五味子多糖的研究进展

何嘉凝，单提昆，吴文君，赵秀芳综述，黄晓东审校 ( 吉林医药学院药学院:.008级医学检验本科班，.008级医学检验输血本科班，3.药理教研室，吉林 吉 林 303)

五味子Schisandra chinensis(Turcz)Ball.为木兰科植物五味子的干燥成熟果实，有南北五味子之分，通常说的为“北五味子”，是著名的滋补性中药，具有多种功效，中医认为其可保护人体五脏——心、肝、脾、肾、肺。化学研究表明，五味子的化学成分主要有挥发油、木脂素、有机酸、多糖、脂肪油、氨基酸、色素、鞣质等［1］。目前研究较多的为木脂素、其次为多糖。本文就五味子多糖(the coarse poly saccharide from Schisandra chinensis，CPSC)的研究进行概述。

多糖是由20个以上的单糖由糖苷键连接形成的含醛基或酮基的多羟基聚合物及其衍生物，广泛分布于动植物及微生物的细胞壁中。多糖具有广泛的生物学功能，它不仅可以作为体内的供能物质及某些物质的基本组分，还参与细胞间的识别、机体免疫功能的识别、细胞间的物质运输、细胞间的转化、肿瘤细胞的凋亡等过程。CPSC是从五味子成熟干燥果实中提取的含有五味子总多糖、17种以上氨基酸和16种以上微量元素的混合物。由于技术的限制，目前CPSC的提取纯化效率还是很低，实验用CPSC纯度并不是很高。薛梅［2］首次从五味子中用酚-硫酸法提取出多糖并测出含量，测得CPSC中多糖的含量为11.98%，平均回收率为102.13%。

1 CPSC的提取

近年来发现CPSC有着较高且广泛的药用价值，但并不是所有多糖都有药用价值，真正有用的只有一小部分，需要有效的提取出来，目前还处于研究阶段，并未实现产业化。CPSC的提取一般采用水提醇沉法，用苯酚-硫酸或蒽-硫酸为显色剂，采用比色法对CPSC进行含量测定。水提醇沉法中影响多糖提取的因素主要有料液比、提取温度、提取时间和提取液pH值等。赵婷等［3］以多糖得率为考察指标，在单因素实验结果的基础上，进行正交实验设计，考察料液比、温度、时间对多糖得率的影响。结果表明，温度是影响粗多糖得率的重要因素，水提法最佳工艺为料液比1∶14，温度100℃，时间6 h，提取2次，此条件下CPSC的得率为11.52%，粗多糖样品中多糖含量为44.46%。范荣军等［4］考察pH值、乙醇浓度、次数、温度、料液比、时间等单因素确定碱水法和醇碱法提取CPSC的最佳工艺，并与文献报道水提取法做了比较，测定3种溶剂最佳工艺条件下的多糖得率。结果表明，醇碱法对CPSC的提取率最高，为水提法得率的1.12倍，碱水法得率的1.06倍。在热水浸提基础上采用微波、超声波进行辅助提取是对传统提取方法的一种改进，可有效提高CPSC的提取率［5］。

2 CPSC的纯化分级

采用水提醇沉法得到的多糖粗制品中，一般含有无机盐、蛋白质、低相对分子质量有机物等许多杂质，为进一步研究多糖提供较纯的物质原料，必须要对粗多糖进行纯化。纯化主要包括脱蛋白、脱色和分级沉淀等步骤。脱蛋白常采用的方法有Sevag法、三氯乙酸法、酶法以及酶法与Sevag联用法等。目前最常用的是Sevag法，但有研究证明酶法与三氯乙酸-正丁醇法结合脱蛋白效果最佳［6］。脱色可采用活性炭或DEAE-纤维素法，目前最常使用的是活性炭。多糖分级可采用乙醇分级沉淀法、电泳法、超滤法和柱层析法。常用的柱层析法有 DEAE-纤维素柱，Sephadex柱、Sepharose柱等。韩学忠［7］用乙醇为沉淀剂，采用恒温沉淀分级法对CPSC进行分离和分级，将精制CPSC样品分成5级。其方法是在多糖水溶液中不断加入乙醇，可得到在不同浓度下的沉淀物。具体操作如下:称取纯化的多糖1 g，加入100 mL蒸馏水加热溶解，在恒温20℃时加入无水乙醇17.7 mL，此时乙醇浓度为15%，有大量的紫粉色沉淀，沉化2 h，用离心法去掉母液，沉淀物为第1级分;母液继续加入乙醇可得到沉淀，该沉淀物为第2级分;再次加入乙醇，可得第3级分和第4级分;第5级分，是由母液蒸干后所得沉积物，测量不同分级多糖的含量，根据各级分的含量可将CPSC分成两部分，具有药效而相对分子质量小的可用来制作注射用药。

3 CPSC的药理作用

3.1 保肝作用

多人实验表明CPSC能显著降低四氯化碳(CCl4)所致肝损伤小鼠升高的谷丙转氨酶(ALT)，肝糖原含量显著升高，并且能缩短CCl4中毒小鼠戊巴比妥钠的睡眠时间，提示它对CCl4肝损伤有良好的保护作用。但曾靖采用腹腔注射100和200 mg/kg CPSC，连续给药5 d发现都不能促进小鼠肝糖元合成，2次/d给CPSC，对CCl4损伤小鼠的谷丙转氨酶(serum glutamate pyruvate transaminase，SGPT)亦无作用;在进行肝糖原实验时，每次同时测SGPT，也证明CPSC在各种给药方案正确时对正常小鼠SGPT均无明显影响。能显著减弱因服用阿托品而增加小鼠肝糖原合成的作用，提示CPSC可能不是五味子制剂保肝作用的主要有效成分，而有可能是通过影响胆碱能神经或影响胰岛功能，而拮抗适量阿托品增加肝糖原合成的作用［8］。研究还表明，CPSC多次灌胃给药，可明显降低CCl4中毒小鼠肝中丙二醛(MDA)含量，促进正常小鼠胆汁分泌和部分肝切除后肝的再生，亦能显著抑制小鼠肝匀浆脂质过氧化反应。表明CPSC的保肝作用与其对抗脂质过氧化，促进肝再生和利胆作用有关。

3.2 抗疲劳作用

栗爽［9］等将小鼠以CPSC灌胃多次后进行负重游泳及耐缺氧实验，结果表明CPSC能显著提高小鼠游泳时间和缺氧存活时间，且成量效关系，具有一定的抗疲劳作用。

3.3 抗氧化抗衰老作用

CPSC能明显降低老年大鼠血清MDA含量，并明显提高老年大鼠超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性，提示CPSC除了具有通过增强机体抗应激能力和免疫功能外，还具有改善体内自由基代谢紊乱从而达到抗衰老的作用［10］。CPSC 对超氧阴离子(O-·2)和羟自由基(HO·)具有一定的抗氧化能力［11］。抗氧化多糖的作用机理可分为多糖直接作用和间接作用于自由基本身，间接作用又可分为①多糖分子直接作用于抗氧化酶，提高抗氧化酶的活性和②多糖分子于产生活性氧所必需的金属离子(如Fe，Cu)发生络合反应，从而抑制活性氧的产生。苗明三的实验表明，CPSC具有好的抗衰作用，可使衰老小鼠已萎缩的胸腺及脾脏明显增大变厚，胸腺皮质细胞数及淋巴细胞数明显增加，脾小结增大，使衰老小鼠已退行性变的神经细胞恢复正常，且可使神经细胞胞体增大［12］。

3.4 增强免疫作用

CPSC主要通过对淋巴细胞、巨噬细胞、网状内皮细胞系统等的作用调节机体的免疫功能。CPSC灌胃组小鼠可明显增强网状内皮系统对印度墨汁的吞噬能力。苗明三的研究表明，CPSC还能提高腹腔巨噬细胞的吞噬百分率和吞噬指数，促进溶血素和溶血空斑形成，促进淋巴细胞转化，有增强免疫功能的作用。灌胃给 100、200、400 mg/kg CPSC，能明显对抗环磷酰胺(CP)150 mg/kg致小鼠外周血白细胞减少，呈量效关系;且CPSC在升高白细胞的同时，可对抗CP的免疫抑制作用，使小鼠的胸腺和脾脏重量增加，说明CPSC可提高机体免疫力，减轻机体损伤［13］。锌(Zn)是对免疫功能影响最明显的必需微量元素，而硒(Se)与免疫的关系日益受到学术界重视。研究表明，Se对机体的非特异性免疫、细胞免疫和体液免疫均存在重要影响，给缺Se者补Se后，机体吞噬细胞功能较前增高9.4%，Se能协同巨噬细胞激活因子，激活其抗肿瘤活性。原发性肝癌患者血清Se水平显著降低，Se的补充对实验性肝癌有辅助治疗作用［14］。于赫［15］等研究 H22荷瘤小鼠血清免疫相关微量元素Zn和Se水平的改变，及CPSC的干预作用。血清Se水平很可能是CPSC作用的靶点之一，CPSC可以通过上调荷瘤小鼠的血清Se水平来增强其抗肝癌的能力。

3.5 镇静催眠作用

CPSC 5、10、20 g/kg灌胃小鼠，连续 3 d。记录5 min内小鼠活动次数。结果表明，实验组能明显减少小鼠活动次数，有明显镇静作用。此外CPSC还能增加小鼠睡眠只数，延长睡眠时间，表明CPSC还有镇静催眠的作用［16］。根据报道五味子除了具有很强的镇静催眠作用还能够治疗环己酰亚胺诱导的健忘症，提示五味子能够参与调节中枢神经系统的兴奋性［9，17-18］。对于 CPSC 的镇静催眠作用，Yoshihiro［19］的研究结果表明，5-羟色胺(5-HT)和前列腺素D2(PGD2)作为内源性促睡眠物质，可能参与了这个调节过程。对于环己酰亚胺诱导的健忘症，CPSC的治疗作用可以为5-HT2受体拮抗剂所增强，为5-HT1A受体激动剂、1-氨基丁酸(A)受体拮抗剂和胆碱能受体拮抗剂所减弱［20］。

3.6 镇痛作用

实验表明，不同剂量CPSC灌胃给药，对小鼠腹腔注射酒石酸锑钾扭体反应(内脏痛)具有显著的抑制作用，且成剂量依赖性;50、100 mg/kg CPSC可显著降低大鼠后足底掌侧皮下(躯体皮下痛)注射甲醛的第一时相和第二时相的伤害性反应表达，说明CPSC对两种不同性质的病理性痛都有镇痛作用，其镇痛作用可能是由于其对内源性神经递质及其受体的调节作用产生的［21］。

3.7 降血脂的作用

王会堂［22］用高脂血症模型的大鼠研究CPSC提取物对大鼠高脂血症的影响，并测定血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)，结果表明大鼠高脂血症模型0.6、0.12g/kg给药组的 TC、TG和LDL-C水平明显下降接近阳性对照组，HDL-C显著升高。证明CPSC提取物具有较强的降血脂作用。

3.8 抗突变作用

微核是染色体畸变的一种表现形式，是细胞经辐射或化学药物的作用而产生，为有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片段，在间期细胞的胞质中形成一个或多个圆形或杏仁状结构，这些染色体片段在分裂末期不能进入主核，当子细胞进入下一次分裂间期时，它们便浓缩成主核之外的小核，即形成了微核。因此微核常作为化学物质是否有致突变性的一项观察指标。陈文静［23］等研究了CPSC对CP致小鼠微核率、染色体畸变率改变的影响，探讨了其对突变的拮抗作用。实验结果为CPSC高(40 mg/kg)、中(20 mg/kg)、低(10 mg/kg)剂量组对CP诱导的微核率都有抑制作用;对小鼠骨髓染色体畸变有抑制作用。其机理可能是CPSC通过提高机体的免疫功能，帮助机体快速修复诱变剂引起的遗传损伤。

3.9 抗肿瘤的作用

黄玲［24］等研究CPSC的抑瘤率以及对免疫器官的影响，结果表明CPSC能抑制S180荷瘤的增长，且呈剂量关系，合并CP后抑瘤率达74.5%，比单纯用CP的69.5%有所提高。从病理切片看，400 mg/kg CPSC具有轻度抑瘤形态学表现，能促进细胞凋亡，瘤内及瘤周反应明显，而瘤细胞坏死则与对照组相当，推测CPSC的抑瘤作用可能不是直接杀死瘤细胞，而与细胞凋亡及活化免疫细胞有关。于赫［25］等以H22荷瘤小鼠明确了CPSC对H22肝癌移植瘤的抑制作用，实验结果为CPSC高、中剂量组对小鼠H22肝癌移植瘤有抑制作用，CPSC高剂量可在器官水平上增强H22荷瘤小鼠的免疫力，从而起到间接抗肿瘤的作用。研究表明某些化学药物，尤其是抗肿瘤药物具有诱变性，诱变性与致癌性之间具有很好的相关性。因此，不仅限制了抗肿瘤化学药物作用的充分发挥，也给病人带来了难以承受的功能与器质性损伤，并有诱发二次肿瘤的潜在威胁。故筛选具有抗肿瘤作用而又无诱变性，并且具有抗诱变作用的多糖具有重要意义。研究［26］结果显示，CPSC可降低由诱变剂诱变的蚕豆根尖细胞的微核率，可以认为CPSC既有抗肿瘤作用，而又没有其他致诱变的副作用。

CPSC有诸多药理特点，但目前分离提纯的效率还是很低，且基本没有涉及CPSC的结构和构效的关系研究，大部分实验还是在粗糖的基础上的，因此研究开发高效提取分离与纯化技术，以及研究多糖与构效的关系与机制为CPSC的研究方向。

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