人参三七皂苷化学成分及药理作用对比研究王海静 严铭铭 邵 帅 赵大庆(长春中医药大学·吉林长春·130021)摘 要:对来源于五加科人参属近缘植物人参和三七的化学成分和药理作用进行了综合比较。
两种药材在化学成分上既具有相似性又存在着差异性,因而在药理作用上也表现出一定的相似性和区别。
关键词:化学成分;药理活性;人参皂苷;三七皂苷 人参、三七均为五加科人参属植物,是临床常用传统中药,二者均以皂苷为其药理活性成分,人参为补益药主要功能是大补元气,滋补强壮,复脉固脱,补脾益肺,生津安神;三七为止血药主要功能是止血、散瘀、消肿、止痛、补虚、强壮等功效。
现代研究发现二者在神经系统、心血管系统、免疫系统以及在抗衰老、抗肿瘤等多方面有相似的药理活性,对照化学成分发现二者有许多相同的单体皂苷类成分,但由于各单体皂苷含量的不同又表现出不同药效作用,本文就从人参、三七化学成分及药理作用方面做以比较和综述。
1 化学成分皂苷类成分均为人参和三七的主要有效成分,主要分为三大类即原人参二醇型(P r o t o p a n x a d i o l),如人参皂苷R b1、R b2、R c、R d、R h2、M-R b1、M-R d等,原人参三醇型(P r o t o p a n x a t r i o l)如人参皂苷R e、R f、R g1、R g2、R h1等和齐墩果酸型(o l e a n o l i c a c i d)有人参皂苷R o、R i等;随着研究的深入,最近又有许多新的单体人参皂苷被发现,但主要集中在前两种类型并主要是对原有类型的进一步细化,如丙二酰类皂苷,20位不同构型异构体皂苷(类型A)以及17位不同取代模式的单体皂苷(类型D)[1～3]。
据F u z z a t i[4]初步统计,迄今为止从人参的不同部位分离得到的皂苷成分已有80余种,而从三七的不同部位分离得到皂苷成分也有60余种,但未发现齐墩果酸型皂苷,其中在三七中分离得到了人参皂苷F2、R a3、R b1、R b2、R b3、R c、R d、R g3、R h2、R h3、M C、M-R b1、M-R d、R g3、R h2等,主要以人参三醇型为主。
2 药理活性观察人参和三七的化学组成发现二者的皂苷组成有相同的成分,现代药理研究证明二者在许多方面呈现相同或类似的药理作用;同时,二者也因各单体皂苷所含种类和含量的不同而呈现不同的药效作用。
2.1 对中枢神经系统的作用人参皂苷R g类有中枢兴奋作用,R b类呈镇静作用[5];R g1与学习过程有关,而R b1与记忆和安定作用有关;R g类和R b类皂苷都是人参和三七所含的主要皂苷成分,因而在药理作用上表现出很多相似性。
2.1.1 益智作用现代研究认为人参皂苷R g1和R b1是人参中益智作用主要成分。
药理作用机制研究表明[6],人参皂苷R g1和R b1均可促进幼鼠身体发育,并易化小鼠成年后跳台法和避暗法记忆获得过程,可明显增加小鼠海马C A3区细胞突触数目。
这是人参皂苷促进学习和记忆的组织形态学基础。
另有报道,三七皂苷G-R b1和G-R g1能显著增强小鼠的学习和记忆能力,对亚硝酸钠及40%乙醇造成的小鼠记忆不良均有不同程度的对抗作用。
2.1.2 镇静、镇痛作用三七地上部分对中枢神经有抑制作用,表现为镇静、安定与改善睡眠等功用。
三七总皂苷(P N S)、三七单体G-R b1均有显著的镇静作用,并能协同中枢抑制药的抑制作用。
同时,P N S、G-R b1对化学性和热刺激性引起的疼痛均有明显的镇痛作用。
作为镇静、镇痛作用主要成分的人参皂苷R b1是人参的主成分之一,推测人参也应具有一定程度的镇静、镇痛作用。
2.1.3 对神经细胞的作用江山等[7]研究发现,人参皂苷R b1对缺血性脑损伤有保护作用,但并不呈剂量依赖性;胡堂等[8]人通过实验发现低浓度人参皂苷R b l对雪旺细胞增殖有明显促进作用,高浓度则显示抑制作用。
刘雯等[9]实验观察三七总皂苷对模型细胞的保护作用,发现三七总皂苷对能量代谢障碍引起的神经细胞损伤有保护作用。
对照人参皂苷对神经细胞的保护作用怀疑三七皂苷G-R b1可能是三七对神经细胞起保护作用的主成分之一。
2人参研究 R E N S H E N Y A N J I U 2008年第1期3王海静等:人参三七皂苷化学成分及药理作用对比研究4人参研究 R E N S H E N Y A N J I U 2008年第1期5人参研究 R E N S H E N Y A N J I U 2008年第1期6人参研究 R E N S H E N Y A N J I U 2008年第1期2.2 对心血管系统的作用2.2.1 对心脏的作用白长喜等[10]指出,人参皂苷R e对心肌缺血造成的心脏损害,有显著的保护作用;刘正湘等[11]提出人参皂苷R b l和人参皂苷R e均可减少缺血再灌注心肌细胞的凋亡,而人参皂苷R b l的效果优于人参皂苷7人参研究 R E N S H E N Y A N J I U 2008年第1期R e;蓝荣芳等[12]提出人参皂苷R b l可能具有抑制缺血再灌注心肌细胞凋亡的作用,从而减轻心肌缺血再灌注损伤。
另有报道三七制剂能扩张冠脉,增加冠脉血流量,三七总皂苷能增加心肌营养血流量,改善心肌微循环,明显降低心肌耗氧量[13];三七总皂苷还被证明是三七治疗缺血性心脏病的基础[14]。
推测三七中起主要作用的成分可能同样是G-R e和G-R b1。
2.2.2 对血管、血压的作用人参二醇组皂苷可致血压明显下降,三醇组皂苷可引起血压升高。
据报告,人参皂苷R e及R g1对狗血管呈扩张作用,R b2、R c仅有微弱血管扩张作用, R b1则无此作用,并认为R g1引起降压前的升压作用最大。
三七有扩张血管、降低血压作用,目前普遍认为三七总皂苷是钙通道阻滞剂。
同时,三七能扩张脑血管,降低脑血管阻力,增加脑血流量,改善脑血循环,提示可进一步试验是否是三七中的人参二醇组皂苷在起作用。
2.2.3 抗休克作用人参皂苷可明显延长过敏性休克和烫伤性休克动物的生存时间,使失血性急性循环衰竭动物心脏收缩力频率明显增加。
人参二醇组皂苷能抑制血管紧张素转化酶的活性,改善微循环,增加有效循环血量,提高休克犬的存活率。
人参三醇皂苷R g2具有抗休克作用,快速改善心肌缺血和缺氧,治疗和预防冠心病。
刘洁[15]等人通过试验证明人参皂苷R g2能明显增加失血性休克犬血清超氧化物歧化酶(S O D)的活性,对休克产生的过多的脂质过氧化产物丙二醛(M D A)有较好的清除作用,对心源性休克犬缺血心肌有明显的保护作用。
三七能降低耗氧量和抗实验性心肌缺血提示其可能具有抗休克和改善休克时心功能障碍的作用;三七总皂苷对兔失血性休克及肠道缺血性休克具有一定疗效。
同时,三七皂苷G-R g1对失血性休克肠上皮细胞线粒体损伤有明显的保护作用[16]。
2.2.4 抗心律失常人参二醇组皂苷能降低离体大鼠右心房的自律性,在治疗量时对多种模型的心律失常均有明显的对抗作用[17]。
三七总皂苷对几种实验性心律失常模型(氯仿诱发的小鼠心室纤颤、氯化钡和乌头碱诱发的心律失常)均有明显对抗作用[18]。
高宝英等[19]通过实验证明三七中人参三醇苷对整体大鼠结扎冠脉诱发心肌缺血及再灌注损伤所致心律失常具有明显的抑制作用。
2.3 对血液和造血系统的影响现代药理学研究表明三七不但具有良好的止血、活血化瘀双向药理作用,还具有明显的补血作用,能促进血液中红细胞、白细胞、血小板等各类血液细胞分裂生长,增加数目,并保持正常水平。
人参皂苷能防止血液凝固、促进纤维蛋白溶解,降低红细胞的聚集性,增加血液的流动性,改善组织灌注。
据研究,三七温浸液及水溶性成分三七素可表现促凝血作用。
此外,三七中的钙离子和槲皮苷等亦是止血活性物质[20]。
三七总皂苷(P N S)对家兔、大白鼠实验性血栓形成均有明显抑制作用;静脉注射可以明显抑制凝血所致弥漫性血管内凝血、动物血小板数目的下降和纤维蛋白降解产物的增加[21]。
P N S还可明显降低冠心病患者的血小板黏附和聚集,亦可改善微循环,抗血栓形成[22]。
可见三七止血(促凝)和活血化瘀(抗凝)双向调节功效是其所含多种活性成分综合作用的结果。
同时,三七能促进各类血细胞分裂生长和增殖,因而具有显著的造血功能[23]。
相比之下,近年来在对人参对血液和造血系统方面的研究相对较少,邓颖等[[24]通过实验发现人参与三七均表现出较强的止血作用,由于人参与三七有极近似成份组成,推测人参的作用机理与三七近似,也有一定止血、活血作用,并且这一作用随机体状态不同而改变,这大概就是临床上人参用于气虚不能摄血的出血发挥补气摄血、用于气虚而不能行血的瘀滞证,能补气行血的缘故。
2.4 对免疫系统的作用有研究表明人参皂苷R g3在体外能明显增强自然杀伤(N K)细胞的吞噬活性,而N K细胞的吞噬功能属于机体非特异性免疫功能;人参皂苷R h2注射液能提高荷瘤小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能、增加血清溶血素抗体生成能力、促进小鼠脾N K细胞杀伤活性和白细胞介素-2活性,明显提高荷瘤小鼠免疫功能。
胡松华等[25]还通过实验发现R b l可以增强体液免疫。
三七有与人参相似的增强机体非特异性抵抗力作用,但还是存在一定差异这可能与人参和三七所含皂苷中各类人参皂苷含量及比例差异有关,其具体原因还有待进一步研究[24]。
2.5 抗衰老作用人参抗氧化作用是人参抗衰老作用的重要环节之一,人参具有清除自由基,减少脂质过氧化物产生的作用。
人参皂苷R b1具有抑制细胞质过氧化反应、清除自由基的能力、增加过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性。
王红丽等[26]研究报道R b1和R g l可促进细胞的新陈代谢、加快衰老皮肤细胞核酸和蛋白质的合成、增加皮肤中S O D含量和活性,发挥其强大的抗8人参研究 R E N S H E N Y A N J I U 2008年第1期氧化和清除自由基作用。
三七总皂苷具有抗衰老、预防动脉硬化的作用,其中三七二醇型皂苷具有清除氧自由基的作用,而三七皂苷G-R g 1则通过抗氧化作用和抑制胞内钙超载,从而抑制神经细胞凋亡和前炎因子增多,延缓衰老[27]。
2.6 抗肿瘤作用现代药理研究及临床流行病学调查发现,人参对多种肿瘤具有非器官特异性的预防作用,在降低肿瘤发生率、治疗及预防肿瘤复发方面有重要作用。
目前研究发现具有此类作用的G S 单体主要有R g 3、R h 2。
王占峰等[28]试验研究发现,人参皂苷R h 2能诱导多种肿瘤细胞发生凋亡且途径各不相同。
人参皂苷R h 2对小鼠B 16黑色素瘤细胞高转移株自发性肺部转移具有显著的抑制作用;于广久等[29]发现人参单体皂苷R h 2对人喉癌细胞株H e p -2具有明显的生长抑制作用;周桂华等[30]人研究发现人参皂苷R h 2可使前列腺癌细胞增殖减慢;人参皂苷R g 3同样能抑制前列腺肿瘤细胞的增殖,但机理不同于R h 2[31]。