車(chē)前子多糖的研究進(jìn)展

彭東輝，匡海學(xué)，王秋紅

(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué) 教育部北藥基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/黑龍江省中藥及天然藥物藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150040； 2.廣東藥科大學(xué)中藥學(xué)院，廣東 廣州 510006)

車(chē)前子為我國(guó)傳統(tǒng)中藥之一，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，為車(chē)前科植物車(chē)前PlantagoasiaticaL. 或平車(chē)前PlantagodepressaWilld. 的干燥成熟種子。性味甘、寒，歸肝、腎、肺、小腸經(jīng)，具有清熱利尿通淋、滲濕止瀉、明目、祛痰的功效，臨床上主要用于治療熱淋澀痛、水腫脹滿(mǎn)、暑濕泄瀉、目赤腫痛、痰熱咳嗽等癥[1]。研究發(fā)現(xiàn)，車(chē)前子中主要含有黃酮類(lèi)化合物、三萜類(lèi)化合物、揮發(fā)油、多糖成分，以及氨基酸、蛋白質(zhì)、生物堿以及環(huán)烯醚苷類(lèi)等物質(zhì)[2]；車(chē)前子種皮中含有大量的黏液質(zhì)，含有多糖類(lèi)物質(zhì)，是車(chē)前子主要有效成分[3]。本文就車(chē)前子多糖的提取方法、分離純化、化學(xué)研究和藥理研究進(jìn)展等方面進(jìn)行綜述，為車(chē)前子多糖的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)研究和應(yīng)用提供參考。

1 多糖的提取方法

車(chē)前子種皮中含有大量黏液質(zhì)，是車(chē)前子多糖的主要來(lái)源，其提取效果受到多種因素的影響。常用的車(chē)前子提取方法有水提法、堿提法、微波提取法以及超聲法等。

1.1 水提法

可以用熱水浸煮提取，也可以用冷水浸提。趙宏等[4]先用冷水浸提12 h，提取3次，然后熱水回流提取2 h，提取3次，處理后獲得車(chē)前子冷浸粗多糖和熱提粗多糖。李芬芬等[5]優(yōu)化了車(chē)前子多糖的提取條件，即車(chē)前子粉末與提取溶劑水的比例為1∶10，沸水浴下提取3 h，重復(fù)2次。

1.2 堿提法

林力等[6]采用2次正交試驗(yàn)優(yōu)化車(chē)前子多糖的提取工藝，發(fā)現(xiàn)用pH9的30倍量堿水，提取3次，共提取48 h最好。

1.3 微波提取法

付志紅等[7]發(fā)現(xiàn)，采用微波提取法提取車(chē)前子多糖是一種優(yōu)選方法，最佳工藝參數(shù)為：車(chē)前子與水的質(zhì)量比為1∶15，在微波強(qiáng)度為60%的條件下提取65 s。該方法提取時(shí)間短，得率較高。

1.4 超聲法

陳建等[8]通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化了超聲波輔助法提取車(chē)前子多糖的工藝，發(fā)現(xiàn)在超聲溫度為40 ℃，料液比為1∶120的條件下，超聲時(shí)間80 min，車(chē)前子多糖的得率達(dá)13.01%。

此外，涂明鋒等[9]在提取車(chē)前子多糖的方法上首次采用了酵母發(fā)酵法，并運(yùn)用響應(yīng)面分析法優(yōu)化提取工藝，即在發(fā)酵液pH為6的條件下，酵母添加量為0.85 mg/mL，蔗糖添加量為10 mg/mL時(shí)，多糖的得率最高，約為6.39%。

2 多糖的分離純化與化學(xué)研究

趙宏等[4,10]通過(guò)熱水浸提、乙醇醇沉、凍干得車(chē)前子粗多糖(PSP-B)，PSP-B經(jīng)過(guò)FPA90-Cl-和IRC-84弱陰弱陽(yáng)離子串聯(lián)樹(shù)脂柱脫色、脫蛋白和初步分離，得到水和0.5 mol/L NaCl組分。0.5 mol/L NaCl組分經(jīng)DEAE Cellulose DE-52離子交換柱色譜和Sephacryl S-400凝膠色譜柱進(jìn)行分離純化，得到車(chē)前子均一多糖PSP-B9；水組分同樣進(jìn)行分離純化，得到車(chē)前子均一多糖PP-B10。采用高效液相色譜法(HPLC)、高效體積排阻色譜(HPSEC)、紫外光譜和紅外光譜分析PSP-B9和PP-B10的結(jié)構(gòu)特性、相對(duì)分子質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)。采用柱前衍生化法分析其單糖組成，得出結(jié)論：PSP-B9是質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高、含有糖醛酸和少量蛋白的酸性均一多糖，相對(duì)分子質(zhì)量為7.69×105，由葡萄糖、半乳糖、木糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、阿拉伯糖和巖藻糖按物質(zhì)的量比為3.21∶9.15∶22.1∶10.92∶7.5∶17.85∶61.35∶35.06組成；P-B10是不含有核酸，含有少量蛋白，質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的酸性多糖，其中主要含有甘露糖、阿拉伯糖、巖藻糖、半乳糖醛酸、半乳糖、核糖和木糖7種單糖，其物質(zhì)的量比為147.2∶95.7∶28.8∶22.5∶4.8∶3.2∶1.1。

殷軍藝等[11-13]通過(guò)80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))乙醇脫脂、熱水浸提、木瓜蛋白酶酶解、Sevag法脫蛋白、乙醇醇沉，沉淀用無(wú)水乙醇洗滌，并重新用水溶解，凍干得車(chē)前子粗多糖，用Sephacryl S-400 HR柱層析法進(jìn)行分離，得到PLP-1(18.9%)、LP-2(52.6%)和PLP-3(28.5%)。通過(guò)HPLC、單糖組成分析等方法進(jìn)行PLP化學(xué)研究。結(jié)果表明：PLP-1的相對(duì)分子質(zhì)量為3.29×106，糖醛酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.48%。PLP-1是含有很少量蛋白質(zhì)的酸性多糖，由阿拉伯糖、木糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖和甘露糖按33.98∶58.23∶2.36∶2.23∶2.36∶0.83的比例組成。PLP-2的相對(duì)分子質(zhì)量為1.73×106，糖醛酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.66%。PLP-2是含有少量蛋白質(zhì)的酸性多糖，主要由阿拉伯糖(32.2%)和木糖(61.1%)組成，單糖組成為鼠李糖∶阿拉伯糖∶木糖∶甘露糖∶葡萄糖∶半乳糖，比值為0.05∶1.00∶1.90∶0.05∶0.06∶0.10，PLP-3的相對(duì)分子質(zhì)量為1.29×106，糖醛酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.13%。PLP-3是含有很少量蛋白質(zhì)的酸性多糖，單糖組成及百分占比為鼠李糖(1.85%)、阿拉伯糖(39.56%)、木糖(55.93%)、葡萄糖(0.83%)和半乳糖(1.83%)，表明是阿拉伯木聚糖。

3 多糖的藥理研究

3.1 瀉下作用

車(chē)前子中含有大量的車(chē)前子多糖，而車(chē)前子多糖在腸中不容易被消化吸收，通過(guò)吸水膨脹進(jìn)而增加了糞便的體積，縮短了糞便在腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，產(chǎn)生更符合生理情況的自然排便，在這一過(guò)程中既不會(huì)過(guò)度刺激腸黏膜，也不會(huì)導(dǎo)致水、電解質(zhì)紊亂以及干擾營(yíng)養(yǎng)成分和維生素的吸收。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)車(chē)前子多糖作為容積性瀉藥，對(duì)治療慢性功能性便秘效果確切顯著、復(fù)發(fā)率低，并且安全可靠，極具開(kāi)發(fā)推廣價(jià)值[14]。吳光杰等[15]在研究車(chē)前子多糖對(duì)便秘模型小鼠的潤(rùn)腸通便作用時(shí)發(fā)現(xiàn)：車(chē)前子多糖能縮短首次排便時(shí)間，提高糞便含水量和小腸墨汁推進(jìn)率，而且5 h排便粒數(shù)也增加，證實(shí)了車(chē)前子多糖具有潤(rùn)腸通便的作用。張振秋等[16]研究發(fā)現(xiàn)：平車(chē)前子的緩瀉作用是通過(guò)提高腸道內(nèi)水分、增加小腸推進(jìn)率，進(jìn)而改善排便情況來(lái)實(shí)現(xiàn)的。王東等[17]通過(guò)觀(guān)察車(chē)前子多糖對(duì)灌服阿托品所致障礙的小鼠小腸推進(jìn)率的影響，發(fā)現(xiàn)車(chē)前子多糖具有提高小腸推進(jìn)率的作用。張美玲等[18]用大葉車(chē)前子膠膠囊治療小鼠便秘，結(jié)果發(fā)現(xiàn)能顯著縮短便秘小鼠排便時(shí)間、增加排便次數(shù)、改變大便性狀，從而改善便秘，證實(shí)了大葉車(chē)前子膠膠囊治療便秘效果顯著。

3.2 降血糖、降血脂作用

栗艷彬[19]通過(guò)給大鼠喂飼高脂飼料的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，車(chē)前子膠能顯著降低實(shí)驗(yàn)組大鼠的血清總TC、LDL-C水平，減輕肝臟的質(zhì)量，降低肝臟系數(shù)，說(shuō)明車(chē)前子膠具有一定的降血脂作用。車(chē)前子膠還有一定的提高糖尿病大鼠糖耐量的作用，還可顯著拮抗腎上腺素對(duì)大鼠的升血糖作用。王素敏等[20-21]通過(guò)車(chē)前子對(duì)高脂血癥大鼠血脂水平影響的研究，發(fā)現(xiàn)車(chē)前子具有明顯的降脂作用，且能通過(guò)降低脂質(zhì)過(guò)氧化，提高機(jī)體的抗氧化能力。劉素標(biāo)等[22]研究了車(chē)前子提取物(PSP)對(duì)高脂血癥大鼠脂質(zhì)代謝的影響，與空白組相比，PSP可以顯著降低大鼠血清的TC、TG、LDL-C的水平，提高大鼠肝臟中的SOD、CAT的含量，具有改善脂質(zhì)代謝、降低血脂的作用。李興琴等[23]在車(chē)前子對(duì)實(shí)驗(yàn)性高脂血癥大鼠降脂作用及其干預(yù)機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn)，車(chē)前子能降低高脂血癥大鼠血清TC、TG水平,升高血清HDL及HDL/TC水平,進(jìn)一步證實(shí)了車(chē)前子具有降脂作用。

3.3 抗氧化作用

劉秀娟等[24]研究了車(chē)前子多糖對(duì)D-半乳糖致衰老模型大鼠的影響，指出車(chē)前子多糖的抗衰老作用是通過(guò)提高機(jī)體抗氧化能力和清除羰基能力而實(shí)現(xiàn)的。HU J L等[25]通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)證明高壓均質(zhì)化技術(shù)可以進(jìn)一步提高車(chē)前子多糖的抗氧化活性。張然等[26]通過(guò)研究車(chē)前子多糖對(duì)實(shí)驗(yàn)性四氧嘧啶糖尿病小鼠氧化應(yīng)激的影響，發(fā)現(xiàn)它具有抗氧化效應(yīng)及清除氧自由基的作用。張寧等[27]建立了氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)誘導(dǎo)血管平滑肌細(xì)胞(VSMC) 的增殖模型，研究車(chē)前子多糖PSP細(xì)胞水平上的抗氧化作用，觀(guān)察給予車(chē)前子多糖PSP后，丙二醛(MDA)和一氧化氮(NO)的含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和一氧化氮合酶(NOS)的活性，結(jié)果表明PSP具有一定的抗氧化作用。劉素標(biāo)等[28]發(fā)現(xiàn)PSP可提高大鼠肝臟中的超氧化物歧化酶SOD、過(guò)氧化氫酶CAT的含量，說(shuō)明PSP具有抗氧化作用。胥莉等[29]采用DPPH法、鐵還原力法、 ABTS法來(lái)分析車(chē)前子總多糖粗提取物的抗氧化活性，證實(shí)車(chē)前子總多糖提取物具有較強(qiáng)的體外抗氧化性。夏強(qiáng)等[30]通過(guò)體外抗氧化模型DPPH自由基清除、鐵離子還原、氧自由基清除評(píng)價(jià)抗氧化能力，發(fā)現(xiàn)大粒車(chē)前子多糖具有良好的抗氧化活性。

3.4 免疫調(diào)節(jié)作用

王東[31]采用大粒車(chē)前子多糖與正常小鼠、鹽酸左旋咪唑組相比較，通過(guò)對(duì)巨噬細(xì)胞吞噬功能的測(cè)定及在白細(xì)胞介素-2水平上的研究，觀(guān)察不同藥物對(duì)以環(huán)磷酰胺引起的動(dòng)物模型的特異性及非特異性免疫功能的影響。結(jié)果表明車(chē)前子多糖具有顯著提高、改善及調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能的作用，且其免疫活性具有一定的劑量依賴(lài)關(guān)系。謝小梅等[32]采用環(huán)磷酰胺致免疫抑制小鼠，對(duì)精制車(chē)前子多糖進(jìn)行免疫活性研究，發(fā)現(xiàn)其可顯著提高免疫抑制小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬活性，促進(jìn)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化、溶血素分泌、脾臟T淋巴細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素-2(IL-2)，具有較好的免疫增強(qiáng)作用。陳一晴[33]考察大粒車(chē)前子多糖PL-PS對(duì)巨噬細(xì)胞RAW264.7細(xì)胞增殖及NO生成的影響，結(jié)果PL-PS可以促進(jìn)NO的生成，說(shuō)明PL-PS是巨噬細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)物質(zhì)。江樂(lè)明等[34]研究了大粒車(chē)前子精制多糖(PL-PS)對(duì)樹(shù)突狀細(xì)胞DCs分泌不同類(lèi)型細(xì)胞因子的影響，PL-PS在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)以劑量依賴(lài)的方式上調(diào)DCs分泌IL12p70和IL1β水平、下調(diào)IL10的分泌水平，PL-PS是通過(guò)調(diào)控DCs分泌Th1、Th2型細(xì)胞因子完成的誘導(dǎo)Th1型細(xì)胞免疫應(yīng)答。夏強(qiáng)等[30]在研究超聲波對(duì)大粒車(chē)前子多糖體外免疫活性功能的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，大粒車(chē)前子多糖可以提高巨噬細(xì)胞分泌NO的能力，且經(jīng)過(guò)超聲后作用顯著提高。唐永富等[35]通過(guò)研究車(chē)前子多糖對(duì)小鼠骨髓來(lái)源樹(shù)突狀細(xì)胞表型和功能的影響，得出車(chē)前子多糖可以促進(jìn)樹(shù)突狀細(xì)胞成熟的結(jié)論。萬(wàn)茵[36]發(fā)現(xiàn)大粒車(chē)前子精制多糖可以提高免疫抑制小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬活性、促進(jìn)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化、促進(jìn)脾臟T淋巴細(xì)胞分泌IL-2、提高血清溶血素水平，證實(shí)了車(chē)前子多糖具有較強(qiáng)的免疫增強(qiáng)作用。馮娜等[37]采用碳粒廓清實(shí)驗(yàn)來(lái)觀(guān)察車(chē)前子多糖PSP對(duì)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的免疫力低下小鼠單核-巨噬細(xì)胞吞噬能力的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PSP可顯著增加免疫力低下小鼠的吞噬指數(shù)，具有增強(qiáng)免疫功能的作用。張君等[38]研究車(chē)前子膠對(duì)腹腔注射環(huán)磷酰胺造成免疫功能低下小鼠免疫功能的影響，發(fā)現(xiàn)車(chē)前子膠可以顯著提高小鼠遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)強(qiáng)度，使免疫功能低下小鼠的溶血素水平顯著升高，明顯增強(qiáng)小鼠碳粒廓清功能，且對(duì)體重、脾指數(shù)和胸腺指數(shù)均有增加的作用，表明其具有增強(qiáng)免疫功能作用。

3.5 抗感染作用

馮娜等[39]采用二甲苯致耳廓腫脹、醋酸誘發(fā)小鼠腹腔毛細(xì)血管通透性增高、蛋清致大鼠背部氣囊滑膜炎、棉球誘發(fā)小鼠肉芽腫等模型來(lái)研究車(chē)前子粗多糖的抗感染作用，發(fā)現(xiàn)車(chē)前子多糖可能是通過(guò)抑制炎性因子的釋放、抑制脂質(zhì)過(guò)氧化和消除自由基的途徑來(lái)減輕各期炎癥反應(yīng)。趙宏等[10]通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)研究了車(chē)前子多糖PSP-B9對(duì)細(xì)菌脂多糖(LPS)誘導(dǎo)小鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7炎癥模型的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PSP-B9能抑制LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞NO的分泌，具有一定的抗感染作用。李芬芬等[40]采用脂多糖構(gòu)建RAW264.7巨噬細(xì)胞炎癥模型，觀(guān)察車(chē)前子精制多糖PLCP對(duì)細(xì)胞吞噬活性，腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、IL-10和IL-6的分泌量及NO的釋放量的影響，結(jié)果表明：PLCP可顯著抑制RAW264.7炎癥細(xì)胞的吞噬活性，降低炎癥細(xì)胞因子TNF-α、IL-10和IL-6的分泌量及NO的釋放量，具有一定的抗感染作用。

此外，袁從英等[41]發(fā)現(xiàn)車(chē)前子多糖PSP對(duì)大鼠肝線(xiàn)粒體自由基防御功能可產(chǎn)生一定影響，馮娜等[37]證實(shí)車(chē)前子多糖PSP具有顯著的抗腫瘤作用，胡捷倫[42]發(fā)現(xiàn)車(chē)前子多糖對(duì)結(jié)腸的健康有積極的影響，既有減緩和治療結(jié)腸炎癥狀的作用，也可以預(yù)防和減緩結(jié)腸炎的癥狀。

4 小結(jié)

車(chē)前子全國(guó)各地均產(chǎn)，可大量種植，能為車(chē)前子新藥的開(kāi)發(fā)提供充足的藥用資源，車(chē)前子多糖是車(chē)前子的主要有效成分之一，具有顯著的藥理作用。近年來(lái)，隨著國(guó)民生活水平普遍提高，諸如高脂血癥、糖尿病等各種類(lèi)型的糖脂代謝疾病患者日益增多；從20世紀(jì)30年代人們發(fā)現(xiàn)多糖的抗腫瘤活性以來(lái),科研工作者發(fā)現(xiàn)了很多具有免疫調(diào)節(jié)、抗病毒、抗腫瘤等多種生理活性的中藥多糖[43]。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)車(chē)前子多糖具有很好的降血糖、降血脂作用，同時(shí)對(duì)機(jī)體有顯著的免疫調(diào)節(jié)作用,具有療效確切、毒性和不良反應(yīng)相對(duì)較少等諸多優(yōu)勢(shì),車(chē)前子多糖制劑有望作為保健品和藥物得到廣泛應(yīng)用,造福全人類(lèi)。本文綜述車(chē)前子多糖的研究進(jìn)展，以期為開(kāi)發(fā)治療糖脂代謝疾病和免疫系統(tǒng)疾病的新藥提供參考。