王翠竹 陈金鸾 李平亚*
(吉林大学药学院,吉林 长春 130021)
轮叶沙参化学成分及生物活性的研究进展
王翠竹 陈金鸾 李平亚*
(吉林大学药学院,吉林 长春 130021)
轮叶沙参的化学成分主要是挥发油、谷甾醇类及其衍生物、香豆素类、多糖及糖苷类、生物碱、氨基酸及微量元素等。具有抗辐射、抗衰老、抗肥胖、保护肝细胞、改善学习记忆等功能。对轮叶沙参的化学成分及其生物活性进行了综述,为进一步开发利用我国传统的中药材轮叶沙参药用资源提供参考。
轮叶沙参;化学成分;生物活性;南沙参多糖
轮叶沙参[Adenophora tetraphylla(Thunb.)Fisch.],属于桔梗科沙参属多年生草本植物,又称为南沙参或四叶沙参,A.triphylla和A.tetraphylla这两个名称是同物异名,按习惯采用A.tetraphylla[1]。轮叶沙参分布广泛,产地包括中国的东北、内蒙古东部、河北、山东、山西、华东各省、广西、广东、四川、云南、贵州,而且在日本、朝鲜、苏联东西伯利亚和远东地区的南部、越南北部也有。轮叶沙参根入药,2010版中国药典规定南沙参为桔梗科植物轮叶沙参 Adenophora tetraphylla(Thunb) Fisch.或沙参Adenophora stricta Miq.的干燥根[2]。目前对轮叶沙参的研究较少,本文就其化学成分及生物活性的研究报道进行综述,为轮叶沙参的进一步开发和利用提供理论依据。
轮叶沙参的化学成分类型主要包括挥发油成分、谷甾醇类及其衍生物、香豆素、多糖及糖苷类、生物碱、氨基酸及微量元素等。
1.1 挥发油成分:王淑萍等[3]用采用GC/MS从轮叶沙参干燥根挥发油中分离鉴定出9类67种化合物,包括烃类、醇类、酮类、酯类、酸类、呋喃类、醛类和醚类等。卢金清等[4]采用HS-SPME-GC-MS对不同产地的轮叶沙参干燥根中挥发性成分进行研究,发现不同产地轮叶沙参的挥发性成分不同。
1.2 糖苷类成分:梁莉等[5]采用水提醇沉法从轮叶沙参干燥根中分离提取得到南沙参多糖。况海学等[8]从A.tetraphylla中分出三个糖苷类成分,命名为ShashenosidesⅠ、Ⅱ、Ⅲ的三个酚式,它们的糖苷配基均为3-methoxy-5-(2-propenyl)-1.2-benzendiol型,Ⅰ鉴定为2,3-di-O-β-glucopyranoside,Ⅱ鉴定为3-O-α- arabinopyranosyl-(1→ 6)-β-glucopyranoside,Ⅲ鉴定为2-O-β-glucopyranoside。王淑琴等[6]从轮叶沙参的根分别得到三种结晶,其中一种结晶为3-甲氧基-苯四酸-4- B- D -葡萄糖甙,为从该植物中首次获得的化合物。Atsushi Kato等[7]从轮叶沙参的根部分离出了1,4-dideoxy-1,4-imino-D- lyxitol(DIL)glucoside,在C-1的α位具有1,2,11-trihydroxyundec-4-ene侧链。
1.3 生物碱:Naoki Asano等[8]从轮叶沙参中得到了2个生物碱,即2R,5R-bis(hydroxymethyl) -3R,4R-dihydroxypyrrolidine的6-C-丁基衍生物以及α-1-C-ethyl-fagomine,同时还得到3个已知的生物碱,即1,4-dideoxy-1,4-imino-D-arabinitol,1-deoxynojirimycin和1-deoxymann ojirimycin。Atsushi Kato等[7]从轮叶沙参的根提取物中分离出了2个吡咯烷,6个哌啶及2个哌啶苷。4种亚氨基糖其结构经光谱方法鉴定为2,5-dideoxy-2,5-imino-D-altritol,β-1-C-bute-nyl-1-deo xygalactonojirimycin,2,3-dideoxy-b-1-C-ethyl-1-deoxygalacto nojirimycin,6-O-β-D- glucopyranosyl-2,3-dideoxy-b-1-C-ethyl-1-deoxygalactonojirimycin。
1.4 其他:黄勇其等[9]采用氨基酸自动分析仪测定贵州5种南沙参中氨基酸的含量差异,发现轮叶沙参中含有18种氨基酸,其中6种必需氨基酸,2种半必需氨基酸,且含量均较高。王淑琴等[6]从轮叶沙参根中分离出3种结晶,其中2种为有机酸类,鉴定为苯甲酸和香草酸。Shun Yao等[10]采用高速逆流色谱法从轮叶沙参中分离出了9种化合物,包括α-菠甾醇,β-谷甾醇,nonacosan-10-ol,24-methylene cycloartanol,羽扇烯酮,3-O-棕榈酰-β-谷甾醇,3-O-β-d-葡萄糖基-β-谷甾醇,二十烷酸等。
轮叶沙参的提取物具有辐射防护、抗衰老、肝细胞损伤的保护作用、改善学习记忆、抗肥胖等多种生物活性。桔梗科沙参属植物杏叶沙参和轮叶沙参的根称为南沙参,从中可以提取南沙参多糖(RAPS)。
2.1 抗辐射作用:唐富天等[11]用不同剂量的RAPS给大鼠灌注,采用不同强度的60Coγ的射线一次性全身照射,发现RAPS可以增强全血中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和红细胞中超氧化物歧化酶(SOD)含量,降低辐射大鼠血清丙二醛(MDA)含量,提高大鼠50 d存活率,证明RAPS具有显著的辐射防护作用。刘青等[12]发现RAPS能降低受60Coγ射线照射后的昆明小鼠的染色体畸变率、精子畸变率以及外周血淋巴细胞微核数,可见RAPS对受60Coγ射线照射小鼠的遗传损伤具有一定的拮抗作用。
2.2 抗衰老作用:孙亚捷等[13]发现RAPS能提高老龄小鼠红细胞中超氧化物歧化酶的活性,提高全血中谷胱甘肽过氧化物酶的活性,抑制血清中MDA的生成,直接清除体外氧自由基,具有抗衰老效应。李春红等[14]经研究发现RAPS能够提高果蝇的性活动能力,增加其交配频率,延长果蝇的寿命;能够降低老龄小鼠肝、脑脂褐素含量及B型单胺氧化酶的活性,抑制血清中MDA的生成,提高老龄小鼠红细胞中SOD及全血中GSH-Px的活性,增加血清中睾酮的含量。并推测其抗衰老作用与清除氧自由基有关。
2.3 保护肝细胞:梁莉等[15]通过原位灌注酶消化法分离大鼠肝细胞,加入RAPS并造成CCl4损伤,结果表明RAPS能够降低丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸氨基转移酶的活性和MDA含量,增加SOD和GSHPX的活性,能明显提高肝细胞存活率,推测其机制可能与其抗氧化作用有关。
2.4 改善学习记忆:张春梅等[16]利用东莨菪碱、亚硝酸钠、乙醇等化学药品对昆明小鼠的学习记忆能力造成损害,对小鼠灌注RAPS,采用小鼠跳台法测定其学习记忆能力。结果表明RAPS对三种化学药品引起的小鼠记忆获得、巩固及再现障碍均有显著的改善作用,其作用机制与影响鼠脑中自由基有关。
2.5 抗肥胖:Hyun-Jin Choi等[17]发现轮叶沙参的根乙酸乙酯提取物对HepG2细胞和高脂饮食诱导的肥胖小鼠起到抗肥胖作用,能降低血浆和肥胖小鼠的肝脏胆固醇水平。Atsushi Kato等[7]从轮叶沙参的根提取物中分离出了4种亚氨基糖,可以作为治疗糖尿病、肥胖、病毒感染及某些遗传性疾病等的潜在治疗剂。Seong-Eun等[18]研究发现轮叶沙参根的乙醇提取物具有抗肥胖效果,能增加adiponectin,AMPK和PPAR-α的含量,减少TNF-α,GPDH和PPAR-γ的含量。
2.6 抗肿瘤:李泱等[19]选用Lewis肺癌瘤株感染昆明种小鼠以制备肺癌模型,给肺癌小鼠灌服RAPS,发现RAPS能够有效改善小鼠因肺癌病变而引起的SOD含量减少、GSH-px活性降低等变化,同时能降低脂质过氧化产物MDA的含量,对超氧阴离子自由基(O2-)及羟氧自由基(-OH)具有清除作用,并推测RAPS的抗肺癌机制与清除氧自由基、保护内源性自由清除物有关。
轮叶沙参在我国分布广泛,化学成分复杂,其药理作用也比较多,但是我国目前单独针对轮叶沙参的研究较少。轮叶沙参提取物中起作用的主要为多糖成分,但是具体的作用机制尚未清楚,应该进一步研究确证。近几年又发现轮叶沙参中有效成分具有抗肥胖的作用,应进一步加强研究,并探讨其他方面的生物活性,提高轮叶沙参的综合利用[20-21]。综上所述,很有必要对轮叶沙参进行系统的化学和生物学研究,为合理利用药材资源、提高药材质量提供理论依据。
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R282.7
A
1671-8194(2014)28-0081-02
*通讯作者:E-mail: lipy@jlu.edu.cn