遠志三萜類成分及其藥理作用研究進展

貴州省畢節市第一人民醫院藥劑科，貴州 畢節 551700

遠志為遠志科植物遠志PolygalatenuifoliaWilld. 或卵葉遠志PolygalasibiricaL.的干燥根，其有安神益智，交通心腎，祛痰，消腫之功效，常用于治療心腎不交引起的失眠多夢、健忘驚悸、神志恍惚、咳痰不爽、瘡瘍腫毒、乳房腫痛等癥[1]。現代研究表明其有神經保護、增強記憶、抗炎、抗病毒和抗潰瘍等藥理作用[2-7]，這為藥物的開發研究奠定了基礎。因此本文綜述了21世紀后，從遠志的兩種藥用植物及其次級代謝產物中分離鑒定的三萜類化合物(見圖1和表1)與藥理活性研究進展，以期為該屬植物的開發利用提供參考。

1 三萜類化合物

迄今為止，從遠志中分離的主要活性成分有三萜皂苷、酮、寡糖酯類化合物。自21世紀以來，由于質譜、液相色譜和核磁共振等技術的廣泛應用，皂苷類化合物的研究取得了進一步地發展，且證實植物體不同部位三萜的含量也有所差異。三萜類成分主要聚集在營養器官的薄壁細胞中，根系皂苷含量較高，含莖葉的地上部分皂苷含量較低。且在發育階段呈現動態變化，在果實后期達到最高水平。因此，根和地上部分的最佳采收期應該在8月份。同時，由于隨著樹齡的增加，總皂苷和苷元含量呈持續下降的趨勢，故一年生根系具有較高的品質。而根不同部位其含量也有顯著差異，研究者通過對遠志根木質部和韌皮部的“蜘蛛網”分析，闡明了“廢棄木質部，保留韌皮部”的必要性[8-9]。

遠志皂苷作為遠志的主要活性成分之一，其均為齊墩果酸型的五環三萜皂苷。其母核特點為：C-2位常被羥基取代，C-12、13為不飽和雙鍵；且多為雙糖鏈，C-3位連接葡萄糖，C-28位通過酯鍵與夫糖相連，夫糖C-2位連接鼠李糖，鼠李糖的C-4位又與木糖相連，木糖的C-4位常被阿拉伯糖或木糖取代，C-5位則與半乳糖鏈接；糖鏈的差異主要是夫糖的C-3位、鼠李糖的C-3位和木糖C-4、C-5位所連接的糖的種類及位置不同。一般連接3-7個糖基，并含有多個取代基。

2004年，劉江云等[10-11]系統研究了開心散抗癡呆有效部分的化學成分，從中分離得到13個新化合物，即Onjisaponins J、L、O、R、S、T、Pg、Qg、Sg、Ug、Z-Onjisaponin J、Z-OnjisaponinL和Z-Polygalasaponin XXXII(3-4, 6-11, 19-21, 23, 46)，并報道了Onjisaponins J、L、O、Pg、Qg、Z-Onjisaponin L的核磁數據；2個化合物Z-SeneginⅣ、Polygalasaponin XXXII(42, 45)為首次在該種分離得到，并通過電噴霧多級串聯質譜(ESI/MSn)規律，推定了混合物OnjisaponinsGg、Fg、Ng、Tg(5, 17-18, 22)的結構，且皆為新化合物。該作者于2007年進一步通過電噴霧離子阱質譜聯用技術(ESI-ITMSn)對以上部分化合物進行了結構分析。

2005年[12-13]，北京大學的屠鵬飛教授課題組從遠志中分離鑒定了OnjisaponinsJ、K、L，Z-Onjisaponin J和Z-Onjisaponin L(3-7)，并發表了專利；同年，孫紅詳從中分離得到3個三萜皂苷Tenuifolisaponins A-B(38-39)和PolygalasaponinXXVIII(43)，其中PolygalasaponinXXVIII為首次從該種中分離得到。

2006年[14]，LiJ從中分離鑒定了2個化合物Onjisaponin H和Z-Onjisaponin H(1-2)。

2008年[15-17]，XuTun-hai從遠志跟中分離鑒定了Tenuifoside A(40)、3-β-O-β-D-glucopyranosylpresenegenin 28-O-α-L-arabipyranosyl(1→3)-β-D-xylopyranosyl(1→4)-[β-D-apiofuranosyl(1→3)]-α-L-rhamnopyranosyl(1→2)-[α-L-rhamnopyranosyl(1→3)]-β-D-fucopyranosyl ester(41)兩個三萜皂苷；LiChuang-jun分離得到6個新的三萜皂苷Onjisaponins V-Z和Vg(12-16, 24)，并首次從該種中分離鑒定了Polygalasaponin XXXI(44)和E-senegasaponin a(37)，并于2011年分離鑒定了OnjisaponinWg(25)，并首次報道了OnjisaponinsFg、Ng、R和O的核磁數據[18]。

2013～2019年[19-22]，LingYun等研究者通過超高效液相色譜-四級桿飛行時間串聯質譜(UPLC/Q-TOF MS)對口服后體內遠志及其代謝產物化學成分進行分析，從中鑒定了11個新化合物，即OnjisaponinsMF、TE、TF、TG、TH，Onjisaponins-1428、1560、1602、1702、1720、1864(26-36)；并從中分離鑒定了Polygalasaponins XLV、LIII，Myrtifolioside A1、Desacylsenegasaponin B、Arilloside D(47-50, 52)等微量皂苷。

而對于卵葉遠志的研究相對較少，宋月林[23-25]于2010年從卵葉遠志地上部分分離鑒定了4個三萜苷元(53-56)，即2α,3β,19α-三羥基烏索-12-烯-23,28-二羧酸、3β,19α-二羥基烏索-12-烯-23,28-二羧酸、3β,19α-二羥基齊墩果-12-烯-23,28-二羧酸和熊果酸；于2012年鑒定了地榆皂苷I(57)，該5個化合物均是從該屬首次分離得到，區別于常規遠志的三萜類化合物；同時，在2013年分離得到5個新的三萜皂苷Sibiricasaponins A-E(58-62)，2個皂苷Arilloside A(51)和Polygalasaponin XLVIII(63)為首次在該種分離得到。

2 藥理作用

2.1 抗癡呆和腦保護活性 遠志根粗提物及其純化的精提物，如BT-11(粗提物)、Tenuifolin和Senegenin等對阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)都有一定的治療作用。其中，遠志水提物對轉基因AD模型小鼠記憶缺陷有預防作用，其可防止β-淀粉樣蛋白(amyloidβ-protein, Aβ)誘導的軸突生長錐塌陷和軸突萎縮，還可阻止Aβ誘導的神經元生長錐內吞作用[26]。而抑制內吞作用足以防止Aβ誘導的生長錐塌陷、軸突變性和記憶障礙。因此，遠志水提物可能通過抑制內吞作用，進而防止軸突變性和記憶障礙。而BT-11在體外和體內對Aβ25-35肽誘導的神經毒性具有保護作用，因此對老年人的記憶也有增強作用[27-29]。

同時，其乙醇、正丁醇提取物均能減輕海馬CA1亞區缺血后神經元壞死，并能減輕缺血再灌注時的腦損傷，防止脂質過氧化，保護能量代謝[30]。Tenuifolin可能通過抑制β-位點的APP切割酶來降低COS-7細胞的Aβ分泌，而不改變Aβ40和Aβ42的比率，且能被迅速吸收到體內循環中，且保留時間較長[31-32]。

表1 遠志中皂苷類化合物

序號化合物取代基R1R2R3R4R5分子式1Onjisaponin HRhaMcApiHHC74H110O342Z-Onjisaponin HRhaZ-McApiHHC74H110O343Onjisaponin JRhaMcApi 5 HMGAraHC85H126O424Z-Onjisaponin JRhaZ-McApi 5 HMGAraHC85H126O425Onjisaponin K/GgHTcApi 5 HMGHHC76H112O366Onjisaponin LRhaMcApi 5 HMGHGalC86H128O437Z-Onjisaponin LRhaZ-McApi 5 HMGHGalC86H128O438Onjisaponin ORhaTcHHGalC77H116O379Onjisaponin RHTcApiHGalC76H114O3710Onjisaponin SRhaTcApiAraHC81H122O4011Onjisaponin TGlc 6 AcTcApiAraHC84H128O4112Onjisaponin VTcHApi 5 HMGHGalC82H122O4113Onjisaponin WTcHApi 5 HMGAraHC81H120O4014Onjisaponin XGalTcApi 5 HMGAraHC87H130O4515Onjisaponin YRhaMcHHHC69H102O3016Onjisaponin ZRhaTcHHHC71H106O3217OnjisaponinFgHTcApi 5 HMGAraHC81H120O4018Onjisaponin NgRhaMcApi 5 HMGHHC80H118O3819OnjisaponinPgRhaHApi 5 HMGHGalC76H120O4120OnjisaponinQgHHApi 5 HMGHGalC70H110O3721Onjisaponin SgRhaTcApi 5 HMGAraHC87H130O44

續表1

表1 遠志中皂苷類化合物

注：Glc=β-D-glucopyranosyl; Fuc=β-D-fucopyranosyl; Rha=α-L-rhamnopyranosyl; Xyl=β-D-xylopyranosyl; Gal=β-D-galactopyranosyl; Api=β-D-apiofuranosyl; Ara=β-D-arabopyranosyl; Ac=acetyl;Mc=(E)-4-methoxy cinnamoyl; Z-Mc=(Z)-4-methoxy cinnamoyl; Dc=3,4-dimethoxylcinnamoyl; Tc=3,4,5-trimethoxy cinnamoyl; HMG=3-hydroxy-3-methyl-5-pentanoic acid ester; DHM=3,5- dihydroxyl-4-methoxylcinnamoyl.

而Senegenin可使細胞存活率提高，在濃度為1μg/mL(P<0.01)和5μg/mL(P<0.05)時，能通過增強微管結合蛋白2(microtubule-associated protein 2, MAP2)和生長相關蛋白43(growth associated protein 43, GAP-43)的表達來觸發神經細胞生成，且總神經細胞數量、平均長度和最大長度顯著增加。后期有研究表明Senegenin可通過抑制核因子-κB(nuclear transcription factor kappa B, NF-κB)來調節Nod樣受體蛋白3(Nod-like receptor protein3, NLRP3)的信號通路，從而對慢性不可預測輕度應激所致的小鼠抑郁起到治療作用[33-34]。

研究者以神經生長因子(NGF)作為陽性對照物，用MTT法研究了遠志皂苷Onjisaponins V-Z等對由谷氨酸和血清缺乏誘導的嗜鉻細胞瘤細胞(PC12細胞)毒性的拮抗作用。結果表明當血清濃度降低或在培養基中加入過量的谷氨酸鹽時，PC12細胞的存活率顯著下降，而遠志皂苷則提高了存活率。因此，推斷該類皂苷具有神經保護作用[35]。而Polygalasaponin XXXII皂苷可能通過改善突觸傳遞、激活絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)級聯和提高腦源性神經營養因子水平來改善海馬依賴性學習和記憶[36]。綜上所述，遠志有助于開發治療老年癡呆的藥物。

2.2 抗炎 除了在抗AD方面有一定的進展外，其在抗炎方面也進行了大量的研究。為證實遠志根的70%的甲醇粗提物對緩激肽和環氧化酶-2(cyclooxygenase-2, COX-2)介導的疼痛和炎癥有抑制作用，研究者以100 mg/kg遠志提取物對醋酸致扭體進行給藥，發現其有明顯的鎮痛作用(抑制率為97%)；同時，在0.1～100 mg/kg的劑量范圍內對大鼠足腫脹模型也具有顯著的抗炎作用(抑制率為8%～33%)；對緩激肽介導的大鼠回腸收縮也有明顯的抑制作用(抑制率為53%)。同時，遠志酸也能通過抑制白細胞介素1β(IL-1β)誘導的Wnt/β-catenin和MAPK信號通路，從而對骨關節炎產生一定的治療作用[37-38]。

為了研究遠志水提物治療固定化應激加重特應性皮膚皮炎及其潛在機制，將偏苯三酸酐(TMA)涂于小鼠的雙耳，在之后的連續6天對雙耳進行2 h的固定化應激和遠志水提物給藥。結果表明遠志能顯著抑制人肥大細胞株HMC-1細胞脫粒、胰蛋白酶分泌和蛋白激酶A(protein kinase A, PKA)活性，并選擇性地抑制p38MAPK的磷酸化。其機理是水提物通過調節PKA/p38 MAPK的信號通路，顯著抑制HMC-1細胞脫粒，從而減輕固定化應激引起的特應性皮炎加重；并通過超高效液相色譜-電噴霧串聯質譜(UPLC-ESI-MS)分析，從中鑒定了Onjisaponins Sg、O、V、J、Ng，SeneginⅢ和Polygalasaponin XXXII等三萜皂苷[39]。這表明遠志皂苷對皮炎有一定的治療作用。

除了對遠志粗提物的研究外，研究者對Tenuigenin的抗炎機制進行了大量的研究[40-43]。其能顯著降低前列腺素E2(prostaglandin E2, PGE2)和一氧化氮的產生，降低RAW 264.7細胞中誘導型一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, iNOS)和COX-2基因的表達，抑制c-Jun氨基末端激酶1/2(c-Jun N-terminal kinase1/2, JNK1/2)、細胞外信號調節蛋白激酶1/2(extracellular signal-regulated kinase1/2, ERK1/2)，以及p38MAPK和NF-κB(p65)的磷酸化，阻止IκBα蛋白的磷酸化和降解。并能顯著上調血紅素加氧酶(HO-1)和紅系衍生核因子相關因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)的表達，這與誘導Nrf2核易位和降低Kelch樣環氧氯丙胺相關蛋白1(Keap1蛋白)表達有關。同時，Tenuigenin對金黃色葡萄球菌致小鼠肺炎有保護作用，且穩定性較高，能顯著減弱金黃色葡萄球菌誘導的肺組織病理學變化，還抑制了肺濕/干(w/d)比值和炎性細胞因子腫瘤壞死因子α(TNF-α)和IL-1β的產生，并能顯著抑制金黃色葡萄球菌誘導的NF-κB激活。

2.3 鎮靜和抗焦慮 早期研究證實遠志根水提物與甲醇提取物的氯仿層和正丁醇層對環磷酸腺苷(cAMP)磷酸二酯酶均顯示出較強的抑制活性，且正丁醇部分對cAMP磷酸二酯酶表現出更強的抑制活性，當劑量為100 μg/mL時，其抑制率73.3%。并從這兩個部位分別得到了活性化合物油酸和遠志皂苷。其中Onjisaponins E、F、G與陽性對照藥罌粟堿的IC50值接近，而Onjisaponin A的活性高于罌粟堿。機理研究表明，遠志皂昔和罌粟堿一樣對cAMP磷酸二酯酶起到了非競爭抑制作用[44]。

遠志皂苷可增加小鼠在孔板試驗中的頭傾角和在X-迷宮開放臂中的時間，延長睡眠時間和縮短睡眠潛伏期，表明其具有明顯的抗焦慮和鎮靜催眠活性，且具有相對安全的劑量范圍[45]。研究者為了探討遠志粗提物對小鼠反復抑制應激誘導焦慮樣行為反應的影響，以及小鼠海馬中樞去甲腎上腺素能和腦源性神經營養因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)信號系統的變化。連續14天在小鼠應激前30 min口服提取物(50或250 mg/kg)。并通過測定血清皮質酮水平和下丘腦中促腎上腺皮質激素釋放因子的表達來反應其抗焦慮的能力。與對照受試者相比，每日給予較大劑量的提取物(250 mg/kg)可增加在高架迷宮中的開放臂時間；并能逆轉藍斑中酪氨酸羥化酶的表達，減少海馬中BDNF mRNA的表達。進而使得下丘腦-垂體-腎上腺軸的表達減弱。這些研究結果表明，遠志提取物可顯著降低小鼠的焦慮樣行為[46]。

通過腦電圖和肌電圖對口服Tenuifolin(20, 40, 80 mg/kg)的鎮靜催眠作用進行研究，并采用免疫組化雙染色法評價睡眠-覺醒調節腦區的神經元活性。結果顯示當劑量為40和80 mg/kg時，其通過增加非快速眼動(NREM)和快速眼動(REM)睡眠量顯著延長了總睡眠時間。而免疫組化雙染色顯示，其可提高腹外側視前區(VLPO)氨基酸能非快速眼動促睡眠神經元c-Fos基因的陽性率，以及后背被蓋區(LDT)和腦橋頭被蓋區(PPT)的膽堿能快速眼動睡眠促進神經元；并降低喚醒神經元c-Fos基因的陽性率。神經遞質檢測顯示，其能顯著降低藍斑、VLPO、PPT和LDT中的去甲腎上腺素(NA)水平，升高VLPO、LC和PEF中的氨基丁酸能水平，增加了LDT和PPT中的乙酰膽堿(Ach)水平，且對自主運動無影響。以上結果為Tenuifolin顯著增強小鼠睡眠提供了依據，也揭示遠志具備開發為鎮靜催眠藥的潛力[47]。

2.4 抗病毒 相對于遠志腦保護等作用而言，其抗病毒的研究較少。據日本研究者的一篇專利報道，遠志皂苷可預防和治療丙型肝炎病毒感染[48]。遠志水提液(0.01-1 μg/mL)劑量依賴性地抑制乙醇誘導的IL-1α的分泌，同時還可抑制乙醇和IL-1α導致的細胞毒性。此外，對IL-1α誘導的肝腫瘤細胞株HepG2的凋亡也具抑制作用。這表明遠志的水提液可通過抑制HepG2細胞凋亡來抑制乙醇所引起的細胞毒[49]。

為了證實遠志皂苷具有粘膜佐劑活性，分別用Onjisaponins A、E、F和G(10 μg)與流感疫苗(10 μg)對小鼠進行鼻內接種，在4周后，血凝抑制(hemagglutination-inhibiting, HI)抗體效價比對照組小鼠提高3-14倍；當分別用10 mg皂苷與10 mg疫苗進行接種時，與疫苗單獨接種3周后相比，血清HI抗體滴度增加了27～50倍，同樣的條件也顯著提高了鼻腔抗流感病毒IgA抗體滴度。同時，在感染小鼠的支氣管肺泡灌洗液中，鼻內接種Onjisaponin F可抑制小鼠流感病毒A/PR/8/34的增殖。其次，分別用Onjisaponins A、E、F和G(10 μg)和白喉-百日咳-破傷風(DPT)疫苗(10 μg)對小鼠進行鼻內接種，其血清免疫球蛋白G和鼻內免疫球蛋白A抗體滴度顯著增加。在高達100 μg/mL的濃度下，所有的遠志皂苷都顯示極低的溶血活性。這表明遠志皂苷可能為流感和DPT疫苗的鼻內接種提供安全有效的佐劑[50]。

2.5 降脂 為了研究遠志提取物是否具有抗肥胖活性，及其對肝臟基因表達和腸道微生物群的影響。研究者[51]使用3T3-L1脂肪細胞和高脂肪飲食誘導的肥胖小鼠模型來確定其對脂質積累的影響，闡明了其通過降低脂質的形式，抑制細胞內脂質積累的可能性。經遠志提取物治療后，由高脂肪飲食引起的低度慢性肥胖癥也有所減少，并改善了高脂肪飲食腸道中相對較低的擬桿菌/硬桿菌比率。總之，其通過誘導主轉錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα)的表達來抑制脂質積累，減輕了肥胖的低度慢性炎癥，也改變了腸道微生物群的分布。這表明，遠志有潛力被開發成為一種抗肥胖食品，以及在藥物研發中起到降脂的功效。

同時，還有研究者對其復方進行了研究，KBH-1由三白草、姜黃和遠志混合而成，不僅能抑制游離脂肪酸(FFA)作用下肝癌細胞(HepG2細胞)的脂質沉積，而且能顯著降低脂質生成的主要因子和提高脂質分解的主要因子。同時，在高脂飲食(HFD)誘導的肥胖模型中，其通過減輕對生脂基因和激酶的影響來改善肝脂肪變，并能顯著改善肥胖模型和原代培養的皮質神經元細胞中瘦素介導的受肥胖或FFA影響的信號。因此，采用高效液相色譜法對KBH-1進行了分析，確定了Onjisaponin B對甘油三酯的含量有明顯的抑制作用[52]。

3 結語

遠志屬植物在我國有豐富的自然資源，遠志皂苷作為遠志的主要成分，具有抗癡呆和腦保護、抗炎、鎮靜和抗焦慮等藥理作用。但在這兩種藥用遠志中，研究最多的是細葉遠志在記憶改善方面的作用，揭示其在阿爾茨海默病治療中的潛力；其次，是其在抗炎方面的研究，以及通過液質聯用識別鑒定遠志組方的藥物代謝產物等。然而，細葉遠志提取物、組分及單體對記憶和中樞神經系統保護的作用機制、抗炎機制，以及其在抗病毒、鎮靜抗焦慮等方面的物質基礎及機理都還需進一步的研究證實。同時，另一種藥用植物卵葉遠志，除了宋月林等研究者從中分離得到少數單體化合物外，其在藥理學研究方面還未見報道。作為同屬植物，卵葉遠志還存在較大的研究潛力。所有的研究結果表明，遠志可能在發現新的藥物方面發揮重要作用。本文對藥用遠志的三萜類成分及其生物活性進行綜述，為該屬植物的進一步開發和利用提供科學依據。