厉美辰，李 猛，王增浩，李善姬 (吉林医药学院，吉林 吉林 132013)

人参属于多年生五加科草本植物,有着珍贵的食用和药用价值[1]。近年来研究发现，人参的炮制品——黑参，具有与人参、红参不同的稀有皂苷，其代表性有效成分为Rg3、Rg5和Rk1[2]。迄今为止，研究人员已从人参的根、茎、花、叶和果实中发现并提取了150多种人参皂苷[3]。人参皂苷Rk1作为一种近年发现的四环三萜类化合物，其药理活性受到各界广泛关注。本文对人参皂苷的制备方法以及人参皂苷Rk1的分离纯化、化学结构和生物学活性进行归纳，为人参皂苷Rk1的研究提供理论依据。

1 稀有人参皂苷制备方法

1.1 高温热裂解法

用含酸的水溶液作为溶剂，并采用高温热裂解可以制备如人参皂苷Rk1、Rk3、Rg5和Rh4等[4]。人参皂苷Rk1为二醇型皂苷的次级代谢产物，基于热蒸法提取人参皂苷的基础上，关大朋[6]等以含有二醇型皂苷较高的人参茎叶皂苷为原料，高温加热处理得到了人参皂苷Rk1和Rg5，此外还优化了制备的条件，使转化率低的二醇型皂苷得以完全转化。此方法不仅使人参皂苷Rk1和Rg5的生成量增加，且操作简单方便，成本低廉，可工业化大规模生产。

1.2 酸碱化学法

酸碱化学法是指采用酸碱化学试剂对人参皂苷进行降解的方法。梁志齐[6]等采用盐酸水解人参总皂苷制备人参皂苷20(R)-Rg3。杨烁[7]等研究出柠檬酸水解法获得稀有人参皂苷的最佳条件为柠檬酸浓度30%、反应温度70 ℃、反应时间1.5 h，在该条件下人参皂苷Rh2、Rk3、Rh4、Rg3、Rk1、Rg5总量最大。这种制备方法虽然能提高人参皂苷的产量，但其制备过程复杂、副产物较多且反应剧烈不好控制，故有待进一步优化。

1.3 动态微波提取法

许多生物活性成分都是采用微波辅助法进行提取的，但常规的微波辅助萃取模式仍有不足。李娅丽采用了动态微波辅助提取法对人参中有效成分人参皂苷进行了提取，同时在此基础上，优化了提取工艺。得出了在液固比270∶1、微波时间35 min、提取温度75 ℃、乙醇体积百分比67%、溶剂流速1.3 mL/min、微波功率500 W的最优条件下，人参皂苷提取率高达15.01%[8]，该方法大大提高了人参皂苷的提取率。

1.4 微生物法

微生物法是在适宜的环境条件下，某些化学物质经过微生物特定的代谢途径转化为所需要的产物。陈爽等的研究表明西洋参经过大型担子菌发酵后，人参皂苷Rb1转化成人参皂苷Rg3[9]。Bae[10]等也发现在人肠道菌群的作用下人参皂苷Rg3能够转化为人参皂苷Rh2和PPD。微生物法的应用于对人参皂苷的制备有着巨大的意义。

1.5 酶提取法

酶提取法是运用相应的酶，从而将植物组织分解而加速得到有效物质的方法，该方法会在一定程度上提高提取率。张莹等研究证明经双孢菇漆酶处理过的人参皂苷提取率明显增高，较水浸提取增加了65.31%[11]。吴清[12]等用纤维酶法在人参叶中获得了人参总皂苷，结果显示人参皂苷的提取率高达6.29%。酶提取法有着许多优点，如所需催化条件温和且效率较高。但该提取方法对设备条件要求略高，故还需进一步研究。

2 人参皂苷Rk1的分离纯化

2.1 高速逆流色谱法

高速逆流色谱法是近年研发的新型分离技术，在使用该方法分离提纯样品时，样品不会发生质的改变，且速度快，分离效果好，适合多种天然产物的分离纯化。Ha等采用高速逆流色谱从红参中分离纯化出人参皂苷F4、Rg3、Rg5和Rk1，每种人参皂苷纯度都大于95%[4]。曾鹏涛[13]以乙酸乙酯-正丁醇-水-乙腈为溶剂，在流速1 mL/min、温度25 ℃、检测波长254 nm条件下从人参中分离纯化出人参皂苷Re、Rg1和Rf，纯度分别是98.4%、96.1%和97.8%。大量研究表明，高速逆流色谱法有着良好的应用价值，值得推广应用。

2.2 高效液相色谱

高效液相色谱是根据样品中各个组分的结构和理化性质差异导致在色谱柱中保留时间有所差异，从而使各时间段出峰不同。Li[14]等使用高效液相色谱从人参花蕾中分离出了F5和F3，流动相为乙腈-水(32∶68～28∶72)，流速为1.0 mL/min，上样量为20 mg，柱温是25 ℃。Duan[15]等将人参通过超声、蒸煮、烘干，继而使用半制备高效液相制备了人参皂苷纯度为98%的人参皂苷Rk3。孙峰[16]则利用D-101大孔树脂、ODS-A色谱柱以及制备型高效液相色谱柱得到了参皂苷Rg3和Rh2。

3 人参稀有皂苷Rk1的生物活性

3.1 抗肿瘤

洪一楠[17]等采用CCK-8细胞毒性实验探究了人参皂苷Rk1对不同肿瘤细胞的抗增殖作用，得出了人参皂苷Rk1可抑制MCF-7和MDAMB-231乳腺癌细胞生长的结论。同时还通过建立MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌荷瘤裸鼠模型来探究人参皂苷Rk1的体内抗肿瘤增殖作用，再一次确定了人参皂苷Rk1对肿瘤有着明显的抑制作用。安心宁[18]等通过MTT细胞毒性试验、细胞克隆形成实验、体内异种移植瘤模型实验，发现人参皂苷Rk1通过诱导内质网应激来有效抑制肺鳞癌肿瘤生长，但其具体机制有待进一步研究。吕晴[19]等也通过MTT比色法和Western Blot方法发现，G-Rk1与G-Rg5均可以诱导人肝癌MHCC-97H细胞发生细胞凋亡，进而起到抑制人肝癌MHCC-97H细胞增殖的作用。目前，人参皂苷Rk1是否对其他肿瘤细胞有抑制作用还有待进一步研究。

3.2 调节血糖

Deng[20]等对人参二醇和人参三醇总皂苷的降血糖作用进行探讨，结果发现低剂量或高剂量的人参二醇和人参三醇总皂苷都有明显降低实验小鼠空腹血糖的作用，且会提高葡萄糖耐受以及胰岛素抵抗。Maeng[21]等发现在人的视网膜内皮细胞中，Rk1能够调节内皮屏障功能并显著减少视网膜血管渗漏，这可有效控制糖尿病导致的视网膜病变。

3.3 保护神经系统

研究表明人参皂苷Rk1对神经系统有着保护调节的作用。Ryoo[22]等研究发现通过热处理产生的人参皂苷Rk1可有效地抑制NMDAR活性，而NMDAR异常激活是目前公认的诱导神经退行性疾病的原因，故作为NMDAR的拮抗剂，人参皂苷Rk1是预防或治疗该类神经系统疾病的有效途径之一。An[23]等利用乳酸菌HLJG0702通过汽蒸和发酵富集培养出野山参根中的人参皂苷Rg5和Rk1不仅可以抑制AChE的活性，同时还可以维持ACh水平。该发现将对原发性记忆障碍减退和阿尔茨海默病的治疗有着深远的启发。Oh[24]等通过细胞活力测定、流式细胞术和细胞计数法检测人参皂苷Rk1对神经母细胞瘤细胞的作用，并发现人参皂苷Rk1可诱导细胞周期停滞在G0/G1期，同也会抑制神经母细胞瘤细胞的转移能力。此外，人参皂苷Rk1(30 mg/kg)注射液显著抑制异种移植肿瘤生长。

3.4 其 他

Hu[25]等通过一系列实验证明了人参皂苷Rk1是通过增加Bcl-2和降低Bax蛋白表达水平来抑制凋亡途径的激活。同时通过组织病理学观察发现，人参皂苷Rk1预处理可显著地逆转APAP诱导的肝组织坏死和炎症浸润。Lee[26]等发现一定剂量的人参皂苷Rk1能够抑制NF-κB的表达。Siddiqi[27]等通过实验证明一定比例的人参皂苷Rg5和Rk1混合物可以增加碱性磷酸酶的活性，促进骨细胞分化及增长，相应地治疗骨质疏松。

综上所述，人参皂苷Rk1作为近年发现的新型稀有皂苷，具有抗肿瘤、调节血糖、保护神经系统等生物活性。相信随着研究的深入，将会有更多的生物活性被发掘，从而更好地为人类健康服务。