四葉參化學成分和藥理作用最新研究進展*

程華春，王皓南，2，劉義梅，劉大會，杜鴻志，3**，肖 凌

（1.湖北中醫(yī)藥大學藥學院 武漢 430065；2.湖北省藥品監(jiān)督檢驗研究院國家藥品監(jiān)督管理局中藥質量控制重點實驗室 武漢 430075；3.中國中醫(yī)科學院中藥資源中心道地藥材國家重點實驗室培育基地 北京 100700）

四葉參為桔梗科植物羊乳Codonopsis lanceolata(Sieb.et Zucc.) Trautv.的干燥根，氣微、味甜、微苦[1],具有補虛通乳、養(yǎng)陰潤肺、排膿解毒等功效[2]。四葉參有山海螺、羊乳、奶參、輪葉黨參等諸多別名，最早以羊乳之名記載于陶弘景的《名醫(yī)別錄》中[3],其云：“味甘，溫，無毒。主治頭眩痛，益氣，長肌肉。一名地黃。三月采，立夏后母死?！彼娜~參是一種藥食兩用的中藥，具有豐富的藥效成分，在中國、韓國、朝鮮作為山野菜廣為食用，其還有“泰山四大名藥”之稱?，F(xiàn)代研究表明，四葉參含有三萜類、甾醇類、苯丙素類等多種化學成分，具有抗氧化、抗腫瘤、抗疲勞、抗炎、神經保護等藥理作用，臨床上被用于咳嗽、產后缺乳、糖尿病和肝病的輔助治療等，在保健品的開發(fā)上也有一定的涉及，開發(fā)前景廣闊。查閱資料發(fā)現(xiàn)目前對于四葉參并沒有制定相應的質量標準，雖然早期已有學者對其化學成分和藥理作用進行過綜述，但是近年來對四葉參的現(xiàn)代研究又有了新的進展。為了更好地開發(fā)利用其藥用價值，本研究就四葉參最新的化學成分、藥理作用等方面的研究進展進行綜述，為四葉參的質量標準研制以及進一步開發(fā)研究提供科學依據(jù)。

1 化學成分

目前從四葉參化學中分離出來的化合物主要包括三萜類、甾醇類、苯丙素類、生物堿類、黃酮類、揮發(fā)油類等，同時其還含有豐富的礦質元素。

1.1 三萜類化合物

三萜類化合物類型眾多且結構復雜，其基本母核由6個異戊二烯單元（C5H6）聚合而成，極少數(shù)種類含碳數(shù)小于30個，主要分布于陸地高等植物中，或以游離形式存在，或與糖結合成苷。目前從四葉參中分離鑒定出25種三萜類化合物，其結構類型多為齊墩果烷型的五環(huán)三萜，詳見表1、圖1。

圖1 三萜類化合物

表1 三萜類化合物

1.2 甾醇類化合物

甾類化合物是一類具有環(huán)戊烷駢多氫菲結構的化合物的總稱，目前從四葉參中分離出的均為植物甾醇，其基本結構C3位上含有β-羥基，C17位側鏈則是由10個碳原子組成的鏈狀烴。四葉參的甾醇類成分見表2、圖2。

圖2 甾醇類化合物

表2 甾醇類化合物

1.3 苯丙素類化合物

苯丙素類化合物是以苯環(huán)與三碳鏈（C6-C3）為基本單元構成的一類化合物，這類成分既可以獨立形成化合物，也可以兩個、三個甚至多個單元聚合存在，四葉參中的苯丙素類成分詳見表3、圖3。

圖3 苯丙素類化合物

表3 苯丙素類化合物

1.4 生物堿類化合物

生物堿是一類含氮的有機化合物，多具有顯著而特殊的生物活性，在臨床上起著十分重要的作用，四葉參的生物堿類成分見表4、圖4。

圖4 生物堿類化合物

表4 四葉參的生物堿類成分

1.5 黃酮類化合物

王德才等[20]采用紫外分光光度法測得四葉參中總黃酮的平均含量為0.235%，毛士龍等[15]從四葉參中分離鑒定出鳶尾苷（47），四葉參中還含有芹菜素（48）和木犀草素[21]（49），結構信息見圖5。

圖5 黃酮類化合物

1.6 揮發(fā)油類

揮發(fā)油是一種成分復雜的混合物，大多具有芳香氣味。尹建元等[22]從四葉參中鑒定出47種成分，其中甲基硫雜丙環(huán)、苯甲醇、十四烷酸甲酯以及二十烷的含量居高。余雄英等[23]也對四葉參中的揮發(fā)油進行了定性和定量分析，共鑒定出26個化合物，主要為脂肪族化合物及少量的芳香族和萜類成分。高艷霞等[24]利用超臨界CO2流體萃取技術提取四葉參中的揮發(fā)油并用GC-MS聯(lián)用技術分離鑒定出46種成分，其中組分含量最高的A-菠菜甾醇占15.71%。

1.7 其他類

四葉參中的其他類成分還包括：莽草酸（50）、順丁烯二酸[15]（51）、黨參炔苷（52）、lobetyolinin（53）、(E)-2-hexenyl-α-L-arabinopyranosyl-(1→2)-β-Dglucopyranoside（54）、(E)-2-hexenyl- α -Larabinopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside[11]（55），5-羥甲基-2-呋喃甲醛（56）、codonopilodiynoside A（57）、lobetyol（58）、(+)-isolariciresinol[25]（59），結構信息見圖6。有研究發(fā)現(xiàn)，黨參炔苷對黃嘌呤氧化酶（XO）的活性有抑制作用，能夠減少高尿酸血癥和痛風的發(fā)生[26]，黨參屬另一植物黨參也將黨參炔苷作為質量控制的指標[27]，推斷黨參炔苷的含量在一定程度上可以反映四葉參藥材的品質。

圖6 其他類化合物

1.8 礦質元素

礦質元素雖然在機體中的含量不高，但是對于構成機體組織和維持機體正常生理功能卻是必不可少的。劉利娥等[28]采用原子吸收分光光度法和可見分光光度法測得微量元素Cu、Zn、Fe、Mn、Se和常量元素Ca、Mg、P的含量，其中Mn的含量最高，其次是Se，有研究表明Se對多種因素導致的肝損傷具有一定的保護作用[29]，四葉參的肝保護作用可能與此有關。

2 藥理作用

2.1 抗氧化

四葉參的抗氧化活性可能與其含有的黃酮類和酚類成分有關[30-31]。四葉參提取物能提高小鼠體內SOD、GSH-Px活力及GSH水平，并抑制MDA的生成，水提物比醇提物效果更好[32]，此外，其對絡氨酸酶的活性也有一定的抑制作用[17]。四葉參多糖也有較強的抗氧化活性，能清除羥自由基（·OH）和超氧陰離子（O-2）,并可抑制小鼠肝勻漿脂質過氧化反應和H2O2誘導的紅細胞溶血[33]，還能清除DPPH、ABTS+等自由基[34]，其抗氧化能力呈一定的量效關系，當四葉參多糖濃度達到800 μg·mL-1時，DPPH自由基清除能力接近抗壞血酸[35]。可見四葉參既能抑制體內氧化反應的發(fā)生，又能增強對自由基的清除，從多方面發(fā)揮抗氧化作用。

2.2 抗腫瘤

四葉參具有較強的抗腫瘤活性，能預防和治療多種癌癥。四葉參提取物對HeLa、Calu-6、MCF-7等癌細胞系具有不同程度的細胞毒性作用[30]，還能明顯抑制H22荷瘤小鼠腫瘤的生長，延長H22荷瘤小鼠的生存時間，而對免疫系統(tǒng)沒有明顯的副作用，其作用機制可能與四葉參提取物改善小鼠免疫功能、抑制H22移植瘤的血管生成和誘導腫瘤細胞凋亡有關[36-37]。四葉黨參總皂苷能夠通過上調Caspase8、9蛋白表達、激活Caspase-3從而誘導細胞凋亡，對人肝癌HepG-2細胞生長產生抑制作用[38]。四葉參提取物能夠延長烏拉坦誘導的肺癌小鼠的存活時間，提高肺癌小鼠的胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)及腹腔巨噬細胞吞噬雞紅細胞活性，激活小鼠體內SOD活性，從而預防和抑制小鼠肺癌的發(fā)生[39]。此外，四葉參提取物對人口腔癌HSC-2細胞和人結腸癌細胞HT-29具有抑制作用，能夠增加促凋亡蛋白Bak的表達，抑制人口腔癌細胞HSC-2細胞生長[40]，可通過增加人結腸癌細胞HT-29細胞中Bax/Bcl-2比值和激活Caspase-3誘導細胞凋亡[41]。從四葉參中分離出來的lancemaside A能夠通過激活ROS介導的p38 MAPK通路抑制MMP-2和MMP-9的表達，顯著抑制卵巢癌細胞的轉移能力[42]。

2.3 抗炎

研究表明四葉參中的LancemasideA、刺囊酸有較好的抗炎作用，能夠抑制TNF-α、IL-1β、IL-6、等多種炎癥因子的產生，還可以通過調節(jié)巨噬細胞上的LPS與TLR4的結合來減少炎癥的發(fā)生，四葉參的抗炎作用詳見表5。

表5 四葉參的抗炎作用

2.4 對神經系統(tǒng)的作用

四葉參對神經系統(tǒng)的作用主要表現(xiàn)在對記憶功能的改善方面，它能夠通過抑制乙酰膽堿酯酶活性，誘導腦源性神經營養(yǎng)因子和環(huán)AMP反應結合蛋白的表達改善東莨菪堿和淀粉樣蛋白-β處理造成的小鼠記憶功能障礙，抑制乙酰膽堿酯酶活性與多奈哌齊相當，將來極有可能應用于治療阿爾茨海默病藥物的研究中，而且經蒸制和發(fā)酵處理后，其作用效果明顯增強[48-51]。此外，四葉參提取物還具有一定的鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛和抗驚厥作用[52]，詳見表6。

表6 四葉參對神經系統(tǒng)的作用

2.5 增強免疫

四葉參多糖是四葉參發(fā)揮免疫作用的重要物質基礎。免疫能力下降的糖尿病大鼠經四葉參多糖給藥后，其胸腺指數(shù)顯著提高，脾淋巴細胞轉化率增加，細胞免疫功能得到改善[53]。四葉參多糖對由環(huán)磷酰胺和絲裂霉素引起的動物免疫功能低下也能產生一定的拮抗作用[54-55]，能提高小鼠的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)，提高血清抗綿羊紅細胞（SRBC）抗體水平以及巨噬細胞的吞噬活性，還能促進淋巴細胞的增殖。四葉參粗多糖能促進脾淋巴細胞分泌IL-2和IFN-γ，與ConA協(xié)同增加T細胞的免疫活性，不同濃度的四葉參粗多糖作用于巨噬細胞（RAW264.7）后，能明顯促進RAW264.7增殖，TNF-α、IL-6分泌量極顯著增加[56]，說明四參粗多糖可活化并增強巨噬細胞活性從而增強非特異性免疫。綜上可見，四葉參對機體特異性免疫與非特異性免疫均能產生正向調節(jié)作用，增強機體的免疫能力。

2.6 抗疲勞

研究發(fā)現(xiàn)四葉參多糖具有增強小鼠耐缺氧和抗疲勞能力的作用，能夠降低缺氧條件下小鼠的耗氧量，延長小鼠的存活時間，小鼠負重游泳時間也明顯延長[57-58]。四葉參提取物可以提高運動訓練小鼠肝糖原的儲備，增強小鼠運動能力，延長小鼠力竭時間，灌服四葉參提取物同時結合運動訓練能提高肝臟糖有氧代謝相關酶琥珀酸脫氫酶（SDH）和蘋果酸脫氫酶（MDH）活性，加快體內三羧酸循環(huán)，保證機體能量供應，延緩疲勞的發(fā)生，提高運動能力[59]。四葉參水提物還能促進運動性疲勞大鼠能量代謝產物BUN（尿素氮）、BLA（內酰胺酶）、MDA（丙二醛）及時從體內排出，并提高抗氧化酶SOD的活性，從而緩解骨骼肌疲勞，其抗運動性疲勞的機制可能與促進大鼠骨骼肌AMPK、PGC-1α蛋白的表達有關[60]。

2.7 降血壓、降血脂、抗肥胖

四葉參可以維持心血管的正常功能從而預防高血壓的發(fā)生，能夠降低谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶水平的升高，減少肥胖小鼠的肝臟脂肪堆積，還能控制與脂質合成相關基因的表達水平，預防血脂的提高，對于高熱量飲食導致的肥胖也有一定的抵抗作用，詳見表7。

表7 四葉參的降血壓、降血脂、抗肥胖作用

2.8 其他作用

高脂飲食會導致小鼠乳腺發(fā)育受限，最終造成產后泌乳量不足，乳汁質量下降，四葉參能提高這種肥胖大鼠的產后泌乳量，增加母乳喂養(yǎng)的成功率，對于溴隱亭致的產后缺乳也有一定的改善作用。四葉參還能降低大鼠腦血栓的形成，促進細胞間的信息傳遞，對高糖高脂飲食所致的糖尿病大鼠的心肌損傷以及急性酒精性肝損傷和順鉑引起的腎損傷也有一定的保護作用，見表8。

表8 四葉參的其他作用

3 結語

隨著中醫(yī)藥的發(fā)展進步，學者們越來越注重對中藥價值的研究。本文通過整理并分析有關四葉參植物的相關文獻，對其化學成分以及藥理作用進行了歸納闡述，目前學者們對其的研究多集中在成熟的地下部分，而忽視了其地上部分的利用價值，在未來的研究中，可以對其分部位、分采收期進行比較，為合理利用藥用資源提供依據(jù)。通過對四葉參原料進行不同的前處理，如蒸熟、發(fā)酵等，可使四葉參的作用效果增強，在這過程中，是因為產生了新的化合物起到協(xié)同增效的作用或者是不同的前處理方式提高了有效成分的提取率，有待我們進一步探索。四葉參具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎、神經保護，增強免疫等多種生物活性，但針對其藥理作用的研究大多基于其水提物、醇提物、粗多糖等成分上，對單體化合物提取分離及其生物活性的研究還有所欠缺，如四葉參具有較好的抗腫瘤作用，雖已有研究表明從中分離出來的lancemaside A具有一定活性，但更多的研究主要集中在提取物上，若能明確活性單體成分及其藥理作用機制，對于臨床抗腫瘤藥物的研發(fā)將會有很大的幫助。此外，目前針對四葉參化學成分的研究集中在揮發(fā)油類及皂苷類成分，對可能存在抗氧化、抗炎活性的黃酮類和生物堿成分的研究報道相對較少，一直以來，四葉參作為民間用藥使用較多，盡管對四葉參的研究取得了一定的進展，但是對其質量標準的研究尚有不足，因此，將其化學成分與藥理作用研究相結合，尋找一種穩(wěn)定的活性成分，作為四葉參質量控制的指標性成分，也是今后的研究方向之一。