多花黄精的化学成分及药理研究进展

范佐旺，柯晓燕，陈靓雯，孟永海

(1.三明医学科技职业学院，福建 三明 356000；2.黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040)

作为我国的传统保健中药之一，黄精始载于晋代《名医别录》，载其“其味甘，平，无毒。主补中益气，除分湿，安五脏。久服轻身、延年、不饥。”具有补肾益精、滋阴润燥的功效[1]。自晋朝黄精就被作为补益之品，被视为“长生不老和延年益寿药”，在我国广泛被使用[2]。近年来，国内外学者对黄精的研究较多，其中化学方面发现了多糖、皂苷、生物碱等成分，多糖含量最高，为主要成分；药理方面发现具有抗疲劳、抗衰老、调节免疫力、抗肿瘤、抗菌等活性[3-4]。多花黄精(PolygonatumcyrtonemaHua)为百合科黄精属(PolygonatumMill.)多年生草本植物，药用部位为干燥块茎，在产地常因块茎形状被称为“姜形黄精”，主要分布于福建、江西、安徽等地，是2015年版《中国药典》(以下简称药典)中收载的3种黄精来源之一[5]。查阅文献，发现黄精研究主要集中于黄精和滇黄精，对多花黄精的研究较少。为了促进多花黄精的了解和开发利用，笔者将对多花黄精的化学成分及其药理活性的研究进展进行综述。

1 化学成分

1.1 多糖

多糖作为黄精中最主要的成分，是药典评价黄精质量的重要指标，因生长环境和品种差异，黄精多糖的含量存在较大的差异，一般含量范围为4.5%～21.3%[6-7]；2015年版《中国药典》中规定的黄精多糖含量为不得少于7.0%[5]。王聪[8]对多花黄精的干燥根茎进行分离纯化研究，得到3种黄精多糖，分别为PCPs-1、PCPs-2、PCPs-3，其中PCPs-1、PCPs-2主要含葡萄糖和半乳糖，PCPs-3由半乳糖组成，分子量分别为5 640、4 760、4 380。王坤[9]从多花黄精中分离得到5个多糖，分析结构表明5个多糖均由一定量的阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和半乳糖醛酸，以及少量的木糖和葡萄糖醛酸组成，分子量分别为2 090、38 600、42 600、34 300和24 100。李玲[10-11]采用热缓冲液、螯合剂、稀碱溶液和浓碱溶液等方法连续制备了4种多花黄精多糖，分别为HBSS、CHSS、DASS、CASS，化学结构解析表明4种多糖均含鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖，半乳糖醛酸含量分别为7.02%、17.73%、28.34%和8.68%，相应分子量为12 718、9 112、7 658和607。这些成分的差异表明多糖的化学组成和多花黄精的产地存在一定的关系。另外，有学者研究表明多花黄精的多糖含量与产区、种植年限、养殖方式、炮制方法均存在较大的关联。焦劼等[12]从全国33个黄精产地收集了黄精、多花黄精和滇黄精，将这些不同来源的黄精进行主成分分析，结果发现广东韶关市产的多花黄精中多糖含量最高，为14.09%；江西信丰县产的多花黄精含有的多糖最低，仅为2.23%。叶钱等[13]对17个不同种源的多花黄精根茎进行总多糖和总皂苷质量分数检测，发现不同种源的多花黄精化学质量存在较大的差异，其中浙江金华磐安种源的多糖质量分数最高。王旭军等[14]以湖南省18个不同种源的多花黄精为研究材料，发现不同种源的黄精多糖差异较大，其中最高的达到17.68%，最低的仅为9.56%。潘德芳等[15]对九华山产不同年份黄精中多糖含量进行测定，发现黄精多糖在种植10年内均随着种植年限的增加呈升高趋势，其中，1年生含量最低，为13.02%，至9年生达到最高，为18.44%，随后开始下降。陈菁瑛[16]对福建产野生多花黄精多糖积累情况进行研究，发现多糖含量在2～4年龄节间积累快，至第4年达到最高，5年龄后下降明显。不过，陈怡等[17]最近研究的结果正好相反，发现多糖以1年龄节最高，为14.65%，1～3年龄节的多糖含量符合药典标准，4年和5年龄节的多糖含量低于药典标准。同时，吴其国等[18]收集安徽所属5地区3年生栽培和野生的多花黄精进行研究，结果表明安徽不同产地野生多花黄精的多糖含量明显高于栽培品。此外，有学者研究表明，多花黄精随着炮制次数增加，多糖含量不断下降；采用不同炮制方法，也对多糖含量影响较大[19-21]。

1.2 皂苷

作为黄精中的重要活性成分之一，根据对多花黄精的总皂苷研究，发现多花黄精含有大量皂苷类成分。范书珍等[22]以75%乙醇为溶剂，分别用4种不同的提取法提取多花黄精中的总皂苷，发现每100 g干粉约含702 mg总皂苷。毕研文等[23]采用HPLC法测定盐酸水解后的多花黄精薯蓣皂苷元含量，含量为0.18 mg/g，且不同产地间薯蓣皂苷元含量差异显著。目前，学者对黄精属植物的皂苷研究包括甾体皂苷和三萜皂苷[3-4]，关于多花黄精单体皂苷的主要为甾体皂苷，共分离得到6个，未找到文献报道从多花黄精中分离得到三萜皂苷，具体甾体皂苷见表1和图1。

表1 多花黄精中甾体皂苷化合物

图1 多花黄精中甾体皂苷化合物

1.3 黄酮

作为多花黄精中另一重要化学成分，到目前为止，共从该植物中分离得到18个黄酮化合物，黄酮类成分见表2和图2。

表2 多花黄精中黄酮化合物

1.4 生物碱类

生物碱类在多花黄精中含量较低，目前共分离得到6个，具体如下表3和图3。

1.5 其他成分

除以上化合物外，多花黄精中还包括氨基酸、挥发油、木脂素等成分。王曙东等[31]从多花黄精的根茎和须根中检测到天门冬氨酸、高丝氨酸和二氨基丁酸等16种氨基酸，检测到Zn、Sr、Ba等14微量元素及K、Mg、Ga等4种常量元素。余红等[32]使用GC-MS技术分析多花黄精块茎挥发油的化学成分，鉴定了16个化合物，包括醇类、烯烃和酸类。王进等[33]采用2种方法分析炮制前后多花黄精的挥发性成分，水蒸气蒸馏-气质联用法鉴定出51种挥发性化合物，包括酸类(26.32%)、烯烃(25.83%)、醛类(5.83%)和醇类(1.09%)；吹扫捕集-热脱附气质联用法鉴定出11种挥发性成分，包括芳香烃(28.69%)、烯烃(23.25%)、醛类(10.09%)和烷烃(8.99%)；炮制前后挥发性成分含量和组成上均明显降低，为探讨黄精炮制的减毒机制提供了依据。此外，多花黄精还包括木脂素、甾醇及其他小分子化合物，具体见表4。

图2 多花黄精中黄酮化合物

表3 多花黄精中生物碱化合物

图3 多花黄精中生物碱化合物

表4 多花黄精中其他化合物

2 药理活性

2.1 抗疲劳、抗衰老和提高免疫力

一直以来，黄精被视为“长生不老和延年益寿药”，临床和民间常将黄精用于抗疲劳和抗衰老。现代药理中有不少学者针对多花黄精的抗疲劳、抗衰老和提高免疫力作用展开研究。张庭廷等[34]将黄精多糖添加到小鼠饲料中连续喂养7 d，发现不同剂量的黄精多糖均可提高小鼠全血中SOD和GSH-Px的活性，显著降低小鼠心、肝、脑等组织中的LF和MDA含量，表明黄精多糖均有延缓衰老的作用；检测黄精多糖对小鼠腹腔中巨噬细胞吞噬功能、溶血素生成和Cy引起的迟发型超敏反应的影响，发现不同剂量的多糖对这些指标均有一定的提升，表明黄精多糖具有增强小鼠体液免疫和细胞免疫的功能。姜晓昆等[35]研究多花黄精多糖对小鼠免疫功能的影响，发现多糖除增加腹腔巨噬细胞吞噬百分率、吞噬指数和溶血素生成外，还可以提高相应的脏器指数，表明多花黄精多糖具有提高免疫力作用。Li L[10,36]将分离得到的4种多花黄精多糖进行生物活性研究，发现HBSS与DASS可以促进细胞分泌INF-γ，提高细胞免疫力。Zhao P等[37]分别从滇黄精和多花黄精中分离得到多糖POP-1和PCP-1，发现两个多糖均有调节免疫的功能，且PCP-1在抑制IL-6的产生方面的活性稍微强于POP-1。多花黄精中除多糖具有抗疲劳、抗衰老和提高免疫力作用外，有学者研究发现总皂苷也有提高免疫力的功效。徐维平等[38]采用慢性应激抑郁模型大鼠研究黄精总皂苷对大鼠免疫功能的影响，结果显示总皂苷对模型大鼠的体质量增长率影响明显，对模型大鼠的胸腺、脾脏指数和血清中的IgA、IgG、IgM和IL-2含量均有显著提升，证明了黄精总皂苷对慢性应激抑郁模型大鼠免疫功能的增强作用。多花黄精中化学成分对抗疲劳、抗衰老和提高免疫力具有重要影响，不同的炮制方法也影响多花黄精发挥作用。陈靓雯等[39]研究不同炮制方法对多花黄精抗疲劳作用，发现通过古法炮制可以增强抗疲劳作用。

2.2 降血糖

江贤敏[40]以多花黄精粗提取物为研究对象，以体外刺激肠道内分泌L细胞NCI-H716细胞肠促胰素(GLP-1)分泌能力作为活性评价指标，表明具有刺激GLP-1分泌的为粗多糖，由此可见多花黄精粗多糖可以降血糖。杨光[41]将多花黄精多糖对GLP-1分泌与表达的调节机制进一步研究，发现多糖通过与NCI-H716细胞表面的甜味受体结合，激活下游信号通路，从而诱导GLP-1的分泌。王秋丽等[42]采用链脲佐菌素诱导雌性C57BL/6c小鼠Ⅰ型糖尿病模型研究多花黄精多糖对Ⅰ型糖尿病小鼠的血糖、存活率及肝保护等影响，发现多糖可显著降低模型小鼠死亡率和肝脏中IL-6，IL-1β mRNA的水平，显著升高IRS-1 mRNA的水平，高剂量组可以一定程度降低血糖。

2.3 抗肿瘤

叶红翠等[43]采用四甲基偶氮唑盐比色法考察多花黄精粗多糖对S180肿瘤细胞和人乳腺癌细胞株体外增殖的抑制作用，结果显示粗多糖可有效抑制2种肿瘤细胞的生长；以小鼠S180肉瘤模型研究多花黄精粗多糖在体内的抗肿瘤作用，表明多糖通过提升小鼠的免疫功能达到抗肿瘤的目的。余红等[32]研究多花黄精挥发性成分对人肺癌细胞NCI-H460体外增殖的影响，表明挥发油对人肺癌细胞抑制作用明显，尤其是较高浓度(100 μg/mL)时，抑制率可达98.08%。Liu B等[44]研究发现多花黄精凝集素可以诱导黑素瘤细胞A375自噬和凋亡。李玲[10,45]对4种多花黄精多糖进行宫颈癌Hela细胞抑制作用研究，发现多糖具有抑制增殖、诱导凋亡的作用，最大增殖抑制率为74.4%。

2.4 抗菌、抗炎和抗病毒

余红等[32]探讨多花黄精挥发油的抑菌能力，浓度为10 mg/mL时，对金黄色葡萄球菌、红酵母和大肠杆菌均有明显的抑制作用。李玲[10]将4种多花黄精多糖进行抗菌研究，结果显示4种多糖均有一定的抑菌作用，且对革兰氏阳性菌大于革兰氏阴性菌，对各类菌株的抑制作用依次为枯草芽孢杆菌>金葡萄球菌>大肠杆菌>沙门氏菌；同时，4种多糖的抑菌能力存在差异。4种多糖抗炎作用研究表明，4种多糖均能抑制小鼠脾淋巴细胞体外分泌TNF-α，其中CASS的效果最佳，HBSS与CHSS的效果较弱。Liu F等[46]将分离得到的5种多花黄精多糖进行抗疱疹病毒活性研究，发现5多糖均对疱疹病毒有一定的抑制作用。An J等[47]从多花黄精根茎中分离得到一种含甘露糖和唾液酸结合的新型凝集素，使用MT-4和CEM细胞对其进行抗HIV活性筛选，发现凝集素对HIV有良好的抑制作用。Ding J等[48-49]进行了类似的研究，进一步证实多花黄精凝集素对HIV有抑制作用。

2.5 其他药理活性

除以上药理作用外，还有学者发现黄精具有抗凝血、抗抑郁和改善大脑功能等作用。李玲[10]对多花黄精多糖进行抗凝血研究，发现多糖可以延长活化凝血活酶时间，但对凝血酶原时间没有影响，表明其可通过内源性凝血途径和共同凝血途径完成抗凝血作用，不能通过外源性凝血途径抗凝血。耿甄彦等[50]研究黄精皂苷对抑郁小鼠行为学及脑内单胺类神经递质的影响，发现皂苷能纠正抑郁模型小鼠的自主活动和学习记忆能力，并提高脑内NE，DA，5-HT的含量。黄莺等[51]以氟西汀为对照组研究了多花黄精皂苷的抗抑郁作用，表明皂苷可以有效抗抑郁。成威等[52]观察多花黄精多糖对痴呆小鼠海马CA1区线粒体超微结构的影响，发现经过多糖干预后，海马CA1区线粒体体密度增加，线粒体变性程度减轻，表明多糖能保护痴呆小鼠海马CA1区线粒体结构。

3 小结

黄精作为我国传统中药之一，具有悠久的药用历史和确切的临床疗效，后续开发具有广阔前景，尤其在保健品方面。2015年版《中国药典》收载了3种黄精，分别为黄精、多花黄精和滇黄精的干燥根茎。查阅文献，与黄精和滇黄精相比，多花黄精的研究较少。以黄精多糖为质量评价指标，多花黄精的质量并不劣于前面两者，对多花黄精的研究显然有待加强。当前已有的研究也存在较多不足。首先，化学成分方面主要集中于多糖和甾体皂苷类化合物，对其他研究较少，其他黄精属中均有分离得到三萜皂苷，但多花黄精没有找到相应的研究文献，这值得进一步研究。同时，药典规定的黄精炮制方法为“置沸水中略烫或蒸至透心，干燥”，但是查阅所有文献，未找到有按此要求处理后进行的化学成分研究，这也有待进一步展开。其次，当前药理活性方面均集中于总提物和某一提取部位，未见针对单一化合物展开的研究报道，这不利于作用机理的阐明。最后，根据对多花黄精炮制的研究，蒸晒次数越多，黄精多糖含量越少，这与传统用药中推崇的“九蒸九制”以及药典中以多糖含量为质量评价指标存在较大的偏差，黄精多糖是否真的为黄精的药用有效成分，这也值得进一步探讨。