三七皂苷成分及其影響因素研究進展＊

尉廣飛，楊 鋒，許亞茹,3，王歡歡,3，蘇麗麗,3，袁 燦,4，董林林＊＊

（1.山東中醫藥大學 濟南 250355；2.中國中醫科學院中藥研究所 北京 100700;3.魯東大學 煙臺 264025；4.四川省農業科學院經濟作物育種栽培研究所 成都 610300）

三七（Panax notoginseng(Burk.)f.H.Chen）又名田七、血參、人參三七等，具有“金不換”、“南國神草”等美譽，為五加科人參屬多年生草本植物的干燥根及根莖，主要分布于我國云南、廣西等地，具有散瘀止血、滋補壯陽等功效，常用于跌打損傷、外傷出血等疾病。三七化學成分主要包括皂苷類和非皂苷類兩大類，皂苷類成分主要為達瑪型四環三萜，而非皂苷類成分主要有氨基酸類（主要為三七素）、蛋白質類、多糖類、黃酮類、炔、醇類、揮發油、微量元素及其一些其他的成分[1]。三七藥理作用主要表現在血液系統、中樞神經系統、腦血管系統、免疫調節系統等方面[2,3]。三七藥理作用廣泛，作為血塞通、復方丹參滴丸、云南白藥等制劑的主要成分之一，市場需求量大，是有重要經濟價值的中藥材，其種植產業和加工技術已成為云南省發展經濟的重要支柱。三七生長環境喜陰濕，周期長，易出現連作障礙問題，導致其產量和質量均下降[4]。除此之外，品種、采收期、施肥、加工、產地、田間管理、提取工藝等很多因素影響三七的品質及其種植產業的發展。

三七皂苷的種類以及分布規律仍不確切，有待進一步深入的研究。本文主要對三七皂苷種類和分布、影響皂苷含量的因素進行歸納總結，為實際應用中正確選擇三七用藥部位提供基礎，也為后續三七質量控制及合理開發利用提供研究思路。

1 皂苷類成分

三七植物中化學成分主要分為皂苷類成分及非皂苷類成分，其中皂苷類是主要的化學成分，也是主要的藥效成分。皂苷大致可分為人參皂苷、三七皂苷和七葉膽皂苷等[1]。目前學者已在三七根、莖、葉、種子和果實中分離出多種達瑪烷型皂苷類化合物（表1）。

根及根莖為三七的主要藥用部位，富含多種皂苷。Yoshikawa等[5-6]從根中分離出9種新達瑪烷型三萜皂苷，分別為三七皂苷A、B、C、D、E、G、H、I和J。隨后，5，6-二脫氧人參皂苷Rd和5，6-二脫氧人參皂苷Rb1也從根中分離出來[7]。另外，有學者用HPLC/ESIMS鑒定了151個皂苷，其中有56個新化合物[8]。Fu等[9]從根中分離出一種新型原人參二醇型人參皂苷，6-O-β-D-吡喃葡萄糖基-20-O-β-D-吡喃葡萄糖基-20（S）原人參二醇，和3種已知的化合物。曾江等[10]從根莖中分離得到8個化合物，分別為人參皂苷Rb1、Rd、Re、Rh1、Rh4和三七皂苷 R1、S、T，其中人參皂苷Rh4首次從該植物中分離得到。宋建平等[11]在根莖中分離出了5種化合物，分別為人參皂苷F1、F2、II和三七皂苷T5、E，其中人參皂苷II首次從三七中分得。Cui等[12]在根莖中分離出了兩種新型化合物，為三七皂苷Rw1和Rw2。

表1 三七不同部位皂苷成分

三七葉中富含皂苷類成分，20世紀80年代，就有學者從葉中分離出人參皂苷Rb1、三七皂苷Fc、Fa，絞股藍總苷XV、XVII等化合物[13]。李海舟等[14]從葉中分離到16個化合物，分別鑒定為人參皂Rb1、Rb3、Rc、Rd、Re、Rg1、Rg3、Rh2、F2，七葉膽皂苷XIII、IX、XVII，三七皂苷R1、Fa，甘草素，以及芹糖甘草苷。Zhao等[15]在葉子中發現新型化合物—20（S）-25-甲氧基-原人參二醇。三七葉具有鎮靜安神和抗衰老作用，已開發出“七葉安神片”等安神鎮靜藥。

三七花除了具有清熱、降壓之功效，還有保健作用。三七花中含有豐富的人參二醇型皂苷，人參皂苷Rb1、Rb2、Rc、Rd和F2等首先被Taniyasu S分離出來[16]。左國營等[17]發現花蕾含有人參皂苷Rb3、Rc，三七皂苷Fe、絞股藍皂苷IX、胡蘿卜苷、U-谷甾醇等多種成分。Yoshikawa等[18]從花中分離出5種新型化合物—三七皂苷O、P、Q、S和T，還有9種已知的原人參二醇型皂苷。Wang等[19]隨后也在花中分離出了4種達瑪烷型三萜皂苷—花三七皂苷A、B、C、D和5個已知的三萜皂苷。

三七種子的化學成分研究甚少，僅從三七種子中分離出一些脂溶性成分，并未發現皂苷類成分[20-21]。

2 影響皂苷的關鍵因素

三七皂苷含量受多種因素的影響，如種質、產地、部位、采收及加工等。種質是影響中藥材產量和質量的首要因素。道地產區對其品質具有重要的作用。不同部位對藥效也有很大的影響，而最佳采收期可保證藥材產量與質量。此外加工過程對皂苷含量的影響也是不能忽視的。

2.1 品種對三七皂苷含量的影響

中藥材種質不同，其產量與質量均不同。三七種植已有700多年歷史，在種植過程中種質出現了明顯的分化，植株形態特征及藥材產量和質量均出現了顯著的差異。如孫玉琴等[22]采用HPLC法測定了7種不同變異類型三七中3種單體皂苷（三七皂苷R1、人參皂苷Rg1和Rb1）的含量，發現紫根、復葉柄平展型、長形根、寬葉等4種變異類型三七的皂苷量高，雙莖三七的皂苷量低于單莖三七。陳中堅等[23]對三年生紫莖和綠莖三七進行了比較，發現紫莖三七總皂苷比綠莖三七高48.52%。趙昶靈等[24]研究三年生紫三七和綠三七兩個品系，發現紫三七中總花色苷含量較高且達到顯著水平；紫三七的總花色苷、總皂苷、三七皂苷R1、人參皂苷Rd和人參皂苷Re含量分別比綠三七高204.85%、33.86%、16.03%、10.83%和5.39%；綠三七的人參皂苷Rgl和Rb1含量比紫三七高，但差異相對較小，僅約0.93%和3.33%。

表2 三七不同部位皂苷種類和含量差異

2.2 產地對三七皂苷含量的影響

三七對環境要求比較特殊，要有特定的溫度、光照、水分，種植范圍較小，僅分布在北緯23°30′附近的中高海拔地區，主要為云南、廣西等地。Li等[25]測定了不同產地三七的皂苷的含量，發現不同產地三七皂苷含量存在顯著差異，6種成分（三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、Rb1、Rg2、Rh1和Rd）總含量在云南省文山州最大，在江蘇蘇州最小。Guan等[26]測定了11個不同產地三七皂苷含量，發現不同產地的皂苷成分含量存在差異，其中三七皂苷R1在云南硯山和文山州三七含量較高，分別為17.07 mg·g-1、15.46 mg·g-1，人參皂苷Rd也在硯山三七中最高（8.77 mg·g-1）。魏莉等[27]比較了云南文山不同產地三七花蕾中總皂苷和單體皂苷Rb1和Rb3的含量，結果顯示不同產地三七花蕾中總皂苷和單體皂苷含量差異較大，總皂苷含量以麻粟坡大坪鎮三年生三七中最高，單體皂苷Rb1和Rb3含量以硯山干河鄉馬鞍山基地三年生三七中較高。孫玉琴等[28]比較了云南省11個產區的三七中人參皂苷Rb1、Rg1和三七皂苷R1的含量，發現不同產地三七中皂苷含量有較大差異，3種皂苷（R1+Rg1+Rb1）含量最高的是文山州丘北縣膩腳鄉，達10.84%。王元忠等[29-31]也發現不同產地的三七皂苷含量存在顯著差異性。綜上均說明了三七道地產區的重要性。

2.3 不同部位對三七皂苷含量的影響

三七植株不同部位所含的化合物種類及含量均存在差異性（表2）。孫玉琴等[32]對三七植株間的性狀差異進行了調查，發現三七植株的不同部位莖、塊根、休眠芽、花序、葉、果實性狀存在明顯差異。不僅不同部位的植株性狀具有差異，化學成分的指紋圖譜和含量也均存在極大的差異性[33,34]。Wan等[35]對根、須根、根莖、莖、葉、花、種子7個部位中皂苷含量進行了測定，發現不同部位中各成分含量存在差異，地下部分（根、根莖和須根）含有20（S）-原人參三醇型和20（S）-原人參二醇型兩種類型皂苷，地上部分（葉和花）含有20（S）-原人參二醇型皂苷，而種子中沒有檢測出皂苷類成分。Jia等[36]檢測了三七主根、根莖、支根、須根中11個皂苷成分，發現除了人參皂苷R4以外，其他成分含量在根莖中最高，在須根中含量最低。Wang等[37]運用定量比較和代謝圖譜相結合的方法對三七根部不同部位皂苷成分的含量進行了分析，8個皂苷成分含量及其總含量均在根莖中最大，其次是主根、支根，須根最低；并且顯示根莖與其他部位存在較大差異，主根和支根比較相似，可以合用。

2.4 生長年限和采收季節對三七皂苷含量的影響

生長年限影響三七皂苷的含量。Jia等[36]發現三七中11個單體皂苷和總皂苷含量均隨生長年限的升高而增加。朱偉偉等[38,39]也發現三七皂苷含量與生長年限明顯相關，3年生的三七中總皂苷含量高于2年生的三七。同時，采收季節也是三七采收過程中需要重視的一個問題。崔秀明等[40]結果發現4-7月三七皂苷含量減少，8-12月三七皂苷含量增加，說明三七以10-12月份為最佳采收期。龍揚等[41]比較了2月和10月三七中三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、Rb1的含量，發現10月皂苷總量比2月高，同樣提示以秋季采收較好。結果表明生長年限和采收季節影響三七產量與質量，因此確定三七的最佳采收期對保證藥材產量與質量是至關重要的。

2.5 加工對三七皂苷含量的影響

加工是藥材生產重要的環節之一，對藥材質量有很大的影響。藥材的加工包括初加工和干燥兩個階段。三七藥材的初加工階段主要包括分選、清洗、修剪等。如曾憲彩等[42]研究了干燥前三七剪口不同的清洗方式（銼刀打磨、流水沖洗、清水浸泡）對三七皂苷含量的影響，三七剪口中3種皂苷成分（三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、Rb1）總含量順序為流水沖洗＞銼刀打磨＞空白組＞清水浸泡，提示在三七清洗過程中只需用流水沖洗掉表面的泥土、重金屬、雜質等，切勿打磨或浸泡以免藥效成分的損失。

表3 不同干燥方法的優點和缺點

三七干燥方式眾多，從傳統的日光自然曬干到大型干燥設備的使用，對三七藥材的質量影響程度不同，各有利弊（表3）。高明菊等[43-44]首先發現微波輻射后三七主要皂苷成分的量均降低；后來又發現不同方法干燥的三七皂苷含量順序為大棚干燥＞55℃烘干＞自然干燥＞45烘干＞傳統烘干＞75℃烘干＞65℃烘干，說明太陽能大棚干燥為最佳加工方法。周國燕等[45]研究發現真空冷凍干燥得到的三七切片成品人參皂苷Rgl含量（2.37%）顯著高于真空干燥（1.30%）和熱風干燥（1.11%）。馬妮等[46]發現不同干燥方法對三七切片皂苷含量均有不同程度的影響，日光照曬和50℃烘干皂苷含量高，其余兩種干燥方法（微波干燥和100℃干燥）對皂苷損失較大。

3 展望

三七制品越來越多，需求量越來越大，但品種匱乏、連作障礙等問題阻礙三七種植產業的可持續發展。培育高產優質的新品種和解決連作障礙問題是推動三七產業的一項重大工程。通過建立無公害栽培體系和無公害質量標準，培育高產優質三七新品種進而保障三七可持續發展。

3.1 推廣三七無公害栽培體系保障三七藥材原料

三七為多年生草本植物，生長周期長，生長過程中受眾多因素的影響，如生長環境、灌溉、摘蕾、施肥等。規范化、無公害栽培體系是健康藥用植物生長的必要條件，也是保障高產優質藥材原料的重要途徑，主要包括：培育抗病、抗逆的高品質三七品種；選擇適宜的產地和環境；采取適當的管理措施和農藝操作（灌溉、除草、追肥、打頂、摘蕾等）；建立健全的病蟲害防治技術等等來保障三七藥材原料。

3.2 建立三七無公害質量標準獲得優質三七藥材

為獲得優質三七藥材，不僅有抗性優質三七品種、規范化栽培體系，還要有相應的質量標準共同控制三七藥材質量[47]。首先，制定三七種子種苗的質量及分級標準，提高種子種苗的質量。研究表明，不同級別的三七種子及種苗對三七生長、產量及質量的影響是極其明顯的，且優質種苗能在很大程度上抑制根腐病的發生[48,49]。其次，制定三七加工技術的標準操作及質量標準，加強三七加工技術的規范化。將傳統加工方法和新型加工技術相結合，優化三七的加工工藝，盡量避免三七藥效成分受不規范加工操作影響而造成較大的損失。將三七無公害栽培體系與無公害質量標準相結合，可獲得優質三七藥材。

3.3 現代組學研究推動三七新品種選育

次生代謝產物是植物長期進化中為適應生態環境，在體內形成的并非生長發育所需的小分子有機化合物，具有重要的生理活性及藥理作用。皂苷類物質是藥用植物三七主要的次生代謝物質，在三七不同器官和組織部位中分布不均勻，嚴重影響三七的臨床療效[50]。系統選育和雜交育種周期長、受外界因素影響大等缺點，導致三七育種進展緩慢。現代分子生物技術可加快三七育種進程，培育高產優質新品種。通過三七根莖轉錄組數據分析，克隆皂苷合成途徑中關鍵酶的編碼基因，為培育高皂苷含量三七新品種提供依據[51,52]。運用分子標記法輔助三七抗病新品種的選育，極大縮短育種周期，培育三七抗病新品種[53,54]。現代組學技術加快三七新品種的選育，為三七產業可持續發展提供種質保障。