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人参皂苷Rh1的药理作用研究进展

2013-09-26丁艳芬李江霞杨崇仁

中国现代中药 2013年4期
关键词:皂苷人参活性

丁艳芬,李江霞,杨崇仁,3

(1.云南维和药业股份有限公司,云南 玉溪 653100;2.云南省植物提取物工程研究中心,云南 玉溪 653100;3.中国科学院 昆明植物研究所,云南 昆明 650201)

人参皂苷Rh1的药理作用研究进展

丁艳芬1,2*,李江霞1,2,杨崇仁1,2,3

(1.云南维和药业股份有限公司,云南 玉溪 653100;2.云南省植物提取物工程研究中心,云南 玉溪 653100;3.中国科学院 昆明植物研究所,云南 昆明 650201)

人参皂苷Rh1为四环三萜达玛烷型皂苷,微量存在于人参、三七、西洋参等植物中,近年来的药理学研究表明,其在抗肿瘤、免疫调节等方面具有很好的生理活性。综述人参皂苷Rh1的药理作用,以期对人参皂苷Rh1的进一步开发研究提供参考。

人参皂苷Rh1;药理作用

人参皂苷是存在于五加科人参属植物人参PanaxginsengC.A.Meyer、三七Panaxnotoginseng(Burk.)F.H.Chen、西洋参PanaxquinquefoliumL.中的活性物质,其中Rg1、Rb1、Re、Rd等人参皂苷对心脑血管具有显著药理活性且在植物中含量较高。近代药理学及药代动力学研究表明:Rh1、Rh2、Rg2、Rg3等在原植物中含量低或者不存在的人参皂苷均有显著的药理活性[1]。

1 人参皂苷Rh1的药理作用研究进展

1.1 对中枢神经系统的作用

张均田[1]研究显示人参皂苷Rh1与Rg1的脑室给药均能提高基础突触传递及增加高频刺激(HFS)引起的海马突触长时程增强(LTP)的幅度,从而具有促进学习记忆的作用;Rh1可明显提高体外培养神经元的活力,具有促进周围神经轴突生长作用。杨凯等[2]采用3-(4,5-二甲基磺胺噻唑)-2,5-二苯基四唑溴蓝(MTT)比色法研究人参皂苷单体Rh1、Re、Rg2对小鼠皮层神经细胞缺氧的保护作用,结果表明浓度为60 μmol·L-1的人参皂苷单体Rh1、Re、Rg2对小鼠皮层神经细胞缺氧有明显保护作用。

Ji-Sun Jung等[3]研究表明人参皂苷Rh1能抑制IFN-C诱导激酶/信号转导、转录激活(STAT)和细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)信号通路下游的转录因子,从而控制基因的表达和小胶质细胞的活化。因此,人参皂苷Rh1对各种神经退行性疾病有着很好的活性。

1.2 对心脑血管的作用

1.2.1 对局部脑缺血损伤及对脑缺血/再灌注损伤的影响 吴巍[4]研究Rh1对大鼠实验性局部脑缺血损伤及缺血再灌注损伤所致的行为障碍的影响,结果表明不同剂量的人参皂苷Rh1对动物行为障碍有不同程度的减轻,大鼠脑缺血区也有明显好转,且呈剂量依赖性,剂量为10 mg·kg-1改善动物行为障碍及减少缺血面积的效果明显高于尼莫地平组的疗效。

1.2.2 对心肌缺血的影响 吴巍[4]研究表明,不同剂量的人参皂苷Rh1均能明显减少结扎冠状动脉所致大鼠急性心肌缺血引起的心肌梗死面积,并可降低由心肌缺血造成的肢体导联心电图J点的升高,揭示了人参皂苷Rh1对心肌具有保护作用,能降低缺血引起的心肌损伤。

1.3 对血液系统的作用

程大任等[5]利用兔红血细胞进行几种单体人参皂苷溶血、抗溶血作用实验,结果表明,人参皂苷Rh1的溶血作用和抗溶血作用曲线为S形,其半数保护量P50为100.39 μg·mL-1,半数溶血量HD50为490.68 μg·mL-1,因此,我们可以利用人参皂苷Rh1溶血和抗溶血作用的特点以及其量效关系来合理利用达到不同的治疗作用。

吴巍[4]通过实验,证明Rh1对免疫诱导再生障碍性贫血小鼠的血细胞及骨髓有核细胞有增殖作用,并呈剂量依赖性。

1.4 抗肿瘤、抗癌作用

葛迎春等[6]应用细胞化学及MTT法,测定人宫颈癌细胞(HeLa)在人参皂苷Rb1、Rg1、Re、Rh1作用3~5 d后细胞增殖和细胞化学含量的变化。结果表明Rh1和Re可以明显抑制HeLa细胞的增殖,降低HeLa细胞内多糖(PAS)、葡萄糖262磷酸脱氢酶(G6PDH)、葡萄糖262磷酸酶(G6Pase)、乳酸脱氢酶(LDH)和琥珀酸脱氢酶(SDH)的含量,从而显著降低癌细胞的增殖和代谢活性。

陈声武等[7]研究人参皂苷Rh1及其前体Rg1的整体及离体抗肿瘤作用,结果表明人参皂苷Rh1无论在离体或整体条件下均具有抗肿瘤作用,且人参皂苷Rh1作用强于前体Rg1,其抗肿瘤作用可能与其促进肿瘤坏死因子(TNF-α)的分泌和基因表达有关。

王毅等[8]研究表明,口服给药后,人参皂苷Rg1及其肠内菌代谢产物Rh1均可经人肠壁吸收进入血液,并发现Rg1及Rh1可通过增强树突状细胞(DC)与血管内皮细胞的黏附,而促进DC细胞的移行和发育成熟;增加DC分泌蛋白质及其核酸的转录,刺激T细胞的增殖及增强白细胞介-2与植物血凝素激活的杀伤细胞(LPAK)杀伤肿瘤的活力。

张有为等[9]研究人参皂苷Rh1对人体骨肉瘤细胞U2OS增殖的抑制作用,结果表明在5 μmol·L-1浓度下,人参皂苷Rh1有明显的抑制肿瘤细胞增殖的作用。

Ji-Hae Yoon等[10]通过研究表明,人参皂苷Rh1能通过抑制激活蛋白酶-1的活性从而抑制人肝癌细胞MMP-1的表达。因此,人参皂苷Rh1作为新化合物治疗恶性肿瘤有很好的潜能。

Yeo-Jin Choi等[11]通过研究表明人参皂苷Rh1通过影响单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和CC趋化因子受体2(CCR2)的表达和分泌,激活丝裂原活化蛋白酶(MAPK)信号,从而降低MCP-1、CCR2水平,降低蛋白激酶的磷酸化。并且对在治疗中产生的依赖性疾病,如动脉粥样硬化、类风湿关节炎及各种炎症疾病均有很好的治疗作用。基于这些结果,人参皂苷Rh1作为一个新化合物对白血病的治疗有很好的疗效。

1.5 免疫调节作用

王毅等[12]采用MTT比色法测定人参皂苷Rh1与Rg1对脾脏T细胞和B细胞的增殖能力的影响;采用中性红比色法测人参皂苷Rh1与Rg1对腹腔巨噬细胞(Mφ)的吞噬功能的影响;并且采用Griess法测定Mφ释放一氧化氮(NO)的水平。结果表明人参皂苷Rh1能促进脾脏T细胞的增殖而对B细胞无增殖作用;并且能提高Mφ的吞噬能力和促进NO的释放。因此,研究者认为Rg1及其代谢产物Rh1调节机体免疫功能的作用可能与其在体内直接激活T细胞增殖、提高巨噬细胞吞噬及释放NO的能力等有关。

1.6 其他作用

1.6.1 抗炎作用 吴巍[4]研究表明,人参皂苷Rh1能降低骨内压、提高超氧化物歧化酶(SOD)含量,抑制氧自由基对软骨细胞及基质的损害,从而起到防止并延缓关节软骨的退行性改变、防治骨关节炎的作用。

1.6.2 抗皮肤老化作用 人参皂苷Rh1可明显促进皮肤纤维芽细胞的胶原蛋白合成,有效改善皮肤皱纹,具有抗皮肤老化的作用[14]。

刘平等[15]应用3H-TdR和14C-TdR双标记法液闪测定不同代龄人胚肺成纤维细胞(2BS)由丝裂霉素C(MMC)诱导的非程序DNA合成(UDS),以及人参皂苷Rb1、Rg1、Rhl和Re对细胞UDS的影响。结果表明,当MMC剂量在10 ng·mL-1时,衰老细胞的UDS水平下降,而年轻细胞的UDS水平显著升高。人参皂苷Rb1、Rg1、Rhl和Re均能显著提高衰老细胞的UDS水平。

1.6.3 对大鼠D-半乳糖性白内障的影响 人参皂苷Rh1能明显延缓白内障的形成,减轻晶状体的混浊程度,降低丙二醛(MDA)含量,提高SOD活性,且不同程度优于维生素E[4]。

2 讨论

人参皂苷Rh1单体的批量生产方法是制约人参皂苷Rh1规模化应用的一个因素。人参皂苷Rh1在原药用植物中的含量非常低,其在白参中仅有0.001 5%,三七中仅有0.01%,西洋参中则不含有。由于含量低,批量制备成本较高,且工程化生产工艺不成熟,导致其在临床应用方面受到一些限制。

目前制备人参皂苷Rh1的方法多是利用达玛烷型四环三萜皂苷C-20位上所连接的糖基在酸性条件下不稳定的性质,通过化学降解或生物转化的方法将原人参三醇型皂苷Rg1进行降解、转化,使其C-20位上的糖基脱落得到人参皂苷Rh1,再经过柱层析等手段最终得到高纯度的人参皂苷Rh1[16]。徐景达等[17]利用碱金属氢氧化物与高沸点脂肪醇为转化介质,在常压条件下加热反应物至270 ℃进行水解,水解物用正反相柱层析反复纯化得纯度高于90%的人参皂苷Rh1。滕荣伟等[18]以醋酸-乙醇为反应介质,在60 ℃下反应6 h得到含多种次生皂苷的降解产物,以柱层析反复纯化得高人参皂苷Rh1单体。

近来也有研究者利用β-葡萄糖苷酶、α-阿拉伯糖苷酶、β-阿拉伯糖苷酶、鞘氨醇单胞菌2~F2等催化转化原人生皂苷,使其苷元上的部分糖基被水解脱落成为新的稀有人参皂苷,水解物再经层析纯化得相应的次生皂苷单体[19-20]。可见,人参皂苷Rh1成熟的制备方法是其深度开发利用的关键。

现代药代动力学研究表明,人参皂苷Rh1为Rg1、Re经人和大鼠肠内菌代谢后产生的代谢产物,与Rg1有相似的药理作用。但是因为Rh1在原植物中含量甚微,目前对Rh1的作用机理研究尚不深入,而现有的研究结果表明,Rh1具有多种很强的生理活性,有的甚至比其原型Rg1还强,具有广阔的临床应用前景。

[1] 张均田.人参冠百草—人参化学、生物学活性和药代动力学研究进展[M].北京:化学工业出版社,2008.

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ThePharmacologicResearchProgressofGinsenosideRh1

DING Yan-fen1*, LI Jiang-xia1, YANG Chong-Ren1,2,3

(1.YunnanWeihePharmaceuticalsCo.,Ltd.,Yuxi653100,China;2.YunnanEngineeringResearchCenterofPlantExtracts,Yuxi653100,China;3.KunmingInstituteofBotany,ChineseAcademyofSciences,Kunming650201,China)

Ginsenoside Rh1is one kind of Dammarane tetracyclic triterpenoids saponins,which is a kind of micronutrients found inPanaxginseng,PanaxNotoginsengandPanaxquinquefoliumL.. Recent pharmacological studies have revealed thatPanaxNotoginsenghas some bio-activities on immune system,cardiocerebral vascular system,endocrine system and inflammation and so on. This thesis reviewed the pharmacological effects of ginsenoside Rh1with the aim to provide reference for future exploitation.

Ginsenoside Rh1; Pharmacological effects

2012-09-25)

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丁艳芬,E-mail:waj20050212@sina.com

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