伍國怡
廣西壯族自治區(qū)北海食品藥品檢驗所,廣西 北?!?36000
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藥用植物絞股藍的研究進展
伍國怡
廣西壯族自治區(qū)北海食品藥品檢驗所,廣西北海536000
【摘要】絞股藍為葫蘆科絞股藍屬植物絞股藍的干燥全草,為我國常用傳統(tǒng)中藥,其含有皂苷、黃酮類、糖類、萜類等多種化學成分,具有降血脂、抗腫瘤、保護肝臟、預防衰老、提高免疫力等藥理作用。筆者對近幾年來絞股藍的研究成果進行了整理,并從化學成分、藥理作用和質量控制三方面進行了綜述,為進一步研究和開發(fā)利用絞股藍提供參考。
【關鍵詞】絞股藍;化學成分;藥理作用;質量控制
絞股藍為葫蘆科絞股藍屬植物絞股藍Gynostemmapentaphyllum(Thunb.) Makino 的干燥全草,多年生攀緣草本,為我國常用中藥,又名天堂草、福音草、七膽草、小苦藥、遍地生根、五葉參和七葉參等。味苦、微甘,性涼,無毒,歸肺、脾、腎經。具有清熱解毒、止咳化痰、補氣生津、健脾安神之功效。主要分布于中國、日本、朝鮮等國,始載于明代的《救荒本草》作野菜使用,《本草綱目》中開始將其以“烏蘞莓”之名入藥。生長在南方的絞股藍民間稱其為神奇的“不老長壽藥草”。1972年,《中草藥通訊》發(fā)表了云南曲靖地區(qū)中西藥結合小組等撰寫的《草藥七葉治療老年慢性支氣管炎537例臨床觀察》[1]發(fā)現(xiàn)它對老年慢性氣管炎治愈率達79%,此文引起了國內外醫(yī)學界的極大關注。從此絞股藍又開始再次受醫(yī)學家的重視[2]。1986年,國家科委在“星火計劃”中,把絞股藍列為待開發(fā)的“名貴中藥材”之首位,2002年3月5日國家衛(wèi)生部將其列入保健品名單。
1化學成分研究
1.1皂苷類絞股藍皂苷,分布于植物營養(yǎng)器官包括同化組織及韌皮部薄壁細胞,目前從絞股藍中共分離得到140多種絞股藍皂苷,其中分離出83種與人參皂甙有類似骨架的達瑪烷型絞股藍皂甙(GPS),均為四環(huán)三萜達瑪烷型,主要是20(S)-原人參醇(Ia)和2α-羥基20(S)-原人參二醇(Va),79種命名為GPSⅠ-LXXⅨ,其中絞股藍皂甙Ⅲ、Ⅳ、Ⅷ、Ⅻ分別與人參皂甙Rbl、Rb3、Rd和F2完全相同,為同物異名,同一結構[1]。不同絞股藍皂苷的水解產物也不同,如絞股藍皂苷1和絞股藍皂苷3水解產物分別為人參皂苷K、人參皂苷Rg3[2]。絞股藍皂甙其含量因植物的部位不同而有所差別,一般情況下絞股藍葉中含量最高[3]。不同產地的絞股藍皂苷含量差別也很大,這種情況可能與其生長環(huán)境等有關。
1.2黃酮類絞股藍中黃酮成分含量為2%~5%,黃酮作為植物體內次生代謝產物之一,其主要功能為調節(jié)植物生長素的運輸。曾報道從絞股藍中獲得一些黃酮及其苷類化合物:槲皮素(quercetin),蕓香苷(rutin),商陸苷(ombuoside)及商陸黃素(ombuin)[4]等。目前關于絞股藍中黃酮類化合物的研究報道較少,主要是針對其含量測定和制備工藝的研究。王臨潤等[5]對我國東南4部種絞股藍中黃酮成分的含量進行測定,結果表明小果絞股藍中總黃酮量最高,以喙果絞股藍中總黃酮含量最低。絞股藍中黃酮成分可能隨產地、氣候等差異含量亦各有不同,且對其藥效影響顯著。
1.3多糖類化合物多糖類化合物是絞股藍中含量比較多的成分,并且近年來受到人們日益的關注。王峰等[6]對絞股藍多糖進行分離和分析,絞股藍多糖組分由甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖種單糖組成;通過紅外光譜和核磁共振檢測結果表明絞股藍多糖存在呋喃結構。宋淑亮等[7]從絞股藍中精制得到種絞股藍多糖GPS-2、GPS-3和GPS-4,初步推測GPS-2的分子量為10700Dal,單糖組成與摩爾比為鼠李糖∶木糖=1∶12.25;GPS-3的分子量為9100Dal,單糖組成與摩爾比為鼠李糖∶木糖∶阿拉伯糖∶半乳糖∶果糖葡萄糖=1.75∶1∶8.70∶3.07∶5.90。王紹晶等[8]對堿提絞股藍水溶性多糖進行了研究,得到一種粗多糖AGM,并檢測其糖分布情況可能由兩種多糖組成,其中一種含有結合蛋白。經HPLC法確定的單糖組成為鼠李糖:木糖∕巖藻糖(至少含有木糖或巖藻糖中的一種)阿拉伯糖:葡萄糖:半乳糖=2.43∶100∶3.02∶2.59∶3.46。
1.4氨基酸不同產地的絞股藍中所含氨基酸的種類數(shù)量也不完全相同,最多的含有18種氨基酸,其中包括8種含量較高的人體所必需的氨基酸,如亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸等都具有較高的營養(yǎng)價值。鄧世林等[9]研究發(fā)現(xiàn)絞服藍中賴氨酸、亮氨酸、纈氨酸的含量都遠高于多種果蔬,故而絞股藍可作為食療藥源。
1.5微量元素絞股藍含有23 種以上微量元素,其中Fe、Zn、Cu、Mn、Cr、Mo、Co、Se、Ni、V、Si、B 等13 種為人體必需的微量元素; Ca、P、K、Na、Mg 等5 種為人體必需的宏量元素。其中所含的B、Mg、Mn、Mo、Se、Zn、Cu 等元素具有明顯抗癌活性,各元素在絞股藍中的含量因產地不同而有所區(qū)別[10]。
1.6維生素維生素包括水溶性和脂溶性兩類,絞股藍中含有的水溶性維生素有B1、B2、B6、C,脂溶性維生素有D3、E,其中脂溶性維生素E的含量最高[11]。H.L.Liu[12]等測定了6種栽培品種絞股藍中的類胡蘿卜素,共檢測到25種類胡蘿卜素,其中反式葉黃素含量最高。
1.7其他牛俊峰等[13]從5個不同地區(qū)的絞股藍中分離測試出多種揮發(fā)性成分。研究表明,不同地區(qū)之間的絞股藍含有的揮發(fā)性成分,在組成和含量上存在一定的差異。周寶珍[14]研究表明不同葉片數(shù)絞股藍的揮發(fā)性成分差異也較大。此外還有報道曾分離得到丙二酸、甜味成分--甜味素(phyllodulein) 、和苯甲醇葡萄糖甙[15]等。
2藥理作用研究
2.1抗腫瘤絞股藍的主要成分絞股藍皂苷(gypenoside,Gyp)有明顯的體內外抗腫瘤作用,其直接的細胞毒作用可抑制腫瘤細胞生長繁殖。Gyp Ⅲ、Ⅹ以及其他一些在C20、C21 上有游離羥基的多種皂苷,對體外培養(yǎng)的黑色素腫瘤細胞(B16)、子宮頸癌細胞(HeLaS3)、肺癌細胞(3LL)以及肝癌細胞(MH1C1)具有明顯的抑制作用,同時對正常細胞增殖無不良影響。此外Gyp 還能直接殺傷S180 肉瘤細胞[16];抑制小鼠白血病L1210 細胞以及人腎上腺皮質癌SW-13細胞的增殖[17-18],促進肝癌細胞Bel-7402、人肝細胞瘤細胞(Huj-7)[19]凋亡。此外絞股藍提取物可抑制人食道癌、白血病等多種疾病的癌細胞以及腹水癌細胞、對人胃癌、宮頸癌、舌癌等培養(yǎng)癌細胞也有明顯的殺滅作用[20-22]。
2.2對心腦血管的保護作用絞股藍總皂苷對大鼠心肌缺血、心臟收縮功能具有保護作用[23],絞股藍總黃酮(TFG)改善心肌的收縮功能,對損傷的心肌有保護作用[24]。Gyp對缺血性腦損傷可呈現(xiàn)較好的防治作用[25],還可明顯抑制谷氨酸引起的Wistar 大鼠胚胎大腦皮層神經細胞內NO 和H2O2 水平的升高,減少大腦皮層神經元的損傷[26]。此外Gyp還具有抑制血小板聚集黏附功能,抗血栓形成作用[27]。
2.3降血糖林臻楨等[28]給予實驗性糖尿病小鼠絞股藍皂苷治療,小鼠血糖含量降低。Xu等[29]從絞股藍中分離得到皂苷及其衍生物,發(fā)現(xiàn)絞股藍可通過降低蛋白酪氨酸磷脂酶活性,促進胰島素的分泌,從而降低血糖。也有研究發(fā)現(xiàn)絞股藍的乙醇提取液可改變葡萄糖代謝酶活性,降低血糖濃度[30]。由此可以看出,絞股藍不同成分降糖的機理各有不同。
2.4增強免疫力絞股藍對免疫系統(tǒng)的活性主要體現(xiàn)在:增強非特異性免疫[31]、特異性免疫[32]、體液免疫、細胞免疫[33];影響淋巴細胞轉化和白細胞介素2分泌;增強自然殺傷細胞(NK)的功能。Yu等[34]對絞股藍脂質體(GPSL)體外免疫活性的研究結果表明,GPSL可顯著提高淋巴細胞增殖,增加抗體濃度,并促進細胞因子在體內外的分泌;與單獨脂質體相比,GPSL可進一步增強對ND疫苗的免疫應答。
2.5保肝作用絞股藍治療肝臟疾病效果良好,應用廣泛。絞股藍總皂苷可保護大鼠肝功能,抑制大鼠肝纖維化形成。馮琴等[35]以二甲基亞硝胺(DMN)誘導的肝纖維化大鼠為模型,發(fā)現(xiàn)絞股藍總皂苷能顯著減輕肝纖維化程度,同時可改善各項肝功能指標。絞股藍總皂苷還可顯著減少白蛋白攻擊所致的膠原纖維生成,并改善大鼠肝纖維化病理損傷。陶建武等[36]觀察了絞股藍對CCl4 所致Wistar 大鼠肝臟過氧化的干預作用,結果顯示絞股藍對CCl4引起的肝損傷有一定的保護作用。程大偉[37]研究發(fā)現(xiàn)絞股藍總苷對酒精所致的肝損傷具有一定的保護作用,其保護作用可能與抑制NF-KB、TNF-ct的表達、抑制氧化應激,減少炎癥因子的釋放有關。
2.6抗氧化、抗衰老作用絞股藍總皂苷能通過提高SOD 活性增強老齡大鼠機體的抗氧化能力[38];同時,絞股藍多糖同樣具有很好的抗氧化作用[39]。張猛猛等[40]對絞股藍皂苷進行了清除DPPH自由基、羥自由基、抑制脂質過氧化等功能檢測,結果表明絞股藍皂苷A的抗氧化能力最強。絞股藍皂苷也可提高衰老成纖維細胞增殖能力,且增殖效應呈時間和濃度依賴性,延緩細胞衰老[41]。蘇秋香等[42]研究發(fā)現(xiàn)絞股藍皂苷可減輕衰老小鼠皮膚的氧化損傷,具有延緩小鼠皮膚衰老的作用。此項研究為絞股藍在美容界的應用奠定了基礎。
3絞股藍質量控制研究
3.1鑒別研究近年來,隨著分子生物學的發(fā)展, 各種分子標記技術和DNA 序列分析技術等在植物種源鑒定、藥材真?zhèn)舞b別等方面發(fā)揮了重要作用,蔣玲艷[43]等采用PCR克隆測序技術, 測定了13 個來自中國不同地區(qū)的絞股藍的ITS 序列, 并對序列進行了分析,為我國不同地區(qū)絞股藍的鑒別提供分子依據(jù)。龐敏等[44]以不同類型的絞股藍DNA為模板, 進行了RAPD反應條件的優(yōu)化及RAPD結果分析。從66個隨機引物種篩選出了5條多態(tài)性好的引物作為絞股藍RAPD分子標記,為構建絞股藍DNA指紋圖譜提供了數(shù)據(jù)。在絞股藍復方制劑中,關于絞股藍的鑒別方法的研究并不多見,熊野娟[45]建立了復方絞股藍膠囊中絞股藍皂苷的鑒別方法。實驗采用了薄層色譜鑒別法,樣品經適當處理后,同適當濃度的對照品溶液分別點于同一硅膠G薄層板上,以三氯甲烷-乙酸乙酯-甲醇-水(15∶40∶20∶10)10℃以下放置分層的下層溶液為展開劑展開,取出晾干,噴以10%硫酸乙醇溶液,105℃加熱置斑點顯色清晰。
3.2含量測定研究李浩飛[46]采用RP-HPLC-ELSD法同時測定絞股藍中人參皂苷Rb1、絞股藍皂苷A、絞股藍皂苷XLIX、七葉膽苷XVII的含量。方法采用Phenomenex C18(250mm×4.6mm,5μm) 色譜柱,流動相為乙腈(A)-0.5%醋酸(B),梯度洗脫(0~5min,10%A;5~27min,10%~40% A,27.1min,10% A; 27.1~30min, 10% A)柱溫30℃,流速1.0ml/min,載氣為N2,體積流量2.0 L/min,霧化溫度42℃,漂移管溫度65℃,增益5。史美榮等[47]建立了同時測定絞股藍中人參皂苷Rb1、Rb3、Rd、絞股藍皂苷XLIX、XVII含量的HPLC方法。方法采用Shim-pack C18(4.6mm×250mm,5μm)色譜柱;柱溫:25℃;流速:0.8ml/min;流動相:A為水,B為乙腈;洗脫條件:0min,35%B;0~20min,35%~40%B;檢測波長:203nm;進樣量:20μl。按照上述色譜條件進行HPLC測定,作峰面積對濃度的標準曲線,求出直線回歸方程。樂圓[48]建立了HPLC-ELSD法測定絞股藍中絞股藍皂苷A的含量,此方法用HibarC18(250mm×4.6mm,5μm) 色譜柱,流動相為乙睛(A)-水(B);采用梯度洗脫: 0min30%A, 30min50%A;流速0.5ml/min;柱溫20℃;進樣量20μl;ELSD霧化溫度:40℃;氮氣氣壓0.35MPa。用外標法計算出供試品中絞股藍皂昔A的含量。林森等[49]用HPLC法測定野生及人工種植絞股藍中槲皮素的含量。該方法采用Kromasil C18(250mm×4.6mm,5m) 色譜柱,以甲醇:0.3%醋酸=6∶4為流動相,流速:1.0ml/min。檢測波長為365am,柱溫為35℃.王峰等[50]采用高效液相色譜法確定了絞股藍多糖中單糖組成的質量比此方法采用水提醇沉提取絞股藍多糖,用Sephadex G-200凝膠柱分離純化,采用Agilent TCC18(4.6mm×250 mm,d=5μm)色譜柱;流動相:乙腈-0.02mol/L的乙酸銨溶液(v∶v=20∶80);檢測波長:250nm;溫度:室溫。根據(jù)面積的比較可以確定單糖組分的比例,以此計算各單糖的質量比。??》錥51],周寶珍等[52]用SPME-GC-MS法分別分析了不同產地不同葉片數(shù)絞股藍中的揮發(fā)性成分。該方法的氣相色譜條件為:色譜柱:RTX-5MS 型彈性石英毛細管色譜柱(30m× 0.25mm×0.25μm);升溫程序: 從60℃開始保持3min,以7.5℃/min 升溫至140℃,保持3min,再以4℃/min升溫至180℃,保持2min,最后以10℃/min升溫至220℃;柱溫60℃,進樣口溫度230℃,柱內載氣流量1.30ml/min,載氣為高純度氦氣(99.999%);進樣量分流比為20∶1。質譜條件為:電子轟擊離子源為EI;離子源溫度230℃;接口溫度280℃;電子能量70eV;倍增器電壓0.9kV;溶劑延時5min;掃描范圍35~600m/z。彭亮等[53]采用紫外-可見分光光度法對絞股藍中總皂苷、總多糖含量進行測定,用來比較不同產地、不同品種絞股藍中總皂苷、總多糖含量差異,此方法以人身皂苷Re為對照品,于550nm波長處對絞股藍總皂苷吸光度進行測定;以D-無水葡萄糖為對照品,于490nm波長處對絞股藍總多糖吸光度進行測定。梁曉慶[54]采用不同方法對絞股藍中的總蛋白和水溶性蛋白進行測定,這兩種測量方法均需先將絞股藍粉與正己烷料液比1∶5(質量體積比)放入水浴鍋中,室溫浸提12h,進行脫脂,同法脫脂三次后室溫下自然干燥,備用。用全自動凱氏定氮儀測定絞股藍總蛋白的含量??偟鞍缀?測定的含氮值×6.25/1000(g/g)。采用考馬斯亮藍法對絞股藍水溶性蛋白的含量進行測定。水溶性蛋白含量百分比(%)=絞股藍水溶性蛋白的含量∕絞股藍總蛋白含量×100。梁曉慶[54]用氨基酸自動分析儀測定了絞股藍中總氨基酸和水溶性蛋白氨基酸的含量,在測量總氨基酸和水溶性氨基酸過程中,對供試品的處理方法是不同的。測量總氨基酸時,供試品為絞股藍粉。經適當處理后,用氨基酸自動分析儀測定各氨基酸的含量。測量水溶性蛋白氨基酸時,供試品為脫脂后的絞股藍粉。適當處理后,用氨基酸自動分析儀測定各氨基酸的含量。因此實驗采用酸解法,所以測得樣品中17種氨基酸,未測色氨酸。陳劍平等[55]以ICP-MS/ICP-AES法聯(lián)合測定絞股藍中的19個無機元素,該實驗中ICP-AES的入射功率為1150W;輔助氣3.4475kPa;霧化器流量179.27kPa;樣品提升1.2ml∕min。ICP-MS的檢測條件入射功率1140W;冷卻氣流量13L/min;霧化器流量0.85L∕min。閻博[56]等建立以HPLC-ELSD法測定葛蘭心寧軟膠囊中絞股藍皂苷XLIX含量的方法。該方法色譜柱為Kromasil C18(250mm×4.6 mm,5μm),流動相為乙腈-水(35∶65),檢測器為蒸發(fā)光散射檢測器,流速2.8 L/min,漂移管溫度105℃,以外標兩點法對數(shù)方程計算。綜上所述,近年來對于含量測定的研究不僅集中在人參皂苷Rb1、Rb3、Rd、絞股藍皂苷A、絞股藍皂苷XLIX、XVII、七葉膽苷XVII、絞股藍皂苷A、槲皮素等藥用成分的檢測上,還對其揮發(fā)性成分,氨基酸以及總蛋白和總氨基酸等成分對絞股藍進行測量和分析。這對絞股藍作為藥物以及保健食品的研究奠定了科學的基礎。每種檢測方法檢測的組分數(shù)量有限,能用同種方法檢測出更多的組分是學者們努力的目標。
4小結
絞股藍作為五加科以外的,含有與人參皂苷相似皂苷結構的植物,在我國有著豐富的資源。作為一種藥食兩用的植物,絞股藍具有化學成分豐富、藥理活性廣、藥效良好、作用溫和、毒副作用小等特點。民間充分肯定了它的藥用價值。2015年版《中國藥典》在2010年版的基礎上再次增加了多個中藥品種,但是,絞股藍仍未被錄入。這可能是由于絞股藍化學成分還不能十分明確的同藥理作用相對應。所以,化學成分以及相對應的藥理作用的研究,仍然是學者們今后努力的方向。對于絞股藍藥用品種的鑒別、區(qū)分以及質量評價方面的研究,學者們在近年來研究較多。雖然我國已經建立了絞股藍種質資源圃和GAP絞股藍示范園,但仍未能建立起完整的藥典標準來判斷藥材的真?zhèn)蝺?yōu)劣。因此,要使絞股藍作為單種制劑的藥物,用于人類重大疾病的治療,還有待醫(yī)藥科技工作者們進一步的研究和探討。
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作者簡介:伍國怡,主管藥師,從事食品、藥品、保健品、化妝品檢驗。E-mail:zhousupeng@163.com
【中圖分類號】R284
【文獻標志碼】A
【文章編號】1007-8517(2016)12-0060-04
(收稿日期:2016.04.15)
Research Progress in Medicinal PlantGynostemmapentaphyllum
WU Guoyi
Beihai Institute For Food and Drug Control, Beihai 536000,China
Abstract:Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino (Cucurbitaceae) is a traditional chinese herbal ,contains saponins,glavonoids,terpenoids,sugar and other chemical compositions. It has extensive pharmacological activities,such as lowering blood lipid,antitumor,protecting liver, anti-aging, improving immunity.The studies on Gynostemma pentaphyllum in recent years were systemized in the paper,including chemical composition,pharmacological effects,qualitly control and so on.The results can provide scientific basis for the further studies and utilization of Gynostemma pentaphyllum.
Key words:Gynostemma pentaphyllum; Chemical compositions; Pharmacological effects; Qualitly control