全 文 :竹节参化学成分、药理活性及分析方法研究进展
武秋爽1,陈 平2,张庆文1*
(1.澳门大学 中华医药研究院 中药质量研究国家重点实验室,澳门999078;
2.武汉轻工学院 生物与制药工程学院,湖北 武汉430023)
摘 要:对关于竹节参的化学成分、药理活性及分析方法的文献进行了归纳和总结。竹节参主要化学成分为
三萜皂苷,其中齐墩果烷型皂苷含量最高;药理活性包括对中枢神经系统、消化系统、心脑血管系统以及免疫
系统等方面的作用;分析方法研究主要为薄层色谱法、紫外分光光度法以及高效液相色谱法等。
关键词:竹节参;化学成分;药理活性;分析方法
中图分类号:R284;R285 文献标识码:A 文章编号:1673-2197(2016)06-0046-09
DOI:10.11954/ytctyy.201606020
收稿日期:2015-09-25
基金项目:澳门大学(MYRG2014-00162-ICMS-QRCM);澳门科学技术发展基金(042-2014-A1);国家自然科学基金项目
(81274023)
作者简介:武秋爽(1991-),女,澳门大学硕士研究生,研究方向为植物化学。E-mail:wqs_cpuer@126.com
通讯作者:张庆文(1973-),男,博士,澳门大学教授,研究方向为植物化学。Email:qwzhang@umac.mo
Advances in Research of Chemical Constituents,Pharmacological Activities and Analytical Methods
of Panax Japonicus
Wu Qiushuang1,Chen Ping2,Zhang Qingwen1*
(1.State Key Laboratory of Quality Research in Chinese Medicine,Institute of Chinese Medical Sciences,
University of Macau,Macao 999078,China;2.Colege of Biology and Pharmaceutical engineering,
Wuhan Polytechnic University,Wuhan 430023,China)
Abstract:This paper reviews the advances in chemical constituents,pharmacological activities and analytical methods of Panax ja-
ponicus.The pharmacochemical and pharmacological studies on this plant proved its main constituents are saponins and polysaccha-
rides,and possessed extensive pharmacological actions of digestive system,central nervous system,cardia-cerebrovascular system and
immunologic system.Analytical methods include thin-layer chromatography,high-efficiency liquid chromatography and etc.
Keywords:Panax japonicus;chemical constituents;pharmacological activities;analytical methods
竹节参为五加科人参属植物竹节参Panaxjaponicus
C.A.Mey的干燥根茎。秋季采挖,除去主根及外皮,干燥。
竹节参性温,味甘、微苦;具滋补强身、散瘀止痛、止血祛痰
之功效[1]。
竹节参为人参属植物中分布较广的品种,它生长于海
拔1 200~1 400m的森林下,高山灌木丛中或阴湿沟谷石
边[2]。我国云南、贵州、四川、湖北、陕西、甘肃、河南、浙江、
安徽等省均有分布,但以云南、贵州、四川以及湖北恩施最
为集中[3];越南、尼泊尔、缅甸、日本也有分布[2]。
药理学研究表明竹节参具有多种生物活性,如对肝损
伤、消化性溃疡、高血脂、缺血再灌注损伤、免疫力低下、糖
尿病以及肿瘤等均有不同程度的药理活性[4-5]。本文就近年
来竹节参化学成分、药理活性以及分析方法的研究进展进
行综述,为更好地开发利用竹节参提供科学参考依据。
1 竹节参化学成分
竹节参的药用部位为根茎,其中所含的化学成分主要
有皂苷、糖类、氨基酸、挥发油等[2-7]。竹节参叶和竹节参果
中的化学成分也有研究报道,主要含皂苷类化合物,目前文
献报道的从竹节参叶和果中分离得到的皂苷类成分约50
种。其中达玛烷型的皂苷种类较多。
1.1 三萜及其糖苷类化合物
人参属植物以富含皂苷为特点。其中人参、三七、西洋
参的主要活性成分为达玛烷型三萜皂苷[8-14],而竹节参的化
学成分与同属药用的人参、三七和西洋参有较大区别,其主
要化学成分为齐墩果烷型三萜皂苷,同时含有少量的达玛
烷型三萜皂苷。竹节参中的皂苷结构母核见图1,目前已报
—64—
道的皂苷类化合物见表1。
1.1.1 齐墩果烷型皂苷 齐墩果烷型五环三萜皂苷是竹
节参总皂苷的主要有效成分之一,其种类较达玛烷型少,
但含量比达玛烷型要高[4]。包括齐墩果酸,竹节参皂苷Ib、
II、IV、V、IVa,Gardeniside C,伪人参皂苷RT1,伪人参皂苷
RP1,Hemsgiganosides B,Cynarasaponin C,pjs-1,pjs-4。
1.1.2 达玛烷型皂苷 达玛烷型四环三萜皂苷为竹节参
的另一主要有效成分,主要包括20(S)-原人参二醇型、20
(S)-原人参三醇型和奥寇梯木醇型3种类型皂苷。
20(S)-原人参二醇型和20(S)-原人参三醇型皂苷:目前
文献报道的已分离出的20(S)-原人参二醇型化合物有叶三
七皂苷J,三七皂苷R4、Fa、Fc、Fe,人参皂苷Rb1、Rb3、Rc、Rd、
F2,竹节参皂苷Ia、III、VII、FK6,20(S)-protopanaxadiol,七叶
胆皂苷XVII;20(S)-原人参三醇型化合物有叶三七皂苷D、
E、F,20(S)-protopanaxatriol,20-O-glu-ginsenoside Rf,三七
皂苷R1、R2、R6,三七皂苷J,人参皂苷Re、Rg1、Rg2、Rh1、
Rf,6′′′-O-acetylginsenoside Re。其它达玛烷型的皂苷有叶
三七皂苷G、H、I、R1、R2,notoginsenoside G。
奥寇梯木醇型皂苷:该类型皂苷在达玛烷骨架的C20
和C24通过氧原子连接引入一个呋喃环,又称20(S),24
(S)-环氧达玛-3β,6α,12β,25-四醇型四环三萜皂苷。伪人参
皂苷F11是奥寇梯木醇型皂苷的代表组分[4],除此之外,还
有伪人参皂苷RT4,叶三七皂苷A、B、C,vina-ginsenosides
R1、R2、R6及majonoside R2(24S)。
图1 竹节参中的皂苷结构母核
1.2 糖类
竹节参总糖含量约为41.51%,其中多糖18.33%,低聚
糖19.98%,还原糖3.20%[2]。近年来,陈平[31]、张杰[32]等
通过硫酸蒽酮法测定竹节参多糖含量,结果分别为
12.68%、14.18%。20世纪80年代末,大谷弘等从日本生
长的竹节参中分离出两种具有活化网状内皮系统作用的多
糖,竹节人参多糖(tochhibanan)A、B,一个是分子量约为
23 000的β-1,4-半乳聚糖,另一个是分子量约为40 000的
含L-阿拉伯糖7.9%、D-半乳糖87.1%、D-葡萄糖1.6%和
半乳糖醛酸3.5%的复杂多糖[7]。
杨小林等[33]从竹节参中分离得到5种分子量不同的多
糖PP1-PP5,5种多糖均具有清除自由基和保护DNA损伤
的活性。实验表明,分子量越小的多糖清除 DPPH 和
ABTS的能力越强,其中,分子量最小的PP5对 DPPH 和
ABTS具有最强的抑制作用。
1.3 氨基酸
近代研究表明,竹节参总氨基酸含量为13.704%,其
中有7种必需氨基酸总含量为4.777%,占总氨基酸含量的
34.890%[4]。
吴锦忠等在竹节参中检测出16种氨基酸,7种人体必
需氨基酸,相对于同科属的其它3种植物人参、西洋参、三
七人参而言,竹节参中总氨基酸、7种人体必需氨基酸、酸性
氨基酸、中性氨基酸的含量都是最高的[17]。
—74—
表1 皂苷类化合物
NO. Name Aglycone R1 R2 R3 Parts
1 Oleanolic acid A -H H Rhizomes
2 Chikusetsusaponin Ib A -GlcUA(4→1)Ara(6→1)Glc H Rhizomes
3 Chikusetsusaponin II A -GlcUA(2→1)Glc H Rhizomes
4 Chikusetsusaponin IV A -GlcUA(4→1)Ara -Glc Rhizomes
5 Chikusetsusaponin IVa A -GlcUA -Glc
Rhizomes,
Leaves,Fruits
6 Chikusetsusaponin V A -GlcUA(2→1)Glc -Glc
Rhizomes,
Leaves,Fruits
7 Gardeniside C A -(6-O-methyl)GlcUA -Glc Rhizomes
8 Pseudo-ginsenoside-RT1 A -GlcUA(2→1)Xyl -Glc Rhizomes
9 Pseudo-ginsenoside-RP1 A -GlcUA(2→1)Xyl H Rhizomes
10 pjs-1 A H -Glc Rhizomes
11 pjs-4 A -Ara -Glc Rhizomes
12 Hemsgiganosides B A -GlcUA -Glc(6→1)Glc Rhizomes
13 Cynarasaponin C A -GlcUA -Glc Rhizomes
14 Yesanchinoside J B -(6-O-acetyl)Glc(2→1)Glc
-Glc(6→1)Glc(6→1)
Xyl
-H Rhizomes
15 notoginsenoside R4 B -Glc(2→1)Glc
-Glc(6→1)Glc(6→1)
Xyl
-H Rhizomes
16 notoginsenoside Fa B -Glc(2→1)Glc(2→1)Xyl -Glc(6→1)Glc -H Rhizomes
17 notoginsenoside Fc B -Glc(2→1)Glc(2→1)Xyl -Glc(6→1)Glc -H Rhizomes
18 notoginsenoside Fe B Glc -Glc(6→1)Ara(f) -H Rhizomes
19 ginsenoside Rb3 B Glc(2→1)Glc -Glc(6→1)Xyl -H
Rhizomes,
Leaves,Fruits
20 ginsenoside Rb1 B -Glc(2→1)Glc -Glc(6→1)Glc -H Rhizomes
21 ginsenoside Rc B -Glc(2→1)Glc -Glc(6→1)Ara(p) -H
Rhizomes,
Leaves,Fruits
22 ginsenoside Rd B -Glc(2→1)Glc -Glc -H
Rhizomes,
Leaves,Fruits
23 ginsenoside F2 B -Glc -Glc -H Rhizomes
24 Chikusetsusaponin Ia B -Glc(6→1)Xyl -H -H Rhizomes
25 Chikusetsusaponin III B -Glc(2→1)Glc(6→1)Xyl -H -H Rhizomes
26 Chikusetsusaponin VII B -Glc(6→1)Xyl -Glc(6→1)Glc -H Rhizomes
27 Chikusetsusaponin FK6 B -Glc(2→1)Glc(6→1)Xyl -Glc -H Rhizomes
28 20(S)-protopanaxadiol B -H -H -H Rhizomes
29 Gypenoside XVII B -Glc -Glc(6→1)Glc -H Rhizomes
30 Yesanchinoside D C -H -(6-O-acetyl)Glc -Glc Rhizomes
31 Yesanchinoside E C -H -Glc(2→1)Rha -Glc(6→1)Glc Rhizomes
32 Yesanchinoside F C -H
-(6-O-acetyl)Glc(2→
1)Rha -
Glc(6→1)Glc Rhizomes
33 20(S)-protopanaxatriol C -H -H -H Rhizomes
34 20-O-Glu-ginsenoside Rf C -H -Glc(2→1)Glc -Glc Rhizomes
35 notoginsenoside R1 C -H -Glc(2→1)Xyl -Glc Rhizomes
36 notoginsenoside R2 C -H -Glc(2→1)Xyl -H Rhizomes
37 notoginsenoside R6 C -H -Glc -Glc(6→1)α-Glc Rhizomes
38 ginsenoside Rg1 C -H -Glc -Glc
Rhizomes,
Leaves,Fruits
39 ginsenoside Rg2 C -H -Glc(2→1)Rha -H Rhizomes
40 ginsenoside Re C -H -Glc(2→1)Rha -Glc
Rhizomes,
Leaves,Fruits
41 6′′′-O-acetyl-ginsenoside Re C -H
-(6-O-acetyl)Glc(2→
1)Rha -
Glc Rhizomes
42 ginsenoside Rh1 C -H -Glc -H Rhizomes
43 ginsenoside Rf C -H -Glc(2→1)Glc -H Rhizomes
—84—
续表1 皂苷类化合物
NO. Name Aglycone R1 R2 R3 Parts
44 Yesanchinoside A D -(6-O-acetyl)Glc(2→1)Glc Rhizomes
45 Yesanchinoside B D -Glc(2→1)Glc(6→1)α-Glc Rhizomes
46 Yesanchinoside C D -Glc(2→1)Glc(2→1)Xyl Rhizomes
47 vina-ginsenoside R1 D -(6-O-acetyl)Glc(2→1)Rha Rhizomes
48 vina-ginsenoside R2 D -(6-O-acetyl)Glc(2→1)Xyl Rhizomes
49 vina-ginsenoside R6 D -Glc(2→1)Xyl(6→1)α-Glc Rhizomes
50
(24S)-pseudo-ginsenoside F11
(24R)
D -Glc(2→1)Rha Rhizomes
51 (24S)-pseudo-ginsenoside RT4 D -Glc Rhizomes
52 majonoside R2(24S) D -Glc(2→1)Xyl Rhizomes
53 Ginsenoside F1 C -H -H -Glc Leaves
54 Ginsenoside F3 C -H -H -Glc(6→1)Ara(p) Leaves
55 Ginsenoside F5 C -H -H -Glc(6→1)Ara(f) Leaves
56 Ginsenoside F6 C -Glc -Glc -Glc(6→1)Ara(f) Leaves
57 Chikusetsusaponin LM1 C -H -H -Glc(6→1)Xyl Leaves
58 Chikusetsusaponin LM2 C -H -H -Glc(6→1)Xyl(3→1)XylLeaves
59 Chikusetsusaponin LM3 C -H -H -Glc(6→1)Ara(5→1)XylLeaves
60 Chikusetsusaponin LM4 H -Glc(2→1)Glc -H -Glc Leaves
61 Chikusetsusaponin LM5 C -Glc(2→1)Glc -H -Glc(6→1)Ara(f) Leaves
62 Chikusetsusaponin LM6 C -Glc(2→1)Glc -H -Glc(6→1)Ara(p)(4→1)XylLeaves
63 Chikusetsusaponin L5 C -H -H -Glc(6→1)Ara(p)(4→1)XylLeaves,Fruits
64 Chikusetsusaponin L9bc F -H -H -Glc Leaves
65 Chikusetsusaponin L9a G -H -H -Glc Leaves
66 Chikusetsusaponin L10 H -H -H -Glc Leaves,Fruits
67 Chikusetsusaponin LT5 E -Glc -H -Glc(6→1)Glc Leaves
68 Chikusetsusaponin LT8 E -Glc -H -Glc Leaves
69 Chikusetsusaponin LN4 E -Glc(6→1)Xyl -H -Glc(6→1)Ara(p) Leaves
70 Chikusetsusaponin FK2 E -Glc(2→1)Glc -H -Glc Leaves,Fruits
71 Chikusetsusaponin FK6 B -Glc(2→1)Glc(6→1)Xyl -Glc -H Leaves,Fruits
72 Chikusetsusaponin FK7 B -Glc(2→1)Glc -H -Glc Leaves,Fruits
73 Chikusetsusaponin FT1 E -H OH -Glc(6→1)Ara(p) Leaves,Fruits
74 20(S)-protopanaxatriol C -H -H -H Leaves
75 20(S)-protopanaxadiol C -H -H -H Leaves,Fruits
76 Prosapogenin E -H -H -Glc Leaves
77 3-O-acetyl-12-keto derivative E -Ac -H -H Leaves
78 Betulafolenetriol B -H -H -H Leaves
79 Chikusetsusaponin LN4 E -Glc(6→1)Xyl -H -Glc(6→1)Ara(p) Fruits
80 Chikusetsusaponin FK1 C -H -Glc(2→1)Rah -H Fruits
81 Chikusetsusaponin FK3 E -Glc(2→1)Glc(6→1)Xyl -H -Glc Fruits
82 Chikusetsusaponin FK4 B -Glc(2→1)Glc(6→1)Xyl -Glc(6→1)Ara(f) -H Fruits
83 Chikusetsusaponin FK5 B -Glc(2→1)Glc(6→1)Xyl -Glc(6→1)Xyl -H Fruits
84 Chikusetsusaponin FH1 E -H -OH -Glc(6→1)Ara(f) Fruits
85 Chikusetsusaponin FH2 E -Glc(2→1)Glc(6→1)Xyl -H -Glc(6→1)Ara(f) Fruits
86 Chikusetsusaponin FT2 E -Glc(2→1)Glc(6→1)Xy -H -Glc(6→1)Glc Fruits
87 Chikusetsusaponin FT3 E Glc(2→1)Glc(6→1)Xyl -H -Glc(6→1)Ara(p) Fruits
88 Chikusetsusaponin FT4 E -Glc(6→1)Xyl -H -Glc Fruits
89 Chikusetsusaponin VI B -Glc(2→1)Glc(6→1)Xyl -Glc(6→1)Glc -H Fruits
90
28-desglucosyl-Chikusetsusapo-
nin IVa
A -GlcUA -H Fruits
91 Notoginsenoside R1 C -H -Glc(6→1)Xyl -Glc Fruits
92 Ginsenoside Rh8 E -H -OH -Glc Fruits
93 Floralquinquenoside E C -H -Glc(2→1)Rha -Glc(6→1)Xyl Fruits
94 Pseudo-ginsenoside RS1 C -H
-(6-O-acetyl)Glc(2→
1)Rha -
Glc Fruits
—94—
1.4 挥发性成分
竹节参约含挥发油0.016%[2],其中主要成分为β-檀香
烯(β-santalene)、β-金合欢烯(β-farnesene)
[24]。
李京华等[25]采用超声提取、GC-MS联用,对竹节参正
己烷提取物进行测定,鉴定了11种组分,其中棕榈酸和亚
油酸乙酯含量最高。
2 竹节参药理活性
2.1 对中枢神经系统作用
2.1.1 抗炎 竹节参总皂苷及多糖均有抗炎活性。钱丽
娜[34]、袁丁[35]、文德鉴[36]等采用二甲苯致耳肿胀模型、腹腔
毛细血管通透性试验证明,竹节参总皂苷和多糖[37]均能够
有效抑制小鼠耳肿胀,降低毛细血管通透性。竹节参总皂
苷灌胃能显著抑制巴豆油所致的小鼠耳肿胀、冰醋酸引起
的小鼠腹腔毛细血管通透性增强和角叉菜胶所致的小鼠足
肿胀,可减少血中 MDA 的生成,恢复小鼠胸膜炎血清
SOD、GSH-PX的活力[38]。近年来,代艳文等[39]发现,与脂
多糖刺激小鼠单核巨噬白血病细胞RAW264.7细胞炎症模
型组相比,一定剂量的竹节参醇提物能有效抑制 NO释放
和抑制TNF-α、IL-1β的分泌,除此之外,竹节参醇提物10、
40mg/L能下调脂多糖模型组iNOS mRNA表达,且抑制
NF-κB的核移位。其中竹节参皂苷的主要成分竹节参皂苷
V,对脂多糖刺激的RAW264.7细胞的 NO、iNOS、TNF-α
和IL-1β表达有剂量依懒性抑制作用。竹节参醇提物对脂
多糖刺激的RAW264.7细胞炎症保护机制可能与调控NF-
κB通路,进而抑制NO的释放,降低TNF-α、IL-1β、iNOS表
达有关。而竹节参总皂苷对冰醋酸所致类风湿性关节炎模
型大鼠的抗炎作用,其机制可能是通过抑制类风湿性关节
炎模型大鼠血清IgG水平及DTH反应而实现的[40]。
2.1.2 镇痛 竹节参总皂苷、多糖分别具有不同程度的镇
痛作用。文德鉴等[41]通过热板法和扭体法,观察灌胃不同
剂量的竹节参总皂苷后小鼠的痛阈值和扭体反应的次数,
发现竹节参总皂苷高、低剂量组对小鼠痛阈值明显增加,扭
体次数明显减少。
陈平等[37]通过小鼠扭体试验法,与空白组相比,腹腔注
射竹节参多糖中、高两个剂量组均能明显降低小鼠扭体次
数,虽效果不及阿司匹林组,但仍具有统计学意义。
2.1.3 改善学习记忆作用 赵晖等[42]使用双侧颈总动
脉结扎制备血管性痴呆大鼠模型,通过 Morris水迷宫检测
各组大鼠学习记忆能力,测定海马组织谷氨酸(Glu)、γ-氨基
丁酸(GABA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物
歧化酶(SOD)及丙二醛(MDA)的含量,发现竹节参总皂苷
可明显改善血管性痴呆大鼠学习记忆功能,提高海马组织
GABA含量,降低Glu/GABA 的比值,并可增加海马组织
抗氧化酶GSH-Px、SOD活性,降低 MDA含量,表明竹节参
总皂苷改善血管性痴呆大鼠学习记忆能力与调节脑Glu和
GABA含量,改善自由基代谢有关。此外,他们还用免疫印
迹法测定海马GFAP和GAP-43的表达,竹节参总皂苷灌
胃给药30天后,tRPJS可明显降低慢性脑缺血大鼠海马
GFAP的表达和增加GAP-43的表达。表明tRPJS可降低
慢性脑缺血引起大鼠海马星形胶质细胞过度反应,上调生
长相关蛋白 GAP-43,这可能是其提高学习记忆的作用机
制[43]。
2.2 对消化系统作用
2.2.1 保肝 在四氯化碳肝损伤小鼠模型中,以谷丙转氨
酶和谷草转氨酶的变化为指标,结果发现竹节参多糖、总皂
苷的高、低剂量组均具有降低谷丙转氨酶和谷草转氨酶的
显著性作用[44]。覃玉娥等[45]发现20mL/kg竹节参总皂苷
对四氯化碳诱导的小鼠肝损伤有保护作用,与模型组比较,
药物组TGF-β、TLR4、TNF-αmRNA水平明显降低。
竹节参提取物对小鼠急性酒精性肝损伤有明显的保护
作用。王洪武、袁丁等[46]采用白酒灌胃的方式建立起小鼠
急性酒精性肝损伤模型研究发现,与模型组相比,竹节参
60%乙醇提取物高、低剂量组和水飞蓟宾组均可降低ALT、
AST和TG的含量;升高肝脏SOD和GSH-PX活性,同时
降低 MDA的含量;并且肝组织SOD1和GPX1基因的表达
水平明显上调。
竹节参总皂苷对异烟肼和利福平合用所致的小鼠肝损
伤具有明显的保护作用,其机制可能与其抗脂质过氧化有
关[47]。与模型组比较,竹节参总皂苷高、低剂量组小鼠肝脏
指数显著降低,肝组织 ALT、AST活性显著减弱,SOD2、
GSH-PX活性显著增强,MDA含量显著减少,GSH-PX和
SOD2mRNA表达显著增强,并且对小鼠肝大体与肝组织
病理学均明显改善。
覃玉娥等[48]应用棕榈酸诱导 HepG2脂肪变性的细胞
模型,发现竹节参多糖30%乙醇洗脱部位能明显降低PA
诱导的 HepG2细胞脂肪变性,其机制可能是通过干预内质
网应激反应实现。
2.2.2 抗溃疡 竹节参根茎中的皂苷类成分有保护胃黏
膜的作用。竹节参中的齐墩果酸寡糖对酒精和吲哚美辛引
起的胃黏膜损伤具有保护作用;竹节参的甲醇提取物能治
疗压力或胃酸过多引起的胃溃疡,可能不是通过抑制胃酸
分泌而是激活胃黏膜保护因子从而起到对胃黏膜的保护作
用[49]。
2.3 对免疫系统作用
竹节参多糖具有较好的免疫增强作用,对环磷酰胺所
致免疫低下模型小鼠的免疫系统具有恢复作用,能提高免
疫低下小鼠的脾脏指数,显著促进脾淋巴细胞的增殖,促进
血清溶血素的生成及 QHS反应,提高外周血 NK细胞比
例[50]。竹节参皂苷与竹节参多糖组合物可增强免疫低下小
鼠的免疫功能,且效果优于单独应用竹节参皂苷或竹节参
多糖[51]。竹节参总皂苷能影响小鼠免疫器官功能状态,这
可能是其治疗风湿类疾病的机制之一[52]。
2.4 对心脑血管系统作用
2.4.1 降血脂 竹节参总皂苷和多糖都有一定的降血脂
作用,并存在量效关系[53-54]。
竹节参总皂苷[53]和多糖[54]具有确切的降低高血脂实
验动物TG、TC和LDL-C的显著性作用,同时具有升高高
血脂实验动物 HDL-C的显著性作用。
2.4.2 缺血再灌注 竹节参抗脑缺血损伤作用机制可能
—05—
与其改善机体自由基代谢有关,可使缺血脑组织抗氧化酶
GSH-PX、SOD、CAT活性显著升高,MDA的含量明显降
低,减轻实验组大鼠脑组织的病理改变[55]。颜玲等[56]发
现,竹节参总皂苷在局灶性脑缺血再灌时具有抗神经细胞
凋亡作用,改善受损的神经功能,从而对脑缺血再灌注损伤
起保护作用,其机制可能与上调BCL-2蛋白、下调Bax蛋白
的表达有关。贾占红等[57]用线栓法制备大鼠局灶性脑缺血
再灌注损伤模型,HE染色检测脑组织病理变化,TUNEL
法检测神经细胞凋亡,免疫组化方法检测早期快速反应基
因的表达,发现竹节参皂苷对脑缺血损伤具有保护作用,其
作用可能是通过下调c-fos、c-jun蛋白表达,从而干预脑缺
血后的神经细胞凋亡。此外,脑缺血再灌注损伤小鼠和局
灶性脑缺血大鼠海马组织 NOS、iNOS的含量也显著降
低[58-59]。
2.4.3 心脏保护 竹节参总皂苷对心肌梗死大鼠具有保
护作用,其作用机制可能与降低氧化应激反应和炎症损伤
相关[60]。贺海波等[61]通过实验发现,竹节参总皂苷能明显
改善冠脉结扎导致急性心肌缺血损伤的大鼠心功能,显著
降低心肌梗死面积,减少心肌缺血性损伤,降低血清中CK、
LDH活性和 MDA含量,增加血清中SOD、CAT活性。同
时,竹节参总皂苷能上调急性心肌缺血时大鼠SOD1、SOD2
和SDO3的mRNA表达,降低Bax和caspase-3mRNA的
表达,提高Bcl-2mRNA表达以及Bcl-2与Bax的比率[62]。
2.5 其他作用
2.5.1 抗疲劳 竹节参皂苷和多糖[63]均有一定的抗疲劳
活性。张舜波等[64]发现,与空白对照组比较,竹节参皂苷能
明显延长小鼠在水中负重游泳的存活时间,明显降低小鼠
血尿素氮水平,显著提高小鼠负重游泳后肝糖原的含量;在
常压密闭耐缺氧实验中,与空白对照组比较,竹节参皂苷提
取物能明显延长小鼠在常压缺氧条件下的存活时间。而不
同剂量的竹节参地上部分总皂苷提取物与根茎部分总皂苷
提取物均可不同程度地延长小鼠负重游泳时间,降低运动
后小鼠血乳酸和血清尿素氮的含量,提高小鼠肝糖元值,具
有抗疲劳活性[65]。
2.5.2 抗肿瘤 竹节参总皂苷对移植性 H22[66]和S180[67]
荷瘤小鼠的肿瘤有明显抑制作用,说明竹节参总皂苷具有
较显著的抗肿瘤作用。竹节参总皂苷对体外培养的 HL-60
细胞生长有一定抑制作用。其作用机制与诱导细胞分化和
周期阻滞有关[68]。
2.5.3 抗氧化延缓衰老 竹节参多糖有较好的清除自由
基作用。研究证明,竹节参多糖能明显提高脑组织中过氧
化氢酶(CAT)的活性、降低丙二醛(MDA)含量,同时能明
显提高血液中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物
酶的活性,从而发挥抗氧化延缓衰老的作用[69-70]。
此外,竹节参总皂苷也能显著升高血清GSH-PX、SOD
活性,降低血清 MDA含量[71]。
3 分析方法
竹节参根茎中主要的化学成分为皂苷类,高效液相色
谱法是对其进行定量研究的首选方法。此外,加以薄层色
谱法、紫外分光光度法等方法辅助分析。
3.1 薄层色谱法
郑菊燕等[72]以人参皂苷Ro和竹节参皂苷IVa为对照
品,采用硅胶GF254板,以三氯甲烷-甲醇-甲酸-水(4.5
∶1.5∶0.1∶0.3)下层溶液为最适展开剂,以10%硫酸乙
醇溶液为显色剂,该方法分离效果好,斑点清晰,重复性好。
郭琳等[73]取竹节参、珠子参供试品溶液以及人参皂苷
Ro和竹节参皂苷IVa点于同一硅胶G薄层板上,以正丁醇
-乙酸乙酯-甲醇-甲酸-水 (5∶10∶0.5∶0.3∶3.5)上
层液为展开剂,10%硫酸乙醇溶液喷雾显色,105°C加热至
斑点清晰。薄层色谱结果显示:珠子参与竹节参在化学成
分的种类和含量上存在一定差异。
3.2 GC-MS法
李京华等[74]采用正己烷超声提取竹节参药材粉末,对
提取物用GC-MS联用仪进行测定,峰面积归一化法测定各
成分的相对含量。气相色谱条件为:色谱柱:HP-弹性石英
毛细管柱(30m×0.25mm×0.25mm);进样口温度:280°C;
载气:氦气;流速:1.0mL·min-1;分流比:5∶1;进样量:
1μL。竹节参供试品升温程序:柱温120°C,保持4min,以
10°C·min-1升至180°C,保持5min,继续以10°C·min-1升至
270°C,保持25min。质谱条件为:电离方式:EI;电子轰击能
量:70eV;离子源温度:200°C;接口温度:230°C;分辨率:
1 000;扫描范围(m/z):33~550。实验结果显示从竹节参
提取物中鉴定了11种组分,占总峰面积的94.2%,以脂肪
酸、酯和烷烃为主。
3.3 高效液相色谱法
高效液相色谱法是目前测定竹节参中皂苷类化合物含
量的最主要方法。文献报道中多采用C18色谱柱和ODS色
谱柱进行分离;流动相多为乙腈-水溶液,加入磷酸、醋酸、
三乙胺等改善峰形。
3.4 紫外分光光度法
贾放等[81]吸取标准品和样品溶液于具塞试管中,水浴
蒸干溶剂,加入新配制的质量分数为5%的香草醛-冰醋酸
溶液,高氯酸;60°C水浴恒温加热;取出试管于冰水浴中冷
却后,加入冰醋酸,摇匀,于可见波长段带(400~600nm)进
行扫描。结果表明,人参皂苷Re对照品于542nm波长处有
最大吸光度,竹节参总皂苷样品于546nm波长处有最大吸
光度,两者最大吸收波长基本一致,因此可以选择人参皂苷
Re作为竹节参总皂苷含量测定的对照品,并选择测定波长
为542nm。结果显示,竹节参主根总皂苷含量为14.49%,
芦头总皂苷含量为11.91%,茎叶总皂苷含量为0.56%。
关乔中等[90]同样采用香草醛-高氯酸法对竹节参总皂
苷含量进行测定,经全波长扫描结果表明,人参皂苷Re对
照品溶液和供试品溶液经香草醛-高氯酸试剂显色后的吸
收光谱基本一致,均在552nm处有最大吸收,故选择552nm
作为测定波长。结果显示,野生品种竹节参根茎总皂苷含
量为(166.03±11.86)mg/g,栽培品种竹节参根茎总皂苷含
量为(228.38±7.49)mg/g,竹节参野生品种总皂苷含量较
栽培品种低。
—15—
表2 HPLC analytical methods of Panax japonicum
分析成分 色谱柱 流动相 检测波长(nm)柱温(°C)
1 竹节参皂苷V、IVa Hibar C18 乙腈-0.1%磷酸水溶液(梯度) 203 30
2 齐墩果酸 Kromasil C18 乙腈-水(93∶7) 217
3 人参皂苷R0,竹节参皂苷IVa WelchAQ-C18 乙腈-0.15%磷酸水溶液 (梯度) 203 40
4 总皂苷 Hibar C18 乙腈-0.1%磷酸水溶液(梯度) 203 30
5 竹节参皂苷V、IVa、IV、Pjs-2 Ultimate XB-C18 乙腈-0.2%磷酸水溶液(梯度) 203 30
6 人参皂苷Rg1 Venusil ABS C18 乙腈-水(21∶79) 203 25
7 竹节参皂苷V、IVa、IV、Pjs-2 Apolo C18 乙腈-0.05%磷酸水溶液(梯度) 203 30
8 竹节参皂苷V、IVa、IV、Pjs-2 Apolo C18 乙腈-0.05%磷酸水溶液(35∶65) 203 30
9 人参皂苷Rb1 Venusil ABS C18 乙腈-水(35∶65) 203 25
10 竹节参皂苷V、IVa、IV、Pjs-2 Apolo C18 乙腈-0.05%磷酸水溶液(梯度) 203 30
11 竹节参皂苷IVa Inertsil ODS-sp 乙腈-2g/L磷酸水溶液(35∶65) 203 30
12 节参皂苷V、IVa、IV Ultimate XB-C18 乙腈-0.2%乙酸铵水溶液(32∶68) 203 30
13 竹节参皂苷 V、IVa、IV、Pjs-2 YMC-pack ODS-AQ 乙腈-0.5%乙酸水溶液(梯度) 203 30
14 人参皂苷Rg1、Re Bon Chrom C18 乙腈-0.1%磷酸水溶液(22.5∶77.5) 203 25
15 齐墩果酸 YMC-pack ODS-AQ 甲醇-水-冰醋酸-三乙胺(90∶10∶0.04∶0.02) 210 30
16 人参皂苷Rg1、Rg2、Rb1、Rb2、Re、Rd Phenomenex Luna C18 乙腈-水(梯度) 203
17 人参皂苷R0、竹节参皂苷IV、IVa等 YMC-Pack ODS-AQ303 乙腈-磷酸水溶液(pH5.8) 196
邓旭坤等[91]采用湿法消解处理不同地区的竹节参药
材,调节pH将Se6+还原成Se4+,Se4+与邻苯二胺络合,用
紫外分光光度计在335nm波长下,测定了样品中硒的含量。
结果表明,湖北恩施地区竹节参药材中硒的含量最高,其中
建始县和咸丰县竹节参药材中硒的含量分别为1.68mg/g
和1.52mg/g。此法操作简单、灵敏、快速、稳定,可作为竹
节参中硒的微量测定方法。
4 结语
竹节参与人参和三七是同属的植物,兼具人参滋补强
壮和三七活血化瘀之功效。复方竹节参片对风湿类疾病有
较广泛的临床应用[92-94]和良好的应用前景,在药物资源开
发方面具有长远价值和意义。但竹节参质量标准仍有待客
观化。因不同产地、不同采收期的药材,有效成分含量存在
一定差异,相关质控研究较少,且药典中也并未明确竹节参
化学成分的质控方法。可通过对竹节参中的皂苷类成分进
行含量测定和有效的指纹图谱方法来为该药材的鉴定和质
量控制提供科学依据。竹节参天然资源稀少有限,难以满
足日益扩大的需求,可加强人工种植方面的研究。
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(责任编辑:余 婷)
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