太白參的化學(xué)成分及藥理作用研究進展

汪萬利，陸耕宇，喬娟娟，謝國勇，秦民堅

(中國藥科大學(xué) 中藥學(xué)院，江蘇 南京 211198)

太白參又名太白洋參、黑參，為列當(dāng)科(Orobanchaceae)馬先蒿屬植物大衛(wèi)氏馬先蒿(PedicularisdavidiiFranch.)、美觀馬先蒿(PedicularisdecoraFranch.)及鄧氏馬先蒿(PedicularisdunnianaBonati)的根，主要分布于陜西、四川、甘肅、湖北、云南等地，收載于《本草綱目拾遺》、《陜西中草藥》、《中華本草》及《全國中草藥匯編》等著作。大衛(wèi)氏馬先蒿、美觀馬先蒿和鄧氏馬先蒿均為我國特有種，主要生長在海拔1700～3700 m的高山草坡、疏林中[1]。

太白參在民間有悠久的藥用歷史，其味甘、性溫，有滋陰補腎、益氣健脾的功效，主治脾腎兩虛、骨蒸潮熱、關(guān)節(jié)疼痛、不思飲食等癥[2]。馬先蒿屬的植物一般含有環(huán)烯醚萜苷、苯丙素苷、黃酮、生物堿等成分，其中環(huán)烯醚萜苷類、苯丙素苷類化合物是該屬植物特征性成分[3]。環(huán)烯醚萜苷類具有提高機體免疫力作用和保肝活性，苯丙素苷類具有清除自由基及抗氧化性溶血的作用[4]。研究表明，美觀馬先蒿可以促進運動性疲勞恢復(fù)[4]，延緩衰老[5]，增強機體抗氧化能力，防止自由基引起的肝臟組織損傷[6]。近年來研究者發(fā)現(xiàn)，美觀馬先蒿提取物能夠抑制老年性癡呆模型大鼠腦損傷[7]，表明太白參是一種防治老年性癡呆的潛在藥物。目前太白參的應(yīng)用以美觀馬先蒿為主，同屬的藥用植物往往具有相似的活性成分，因此有必要對其他基原植物展開相應(yīng)研究，驗證其藥用價值，進一步擴大藥用植物資源的利用范圍。本文旨在綜述太白參藥材的基原考證、化學(xué)成分、藥理作用等方面的研究進展，為其進一步的深入研究及開發(fā)利用提供參考。

1 基原考證

太白參最早以“煤參”一名收載于《本草綱目拾遺》，其中記載道：“出陜西西安等處，形如參，皮心俱青黑，故名”。在《陜西中草藥》中記載為太白洋參，別名黑洋參、太白參，其中繪圖標(biāo)注為鄧氏馬先蒿[8]。而《中華本草》、《中藥大辭典》及《全國中草藥匯編》第3版中均將太白參記載為大衛(wèi)氏馬先蒿、美觀馬先蒿、鄧氏馬先蒿的根，又名太白洋參、黑洋參、煤參、黑參，主要分布在陜西、甘肅、四川、湖北、云南等地[2, 9-10]。徐文友等人[11]經(jīng)過文獻考證，實地調(diào)查及標(biāo)本鑒定，認(rèn)為太白參應(yīng)為玄參科馬先蒿屬植物美觀馬先蒿的根。在2015年版的《陜西省藥材標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定其名稱為太白洋參，為美觀馬先蒿的干燥根。太白參作為一種民間草藥，在不同地域使用時對應(yīng)了不同的基原植物，而且其功效也有相似之處，對太白參基原的進一步考證將有助于其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立和藥理藥效研究的深入開展。

表1 太白參的基原考證

2 化學(xué)成分

目前關(guān)于大衛(wèi)氏馬先蒿、美觀馬先蒿、鄧氏馬先蒿的化學(xué)成分研究較少，所以對其化學(xué)成分的預(yù)測和研究有必要參考馬先蒿屬其他藥用植物的研究。馬先蒿屬植物主要含有環(huán)烯醚萜苷、苯丙素苷、木脂素、黃酮、生物堿等化合物，其中環(huán)烯醚萜苷和苯丙素苷是該屬植物的特征性成分。

2.1 環(huán)烯醚萜苷

環(huán)烯醚萜苷成分(Iridoid glycosides, IGs)是8-10碳環(huán)戊烷單萜衍生物，通常在C-1連接β-D-葡萄糖，并可以在骨架上連接不同的功能基團從而展現(xiàn)出結(jié)構(gòu)多樣性[12]，其作為馬先蒿屬的一種特征性成分廣泛存在于該屬植物中。李發(fā)榮等人[13]從美觀馬先蒿中分離得到了桃葉珊瑚苷，比較了美觀馬先蒿、短莖馬先蒿和大衛(wèi)氏馬先蒿三種馬先蒿屬植物中的桃葉珊瑚苷含量，其中大衛(wèi)氏馬先蒿含量最高，并認(rèn)為大衛(wèi)氏馬先蒿更具有開發(fā)前景[14]。除此之外，山梔苷甲酯、玉葉金花苷酸甲酯、lamalbid三種環(huán)烯醚萜苷也通過柱層析色譜法從美觀馬先蒿根莖中分離得到[15]。在馬先蒿屬的其他植物中還發(fā)現(xiàn)了梔子酮苷[16]，小米草苷[17]，草蓯蓉納拉苷[17]，車前醚苷[18]等數(shù)十種環(huán)烯醚萜苷類化合物，可以作為太白參中化學(xué)成分的預(yù)測依據(jù)。馬先蒿屬部分植物中含有的環(huán)烯醚萜苷二聚物容易在堿性或受熱的條件下分解成糖和苷元，苷元能夠聚合成為黑色化合物，所以該屬植物在曬干后顏色通常會變?yōu)楹谏玔3]。

2.2 苯丙素苷

苯丙素苷類成分(Phenylpropanoid glycosides, PhGs)是馬先蒿屬植物的另一特征性成分，在該屬植物中普遍含量較高并具有極高的藥用價值。李沖等人[19]通過水提，石油醚、氯仿、乙酸乙酯萃取，聚酰胺柱層析和硅膠柱層析的方法從美觀馬先蒿中分離得到了2種苯丙素苷類成分，經(jīng)化學(xué)實驗和光譜鑒定為毛蕊花糖苷同分異構(gòu)體和車前草苷C。毛蕊花糖苷(Acteoside)是玄參[20]、地黃[21]、肉蓯蓉[22]等多種藥用植物的有效成分，在馬先蒿屬藥用植物中也廣泛存在[23-29]，具有改善學(xué)習(xí)記憶能力[30]、降尿酸[31]、神經(jīng)保護[32]等藥理作用。太白參不同基原植物中，毛蕊花糖苷的含量差異明顯，高昕等人[33]使用高效液相色譜法在204 nm的檢測波長下同時測定了美觀馬先蒿中1種環(huán)烯醚萜苷(桃葉珊瑚苷)，4種苯丙素苷(松果菊苷、肉蓯蓉苷A、連翹酯苷B、毛蕊花糖苷)的含量，其中毛蕊花糖苷平均含量為0.515 mg·g-1，而在大衛(wèi)氏馬先蒿中其含量則達到14.30 mg·g-1[34]。

圖1 太白參中環(huán)烯醚萜苷類化合物結(jié)構(gòu)

圖2 太白參中苯丙素苷類化合物結(jié)構(gòu)

2.3 酚酸類

張承忠等人[35]使用硅膠層析法從美觀馬先蒿的氯仿和乙酸乙酯提取物中首次分離得到4個酚酸類化合物，分別為水楊酸、2,5-二羥基苯甲酸、3-羥基-4-甲氧基苯甲酸和3-甲氧基-4-羥基苯甲酸，同時也是在馬先蒿屬植物中首次發(fā)現(xiàn)這4種酚酸類化合物。

圖3 太白參中酚酸類化合物的結(jié)構(gòu)

2.4 氨基酸和微量元素

研究發(fā)現(xiàn)，美觀馬先蒿根中含有多種氨基酸和微量元素，包括天冬氨酸、谷氨酸、纈氨酸、賴氨酸、脯氨酸、蘇氨酸、甘氨酸、異亮氨酸、組氨酸、亮氨酸、絲氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、酪氨酸等15種人體所需氨基酸，并且總氨基酸含量要高于西洋參，人體必需氨基酸含量高于人參。同時還含有Fe、Zn、Cu、Mn、V、Sr、Si 等7種人體必需的微量元素，K、Ca、P、Mg等人體必需的大量元素[36]。

2.5 脂肪酸和有機酸

不飽和脂肪酸能夠增加神經(jīng)元膜流動性，廣泛參與細(xì)胞代謝和免疫調(diào)節(jié)，是一類重要的營養(yǎng)成分[37-38]。大衛(wèi)氏馬先蒿中的脂肪酸主要為不飽和脂肪酸，含量達到76.82%，其中亞油酸和亞麻酸這兩種人體必需脂肪酸含量之和為61.79%。此外在大衛(wèi)氏馬先蒿中也檢測到了酒石酸、蘋果酸、乙酸、檸檬酸等對人體代謝有重要意義的有機酸[39]。

2.6 其他成分

李沖等人[40]從美觀馬先蒿的根中分離得到pedicularis-lactone-1-O-β-D-glucoside和浙玄參苷B兩個去甲基單萜苷，均為馬先蒿屬植物中首次發(fā)現(xiàn)。結(jié)合馬先蒿屬其他植物化學(xué)成分的研究報道，推測太白參中可能還含有木脂素[41-42]、黃酮[43-44]、生物堿[45]等成分。

3 藥理作用

太白參在民間的藥用歷史悠久，常作為名貴滋補藥使用，也用于消耗性慢性疾病的治療和肝癌、食道癌等癥的輔助性治療藥物[46]。

3.1 抗氧化

太白參作為民間用藥有著一藥多源的使用特點，除了應(yīng)用較廣泛的美觀馬先蒿外，大衛(wèi)氏馬先蒿和短莖馬先蒿常作為類同品使用。研究表明，美觀馬先蒿、大衛(wèi)氏馬先蒿和短莖馬先蒿均可有效抑制小鼠急性氧化損傷誘發(fā)的過氧化脂質(zhì)(Lioid peroxidation,LPO)、脂褐素(Lipo fuscin,LF)含量和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)兩種抗氧化酶活力的代償性升高，同時糾正自由基引發(fā)的血紅蛋白(Hb)異常升高，并且這三種植物及其不同提取部位作用效果并無明顯差異[47]。

圖4 太白參中脂肪酸和有機酸類化合物的結(jié)構(gòu)

圖5 太白參中其它類化合物結(jié)構(gòu)

3.2 抗疲勞

高美麗等人[4]以美觀馬先蒿的醇溶成分和水溶成分對小鼠灌胃給藥，結(jié)果表明其醇溶成分、水溶成分均能降低一次性大量運動小鼠肝臟、股四頭肌、心臟中LPO含量，減少SOD和GSH-Px的代償性升高，增加肝糖原和肌糖原的含量，并降低血液中天冬氨酸氨基移換酶(Aspartate aminotansferase,AST)和堿性磷酸酶(Alkalin phosphatase,AKP)的含量，從而減少劇烈運動對機體造成的損傷，促進運動性疲勞恢復(fù)。另一方面，運動應(yīng)激性代償適應(yīng)會導(dǎo)致體內(nèi)自由基過剩，引起運動損傷或疲勞，美觀馬先蒿乙醇提取物可以明顯加快自由基代謝，阻斷自由基鏈反應(yīng)對小鼠機體造成的損傷，推遲運動性疲勞的發(fā)生[48]。太白參發(fā)揮抗氧化及抗疲勞作用的物質(zhì)基礎(chǔ)可能為其含有的苯丙素苷類化合物，該類化合物可以顯著延長小鼠負(fù)重游泳時間，減輕缺氧引起的氧化應(yīng)激，清除代謝產(chǎn)物，改善能量代謝和內(nèi)源性糖原儲備，是一種潛在的抗氧化劑[49]。

3.3 延緩衰老

過氧化脂質(zhì)(LPO)是機體衰老氧化的一個定量指標(biāo)，雷國蓮等人[50]的研究表明太白洋參水提液能夠減少大鼠血清中LPO含量，抑制單胺氧化酶(Monoamine oxidase,MAO)并增強SOD活性，有延緩衰老的作用。自由基引起的生物膜脂類過氧化、膜結(jié)構(gòu)損傷與衰老有著密切的聯(lián)系，美觀馬先蒿水煎液能夠以清除自由基的方式抑制四氧嘧啶所致小鼠體內(nèi)SOD、過氧化物酶(Peroxidase,POD)的不正常代償性升高，對小鼠的衰老有明顯的抑制作用[5]。

3.4 保肝

肝臟在受到損傷時肝指數(shù)會明顯降低，同時細(xì)胞膜通透性升高，轉(zhuǎn)氨酶滲入血液，丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量增加，肝內(nèi)抗氧化酶活力升高。血清中丙氨酸氨基移換酶(Alanine aminotransferase,ALT)、AST和AKP活力的升高能反映肝組織的損傷程度和范圍，LPO的含量可以反映肝細(xì)胞膜受損程度。美觀馬先蒿水煎液能夠有效防止四氧嘧啶對小鼠肝臟的損害，給藥后的小鼠肝指數(shù)下降并不明顯，同時抑制ALT和AST的活力升高，降低MDA含量，并清除自由基來維持抗氧化酶的正?；盍?，減少肝臟受損程度[5]。邱娟[46]比較了美觀馬先蒿、大衛(wèi)氏馬先蒿、短莖馬先蒿的正丁醇部位和水溶部位的保肝作用差異，結(jié)果表明正丁醇溶部位作用效果更好。

3.5 抗老年性癡呆

楊文娟等人[51]觀察了40例口服太白洋參(美觀馬先蒿)顆粒治療老年性癡呆的臨床病例，經(jīng)治療后患者的癡呆程度和生活自理能力均有顯著改善，臨床癥狀明顯減輕，表明太白洋參顆粒是一種治療老年性癡呆的有效藥物。顏永剛等人[7]的研究進一步揭示了美觀馬先蒿治療老年性癡呆的作用機制，美觀馬先蒿提取物能夠降低大鼠血清腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)水平，以及腦皮質(zhì)和腦海馬中的乙酰膽堿酯酶(A cetyl cholinesterase,AchE)水平，同時提高大鼠腦皮質(zhì)和腦海馬區(qū)中的5-羥色胺(5-HT)水平，進而抑制老年性癡呆模型大鼠腦損傷。通過對比不同溶劑提取物的作用效果，發(fā)現(xiàn)美觀馬先蒿乙醇和正丁醇提取物效果最顯著。

3.6 其他藥理作用

研究表明，美觀馬先蒿水煎液對小鼠的中樞神經(jīng)具有興奮作用，小劑量對呼吸有一定增強作用[52]，并且能夠抑制大鼠腦組織中鈣離子(Ca2+)、MDA含量升高，同時增強SOD活性，對大鼠腦缺血再灌注損傷有明顯的保護作用[53]。李發(fā)榮等人[54-55]的研究發(fā)現(xiàn)美觀馬先蒿冷提物有較好的滋陰效果，可以顯著改善甲亢型腎陰虛小鼠的機體耗氧量上升、痛閾下降、體溫上升、飲水量上升等癥狀，可以提高饑餓致脾虛小鼠體內(nèi)血清淀粉酶活力，提高消化能力，顯著促進萎縮胸腺恢復(fù)，升高胸腺RNA含量，提高小鼠機體免疫力，同時急性毒性實驗表明小鼠對其最大耐受量折合生藥為180 g/kg，表明毒性極小。

4 結(jié) 語

太白參作為傳統(tǒng)藥物，還是一種珍貴補品，具有滋陰補腎、補中益氣、健脾益胃、消炎止痛的功效，在我國民間有著悠久的藥用歷史?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明其中的環(huán)烯醚萜苷類成分具有保肝、抗炎、神經(jīng)保護等作用，苯丙素苷類化成分具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤等藥理作用[49]，亞油酸等不飽和脂肪酸在預(yù)防癌癥、治療心血管疾病、延緩衰老等方面有著積極的作用[56]，因此太白參在新藥開發(fā)和醫(yī)療保健等領(lǐng)域都具有很好的開發(fā)前景。太白參能發(fā)揮多種藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)來源于其復(fù)雜的化學(xué)成分，尤其是環(huán)烯醚萜苷類和苯丙素苷類化合物。目前關(guān)于太白參藥材的化學(xué)成分研究還較少，要深入闡明其藥效作用機制還要進一步對其化學(xué)成分開展研究。太白參當(dāng)前的基原植物以美觀馬先蒿為主，而大衛(wèi)氏馬先蒿和鄧氏馬先蒿的應(yīng)用和相關(guān)研究較少，不同地域使用的藥材基原不同，不利于藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立和評價。

作為一種多基原藥材，太白參化學(xué)成分復(fù)雜，可以運用薄層層析法、高效液相色譜法、分子生物技術(shù)、指紋圖譜技術(shù)等進行綜合研究，建立其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及評價體系，結(jié)合藥理藥效、藥動學(xué)研究與藥效物質(zhì)基礎(chǔ)之間的關(guān)聯(lián)性，預(yù)測分析其質(zhì)量標(biāo)志物，并開展安全性和毒理學(xué)評價，為研發(fā)太白參類中成藥和開發(fā)保健食品提供依據(jù)。