北沙參化學成分與藥理活性研究進展△

王曉琴，蘇柯萌

內(nèi)蒙古醫(yī)科大學 藥學院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110

北沙參Glehniae Radix為傘形科珊瑚菜屬植物珊瑚菜GlehnialittoralisFr.Schmidt ex Miq.的干燥根，又名海沙參、野沙參、萊陽沙參、遼沙參等。國內(nèi)主要分布于山東、河北、內(nèi)蒙古，在遼寧、江蘇、浙江、廣東、福建、臺灣等地也有分布，國外在美洲東海岸、日本、朝鮮亦有分布[1]。北沙參為臨床常用中藥，屬補陰藥，具有養(yǎng)陰清肺、益胃生津的功能，用于治療肺熱燥咳、勞嗽痰血、胃陰不足、熱病津傷、咽干口渴等癥[2]。北沙參也是常用蒙藥(查干-掃日勞)，具有清肺熱、止咳潤肺的功能[3]。本研究對國內(nèi)外有關(guān)北沙參的文獻資料進行系統(tǒng)整理，全面綜述其化學成分和藥理活性研究進展，以期為北沙參的質(zhì)量評價、規(guī)范化種植以及中蒙醫(yī)臨床使用提供可靠依據(jù)。

1 化學成分

北沙參中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的化學成分主要包括香豆素類、木脂素類、聚炔類，其次還有單萜糖苷、酚酸類、揮發(fā)油以及多糖等成分，各類型化合物見表 1。

1.1 香豆素類

北沙參中分離鑒定最多的化合物是香豆素及其苷類，共35個，其也是傘形科中藥特征性的成分。在北沙參中發(fā)現(xiàn)的香豆素主要有2種類型(見表1、圖1)：6，7位成呋喃環(huán)的線形香豆素是主要類型(化合物1～24)：母核的5位或8位通常有取代基(化合物1～16)是最常見的香豆素；化合物17～24為呋喃環(huán)有取代。另一種類型是以七葉內(nèi)酯(esculetin，25)為母體的簡單香豆素類(化合物25～34)，還有傘形花內(nèi)酯(35)。香豆素苷有16個，成苷的單糖為葡萄糖，雙糖多為1，6 連接的芹糖-葡萄糖。

表1 北沙參中的主要化學成分類型

續(xù)表1

圖1 北沙參中香豆素類成分結(jié)構(gòu)

1.2 木脂素類

目前，從北沙參中報道的木脂素類化合物共16個(化合物36～51，結(jié)構(gòu)見圖2)，分3種結(jié)構(gòu)類型：8-8′型簡單木脂素類(化合物36、37、40、41、42、44、45)7個；8-O-4 ′型異木脂素類(化合物38、39、43、46、48)5個；新木脂素類4個(化合物47、49～51)。Glehlinosides(A～J，化合物36～42、48～50)以及化合物51均為中國學者從赤峰栽培北沙參中分離得到的新的天然產(chǎn)物。

1.3 單萜苷類

Kitajima等[15]從日本產(chǎn)的新鮮的北沙參的根和根莖甲醇提取物中分離得到7個單萜苷類化合物，其中5個是新的天然產(chǎn)物(化合物54～58)；結(jié)構(gòu)類型分為莰烷型雙環(huán)單萜苷和萜品烯型單環(huán)單萜苷；新化合物為雙糖苷，糖部分均為 1，6 連接的芹糖-葡萄糖。

1.4 聚炔類

聚炔類化合物分布有一定的規(guī)律，局限存在于五加科、傘形科等5個科，是北沙參中的一類脂溶性化合物，目前從北沙參中分離得到了6個(化合物59～64)，均帶有2個共軛叁鍵?；衔?2和63具有抗細菌和抗真菌的作用[5]。

1.5 糖苷類

近年從北沙參鑒定的糖苷有16個，大部分為酚酸苷。化合物68、69、71、76、78、79作為新的天然產(chǎn)物首次報道?；衔?1顯示出一些腫瘤壞死因子(TNF-α)分泌抑制活性。

圖2 北沙參中木脂素類成分結(jié)構(gòu)

1.6 酚酸類

從北沙參中分到槲皮素(quercetin，81)、異槲皮素(isoquercetin，82)和蘆丁(rutin，83)3個黃酮類化合物[10]。酚酸類在北沙參水溶性部分中含量豐富，主要有香草酸(vanillic acid，84)、水楊酸(salicylic acid，85)、阿魏酸(ferulic acid，86)、咖啡酸(caffeic acid，87)、綠原酸(chlorogenic acid，88)、原兒茶酸甲酯(protocatechuic acid methylester，89)[7-8，10-11]，以及2個阿魏酸酯類化合物glehnilate(90)和2-(4′-hydroxyphenol)-glycol mono trans-ferulate(91)[19]。

1.7 其他成分

中國學者分離得到1種新的異惡唑衍生物，9，9a-dihydro-naphtho[2，3-c] isoxazol-3(1H)-one (Naphthisoxazol A，92)[25]。(5β，10α)-lasidiol angelate(93)是首次報道的倍半萜烯類化合物[23]。甾醇如豆甾醇(stigmasterol，94)、豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡糖苷(95)、谷甾醇(96)[21-22，26]和胡蘿卜苷(daucosterol，97)[26]；三萜類化合物羽扇豆醇(lupine，98)[26]、樺木醇(betulin，99)[26]；還含有亞麻酸(linoleic acid，100)、1-亞油酸-3-棕櫚酸-甘油酯(1-linoloyl-3-palmitoylglycerol，101)[22]。尚有腺苷(adenosine，102)、5′-硫甲基腺苷(103)和尿苷(uridine，104)[10，13，21]。

采用氣相-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析珊瑚菜根、葉與果實中的揮發(fā)油[30]，結(jié)果表明，根部揮發(fā)油以萜類(36.32%)、醛酮類(13.43%)和酸類化合物(13.85%)為主；葉片、果實揮發(fā)油以萜類化合物為主。 氣相-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)檢測16批北沙參藥材中的揮發(fā)油成分，發(fā)現(xiàn)鐮葉芹二醇為揮發(fā)油中的主要成分[31]。研究表明，去皮加工的北沙參樣品中揮發(fā)油總體含量比不去皮加工的北沙參少，并且發(fā)現(xiàn)二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid，EPA)僅存在于有皮的樣品中。

2 藥理作用

北沙參屬補陰藥，具養(yǎng)陰清肺、益胃生津的功能。現(xiàn)代藥理研究表明，北沙參具有調(diào)節(jié)機體免疫功能、抗腫瘤、抗炎、抗氧化等多方面活性。

2.1 免疫調(diào)節(jié)作用

近幾年的研究主要是北沙參中多糖類成分對免疫調(diào)節(jié)的影響。研究發(fā)現(xiàn)[32]，北沙參粗多糖(GLP)灌胃可以顯著增強甲亢型陰虛小鼠脾臟NK細胞殺傷率和T淋巴細胞轉(zhuǎn)化功能，提高血清免疫球蛋白IgM和IgG含量。北沙參多糖的純化組分對體外脾臟淋巴細胞的增殖具有較好的促進作用，具有良好的體外免疫活性[33]。以環(huán)磷酰胺為陽性對照[34]，對BALB/c 小鼠灌胃給予北沙參提取物，發(fā)現(xiàn)北沙參可以增加小鼠胸腺、脾質(zhì)量，增強小鼠腹腔巨噬細胞吞噬中性粒細胞的能力，提高小鼠淋巴細胞的殺瘤率和自然殺傷細胞的殺傷能力。北沙參超臨界流體萃取物還可提高T 淋巴細胞亞群和T淋巴細胞的數(shù)量，明顯升高輔助性T細胞與抑制性T細胞比值(Th/Ts)，具有增強細胞免疫的作用[35]。

萊陽北沙參莖葉水提后的醇提物具有抑制環(huán)磷酰胺致小鼠外周血白細胞數(shù)和胸腺指數(shù)降低的作用，可增強免疫低下小鼠網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的吞噬功能[36]。此外，萊陽沙參莖葉提取物的2個劑量組均能明顯增加小鼠足跖厚度，且隨劑量增加功能有增強趨勢，表明萊陽沙參莖葉具有促進小鼠遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)的作用[37]。北沙參(大紅袍品種)莖葉提取物亦具有調(diào)節(jié)體液免疫的作用[38]。

2.2 抗腫瘤作用

研究發(fā)現(xiàn)[39]，北沙參多糖(PGL)能顯著降低人肺癌細胞株(A549)增殖時間，具有劑量依賴性。PGL通過抑制A549細胞的遷移和增殖誘導細胞凋亡，并誘導A549細胞周期阻滯；PGL也可以下調(diào)增殖細胞核抗原(PCNA)。北沙參根熱水提取物可抑制人乳腺癌細胞MCF-7的增殖，具有劑量依賴性[40]。逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)和Western blot分析表明，北沙參根熱水提取物通過顯著增加p21和p27蛋白表達，明顯下調(diào)cyclin D1和CDK4蛋白表達水平，使MCF-7細胞周期阻滯在G1期，表現(xiàn)出明顯的抗癌活性。

北沙參粗提物和不同溶劑萃取部位(正己烷、85%甲醇水溶液、正丁醇、水)對胃腺癌細胞AGS、纖維肉瘤細胞HT1080、U937腫瘤細胞和人結(jié)腸癌HT-29細胞的增殖呈劑量依賴性抑制作用[28-29]。特別是正己烷和85%甲醇水溶液具有較高的抗增殖作用，可誘導細胞凋亡，降低Bcl-2 mRNA、環(huán)氧合酶-2(COX-2)和誘導型一氧化氮合酶(iNOS)基因表達活性。在纖維肉瘤細胞HT1080中，2個聚炔類化合物鐮葉芹二醇和人參炔醇表現(xiàn)出明顯的抑制MMP-2和MMP-9表達的活性。從正己烷和85%甲醇水溶液分離得到的4個呋喃香豆素化合物佛手柑內(nèi)酯、花椒毒內(nèi)酯、歐前胡內(nèi)酯、異茴芹內(nèi)酯和3個聚乙炔醇類化合物鐮葉芹二醇、人參炔醇、人參炔二醇對人結(jié)腸癌HT-29細胞的增殖均有抑制作用，且呈劑量依賴性。

北沙參中提取的佛手柑內(nèi)酯對肝癌母細胞株具有明顯的抑制作用[41]，且作用隨佛手柑內(nèi)酯質(zhì)量濃度降低而減弱；而100.00 mg·L-1佛手柑內(nèi)酯對人胃癌細胞株抑制明顯，其他質(zhì)量濃度的佛手柑內(nèi)酯均沒有抑制作用。

2.3 抗炎作用

歐前胡內(nèi)酯(imperatorin)在體外對脂多糖(LPS) 誘導的小鼠巨噬細胞(RAW264.7)炎癥反應(yīng)和角叉菜膠注射的鼠爪水腫炎癥模型具有抗炎作用[42]。Western blotting顯示，歐前胡內(nèi)酯可顯著抑制LPS刺激的RAW264.7巨噬細胞中iNOS和COX-2的蛋白表達；可減輕鼠爪水腫，并增加爪水腫中過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活性，降低丙二醛(MDA)水平。歐前胡內(nèi)酯還能降低血清中的氧化氮(NO)和腫瘤壞死因子以及PGE2水平。

北沙參二氯甲烷提取物(MCF-GLE)比北沙參70%乙醇提取物(GLE)具有更好的抗炎活性，可抑制12-O-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯(TPA)誘導的小鼠炎癥反應(yīng)[43]。MCF-GLE強烈抑制NO、PGE2、TNF-α和IL-1β的釋放，并顯著抑制LPS刺激的RAW 264.7巨噬細胞中iNOS和COX-2的mRNA和蛋白表達。此外，MCF-GLE抑制NF-κB激活和IκB-α降解；降低ERK和JNK的活化。北沙參的70%乙醇水提取物能有效減少由TPA引起的慢性炎癥損傷并顯著降低由醋酸誘導的小鼠血管滲透性[44]。

日本認為北沙參(冰防風)具有一定的抗炎活性，常被用作防風(Saposhnikoviae Radix)的替代品。研究發(fā)現(xiàn)[45]，北沙參和防風提取物的乙酸乙酯部分均可抑制大鼠肝細胞中的NO產(chǎn)生。北沙參提取物中有抗炎活性的主要為傘形花內(nèi)酯、東莨菪內(nèi)酯、花椒毒內(nèi)酯、佛手柑內(nèi)酯等香豆素。

2.4 抗氧化、抗衰老作用

北沙參根的水提取物具有抑制紅細胞溶血的作用；有機提取物有抑制脂質(zhì)過氧化的作用，可考慮作為西洋參的代用品[46]。北沙參多糖對活性氧具有直接清除作用[47]。在腦缺血性損傷中，用北沙參預(yù)處理可以保護神經(jīng)元免受缺血損傷，其作用機制可能與SOD1和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)表達增加以及膠質(zhì)細胞激活衰減有關(guān)[48]。北沙參乙酸乙酯提取物對α-鵝膏毒素(α-amanitin)誘導的肝毒性具有保護性抗氧化作用，主要是降低谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)和乳酸脫氫酶(LDH)含量；還可以顯著降低人肝癌細胞系HepG2細胞的MDA水平，增加GSH和SOD含量[49]。

2.5 神經(jīng)系統(tǒng)作用

北沙參70%乙醇提取物可促進海馬DG細胞增殖、神經(jīng)母細胞分化和神經(jīng)元成熟，其神經(jīng)源性作用可能與小鼠提取物處理后腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)和TRKB蛋白的增加密切相關(guān)。研究顯示，200 mg·kg-1北沙參醇提物處理的小鼠，能顯著增加5-溴-2-脫氧尿苷(BrdU)免疫反應(yīng)性(+)和雙皮質(zhì)激素(DCX)+細胞的數(shù)量；處理組體內(nèi)的BDNF及其主要受體原肌球蛋白相關(guān)激酶B(trkB) 蛋白水平顯著升高[50]。

2.6 減脂作用

北沙參根熱水提取物(GLE)可通過下調(diào)體內(nèi)外脂肪基因表達抑制脂肪細胞分化和細胞內(nèi)脂質(zhì)積累。研究表明，GLE劑量依賴性抑制分化脂肪細胞3T3-L1分化和細胞內(nèi)脂質(zhì)積累；經(jīng)GLE處理的高脂飲食肥胖小鼠的體質(zhì)量增加和脂肪積累明顯低于未經(jīng)處理的小鼠。GLE治療抑制了脂肪基因的表達，如過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)、CCAAT/增強子結(jié)合蛋白(C/EBP)、脂肪酸合成酶(AP2)和脂肪酸合成酶(FAS)[51]。

2.7 其他作用

沙參屬藥用植物普遍具有鎮(zhèn)咳祛痰的功效，主治肺熱燥咳、陰虛咳嗽等癥。早期的研究已經(jīng)證實北沙參的有效成分有明顯的止咳祛痰作用，也有肺纖維化保護作用。

3 結(jié)語

北沙參作為常用中藥，其藥用需求主要依靠人工栽培來滿足。去皮是北沙參產(chǎn)地加工過程中最為繁瑣的一道工序，均是采用人工去皮，也是目前限制其生產(chǎn)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。查閱現(xiàn)代的中藥學相關(guān)著作，均明確記載了北沙參沸水燙后去皮的產(chǎn)地加工方法。關(guān)于北沙參為什么去根皮，到目前為止，實驗研究資料并不多見。傳統(tǒng)認為，去皮后北沙參藥材美觀、質(zhì)地緊密、色澤潔白，像生曬人參；另外，去皮后藥材氣味減輕，易干燥，不易回潮，也不易生蟲。直接曬干的藥材質(zhì)地不堅實，而且至完全干燥需要一個月時間。《中華人民共和國藥典》2015年版規(guī)定，北沙參的產(chǎn)地加工方法可以沸水燙后去皮，也可以洗凈直接干燥不去皮，但目前市售的藥材均以去皮、色黃白者居多。北沙參作為傳統(tǒng)蒙藥，主要用于肺熱咳嗽。傳統(tǒng)蒙醫(yī)均使用不去皮的北沙參，凈制后直接粉碎入藥，認為去皮會影響止咳效果。

有文獻報道[52]，14批田間采集直接曬干的藥材(產(chǎn)地河北省)中主香豆素的含量均較低，含量最高的花椒毒內(nèi)酯,也只有0.008 5%～0.0567 0%，作為質(zhì)量控制的指標成分并不合適；而上述6個成分在市售的5批水燙去皮藥材(3個全國主產(chǎn)區(qū)河北、內(nèi)蒙古、山東)中均未檢測到。這也說明，去皮確實對香豆素類成分有一定的影響。

已有的研究表明，北沙參中主要的次生代謝產(chǎn)物包括香豆素類、聚炔類、木脂素化合物，下一步則應(yīng)該深入進行其化學成分生源合成途徑及成分特異性分析，系統(tǒng)進行其傳統(tǒng)藥效、藥性和藥物動力學研究及其與化學成分的相關(guān)性分析，建立多質(zhì)量標志物成分定量的測定方法或指紋圖譜研究方法，以期為北沙參的規(guī)范化種植以及中蒙醫(yī)臨床使用提供可靠依據(jù)。