刺五加化學(xué)成分和藥理作用研究進(jìn)展

高彥宇，李文慧，寇楠，沈芳玲，李冀

(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

刺五加為五加科植物刺五加[Acanthopanaxsenticosus(Rupr.et Maxim.)Harms]的干燥根和根莖或莖，主要分布于黑龍江、吉林、遼寧、河北和山西，其味辛、微苦、性溫，歸脾、腎、心經(jīng)，具有益氣健脾、補(bǔ)腎安神的功效[1]。刺五加含有的活性成分較多，主要有三萜、多糖、黃酮、木脂素、香豆素，以及多種微量元素和氨基酸等[2]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，刺五加具有保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心腦血管系統(tǒng)、抗腫瘤、抗衰老、抗輻射、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等作用[3-4]。大量研究證實(shí)，刺五加還有顯著的抗疲勞作用[5-7]。臨床中廣泛用于治療風(fēng)濕病、冠心病、心絞痛和腦梗死等[8]。

通過近年來國內(nèi)外學(xué)者對刺五加的研究，發(fā)現(xiàn)目前研究刺五加藥用部位主要集中在根及葉上，而其他部位報(bào)道較少，因此本文將從根莖入手,系統(tǒng)的分析整理刺五加的有效成分和現(xiàn)代藥理作用研究進(jìn)展。

1 根莖部位的化學(xué)成分

1.1 苷類化合物

刺五加根莖的主要成分為酚苷類化合物。研究發(fā)現(xiàn)主要包含7種刺五加苷，分別是胡蘿卜苷(刺五加苷A)，紫丁香酚苷(刺五加苷B)，7-羥基-6，8-二甲基香豆精葡萄糖苷(刺五加苷B1)，乙基-半乳糖苷(刺五加苷C)，還有紫丁香樹脂酚葡萄糖苷的二種不同的構(gòu)型(刺五加苷D和E)以及芝麻素等化合物，以上7種化學(xué)成分比為8∶30∶10∶12∶4∶2∶1[9]。有研究表明刺五加根莖水溶性部分能分離得到木栓酮(Friedelin)、β-谷甾醇(β- Sitosterol)和異嗪皮啶(Isofraxidin)[10]。采用HPLC法測定刺五加還含有紫丁香苷、刺五加苷E等[11]。近期在刺五加中又分離出新的苷類化合物，分別為大豆苷、3′-甲氧基大豆苷、紫丁香酸葡萄糖苷[12]。

1.2 黃酮類化合物

黃酮類化合物主要存在于植物的花葉、果實(shí)以及根莖中，在植物體以兩種方式存在，一種以游離的形式，另一種以與糖結(jié)合成苷的形式，這也是黃酮類化合物在植物體內(nèi)主要的存在形式[13]。研究表明刺五加根莖能分離得到3′-甲氧基葛根素、4′-甲氧基葛根素、葛根素、金合歡素和山奈酚等黃酮類化合物[12]。但以上成分藥理作用研究報(bào)道較少，有待進(jìn)一步研究。大量的實(shí)驗(yàn)證明黃酮類化合物具有增強(qiáng)動物的抗氧化性能以及清除自由基的作用[14]。在臨床中黃酮類化合物能起到降血糖、降血脂的作用，還能防治心腦血管疾病以及降低發(fā)病率[15]。

1.3 多糖

刺五加多糖(Acathopanas senticosus Polysaccharides,ASPS)具有免疫活性，包括葡萄糖、果糖、阿拉伯糖等[16]。刺五加含2%～8%堿性多糖及2.3%～5.7%水溶性多糖[17]。我國也從刺五加中提取出刺五加多糖(PES)，其中被命名PES-A和PES-B的多糖，分子量分別為7 000和7 600，主要為1-3α-D葡萄毗喃糖(Pyrano glucose)及一些1-2與1-4連接的吡喃型己醛糖[18]。有學(xué)者利用色譜技術(shù)首次分離得到化合物4-羥基-2-甲氧基苯基-1-O-β-D-葡萄糖苷[19]。研究表明刺五加多糖可以使轉(zhuǎn)氨酶活性降低，并且能減少炎性因子的分泌和表達(dá)，對刀豆蛋白A(Con A)造成的免疫性肝損傷有保護(hù)作用[20]。

1.4 微量元素及氨基酸

刺五加中含有鉀、鈉、鈣等大量元素和鐵、硼、鍶等微量元素[21]。

有人用ICP- AES法分別測定不同月份、不同部位刺五加中鈣、鈉、鐵、鍶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)微量元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)因采集時(shí)間，以及采集部位不同含量也有很大的不同[22]。這對充分分離刺五加，合理開發(fā)中藥材資源，提供了新的依據(jù)。還有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)短柄五加莖中可能含有16種氨基酸，其中7種為機(jī)體必需的氨基酸[23]，但具體含量報(bào)道較少有待進(jìn)行深入分析。

1.5 其他成分

刺五加的根和根皮中還含有7-羥基-2,8-二甲基香豆素、硬脂酸、芝麻素、白樺脂酸、蔗糖、反式4,4′-二羥基-3,3-二甲氧基芪、維生素C和維生素E等[24-25]。

2 藥理作用

刺五加根莖的提取物主要對中樞神經(jīng)系統(tǒng)，心血管系統(tǒng)有一定的影響，并且還有抗疲勞、抗應(yīng)激、增強(qiáng)免疫力、抗輻射及抗腫瘤等作用。

2.1 對心腦血管系統(tǒng)作用

刺五加苷類化合物能改善人體心肌缺血現(xiàn)象以及其所造成的局部損傷。通過刺五加對有關(guān)心臟病以及高脂血癥模型大鼠的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，刺五加具有明顯的抑制血小板聚集，減少過氧化脂質(zhì)在血清和肝組織中的含量，縮小心肌梗死面積，增強(qiáng)抗氧化酶活性，從而起到改善心律失常等癥狀的作用[26-27]。還有報(bào)道指出刺五加葉中的熊果酸、齊墩果酸、β-谷甾醇、胡蘿卜苷等單體活性成分也能夠明顯的抑制血小板聚集，但其作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究[28]。

苷類化合物還能增強(qiáng)人體微循環(huán)，改善腦組織供血，減輕腦缺血所帶來的臨床癥狀。刺五加葉總黃酮可以提高紅細(xì)胞膜的流動性，從而使血液黏稠度下降，最終達(dá)到治療目的。研究刺五加葉總黃酮對腦缺血模型大鼠的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明總黃酮能夠起到提升相關(guān)蛋白表達(dá)，促進(jìn)突觸重新構(gòu)建，具有減少腦缺血部位細(xì)胞凋亡等作用[29-30]。

2.2 對中樞神經(jīng)系統(tǒng)作用

刺五加內(nèi)含苷類、黃酮類化合物對中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有廣泛作用。有研究表明,刺五加作用于神經(jīng)系統(tǒng)的主要活性成分為皂苷類成分[21]。刺五加能調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮和抑制過程，改善大腦供血情況，促進(jìn)腦細(xì)胞代謝和修復(fù)[31]。在臨床應(yīng)用中刺五加制劑具有鎮(zhèn)靜安神的作用，可以使患者提前入睡、增加睡眠時(shí)間和深度，可用來治療神經(jīng)衰弱[32]。因此刺五加作為神經(jīng)系統(tǒng)疾病常用中藥，具有改善睡眠、提高記憶力、抗焦慮、抗抑郁、抗帕金森病等作用，臨床中大量用于治療失眠、焦慮癥、血管性癡呆、帕金森病以及抑郁癥等，且治療效果顯著。

2.3 降血糖作用

刺五加根莖中含有主要活性成分為苷類和多糖，此外還含有香豆精、黃酮、琥珀酸和腺苷等化合物[33-34]。有報(bào)道指出含刺五加的注射液可以擴(kuò)張心腦血管、降低心肌耗氧量、改善微循環(huán)、清除氧自由基[35]。并且還能提高葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)能力、降低血糖，以此用來治療糖尿病，這將有可能為臨床治療糖尿病，及預(yù)防糖尿病的機(jī)制提供新的思路。

2.4 抗疲勞作用

刺五加總苷是抗疲勞的主要成分，具有調(diào)節(jié)機(jī)體疲勞狀態(tài)，以及調(diào)節(jié)應(yīng)激反應(yīng)的功效，可以起到保護(hù)機(jī)體的作用[36]。此外，還有學(xué)者認(rèn)為刺五加可以通過增加運(yùn)動中的脂肪供能，以減少機(jī)體內(nèi)肌糖原以及肝糖原的供能，調(diào)節(jié)定量負(fù)荷，最終起到抗疲勞的作用[37]。最近研究顯示刺五加中提取的刺五加苷E和綠原酸等活性成分可能具有抗疲勞的作用，其中刺五加苷E可能與恢復(fù)細(xì)胞活性和抑制皮質(zhì)酮上升有密切關(guān)系[38]。

2.5 調(diào)節(jié)免疫功能作用

臨床實(shí)驗(yàn)研究表明，五加科屬的作用特征大致相似，都具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能的作用，能增加動物血液中的淋巴細(xì)胞的數(shù)量，起到增殖的作用，并且抗疲勞、抗老化的效果刺五加比人參更顯著。特別是刺五加中的刺五加苷，能夠顯著提高機(jī)體活力，并對精神有刺激興奮的效果[16]。刺五加含有超氧化物歧化酶(superoxide di-mutase，SOD)復(fù)合物，SOD具有很好的抗氧化能力，可以提高機(jī)體免疫力，最終起到促進(jìn)健康的作用[39]。

2.6 抗紫外輻射作用

研究發(fā)現(xiàn)輻射主要會造成細(xì)胞周期的停滯以及細(xì)胞的非自然死亡，而刺五加的抗輻射機(jī)理主要是保護(hù)核酸免受侵襲，提高骨髓造血干細(xì)胞的造血率，從而增強(qiáng)機(jī)體的免疫力，阻滯由于輻射引起的氧化效應(yīng)和有毒自由基的釋放[40]。

最近國內(nèi)外學(xué)者多關(guān)注天然的抗紫外線保護(hù)劑，主要研究的有刺五加苷E、刺五加多糖、黃酮類化合物、萜類化合物、鞣質(zhì)類和香豆素類等[40-41]。此外很多實(shí)驗(yàn)表明刺五加在抗輻射方面具有很好療效，刺五加多糖通過提高大鼠脾臟、胸腺指數(shù)及輻射損傷大鼠的睪丸、附睪指數(shù)及精子相對計(jì)數(shù)等方面，對60Co-γ射線輻照大鼠的免疫系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)起到保護(hù)作用[42]。還有研究顯示刺五加皂苷通過提高淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)換率，刺激造血系統(tǒng)等功能，以此來減輕經(jīng)X射線照射所造成的小鼠免疫功能損傷[43]。

2.7 抗腫瘤作用

研究發(fā)現(xiàn)刺五加成分中苷類、多糖類化合物具有抗腫瘤作用。刺五加苷通過抑制有絲分裂以及脫氧核糖核酸的合成，從而減少癌細(xì)胞的增殖并促進(jìn)其凋亡[44]。另一種是通過影響內(nèi)蛋白表達(dá)，改變癌細(xì)胞的形態(tài)或周期動力學(xué)，加速癌細(xì)胞凋亡，起到抗腫瘤的作用[45]。刺五加多糖作為免疫增強(qiáng)劑，不僅能促進(jìn) T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞和M細(xì)胞等免疫細(xì)胞更好地發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)作用，同時(shí)也促進(jìn)白介素、干擾素和腫瘤壞死因子等細(xì)胞因子的產(chǎn)生，以及增加免疫細(xì)胞的數(shù)量，使機(jī)體的免疫力增強(qiáng)，最終發(fā)揮其抗腫瘤作用[46-47]。有實(shí)驗(yàn)研究指出刺五加對小鼠Lewis肺癌侵襲轉(zhuǎn)移具有干預(yù)作用，發(fā)現(xiàn)刺五加能抑制腫瘤生長，并在實(shí)驗(yàn)性肺癌侵襲轉(zhuǎn)移過程中顯示出明確的干預(yù)作用[48]。刺五加在抗腫瘤方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，如果開發(fā)成常規(guī)抗癌的輔助藥物，具有很好的應(yīng)用前景。

2.8 其他作用

有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)刺五加中的木脂素(+)-Syringaresinol-di-O-β-D-glucoside具有抗炎作用，并且能起到抑制IL-1、IL-6、COX-2的作用，還能抑制轉(zhuǎn)錄因子AP-1和NF-κB活性[49]。并且通過建立小鼠巨噬細(xì)胞炎癥模型和小鼠內(nèi)毒素休克模型，證實(shí)刺五加水提物可能通過抑制巨噬細(xì)胞炎癥介質(zhì)以及對內(nèi)毒素休克的保護(hù)作用，最終發(fā)揮其抗炎功效。這將為刺五加在炎癥疾病的臨床治療及深入研究奠定了基礎(chǔ)[50]。還有學(xué)者提出刺五加可能對治療帕金森(PD)有效, 從刺五加對魚藤酮誘導(dǎo)的帕金森(PD)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，刺五加能增強(qiáng)PD果蠅的攀爬能力，從而發(fā)現(xiàn)果蠅腦部多巴胺(dopamine,DA)含量增加并對劑量具有依賴性[51]。

3 小結(jié)

綜上所述，刺五加作為五加科多年生草本植物，根莖有效成分有苷類、黃酮類、多糖類、微量元素及氨基酸以及其他化合物等。我們通過對刺五加根莖成分的研究，發(fā)現(xiàn)刺五加根莖中黃酮類化合物、微量元素及氨基酸成分含量文獻(xiàn)較少?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，刺五加具有保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心腦血管系統(tǒng)的作用，還能抗腫瘤、抗衰老、抗炎、提高機(jī)體免疫力、以及明顯的抗疲勞作用。隨著現(xiàn)代化學(xué)及醫(yī)學(xué)研究技術(shù)和手段的迅速發(fā)展，將會對刺五加的化學(xué)成分、藥理作用及作用機(jī)制等方面的研究進(jìn)行更加深入的探討。