rg3[9]。Bae[10]等也發(fā)現(xiàn)在人腸道菌群的作用下人參皂苷Rg3能夠轉(zhuǎn)化為人參皂苷Rh2和PPD。微生物法的應(yīng)用于對人參皂苷的制備有著巨大的意義。

1.5 酶提取法

酶提取法是運用相應(yīng)的酶，從而將植物組織分解而加速得到有效物質(zhì)的方法，該方法會在一定程度上提高提取率。張瑩等研究證明經(jīng)雙孢菇漆酶處理過的人參皂苷提取率明顯增高，較水浸提取增加了65.31%[11]。吳清[12]等用纖維酶法在人參葉中獲得了人參總皂苷，結(jié)果顯示人參皂苷的提取率高達(dá)6.29%。酶提取法有著許多優(yōu)點，如所需催化條件溫和且效率較高。但該提取方法對設(shè)備條件要求略高，故還需進(jìn)一步研究。

2 人參皂苷Rk1的分離純化

2.1 高速逆流色譜法

高速逆流色譜法是近年研發(fā)的新型分離技術(shù)，在使用該方法分離提純樣品時，樣品不會發(fā)生質(zhì)的改變，且速度快，分離效果好，適合多種天然產(chǎn)物的分離純化。Ha等采用高速逆流色譜從紅參中分離純化出人參皂苷F4、Rg3、Rg5和Rk1，每種人參皂苷純度都大于95%[4]。曾鵬濤[13]以乙酸乙酯-正丁醇-水-乙腈為溶劑，在流速1 mL/min、溫度25 ℃、檢測波長254 nm條件下從人參中分離純化出人參皂苷Re、Rg1和Rf，純度分別是98.4%、96.1%和97.8%。大量研究表明，高速逆流色譜法有著良好的應(yīng)用價值，值得推廣應(yīng)用。

2.2 高效液相色譜

高效液相色譜是根據(jù)樣品中各個組分的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)差異導(dǎo)致在色譜柱中保留時間有所差異，從而使各時間段出峰不同。Li[14]等使用高效液相色譜從人參花蕾中分離出了F5和F3，流動相為乙腈-水(32∶68～28∶72)，流速為1.0 mL/min，上樣量為20 mg，柱溫是25 ℃。Duan[15]等將人參通過超聲、蒸煮、烘干，繼而使用半制備高效液相制備了人參皂苷純度為98%的人參皂苷Rk3。孫峰[16]則利用D-101大孔樹脂、ODS-A色譜柱以及制備型高效液相色譜柱得到了參皂苷Rg3和Rh2。

3 人參稀有皂苷Rk1的生物活性

3.1 抗腫瘤

洪一楠[17]等采用CCK-8細(xì)胞毒性實驗探究了人參皂苷Rk1對不同腫瘤細(xì)胞的抗增殖作用，得出了人參皂苷Rk1可抑制MCF-7和MDAMB-231乳腺癌細(xì)胞生長的結(jié)論。同時還通過建立MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌荷瘤裸鼠模型來探究人參皂苷Rk1的體內(nèi)抗腫瘤增殖作用，再一次確定了人參皂苷Rk1對腫瘤有著明顯的抑制作用。安心寧[18]等通過MTT細(xì)胞毒性試驗、細(xì)胞克隆形成實驗、體內(nèi)異種移植瘤模型實驗，發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rk1通過誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激來有效抑制肺鱗癌腫瘤生長，但其具體機制有待進(jìn)一步研究。呂晴[19]等也通過MTT比色法和Western Blot方法發(fā)現(xiàn)，G-Rk1與G-Rg5均可以誘導(dǎo)人肝癌MHCC-97H細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞凋亡，進(jìn)而起到抑制人肝癌MHCC-97H細(xì)胞增殖的作用。目前，人參皂苷Rk1是否對其他腫瘤細(xì)胞有抑制作用還有待進(jìn)一步研究。

3.2 調(diào)節(jié)血糖

Deng[20]等對人參二醇和人參三醇總皂苷的降血糖作用進(jìn)行探討，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低劑量或高劑量的人參二醇和人參三醇總皂苷都有明顯降低實驗小鼠空腹血糖的作用，且會提高葡萄糖耐受以及胰島素抵抗。Maeng[21]等發(fā)現(xiàn)在人的視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞中，Rk1能夠調(diào)節(jié)內(nèi)皮屏障功能并顯著減少視網(wǎng)膜血管滲漏，這可有效控制糖尿病導(dǎo)致的視網(wǎng)膜病變。

3.3 保護神經(jīng)系統(tǒng)

研究表明人參皂苷Rk1對神經(jīng)系統(tǒng)有著保護調(diào)節(jié)的作用。Ryoo[22]等研究發(fā)現(xiàn)通過熱處理產(chǎn)生的人參皂苷Rk1可有效地抑制NMDAR活性，而NMDAR異常激活是目前公認(rèn)的誘導(dǎo)神經(jīng)退行性疾病的原因，故作為NMDAR的拮抗劑，人參皂苷Rk1是預(yù)防或治療該類神經(jīng)系統(tǒng)疾病的有效途徑之一。An[23]等利用乳酸菌HLJG0702通過汽蒸和發(fā)酵富集培養(yǎng)出野山參根中的人參皂苷Rg5和Rk1不僅可以抑制AChE的活性，同時還可以維持ACh水平。該發(fā)現(xiàn)將對原發(fā)性記憶障礙減退和阿爾茨海默病的治療有著深遠(yuǎn)的啟發(fā)。Oh[24]等通過細(xì)胞活力測定、流式細(xì)胞術(shù)和細(xì)胞計數(shù)法檢測人參皂苷Rk1對神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的作用，并發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rk1可誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯在G0/G1期，同也會抑制神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力。此外，人參皂苷Rk1(30 mg/kg)注射液顯著抑制異種移植腫瘤生長。

3.4 其 他

Hu[25]等通過一系列實驗證明了人參皂苷Rk1是通過增加Bcl-2和降低Bax蛋白表達(dá)水平來抑制凋亡途徑的激活。同時通過組織病理學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rk1預(yù)處理可顯著地逆轉(zhuǎn)APAP誘導(dǎo)的肝組織壞死和炎癥浸潤。Lee[26]等發(fā)現(xiàn)一定劑量的人參皂苷Rk1能夠抑制NF-κB的表達(dá)。Siddiqi[27]等通過實驗證明一定比例的人參皂苷Rg5和Rk1混合物可以增加堿性磷酸酶的活性，促進(jìn)骨細(xì)胞分化及增長，相應(yīng)地治療骨質(zhì)疏松。

綜上所述，人參皂苷Rk1作為近年發(fā)現(xiàn)的新型稀有皂苷，具有抗腫瘤、調(diào)節(jié)血糖、保護神經(jīng)系統(tǒng)等生物活性。相信隨著研究的深入，將會有更多的生物活性被發(fā)掘，從而更好地為人類健康服務(wù)。