西洋參地上部分化學(xué)成分研究進展

郝巖，王英平，李金玲，金銀萍※

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，吉林 長春 130112；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院，吉林 長春 130118）

西洋參（Panax quinquefolium L.）是五加科（Araliaceae）人參屬（Panax）多年生草本植物，原產(chǎn)于北美洲的東部，主要產(chǎn)自加拿大和美國，且已經(jīng)在我國引種栽培多年[1,2]。其性涼，味甘、微苦，歸心、肺、腎經(jīng)。在中醫(yī)臨床治療上，西洋參具有補氣養(yǎng)陰、清熱生津之功效，用于主治“氣血陰虧，虛熱煩倦，咳喘痰血，內(nèi)熱消渴，口燥咽干”等[1]。其中人參皂苷和多糖是西洋參的主要活性成分。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，西洋參具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、改善心血管系統(tǒng)疾病、影響代謝和抗氧化等作用[3]。

西洋參傳統(tǒng)入藥部位為干燥的根，因此其地上部位在采摘時常常會被廢棄，如西洋參果實和莖葉等，并且在西洋參生長過程中，為了保證其根的產(chǎn)量，而往往對西洋參進行摘蕾處理。但有研究證明，西洋參的地上部分（莖葉、花蕾和果實）提取物的皂苷成分與根部具有不同的分布且總皂苷濃度大于根部，藥理活性與根也略有異同，其中花蕾作為西洋參的重要營養(yǎng)器官，總皂苷含量居于首位，并且與根中皂苷Rb1為主相比，果實與花蕾中均以皂苷Rb3含量最高，而Rb3公認具有保護神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)以及抗病毒等藥理活性[4,5]。

西洋參地上部分與其根有相似的藥效成分和藥理活性，應(yīng)受到消費者和研究者的重視，因此本文收集了大量文獻，詳細闡述了西洋參地上部分的化學(xué)成分并總結(jié)了其藥理學(xué)活性，為探討西洋參地上部位的物質(zhì)基礎(chǔ)、藥理學(xué)活性以及資源綜合開發(fā)利用提供理論參考。

1 化學(xué)成分

1.1 皂苷成分

西洋參地上部分中含有的皂苷成分主要為三萜皂苷，依據(jù)其結(jié)構(gòu)母核的不同可分為達瑪烷型（dammarane）和奧克梯隆型（ocotillol）。目前已從西洋參地上部位分離出75種皂苷成分，其名稱及結(jié)構(gòu)見表1和圖1。

圖1 西洋參地上部位皂苷類化合物結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of saponins from above ground parts of

表1 西洋參地上部位皂苷類化合物Table 1 Saponins from above ground parts of

表1 西洋參地上部位皂苷類化合物Table 1 Saponins from above ground parts of

注1：A：莖葉；B：花蕾；C：果實；D：蘆頭。注2：編號1～57為達瑪烷型皂苷；58～64為奧克梯隆型皂苷；65～75為其他類型皂苷。Note 1:A:stem and leaf;B:Bud;C:Fruit;D:rhizom.Note 2:No.1-57 refers to dammarane saponin;58-64 is octreon type saponin;65-75 are other types of saponins.

編號No.參考文獻Ref.1 Ginsenoside Rb1 A～D 6,25,26,30 39 Majoroside F1 A、B 6,25 2 Mal-Rb1 C 26 40 Majoroside F4 A 31 3 Ginsenoside Rb2 A～D 6,25,30 41 Quinquenosides A A 31 4 Ginsenoside Rb3 A～D 6,25,29,22 42 Quinquenosides B A 31 5 Ginsenoside Rc A～D 6,25,30 43 Quinquenosides L1 A 15 6 Ginsenoside Rd A～D 6,25,30,22 44 Quinquenosides L2 A 15 7 Ginsenoside F2 A、B 8,25 45 Quinquenosides L3 A 16 8 GypenosideⅨ A、B 6,25 46 Quinquenoside La A 18 9 GypenosideⅩⅦ A、B 6,25 47 Quinquenoside L16 A 13 10 Notoginsenoside Fe A、B 25,31 48 Quinquenoside Lc A 7 11 20(S)-Ginsenoside Rg3 A、C 9,26 49 Quinquenoside L9 A 17 12 20(R)-Ginsenoside Rg3 A～C 24,27,31 50 Quinquenoside F1 C 28 13 20(S)-Ginsenoside Rh2 A、C 11,26 51 Quinquenoside F5ab C 33 14 20(R)-Ginsenoside Rh2 A 8 52 Gypenoside LXXI A 7 15 Quinquenosides L10 A、C 13,33 53 Gypenoside LXIX A 7 16 Quinquenosides L14 A 13 54 Viaginsenoside R8 A 7名稱Name來源Source參考文獻Ref.編號No.名稱Name來源Source 17 Ginsenoside Ra1 C 27 55(3,12,24S)-12,24-Dihydroxy-20-O--L-Arabino-Pyranosyl(1→6)-D-Glucopyranosyl)]Dammar-25-en-3-O--D-Glucopyranosyl(1→2)-D-glucopyranoside A 7 18 Quinquenosides R1 A 23 56 20(R)-25-OH-Protopanaxdiol C 39 19 Ginsenoside RAo A 23 57 20(R)-25-OH-Protopanaxatriol C 39 20 Ginsenoside F1 A、C 31,34 58 24(R)-Pseudo-ginsenoside F11 B 24 21 20(S)-Protopanaxadiol A、C 32,39 59 Pseudo-ginsenoside F11 A～D 6,25,33,37 22 20(R)-Protopanaxadiol C 36 60 Pseudo-ginsenoside RT5 A～C 14,31,37 23 Ginsenoside Re A～D 6,25,26,30 61 Pseudo-ginsenoside RT4 A 11 24 Ginsenoside Rg1 A～D 6,25,26,30 62 Pseudo-ginsenoside HQ A 32 25 20(S)-Ginsenoside Rg2 A～D 11,25,26,30 63 Ocotillol A 32 26 20(R)-Ginsenoside Rg2 A 31 64 24(R)-Ocotillol A、C 32,36 27 20(S)-Ginsenoside Rh1 A～C 11,25,28 65 20(S)-Panaxadiol C 36 28 20(R)-Ginsenoside Rh1 A 8 66 Dammar-20S,25S-Epoxy-3b,2b,26-triol A 38 29 Quinquenosides L17 A 14 67 Ginsenoside Rh3 A 12 30 Protopanaxatriol A 32 68 Viaginsenoside R3 A 22 31 Ginsenoside Rg5 B 25 69 Pseudo-ginsenoside Rt6 A 21 32 Ginsenoside Rg6 A 31 70 Pseudo-ginsenoside R1 A 21 33 Quinquenosides C A 31 71 12-one-Pseudo-ginsenoside F11 A 38 34 25-hydroxy-20(S)-Ginsenoside Rh1 A 10 72 Ginsenoside Ro C、D 26,30 35 Notoginsenoside R10 A 20 73 Quinquenoside Lb A 18 36 GinsenosideⅡ C 34 74 Quinquenoside Ld A 19 37 Notoginsenoside E B 25 75 Quinquenoside Le A 19 38 Notoginsenoside F1 A 35

1.2 揮發(fā)油成分

Liu等[40]在西洋參地上部位莖葉中鑒定出27種揮發(fā)油類物質(zhì)，其中具有芳香氣味的醇酯有8種，并且鑒定出與西洋參根部相同的反式--金合歡烯（trans--farnesene）和-姜黃烯（a-curcumene）兩種揮發(fā)油成分。Li等[41]在西洋參葉片中鑒定出十五烷酸（pentadecanoic acid）、亞油酸（linoleic acid）、油酸（oleic acid）和十八烷酸（octadecanoic acid）4種脂肪酸，其中以十五烷酸（pentadecanoic acid）含量最高。Meng等[42]首次在西洋參鮮花蕾中提取分離鑒定了39種揮發(fā)油成分，并且西洋參鮮花蕾與其根有3個相同揮發(fā)油成分，即：-金合歡烯（-farnesene）、十六碳酸乙酯（ethyl hexadeccarbonate）、石竹烯（caryophyllene），與莖和人參的不同部位僅有一個相同成分，即-金合歡烯，可見-金合歡烯為西洋參不同部位共有的揮發(fā)油類物質(zhì)。Liu[24]在西洋參花蕾中分離出了十六烷酸（hexadecanoic acid）和油酸（oleic acid）。Ping等[43]通過分析西洋參不同部位（根、莖、葉和花蕾）的揮發(fā)油成分，發(fā)現(xiàn)了24種揮發(fā)性化合物，其中檢測出西洋參花蕾的主要成分是9,12-十八碳二烯酸（9,12-octadecadienoic acid）。

1.3 無機成分

Meng等[44]研究西洋參花蕾中的無機元素，并比較了西洋參花、花柄和根中無機元素的不同，從中分別測出無機元素24種、22種和20種及其含量，其中花蕾中含有7種人體必需微量元素Fe、Cr、Cu、B、Mn、Sr和Zn，5種人體必需的宏量元素Ca、Mg、P、Na和K，且含量均較高，并且具有生理活性作用的元素K、Fe和Ca等均是花蕾中的含量高于根中的含量。Li等[45]用ICP-AES法在西洋參花中檢測到24種元素，且發(fā)現(xiàn)西洋參花中鋅/銅的比值較小。

1.4 黃酮成分

Wei等[46]在西洋參葉片中分離得到山柰酚（kaempferol）與人參黃酮苷（panasenoside）。Liu[24]在西洋參花蕾中分離出了4種黃酮類成分，即人參黃酮苷Ⅱ（panasenosideⅡ）、三葉豆苷（trifolin）、人參黃酮苷（panasenoside）和山柰酚（kaempferol）。

1.5 多糖成分

Wang等[47]在西洋參莖葉中分離鑒定出ionol型葡萄糖苷，命名為linarionoside A。Miao等[48]從西洋參莖葉中提取水溶性多糖，分離純化出1個分子量較小的中性多糖（panaxans N,PN），其主要成分為葡萄糖，也包含一定比例的半乳糖、木糖和阿拉伯糖。Liang等[49]把西洋參莖葉經(jīng)過水煮醇沉后，分離純化出分子量較大的以 -糖苷鍵為主的莖、葉酸性雜多糖以及分子量較小的莖、葉中性雜多糖，其中莖中的中性雜多糖中葡萄糖含量較高，葉中的中性雜多糖不含木糖。Wang等[27]在西洋參果中分離鑒定出西洋參三糖（QS）。

1.6 其他成分

Sun等[50]在西洋參莖葉中除人參皂苷Rh1、Rh2、擬人參皂苷RT5以外還分離出胡蘿卜苷（daucosterol）。Liu[24]首次在西洋參花蕾中分離得到3種核苷類化合物——脫氧尿苷（2′-deoxyuridine）、脫氧胸苷（2′-deoxythymidine）、阿糖腺苷（2′-deoxyadenosine），1種木脂素類化合物——松脂素（pinoresinol），4種人參聚炔醇類化合物——人參炔醇（panaxynol）、人參炔三醇（panaxytriol）、人參炔醇A（ginsenoyne A）和人參炔醇D（ginsenoyne D），另外還有胡蘿卜苷和-谷甾醇（-sitosterol）。Zhang等[51]在西洋參果汁中測定出16種以上氨基酸，其中8種人體不能自行合成的必需氨基酸和2種半必需氨基酸。李平亞、Jing等[29,52]在西洋參果中分離鑒定出-谷甾醇和胡蘿卜苷。

2 藥理學(xué)研究進展

現(xiàn)代藥理學(xué)對西洋參地上部位的研究表明其具有抗癌、改善心血管系統(tǒng)疾病和影響代謝等作用。

2.1 抗癌作用

研究證明西洋參地上部位中具有抗癌作用的活性成分以人參皂苷為主，并且不同部位含有的皂苷種類和含量不同[36]。西洋參莖葉中Rb1、Rb2和Rb3含量豐富，研究報道這3種人參皂苷可以通過抗細胞增殖、促進細胞凋亡以及促進細胞因子合成等作用治療腸癌[53]。其中存在的三萜皂苷dammar-20S,25S-epoxy-3,12,26-triol對人肝癌細胞以及宮頸癌細胞有顯著的抑制作用[54]。西洋參果提取物與5-氟尿嘧啶聯(lián)合使用可以顯著提高5-氟尿嘧啶對結(jié)腸癌細胞的化學(xué)預(yù)防作用且呈現(xiàn)濃度依賴性[55]。蒸煮過后的西洋參果提取物Rg3含量明顯提高，增強了抗腸癌活性，暗示單體與抗癌活性可能存在一定關(guān)聯(lián)，還需進一步研究[56]。

2.2 保護心血管系統(tǒng)

西洋參莖葉和果提取物已被證實對心血管系統(tǒng)具有一定的保護作用，主要是通過降低冠脈阻力，增加冠脈流量改善心肌缺血癥狀以及通過促進心肌細胞氧化應(yīng)激治療心肌梗死且對心臟結(jié)構(gòu)沒有影響[57,58]。

2.3 影響代謝

西洋參葉、果提取物在治療糖尿病或肥胖小鼠的實驗研究中，均被證實可通過改善葡萄糖耐受、降低體重、升高體溫實現(xiàn)抗高血糖和抗肥胖活性[58]。西洋參果多糖可以增加小鼠糖耐量[55]。

2.4 抗氧化

西洋參莖葉提取物由于總酚類含量高，以及通過降低LDL氧化以及抑制Ox-LDL損害大鼠心肌細胞從而發(fā)揮抗氧化作用[58,59]。西洋參果提取物直接有效的清除氧自由基達到抗氧化作用，這可能與其中的多酚成分——綠原酸和咖啡酸有關(guān)[60]。

2.5 肝腎保護

2.6 抗病毒

西洋參莖葉多糖通過抑制呼吸道合胞病毒從而保護Hep-2細胞[58]。

3 總結(jié)

本文通過對近年來發(fā)表的關(guān)于西洋參地上部位化學(xué)成分以及藥理學(xué)方面的文獻進行總結(jié)。目前，已經(jīng)從西洋參地上部位中分離出的成分包括皂苷、揮發(fā)油、黃酮、聚乙炔、酚酸以及蛋白質(zhì)、脂肪酸等人體必需的營養(yǎng)成分，但是主要研究的成分是皂苷，而其他成分如無機元素、蛋白質(zhì)和脂肪酸等有機化合物的功能分析相對較少，因此可以嘗試開發(fā)新的分離和測定方法來全面研究西洋參，以防止其有效成分沒有得到充分利用。另外藥理學(xué)研究表明，西洋參提取物具有神經(jīng)保護、心血管保護、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗糖尿病和抗高血壓等藥理作用，但是對于單體的藥效學(xué)機制、臨床最佳有效劑量和安全劑量缺乏深入研究，在動物或人體中的機制也不夠全面；對抗菌、抗病毒、防輻射和促吸收等其他藥理作用研究較少，其機制也未得到充分描述。此外，西洋參內(nèi)除皂苷外其他成分也值得研究者進行深入考察，例如已有研究表明酚酸和黃酮具有較強的抗氧化作用，因此可以考慮利用動物實驗研究西洋參在體內(nèi)的抗氧化機制和能力。

西洋參傳統(tǒng)部位為干燥的根，已被廣泛認定為藥物和食品同源產(chǎn)品，但其作為高檔醫(yī)療保健產(chǎn)品時，價格昂貴，雖然有人工栽培產(chǎn)品，但仍供應(yīng)短缺。西洋參地上部位具有與西洋參地下部位發(fā)揮相同或相似生理活性的物質(zhì)，并且總皂苷含量明顯高于地下部位，在抗氧化、抗心肌缺血和抗腫瘤等方面亦具有顯著的藥理活性，亦是寶貴的人參皂苷資源，因此西洋參地上部位，也應(yīng)被充分開發(fā)利用，防止資源浪費。

本文通過綜述西洋參化學(xué)成分和藥理作用，拓展其未來的研究思路，繼承傳統(tǒng)，開拓創(chuàng)新，為未來的學(xué)者進一步開發(fā)和利用西洋參提供參考。