多花黃精的化學(xué)成分及藥理研究進(jìn)展

范佐旺，柯曉燕，陳靚雯，孟永海

(1.三明醫(yī)學(xué)科技職業(yè)學(xué)院，福建 三明 356000；2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

作為我國的傳統(tǒng)保健中藥之一，黃精始載于晉代《名醫(yī)別錄》，載其“其味甘，平，無毒。主補(bǔ)中益氣，除分濕，安五臟。久服輕身、延年、不饑?！本哂醒a(bǔ)腎益精、滋陰潤燥的功效[1]。自晉朝黃精就被作為補(bǔ)益之品，被視為“長生不老和延年益壽藥”，在我國廣泛被使用[2]。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對黃精的研究較多，其中化學(xué)方面發(fā)現(xiàn)了多糖、皂苷、生物堿等成分，多糖含量最高，為主要成分；藥理方面發(fā)現(xiàn)具有抗疲勞、抗衰老、調(diào)節(jié)免疫力、抗腫瘤、抗菌等活性[3-4]。多花黃精(PolygonatumcyrtonemaHua)為百合科黃精屬(PolygonatumMill.)多年生草本植物，藥用部位為干燥塊莖，在產(chǎn)地常因塊莖形狀被稱為“姜形黃精”，主要分布于福建、江西、安徽等地，是2015年版《中國藥典》(以下簡稱藥典)中收載的3種黃精來源之一[5]。查閱文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)黃精研究主要集中于黃精和滇黃精，對多花黃精的研究較少。為了促進(jìn)多花黃精的了解和開發(fā)利用，筆者將對多花黃精的化學(xué)成分及其藥理活性的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 化學(xué)成分

1.1 多糖

多糖作為黃精中最主要的成分，是藥典評價(jià)黃精質(zhì)量的重要指標(biāo)，因生長環(huán)境和品種差異，黃精多糖的含量存在較大的差異，一般含量范圍為4.5%～21.3%[6-7]；2015年版《中國藥典》中規(guī)定的黃精多糖含量為不得少于7.0%[5]。王聰[8]對多花黃精的干燥根莖進(jìn)行分離純化研究，得到3種黃精多糖，分別為PCPs-1、PCPs-2、PCPs-3，其中PCPs-1、PCPs-2主要含葡萄糖和半乳糖，PCPs-3由半乳糖組成，分子量分別為5 640、4 760、4 380。王坤[9]從多花黃精中分離得到5個多糖，分析結(jié)構(gòu)表明5個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組成，分子量分別為2 090、38 600、42 600、34 300和24 100。李玲[10-11]采用熱緩沖液、螯合劑、稀堿溶液和濃堿溶液等方法連續(xù)制備了4種多花黃精多糖，分別為HBSS、CHSS、DASS、CASS，化學(xué)結(jié)構(gòu)解析表明4種多糖均含鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖，半乳糖醛酸含量分別為7.02%、17.73%、28.34%和8.68%，相應(yīng)分子量為12 718、9 112、7 658和607。這些成分的差異表明多糖的化學(xué)組成和多花黃精的產(chǎn)地存在一定的關(guān)系。另外，有學(xué)者研究表明多花黃精的多糖含量與產(chǎn)區(qū)、種植年限、養(yǎng)殖方式、炮制方法均存在較大的關(guān)聯(lián)。焦劼等[12]從全國33個黃精產(chǎn)地收集了黃精、多花黃精和滇黃精，將這些不同來源的黃精進(jìn)行主成分分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)廣東韶關(guān)市產(chǎn)的多花黃精中多糖含量最高，為14.09%；江西信豐縣產(chǎn)的多花黃精含有的多糖最低，僅為2.23%。葉錢等[13]對17個不同種源的多花黃精根莖進(jìn)行總多糖和總皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)檢測，發(fā)現(xiàn)不同種源的多花黃精化學(xué)質(zhì)量存在較大的差異，其中浙江金華磐安種源的多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。王旭軍等[14]以湖南省18個不同種源的多花黃精為研究材料，發(fā)現(xiàn)不同種源的黃精多糖差異較大，其中最高的達(dá)到17.68%，最低的僅為9.56%。潘德芳等[15]對九華山產(chǎn)不同年份黃精中多糖含量進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)黃精多糖在種植10年內(nèi)均隨著種植年限的增加呈升高趨勢，其中，1年生含量最低，為13.02%，至9年生達(dá)到最高，為18.44%，隨后開始下降。陳菁瑛[16]對福建產(chǎn)野生多花黃精多糖積累情況進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)多糖含量在2～4年齡節(jié)間積累快，至第4年達(dá)到最高，5年齡后下降明顯。不過，陳怡等[17]最近研究的結(jié)果正好相反，發(fā)現(xiàn)多糖以1年齡節(jié)最高，為14.65%，1～3年齡節(jié)的多糖含量符合藥典標(biāo)準(zhǔn)，4年和5年齡節(jié)的多糖含量低于藥典標(biāo)準(zhǔn)。同時，吳其國等[18]收集安徽所屬5地區(qū)3年生栽培和野生的多花黃精進(jìn)行研究，結(jié)果表明安徽不同產(chǎn)地野生多花黃精的多糖含量明顯高于栽培品。此外，有學(xué)者研究表明，多花黃精隨著炮制次數(shù)增加，多糖含量不斷下降；采用不同炮制方法，也對多糖含量影響較大[19-21]。

1.2 皂苷

作為黃精中的重要活性成分之一，根據(jù)對多花黃精的總皂苷研究，發(fā)現(xiàn)多花黃精含有大量皂苷類成分。范書珍等[22]以75%乙醇為溶劑，分別用4種不同的提取法提取多花黃精中的總皂苷，發(fā)現(xiàn)每100 g干粉約含702 mg總皂苷。畢研文等[23]采用HPLC法測定鹽酸水解后的多花黃精薯蕷皂苷元含量，含量為0.18 mg/g，且不同產(chǎn)地間薯蕷皂苷元含量差異顯著。目前，學(xué)者對黃精屬植物的皂苷研究包括甾體皂苷和三萜皂苷[3-4]，關(guān)于多花黃精單體皂苷的主要為甾體皂苷，共分離得到6個，未找到文獻(xiàn)報(bào)道從多花黃精中分離得到三萜皂苷，具體甾體皂苷見表1和圖1。

表1 多花黃精中甾體皂苷化合物

圖1 多花黃精中甾體皂苷化合物

1.3 黃酮

作為多花黃精中另一重要化學(xué)成分，到目前為止，共從該植物中分離得到18個黃酮化合物，黃酮類成分見表2和圖2。

表2 多花黃精中黃酮化合物

1.4 生物堿類

生物堿類在多花黃精中含量較低，目前共分離得到6個，具體如下表3和圖3。

1.5 其他成分

除以上化合物外，多花黃精中還包括氨基酸、揮發(fā)油、木脂素等成分。王曙東等[31]從多花黃精的根莖和須根中檢測到天門冬氨酸、高絲氨酸和二氨基丁酸等16種氨基酸，檢測到Zn、Sr、Ba等14微量元素及K、Mg、Ga等4種常量元素。余紅等[32]使用GC-MS技術(shù)分析多花黃精塊莖揮發(fā)油的化學(xué)成分，鑒定了16個化合物，包括醇類、烯烴和酸類。王進(jìn)等[33]采用2種方法分析炮制前后多花黃精的揮發(fā)性成分，水蒸氣蒸餾-氣質(zhì)聯(lián)用法鑒定出51種揮發(fā)性化合物，包括酸類(26.32%)、烯烴(25.83%)、醛類(5.83%)和醇類(1.09%)；吹掃捕集-熱脫附氣質(zhì)聯(lián)用法鑒定出11種揮發(fā)性成分，包括芳香烴(28.69%)、烯烴(23.25%)、醛類(10.09%)和烷烴(8.99%)；炮制前后揮發(fā)性成分含量和組成上均明顯降低，為探討黃精炮制的減毒機(jī)制提供了依據(jù)。此外，多花黃精還包括木脂素、甾醇及其他小分子化合物，具體見表4。

圖2 多花黃精中黃酮化合物

表3 多花黃精中生物堿化合物

圖3 多花黃精中生物堿化合物

表4 多花黃精中其他化合物

2 藥理活性

2.1 抗疲勞、抗衰老和提高免疫力

一直以來，黃精被視為“長生不老和延年益壽藥”，臨床和民間常將黃精用于抗疲勞和抗衰老?，F(xiàn)代藥理中有不少學(xué)者針對多花黃精的抗疲勞、抗衰老和提高免疫力作用展開研究。張庭廷等[34]將黃精多糖添加到小鼠飼料中連續(xù)喂養(yǎng)7 d，發(fā)現(xiàn)不同劑量的黃精多糖均可提高小鼠全血中SOD和GSH-Px的活性，顯著降低小鼠心、肝、腦等組織中的LF和MDA含量，表明黃精多糖均有延緩衰老的作用；檢測黃精多糖對小鼠腹腔中巨噬細(xì)胞吞噬功能、溶血素生成和Cy引起的遲發(fā)型超敏反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)不同劑量的多糖對這些指標(biāo)均有一定的提升，表明黃精多糖具有增強(qiáng)小鼠體液免疫和細(xì)胞免疫的功能。姜曉昆等[35]研究多花黃精多糖對小鼠免疫功能的影響，發(fā)現(xiàn)多糖除增加腹腔巨噬細(xì)胞吞噬百分率、吞噬指數(shù)和溶血素生成外，還可以提高相應(yīng)的臟器指數(shù)，表明多花黃精多糖具有提高免疫力作用。Li L[10,36]將分離得到的4種多花黃精多糖進(jìn)行生物活性研究，發(fā)現(xiàn)HBSS與DASS可以促進(jìn)細(xì)胞分泌INF-γ，提高細(xì)胞免疫力。Zhao P等[37]分別從滇黃精和多花黃精中分離得到多糖POP-1和PCP-1，發(fā)現(xiàn)兩個多糖均有調(diào)節(jié)免疫的功能，且PCP-1在抑制IL-6的產(chǎn)生方面的活性稍微強(qiáng)于POP-1。多花黃精中除多糖具有抗疲勞、抗衰老和提高免疫力作用外，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)總皂苷也有提高免疫力的功效。徐維平等[38]采用慢性應(yīng)激抑郁模型大鼠研究黃精總皂苷對大鼠免疫功能的影響，結(jié)果顯示總皂苷對模型大鼠的體質(zhì)量增長率影響明顯，對模型大鼠的胸腺、脾臟指數(shù)和血清中的IgA、IgG、IgM和IL-2含量均有顯著提升，證明了黃精總皂苷對慢性應(yīng)激抑郁模型大鼠免疫功能的增強(qiáng)作用。多花黃精中化學(xué)成分對抗疲勞、抗衰老和提高免疫力具有重要影響，不同的炮制方法也影響多花黃精發(fā)揮作用。陳靚雯等[39]研究不同炮制方法對多花黃精抗疲勞作用，發(fā)現(xiàn)通過古法炮制可以增強(qiáng)抗疲勞作用。

2.2 降血糖

江賢敏[40]以多花黃精粗提取物為研究對象，以體外刺激腸道內(nèi)分泌L細(xì)胞NCI-H716細(xì)胞腸促胰素(GLP-1)分泌能力作為活性評價(jià)指標(biāo)，表明具有刺激GLP-1分泌的為粗多糖，由此可見多花黃精粗多糖可以降血糖。楊光[41]將多花黃精多糖對GLP-1分泌與表達(dá)的調(diào)節(jié)機(jī)制進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)多糖通過與NCI-H716細(xì)胞表面的甜味受體結(jié)合，激活下游信號通路，從而誘導(dǎo)GLP-1的分泌。王秋麗等[42]采用鏈脲佐菌素誘導(dǎo)雌性C57BL/6c小鼠Ⅰ型糖尿病模型研究多花黃精多糖對Ⅰ型糖尿病小鼠的血糖、存活率及肝保護(hù)等影響，發(fā)現(xiàn)多糖可顯著降低模型小鼠死亡率和肝臟中IL-6，IL-1β mRNA的水平，顯著升高IRS-1 mRNA的水平，高劑量組可以一定程度降低血糖。

2.3 抗腫瘤

葉紅翠等[43]采用四甲基偶氮唑鹽比色法考察多花黃精粗多糖對S180腫瘤細(xì)胞和人乳腺癌細(xì)胞株體外增殖的抑制作用，結(jié)果顯示粗多糖可有效抑制2種腫瘤細(xì)胞的生長；以小鼠S180肉瘤模型研究多花黃精粗多糖在體內(nèi)的抗腫瘤作用，表明多糖通過提升小鼠的免疫功能達(dá)到抗腫瘤的目的。余紅等[32]研究多花黃精揮發(fā)性成分對人肺癌細(xì)胞NCI-H460體外增殖的影響，表明揮發(fā)油對人肺癌細(xì)胞抑制作用明顯，尤其是較高濃度(100 μg/mL)時，抑制率可達(dá)98.08%。Liu B等[44]研究發(fā)現(xiàn)多花黃精凝集素可以誘導(dǎo)黑素瘤細(xì)胞A375自噬和凋亡。李玲[10,45]對4種多花黃精多糖進(jìn)行宮頸癌Hela細(xì)胞抑制作用研究，發(fā)現(xiàn)多糖具有抑制增殖、誘導(dǎo)凋亡的作用，最大增殖抑制率為74.4%。

2.4 抗菌、抗炎和抗病毒

余紅等[32]探討多花黃精揮發(fā)油的抑菌能力，濃度為10 mg/mL時，對金黃色葡萄球菌、紅酵母和大腸桿菌均有明顯的抑制作用。李玲[10]將4種多花黃精多糖進(jìn)行抗菌研究，結(jié)果顯示4種多糖均有一定的抑菌作用，且對革蘭氏陽性菌大于革蘭氏陰性菌，對各類菌株的抑制作用依次為枯草芽孢桿菌>金葡萄球菌>大腸桿菌>沙門氏菌；同時，4種多糖的抑菌能力存在差異。4種多糖抗炎作用研究表明，4種多糖均能抑制小鼠脾淋巴細(xì)胞體外分泌TNF-α，其中CASS的效果最佳，HBSS與CHSS的效果較弱。Liu F等[46]將分離得到的5種多花黃精多糖進(jìn)行抗皰疹病毒活性研究，發(fā)現(xiàn)5多糖均對皰疹病毒有一定的抑制作用。An J等[47]從多花黃精根莖中分離得到一種含甘露糖和唾液酸結(jié)合的新型凝集素，使用MT-4和CEM細(xì)胞對其進(jìn)行抗HIV活性篩選，發(fā)現(xiàn)凝集素對HIV有良好的抑制作用。Ding J等[48-49]進(jìn)行了類似的研究，進(jìn)一步證實(shí)多花黃精凝集素對HIV有抑制作用。

2.5 其他藥理活性

除以上藥理作用外，還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)黃精具有抗凝血、抗抑郁和改善大腦功能等作用。李玲[10]對多花黃精多糖進(jìn)行抗凝血研究，發(fā)現(xiàn)多糖可以延長活化凝血活酶時間，但對凝血酶原時間沒有影響，表明其可通過內(nèi)源性凝血途徑和共同凝血途徑完成抗凝血作用，不能通過外源性凝血途徑抗凝血。耿甄彥等[50]研究黃精皂苷對抑郁小鼠行為學(xué)及腦內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)皂苷能糾正抑郁模型小鼠的自主活動和學(xué)習(xí)記憶能力，并提高腦內(nèi)NE，DA，5-HT的含量。黃鶯等[51]以氟西汀為對照組研究了多花黃精皂苷的抗抑郁作用，表明皂苷可以有效抗抑郁。成威等[52]觀察多花黃精多糖對癡呆小鼠海馬CA1區(qū)線粒體超微結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過多糖干預(yù)后，海馬CA1區(qū)線粒體體密度增加，線粒體變性程度減輕，表明多糖能保護(hù)癡呆小鼠海馬CA1區(qū)線粒體結(jié)構(gòu)。

3 小結(jié)

黃精作為我國傳統(tǒng)中藥之一，具有悠久的藥用歷史和確切的臨床療效，后續(xù)開發(fā)具有廣闊前景，尤其在保健品方面。2015年版《中國藥典》收載了3種黃精，分別為黃精、多花黃精和滇黃精的干燥根莖。查閱文獻(xiàn)，與黃精和滇黃精相比，多花黃精的研究較少。以黃精多糖為質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)，多花黃精的質(zhì)量并不劣于前面兩者，對多花黃精的研究顯然有待加強(qiáng)。當(dāng)前已有的研究也存在較多不足。首先，化學(xué)成分方面主要集中于多糖和甾體皂苷類化合物，對其他研究較少，其他黃精屬中均有分離得到三萜皂苷，但多花黃精沒有找到相應(yīng)的研究文獻(xiàn)，這值得進(jìn)一步研究。同時，藥典規(guī)定的黃精炮制方法為“置沸水中略燙或蒸至透心，干燥”，但是查閱所有文獻(xiàn)，未找到有按此要求處理后進(jìn)行的化學(xué)成分研究，這也有待進(jìn)一步展開。其次，當(dāng)前藥理活性方面均集中于總提物和某一提取部位，未見針對單一化合物展開的研究報(bào)道，這不利于作用機(jī)理的闡明。最后，根據(jù)對多花黃精炮制的研究，蒸曬次數(shù)越多，黃精多糖含量越少，這與傳統(tǒng)用藥中推崇的“九蒸九制”以及藥典中以多糖含量為質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)存在較大的偏差，黃精多糖是否真的為黃精的藥用有效成分，這也值得進(jìn)一步探討。