太子參化學(xué)成分及其藥理作用研究進(jìn)展

滕力慶 ，周 濤，王 曉，江維克*

（1.貴州中醫(yī)藥大學(xué)，貴州 貴陽 550312；2.齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院），山東省分析測試中心，山東 濟(jì)南 250014）

太子參為石竹科孩兒參Pseudostellaria heterophylla (Miq.) Pax ex Pax Hoffm.的干燥塊根[1]，習(xí)稱兒參，童參；夏季莖葉枯萎時采挖，洗凈，除去須根，置沸水中略燙后曬干或直接曬干。太子參是大宗常用中藥材，具有益氣健脾、生津潤肺等傳統(tǒng)功效[1]；主治脾虛體倦、病后虛弱、氣陰不足、自汗口渴、肺燥干咳等癥，因其藥力更加緩和，更適合于老人、兒童及體質(zhì)虛弱者服用，臨床應(yīng)用廣泛。市場上銷售的太子參多為栽培品，主要栽培產(chǎn)區(qū)為福建、江蘇、安徽、浙江、貴州等地[2]。近年，中醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)μ訁⒌难芯恐鸩皆龆啵湫募”Ｗo(hù)、降血糖、免疫調(diào)節(jié)等作用得到臨床療效的證實。本文對太子參的化學(xué)成分及藥理作用進(jìn)行綜述，對其研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，為其開發(fā)利用提供一定的借鑒。

1 化學(xué)成分

太子參主要含環(huán)肽類、苷類、糖類、氨基酸類、磷脂類、揮發(fā)油類、脂肪酸類、油脂類、甾醇類和微量元素等化學(xué)成分。

1.1 環(huán)肽類

太子參中的環(huán)肽類成分有太子參環(huán)肽A（heterophyllin A），太子參環(huán)肽B[3]，太子參環(huán)肽C[4]，太子參環(huán)肽D[5]，太子參環(huán)肽E[4]，太子參環(huán)肽F[4]，太子參環(huán)肽G[4]，太子參環(huán)肽H[4]，pseudostellaria A[5]，pseudostellaria B[5]， pseudostellaria C[5]， pseudostellaria D[6]，pseudostellaria E[6]，pseudostellaria F[7]，pseudostellaria G[8]，pseudostellaria H[9]等，其化學(xué)式結(jié)構(gòu)圖見圖1。

圖1 主要太子參環(huán)肽結(jié)構(gòu)圖

1.2 糖類

太子參多糖經(jīng)分離純化，可得到蔗糖[10]、麥芽糖[11]及α-槐糖[12]。隨著研究的進(jìn)一步深入，從其中分離得到了兩種具有抗疲勞、抗應(yīng)激及增強(qiáng)機(jī)體免疫功能的寡聚糖PHP-A和PHP-B[13]。相對分子質(zhì)量分別為3.2×104，4.6×104；PHP-A的糖苷鍵為α型，少數(shù)為β型，比例為7:2，PHP-B的糖苷鍵主要為β型。太子參多糖H-1-2[14]的平均相對分子質(zhì)量為1.4×104，僅由D-葡萄糖單糖組成，其主鏈大部分為1→4鍵，并含少量的1→6鍵。0.5MSC-F[15]是一種從太子參中分離出的水溶性多糖，相對分子質(zhì)量為4.8×104，由鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖和半乳糖醛酸組成。

1.3 微量元素

太子參含F(xiàn)e、Cu、Zn、Cr、Ni、Co、Sr、Mn、Pb、Li、Na、B、Be、Ti、Al、Ca、Mg、K、P、Se等微量元素，K、Ca、Fe、Mg的含量最豐富，Zn、Mn、Cu次之[16]。

1.4 苷類

太子參正丁醇部分柱層析得到太子參皂苷A（pseudostellarinoside A）[17]、尖葉絲石竹皂甙D（acutifoliside D）[17]、胡蘿卜苷（daucosterine）、Δ7-豆甾-3β-烯醇-3-O-β-D-葡糖苷[18]、刺槐苷[19]、α-菠菜甾醇-β-D-吡喃葡糖苷[19]等。

1.5 氨基酸類

從太子參中分離得到的氨基酸可分為兩大類：一類是以組氨酸、亮氨酸及賴氨酸等為主的人體必需氨基酸[20]；另一類是非必需氨基酸，其組成以精氨酸和天門冬氨酸的含量較高[21]。

1.6 磷脂類

其組分主要為溶磷脂酰膽堿，磷脂酰肌醇，磷酯酰絲氨酸，磷酯酰乙醇胺，磷脂酰甘油及磷酯酸[22-23]。

1.7 脂肪酸類

太子參中含棕櫚酸（palmitic acid）[18]，亞油酸，山崳酸[18]，2-吡咯甲酸（2-minaline）[18]，二十四碳酸，十八碳酸，琥珀酸（srccinic acid）[12]等。

1.8 油脂類

太子參中的油脂類成分有1-甘油單硬脂酸酯（glecerol 1-monolinolate）、吡咯-2-羧酸-3'-呋喃甲醇酯（3'-furfurl pyrrole-2-carboxylate）、三棕櫚酸甘油酯（tripalmitin）、棕櫚酸三十二醇酯（sotriyl palmitate）、β-谷甾醇-3-O-β-D-葡糖苷-6'-棕櫚酸酯（β-sitosterlo-3-O-β-D-glucoside-6'-palmitate）[2,22]等。

1.9 揮發(fā)油類

綜合目前的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)[24-26]，不同產(chǎn)區(qū)的太子參中均含以下?lián)]發(fā)性成分：吡咯，糠醛，糠醇，鄰苯二甲酸二特丁酯，鄰苯二甲酸二丁酯、2-環(huán)已烯-1-醇-苯甲酸酯、4-丁基-3-甲氧基-2-環(huán)已烯1-酮，十六烷酸等化合物，其中以糠醛和鄰苯二甲酸二丁酯含量最高[25]。

1.10 甾醇類

太子參中含β-谷甾醇（β-sitosterol）[20]，Δ7-豆甾浠-3β-醇（stigmaster-7-en-3β-ol）[17]。

1.11 其他類化學(xué)成分

太子參中還含有化學(xué)成分去甲鳶尾素A，肌-肌醇-3-甲醚[20]。

2 藥理作用

太子參的藥理作用主要有心肌保護(hù)、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、降血糖、抗應(yīng)激、抗疲勞、抗腫瘤、鎮(zhèn)咳等。

2.1 免疫調(diào)節(jié)作用

Yang等[27]研究發(fā)現(xiàn)太子參蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物中的異形肽PPH可促進(jìn)腫瘤壞死因子α（TNF-α）、干擾素γ（IFN-γ）和白介素10（IL-10）的分泌，還可提高細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度、增強(qiáng)鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶（CaN）活性及促進(jìn)活化T細(xì)胞（NFAT）c1 mRNA的表達(dá)，提示PPH可能通過Ca2+/CaN/NFATc1/IFN-γ信號途徑激活脾淋巴細(xì)胞，從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。太子參總皂苷能增加小鼠免疫器官的重量，能激活小鼠網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)（RES）的吞噬功能，對小鼠免疫反應(yīng)后血清中溶血素的生成有一定的促進(jìn)作用[28]。

2.2 降血糖作用

Hu等[29]研究發(fā)現(xiàn)太子參多糖（PHP）具有較好的降血糖活性，其中相對分子質(zhì)量為（50～210）×103（PF40）的多糖可明顯改善胰島素耐受，抑制炎癥因子TNF-α和抗炎因子IL-10的表達(dá)，調(diào)節(jié)脂聯(lián)素Acrp30和瘦素水平，發(fā)揮胰島素增敏作用；Chen等[14]從太子參多糖中分離得到新的均一多糖H-1-2，能明顯提高肌肉和脂肪細(xì)胞對葡萄糖的攝取和利用，為篩選抗糖尿病的先導(dǎo)化合物提供依據(jù)；另有研究發(fā)現(xiàn)太子參果膠多糖0.5MSC-F可刺激高糖培養(yǎng)的胰島素細(xì)胞分泌胰島素，具有潛在的降血糖作用[15]。Fang等[30]研究發(fā)現(xiàn)太子參多糖H-1-2可通過調(diào)節(jié)2型糖尿?。═2DM）患者缺氧耐受因子1α（HIF-1α）和Sirt1的表達(dá)，促進(jìn)胰島素分泌及提高糖耐量和胰島素耐受性，改善血糖和血脂水平；太子參環(huán)肽E可明顯促進(jìn)3T3-L1前脂肪細(xì)胞的分化過程，增強(qiáng)成熟脂肪細(xì)胞的胰島素敏感性，從而提高脂肪細(xì)胞對葡萄糖的吸收，提示其可作為治療2型糖尿病的候選化合物[31]。

2.3 抗氧化作用

Ng等[32]研究太子參等5種藥用植物的水提物及有機(jī)提取物發(fā)現(xiàn)，北沙參抗脂質(zhì)過氧化效果最高，黨參、三七和太子參次之；蔡巧燕等[33]分離得到太子參18株內(nèi)生真菌并進(jìn)行體外抗氧化實驗，結(jié)果表明太子參內(nèi)生真菌具有一定的抗腫瘤、抗氧化活性，可作為篩選抗腫瘤先導(dǎo)化合物的潛在資源。

2.4 心肌保護(hù)作用

楊馨等[34]研究發(fā)現(xiàn)太子參水洗脫部位（Fr.A）、30 %乙醇洗脫部位（Fr.B）和50 %乙醇洗脫部位（Fr.C）均具有抗心肌細(xì)胞缺氧/復(fù)氧（H/R）損傷的作用，其中以Fr.C活性最強(qiáng)，該作用機(jī)制可能與其抗凋亡作用有關(guān)。肖婷婷等[35]研究發(fā)現(xiàn)太子參的正丁醇部位及水層部位可對去甲腎上腺素（NE）誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞損傷起保護(hù)作用，主要活性物質(zhì)為正丁醇部位經(jīng)25 %乙醇洗脫的物質(zhì)及水層中的粗多糖；Wang等[36]研究發(fā)現(xiàn)太子參提取物皂苷類（PHS）和多糖類（PHP）均可減輕氯化鈷刺激心肌細(xì)胞H9c2帶來的缺氧損傷，提示其作用機(jī)制可能為通過保護(hù)細(xì)胞膜及抗氧化應(yīng)激來保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。陶玲等[37]發(fā)現(xiàn)太子參粗多糖可對左冠狀動脈結(jié)扎所致急性心肌梗死模型大鼠起心肌保護(hù)作用，其作用機(jī)制與調(diào)控NO合酶的表達(dá)有關(guān)。

2.5 抗應(yīng)激作用

Yang等[38]研究發(fā)現(xiàn)太子參環(huán)肽B對脂多糖（LPS）刺激RAW 264.7巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的NO和炎癥細(xì)胞因子（如IL-1β和IL-6）具有明顯的抑制作用；還能抑制LPS誘導(dǎo)的RAW 264.7巨噬細(xì)胞中活性氧（ROS）的產(chǎn)生和消除，其作用機(jī)制為太子參環(huán)肽B通過調(diào)控磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信號通路減輕氧化應(yīng)激所致細(xì)胞損傷及抑制炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)。高月娟等[39]研究發(fā)現(xiàn)太子參水煎液可顯著增加小鼠在缺氧和高溫環(huán)境下的適應(yīng)能力，通過增強(qiáng)小鼠的抗應(yīng)激能力來提高應(yīng)對惡劣環(huán)境的適應(yīng)性。Rui等[40]研究發(fā)現(xiàn)太子參皂苷提取物通過抗氧化應(yīng)激及下調(diào)c-fos、Bax基因的表達(dá)水平，抑制光凝后視網(wǎng)膜細(xì)胞凋亡，從而起到對視網(wǎng)膜激光損傷的保護(hù)及治療作用。

2.6 抗炎作用

Yang等[38]發(fā)現(xiàn)太子參通過調(diào)控P13K/Akt信號途徑降低1L-1β和IL-6的表達(dá)水平，從而抑制LPS誘導(dǎo)產(chǎn)生的炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡，可作為治療炎癥性疾病的潛在靶點。楊晗等[41]對肺氣虛證慢性阻塞性肺疾?。↙QIS-COPD）大鼠動物模型給予不同劑量的太子參環(huán)肽提取物治療后，咳嗽、氣急、喘鳴癥狀明顯改變，氣道阻力降低，證明其對LQISCOPD有良好的干預(yù)作用。Choi等[42]研究發(fā)現(xiàn)2,4-二硝基氯苯（DNCB）致特應(yīng)性皮炎（AD）的小鼠在局部給予太子參提取物治療后，其真皮厚度、表皮厚度及血清免疫球蛋白IgE的生成均減少；該處理抑制炎癥細(xì)胞（包括肥大細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞）的浸潤，抑制與免疫應(yīng)答相關(guān)的細(xì)胞因子（IFN-γ、IL-4、IL-6、IL-8和IL-1β、TNF-α）mRNA的表達(dá)，為AD的治療提供策略。

2.7 抗腫瘤作用

太子參環(huán)肽已被證明是抑制3種人類腫瘤細(xì)胞系（MGC803、HepG2和RKO）細(xì)胞活性的主要活性成分[43]。此外，蔡巧燕等[33]研究發(fā)現(xiàn)太子參內(nèi)生真菌具有抗腫瘤、抗氧化活性，可作為抗腫瘤活性成分篩選的潛在資源。

2.8 鎮(zhèn)咳作用

Pang等[44]發(fā)現(xiàn)太子參乙酸乙酯部位能使慢性阻塞性肺疾?。–OPD）大鼠的肺氣道阻力下降、動態(tài)肺順應(yīng)性升高，血清IL-8、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）、TNF-α、內(nèi)皮素1（ET-1）水平下降，提示其作用機(jī)制與調(diào)節(jié)多種細(xì)胞因子水平及減輕氣道炎癥而改善肺功能有關(guān)。林泗定等[45]通過研究太子參不同極性部位提取物對慢性阻塞性肺疾病（COPD）大鼠的影響，發(fā)現(xiàn)乙酸乙酯部位及太子參粗多糖提取物能顯著降低其肺阻力和動態(tài)肺順應(yīng)，其作用機(jī)制可能是降低肺部炎癥細(xì)胞趨化因子IL-8、TNF-α、GM-CSF的生成及增加抗炎細(xì)胞因子IL-10的生成。

2.9 其他作用

Cai等[46]從太子參新鮮根中分離出一種相對分子質(zhì)量為20.5×103的胰蛋白酶抑制劑（PHTI），對植物病原菌具有較好的抑制作用；此外，太子參環(huán)肽具有酪氨酸酶抑制活性，能改善記憶、延緩衰老、抗疲勞、健腦強(qiáng)精及防止腦血管疾病等。

3 討論與展望

3.1 化學(xué)成分分析手段多樣化和精準(zhǔn)化

太子參的化學(xué)成分隨著分析技術(shù)的不斷進(jìn)步被逐漸挖掘出來。太子參環(huán)肽是具有代表性的成分之一，太子參環(huán)肽B是最典型的一個。其結(jié)構(gòu)為環(huán)狀八肽[cyclo-（Gly-Gly-Leu-Pro-Pro-Pro-Ile-Phe）]，TLC（薄層色譜）、HPLC（高效液相色譜）、MS（質(zhì)譜）及NMR（核磁共振波譜）等技術(shù)廣泛應(yīng)用于太子參化學(xué)成分分析中，高速逆流色譜（high speed counter current chromatography，HSCCC）也可應(yīng)用于分析的前處理[47]。

3.2 新興學(xué)科促進(jìn)藥效成分的分子機(jī)制研究

盡管我們對分離鑒定得到的化學(xué)成分進(jìn)行了抗氧化、抗炎、抗腫瘤等活性研究，但關(guān)于它們的合成及基因表達(dá)機(jī)制尚不明確。因此，新興的分子生物學(xué)、基因組學(xué)和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)等學(xué)科的出現(xiàn)，帶動了中醫(yī)藥領(lǐng)域相關(guān)分子機(jī)制的研究。Li等[58]利用lllumina HiSeq 4000測序平臺對太子參的花、葉、莖、根皮層和木質(zhì)部組織的RNA進(jìn)行測序。得到了616 413 316個干凈的讀碼，組裝成127 334個獨特的序列，N50長度為951 bp，建立了一個完整的可用于基因鑒定和調(diào)控的太子參轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫。Qin等[59]發(fā)現(xiàn)太子參根際土壤真菌尖孢鐮刀菌可能導(dǎo)致一些酚類物質(zhì)的積累及植株的程序性死亡，部分揭示了尖孢鐮刀菌在根際土壤中種群爆炸的可能分子機(jī)制和信號響應(yīng)過程。鄭偉等[60]利用基因測序等技術(shù)篩選了太子參環(huán)肽B的前體基因（prePhHB），通過轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫確認(rèn)prePhHB編碼的前體肽可酶促合成太子參環(huán)肽B，為利用 RNA測序數(shù)據(jù)快速挖掘鑒定石竹科環(huán)肽前體肽提出了新思路。

3.3 資源分類與質(zhì)量控制體系亟待完善

太子參的栽培歷史悠久，之前栽培產(chǎn)區(qū)多在北方，后來在人為因素的干擾下出現(xiàn)了由北向南遷移的趨勢[61]。與此同時，太子參野生資源銳減，栽培太子參逐漸占據(jù)市場主流，隨之產(chǎn)生多種問題：如須根在使用過程中被棄置，沒有得到充分的利用[62]；沒有完整的商品等級來統(tǒng)籌調(diào)控市場資源；沒有完善的產(chǎn)業(yè)體系來指導(dǎo)栽培種植；沒有完善的技術(shù)來改善中藥連作障礙問題[62]等。目前沒有明確的指標(biāo)性成分評價太子參的品質(zhì)，如2010版《中國藥典》出現(xiàn)了以太子參環(huán)肽B為評價指標(biāo)，隨后在該版《中國藥典》增補版中被取消，說明該指標(biāo)作為太子參的指標(biāo)性成分還有待商榷；劉訓(xùn)紅等[63]、許冬瑾等[64]選取太子參多糖、皂苷等成分作為評測太子參的質(zhì)量指標(biāo)；康傳志等[65]對不同產(chǎn)地、不同等級的太子參藥材進(jìn)行評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)上中部直徑、單個質(zhì)量、50 g塊根數(shù)可作為太子參等級劃分的外觀評測指標(biāo)，太子參多糖作為內(nèi)在質(zhì)量評測指標(biāo)。由此來看，太子參資源分類與質(zhì)量控制仍存在巨大漏洞，中藥材產(chǎn)業(yè)體系的完善迫在眉睫。

表1 太子參化學(xué)成分分析