全 文 ：第1卷第2期
2003年11月
生物加工过程
CMneseJ0umalofBbpmcessEr西needng
人参皂甙的抗肿瘤研究进展
李 欣，万红贵，卢定强，韦 萍
(南京工业大学 制药与生命科学学院，南京210009)
N0v．2003
·13·
摘要：人参是我国侍统的名贵中草药材，人参皂甙是人参抗肿瘤作用的主要有效成分。对人参皂甙，特别是人参
皂甙一R自和人参皂甙．Rl】2在抗肿瘤方面研究的进展给予了综述．深入讨论了人参皂甙的抗肿瘤活性构效关系。详
细讨论从其它人参皂甙通过糖基改造制备具有高的抗肿瘤活性的人参皂甙一R＆和人参皂甙一mb的方法，对人参皂
甙研究状况做7展望。
关键词：人参皂甙；抗肿瘤；综述
中图分类号：R282．7l 文献标识码：A 文章编号：1672—3678C2003)02—0013—05
Adv卸ceofres明rchonanⅡtIlm伽ractivi锣ofgi砸e肿sid船
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Keywords：西nsenosjdes；a|nitLunour；advaIlces
人参(凡，ⅢgfⅢmgc．A．Meyer)为五加科
Adiaxeae植物的根⋯，是我国传统的名贵中草药材。
人参的药用历史悠久，《神农百草经》就把人参列为
上品，素有“百草药王”之美誉。
20世纪60年代人们已经认识到人参对某些恶
性肿瘤具有一定的抑制作用，随后大量的研究证明，
人参抗肿瘤的活性成分主要是人参皂甙。通过对各
种人参皂甙抗肿瘤作用的比较发现，人参皂甙．Rk
抑制癌细胞增殖作用的能力最强，人参皂甙．R热次
之。而人参皂甙．R岛和．Rh2可能是白参蒸制成红参
的过程中生成的次生皂甙。目前人参皂甙在抗肿瘤
方面的研究，已经引起很多学者的重视。
1人参皂甙的研究进展
到目前为止，从人参中已分离并确定了结构的
皂甙(saponins)成分有40余种”1。绝大多数人参皂
甙属于达玛烷(d—marane)四环三萜皂甙，其次为齐
墩果酸(0leM0licacid)系皂甙。达玛烷型人参皂甙
一般在达玛烷骨架的c．12位有羟基取代。可分为
二类：由20(s)．原人参二醇(20(s)一pmtopana]【adi01)
衍生的皂甙和由20(s)一原人参三醇(20(s)．nmlo_
收稿日期：2003—02—18
作者简介：李欣(1975一)，男，河北张家口人，硕士生．主要从事天然产物化学的研究。
万方数据
生物加工过程 第l卷第2期
nanaxati01)衍生的皂甙。
1 1人参二醇组皂甙
所有甙元为20(s)或20(R)．人参二醇组皂甙，
均称为人参—■醇组皂甙(表1)。分子结构式见图1。
R．O
图1 人参二醇组皂甙分子结构示意图
F19l 田lemdccular目nlctureofpmIo凹枷dgm“p
表1人参二醇组皂甙
TaUel 1h。磬“sengsaI)0Ili惜0fp10协pa““枷0lsapn山n8刚p
编号皂甙单体 R， R
1 RaI Gk?一ck Glc6一Am(P)4一xvl
2 R％(丑c2一GkcJ一一Ara(f)2．xvl
3 Ral G抒．Gk Gl一一Glc9一Xvl
4 R】：I】 C1乎．ac G1扩．ck
5 Rk (丑孑一(；lc a(1一Am(P)
6 Rb Gl一一ac ac6一xvl
7 Rc G1c2一G1c Glc6一A描(n
8 Rd clc2。ac GIc
9 H＆ (丑f—Glc H：20(s)
lO f№ clc H：20(s)
11 Ao 口乎一Gl一一Glc G1c6一Glc
12 风· G聍．(1一一Ar G1一．Ara(D)
13 R％ (1c2一G】c6．A Gl一一Am(f)
14 n H ac
15 R GJc Glc
16 b H 口c6一AIa(n
17 RhI H H
18 r¨Jonil—oRbl a乎一GI一一m缸onⅡcl一一Gle
19 111aIomI-o№Gl乎．Gl扩．一nn¨G】c6一Am(D)
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图1中，人参二醇有20s、20R2种立体对映
体，而在人参中只存在20s对映体，故称20(s)．人
参_二醇为原人参二醇，20(R)一人参二醇为次生产物。
从分子结构式中还可以看出，大部分R．的基团中具
有Glc2一Glc结构。
1．2人参三醇组皂甙
所有甙元为20(s)或20(R)．人参三醇的皂甙，均
称为人参三醇组皂甙(表2)，其分子结构式见罔2。
图2人参三醇组皂甙分子结构示意图
Fig．2M0lecularstnlctureofpmtq脚lH咖dgm“p
表2人参三醇组皂甙
1圳e2 Theirl”ng”p砌m0fP parl“枷olgm“p
编号 单体皂甙 R． R2
l Re 0一c10．R}la cl(
2 d悱Rf nGlc2，GkGlc
3 Rf (卜Glc2，Gk 11
4 R91 UGlc Glc
5 R簖 0_G1一，Rha II：20(s)
6 Rhl 0一Glc H
7 20(R)一R薛 0．a孑．Rha H：20(R)
8 nolo西r啪n吲(bRlnGlc2．xvlGlc
图2中，人参三醇有20s、20R两种立体对映
体。加(s)一人参三醇为原生产物，加(R)。人参三醇
为次生产物。
1．3齐墩果酸皂甙
以齐墩果酸为甙元的皂甙，称为齐墩果酸皂甙。
其分子结构式见图3。
图3齐墩果酸皂甙分子结构示意图
Hg3 TheⅢ0lecularsⅡuctL此0f舀n昙e”gsap【，Ilinsof
me跚qUca ld
人参皂甙一R0为齐墩果酸皂甙，R．为一Glc、R2为
GlcUA-Glc。
万方数据
2：003年11月 李欣等：人参皂甙的抗肿瘤研究进展
2人参皂甙的抗肿瘤研究现状
恶性肿瘤严重危害着人类健康。大多数肿瘤患
者在被确诊时已是中晚期，肿瘤细胞已发生浸润和
转移。对于这类患者，目前尚无有效的控制肿瘤转
移的药物和治疗方法。近年来的研究表明：肿瘤血
管是肿瘤细胞生长和转移的形态学基础，肿瘤血管
除向肿瘤细胞提供营养外，还不断地向人体其它部
位输送肿瘤细胞，导致恶性肿瘤的生长和转移。医
学专家发现，绝大多数实体瘤在缺少血管的情况下，
其生长扩散受到了极大限制。因此，抗肿瘤新生血
管的形成，是肿瘤临床治疗中的一个有效的新方向。
1983年，日本学者北川勋发现人参中的一种活
性物质——人参皂甙．R船，其具有选择性地抑制肿
瘤细胞浸润和转移的作用”l。此外已经证实人参皂
甙一Rh2可诱导肿瘤细胞的逆向转化，从而使增殖的
癌细胞逆转为正常细胞4，而且其抗肿瘤活性比人
参皂甙R颤还高。还有人发现人参皂甙．IiaI可明显
增强肿瘤坏死因子(TumorNecmsisFklor，TNF)的抗
肿瘤作用；体外可增强80倍，体内可达10倍。』。有
报道表明人参皂甙在体外能杀伤肿瘤细胞，在体内
不仅能抑制肿瘤，而且与肿瘤坏死因子(州F)有协
同抗癌作用”J。有关人参及人参皂甙抗肿瘤的研究
非常活跃，令人瞩目。
2．1人参皂甙抗肿瘤活性构效关系
有学者对人参皂甙抗肿瘤活性构效关系进行研
究，发现抗肿瘤活性构效关系规律如下：(1)抗肿瘤
活性受母核影响，其强弱规律是：齐墩果酸型>人参
二醇型>人参三醇型；(2)抗肿瘤活性受糖影响强弱
规律是：单糖甙>二糖甙>三糖甙>四糖甙；(3)抗
肿瘤活性受c一20构型影响的强弱规律是：20(R)一人
参皂甙>20(s)．人参皂甙⋯J。
2．2人参皂甙．R怨和一Rh2的抗肿瘤作用
人参皂甙．R憝和人参皂甙．Rk具有抑制肿瘤细
胞的粘附、浸润、增殖以及抗肿瘤新生血管的形成作
用，从而有显著的抗肿瘤作用。
人参皂甙-R岛可促进N0的生成，阻碍肿瘤细胞
对纤维粘连蛋白和层粘连蛋白的粘附，抑制血管内
皮细胞的增殖和肿瘤新生血管的形成，降低细胞内
ca2+浓度”1，破坏其在血管壁的着床和进入浸润血
管内壁，特别是能抑制细胞生长因子和血管内皮生
产因子的产生与表达。从而起到抑制肿瘤生长、扩
散和转移的作用。
高勇等人利用鸡胚绒毛尿囊膜(cAM)观察人参
皂甙一R甬作用后肿瘤新生血管的生长状况，结果表
明：人参皂甙。R鲰可明显抑制kwis肺癌的生长，同
时人参皂甙．R＆具有与苏拉明类似的抗新生血管作
用⋯。临床实验证明，人参皂甙一R鲰对多种实体瘤
的抑制率达60％，对肺肿瘤转移和肝肿瘤转移抑制
率为70％～80％。有学者对人参皂甙．R际抑制小鼠
肿瘤转移做了研究研究，体外实验中，人参皂甙．R茕
能明显抑制B16．BL6黑色素瘤对纤维粘连蛋白和层
粘连蛋白的粘附；同时还能抑制肿瘤细胞对莺组基
底膜的浸润，其作用效果与剂量是正相关o。体内
研究发现，连续静脉给予100pg人参皂甙．R如能显
著降低B16一BL6的实验性肺转移；lo皑条件下，也
观察到相同的作用。口服100f罐．1000“g同样可眦
使转移结节数减少，对结肠癌细胞的肺转移也有抑
制作用。在B16一BL6自发性肺转移模型中，L：l服给
予人参皂甙．R韪能抑制肿瘤细胞的血行转移。体内
还对人参皂甙。R岛抗肿瘤新生血管形成进行了研
究，发现肿瘤血液灌输量显著减少[1⋯。其实验结果
表明，人参皂甙一R＆具有抑制肿瘤转移作用，其机理
与抑制肿瘤细胞的粘附、浸润、以及抗新生血管的形
成有关。
1983年，北川勋首次从朝鲜红参中分离出20
(s)一人参皂甙一Rh2”。现在已经证实人参皂甙一Rh，
具有诱导癌细胞凋亡、分化及调控细胞周期的抗癌
活性，抑制癌细胞增值和转移的作用。
有试验研究表明，人参皂甙一Rk培养的小鼠肺
癌细胞、大鼠MoⅡis肝癌细胞及小鼠B16黑色素瘤
细胞具有明显的特异性抑制作用，表现为黑色素生
成能力明显增加；形态向正常上皮细胞分化；细胞呈
网状结构；黑色素颗粒增多；生成变缓慢““。细胞
动力学研究结果表明，人参皂甙．Rh，可使B16黑色
素瘤细胞阻断在Gl期，药物作用后，G1期细胞明显
增加，s期细胞明显减少，进一步说明人参皂甙．mb
对B16黑色素瘤细胞具有分化诱导作用“。“一。
人参皂甙为人参主要的活性成分，有明确的抗
肿瘤作用，同时具有天然安全的特点，具有重要的新
药开发价值。我国青年学者富力、鲁歧研制的参一
胶囊，主要成分为人参皂甙一R韪，目前已进入临床试
验阶段。但是目前研究表明，人参皂甙．Rh，的抗肿
万方数据
生物加工过程
瘤活性比人参皂甙．R＆要高⋯I，因此更有前途。目
前，日、韩、俄等国，正在对人参皂甙一Rh：进行研究，
展开了一番激烈的竞争，但是人参皂甙一Rh：制备工
艺比人参皂甙一R＆复杂且困难，是目前该领域研究
的一个瓶颈。
3人参皂甙糖基修饰的研究现状
红参为白参经过加醋蒸制而成。研究表明，红
参中特有的人参皂甙一I垴和一Rh2，在白参中几乎没
有。这说明人参皂甙．R&和．Rh：为白参蒸制成红
参的过程中生成的次牛皂甙。人参皂甙一R髓和一Rh2
属于人参二醇组皂甙，它们和人参二醇组其它皂甙
的差别仅在于糖基的不同。因此利用低活性的人参
二醇组皂甙，通过糖基的修饰，制备高活性的皂甙，
无疑是非常吸引人的。许多国家的学者在这方面进
行了研究。
3．1人参皂甙一R＆的制备研究
表1中，人参皂甙一Ra．、一Ra2、．R如、一Rh、一Rb2、一
Rb、一Rc、一Rd、一not画nsenoside—R4和人参皂甙．R约在
c一3位取代基均为Glc2，G1c，只是它们在c-20位取代
基有所不同，其中人参皂甙．R岛在c．20位取代基为
H。因此可以通过在c一20位取代基处进行选择性水
解，将以【：所提到的几种人参皂甙转化成人参皂甙一
R鼎。由于c一3位为仲醇糖苷键，c．20位为叔醇糖
苷键，叔醇糖苷键稳定性弱于仲醇糖苷键，使得这种
选择性水解成为可能。
有学者利用达玛烷型皂甙的热不稳定性，将人
参二醇组皂甙用水浴加热回流的方法制得人参皂甙
-R岛，但较为常见的方法是弱酸水解法，如用醋酸”“
和盐酸等。
李平亚等人从人参皂甙二醇组作为半合成原
料，采用化学方法，经半合成及提纯得到20(s)一人参
皂甙．R熙纯品”。该方法既使二醇组皂甙得以充分
利用，反应条件又不是很苛刻，是目前较为理想的一
种方法。
3．2人参皂甙．Rh：的制备研究
人参皂甙一Rh：的制备主要有两条路线。第一
条是由其它人参二醇组皂甙经过选择性水解糖基而
来，另一种足由人参二醇甙元和相应糖基缩和而成。
采用第一条路线的有如下几种方法。
碱水解法反应温和、容易控制，用正丁醇钠．正
第1卷第2期
丁醇溶液和NaoH．正丁醇溶液水解西洋参，可得人
参皂甙一RIk。宋长春等以人参属植物的总皂甙或原
人参二醇组皂甙为原料，转化、分离和提取20(s)-原
人参皂甙．Rh2“⋯。该制备方法的优点是利用了大量
的二醇组皂甙，但是需在高温和高压下发应。
日本学者曾将人参二醇组皂甙如-Rb一胁、一
胁、一Rc等进行部分水解获得了人参皂甙-Rh2⋯1。
韩国人参烟草研究所公开了两种从人参成分中制备
20(R&s)一人参皂甙．Rh：的方法。其特征在于首先得
到原人参二醇皂甙组分，再经酸水解处理得20
(R＆s)．人参皂甙一Rn，然后将人参皂甙一R＆处理得
到人参皂甙．Rh2“⋯。以上这些方法主要缺陷在于产
物的起始材料需要原人参二醇组系列单体皂甙，使
得反应步骤较繁琐，原料损失较大，操作麻烦，从而
导致成本增加，而且难以提高产率。
采用第二条路线的有如下几种方法。
韩国人参烟草研究所公开了用强碱的醇溶液水
解人参叶和根的干燥粉末，得到20(s)．人参皂甙甙
元，然后再在碳酸银等催化剂存在下与葡萄糖缩合
以制备20(s)一人参皂甙一Rh2的方法”⋯。该方法催化
缩合反应的条件较难控制，且成本较高而产率偏低。
此外还有化学半合成法、酶解法等。
许多学者还对化学法半合成人参皂甙一mk进行
了研究。如前苏联学者用人参三醇和乙酰溴代葡萄
缩合合成了该化台物。8。但选择性较差，混合物
难以分离。之后，又有前苏联学者采用从桦树叶分
得的白桦烯三醇为原料，通过五步区域选择性和立
体选择性反应合成了人参皂甙．Rhl“。”】。上述方法
反应步骤繁琐，经济上也不实用。
金凤燮等人对用皂甙糖基酶制备人参皂甙．Rh，
进行了研究。，并申请了专利。采用生物法制备人
参稀有皂甙，条件温和，无需高温高压，不需要强酸
强碱的条件，且反应具有很高的选择性。但是一般
来说，酶的筛选比较困难，制约了其在糖基修饰中的
应用，今后很可能是此类研究工作的重点所在。
4 展望
人参在我国有悠久的食用和药用历史。人参皂
甙作为天然、价廉、低毒的抗肿瘤药物，对其进行药
理作用及制备的研究就有着广阔的前景。对低活性
人参皂甙的糖基，进行有目的的修饰，生产高活性人
万方数据
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