多花黃精的化學成分及藥理研究進展

范佐旺，柯曉燕，陳靚雯，孟永海

(1.三明醫學科技職業學院，福建 三明 356000；2.黑龍江中醫藥大學，黑龍江 哈爾濱 150040)

作為我國的傳統保健中藥之一，黃精始載于晉代《名醫別錄》，載其“其味甘，平，無毒。主補中益氣，除分濕，安五臟。久服輕身、延年、不饑。”具有補腎益精、滋陰潤燥的功效[1]。自晉朝黃精就被作為補益之品，被視為“長生不老和延年益壽藥”，在我國廣泛被使用[2]。近年來，國內外學者對黃精的研究較多，其中化學方面發現了多糖、皂苷、生物堿等成分，多糖含量最高，為主要成分；藥理方面發現具有抗疲勞、抗衰老、調節免疫力、抗腫瘤、抗菌等活性[3-4]。多花黃精(PolygonatumcyrtonemaHua)為百合科黃精屬(PolygonatumMill.)多年生草本植物，藥用部位為干燥塊莖，在產地常因塊莖形狀被稱為“姜形黃精”，主要分布于福建、江西、安徽等地，是2015年版《中國藥典》(以下簡稱藥典)中收載的3種黃精來源之一[5]。查閱文獻，發現黃精研究主要集中于黃精和滇黃精，對多花黃精的研究較少。為了促進多花黃精的了解和開發利用，筆者將對多花黃精的化學成分及其藥理活性的研究進展進行綜述。

1 化學成分

1.1 多糖

多糖作為黃精中最主要的成分，是藥典評價黃精質量的重要指標，因生長環境和品種差異，黃精多糖的含量存在較大的差異，一般含量范圍為4.5%～21.3%[6-7]；2015年版《中國藥典》中規定的黃精多糖含量為不得少于7.0%[5]。王聰[8]對多花黃精的干燥根莖進行分離純化研究，得到3種黃精多糖，分別為PCPs-1、PCPs-2、PCPs-3，其中PCPs-1、PCPs-2主要含葡萄糖和半乳糖，PCPs-3由半乳糖組成，分子量分別為5 640、4 760、4 380。王坤[9]從多花黃精中分離得到5個多糖，分析結構表明5個多糖均由一定量的阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和半乳糖醛酸，以及少量的木糖和葡萄糖醛酸組成，分子量分別為2 090、38 600、42 600、34 300和24 100。李玲[10-11]采用熱緩沖液、螯合劑、稀堿溶液和濃堿溶液等方法連續制備了4種多花黃精多糖，分別為HBSS、CHSS、DASS、CASS，化學結構解析表明4種多糖均含鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖，半乳糖醛酸含量分別為7.02%、17.73%、28.34%和8.68%，相應分子量為12 718、9 112、7 658和607。這些成分的差異表明多糖的化學組成和多花黃精的產地存在一定的關系。另外，有學者研究表明多花黃精的多糖含量與產區、種植年限、養殖方式、炮制方法均存在較大的關聯。焦劼等[12]從全國33個黃精產地收集了黃精、多花黃精和滇黃精，將這些不同來源的黃精進行主成分分析，結果發現廣東韶關市產的多花黃精中多糖含量最高，為14.09%；江西信豐縣產的多花黃精含有的多糖最低，僅為2.23%。葉錢等[13]對17個不同種源的多花黃精根莖進行總多糖和總皂苷質量分數檢測，發現不同種源的多花黃精化學質量存在較大的差異，其中浙江金華磐安種源的多糖質量分數最高。王旭軍等[14]以湖南省18個不同種源的多花黃精為研究材料，發現不同種源的黃精多糖差異較大，其中最高的達到17.68%，最低的僅為9.56%。潘德芳等[15]對九華山產不同年份黃精中多糖含量進行測定，發現黃精多糖在種植10年內均隨著種植年限的增加呈升高趨勢，其中，1年生含量最低，為13.02%，至9年生達到最高，為18.44%，隨后開始下降。陳菁瑛[16]對福建產野生多花黃精多糖積累情況進行研究，發現多糖含量在2～4年齡節間積累快，至第4年達到最高，5年齡后下降明顯。不過，陳怡等[17]最近研究的結果正好相反，發現多糖以1年齡節最高，為14.65%，1～3年齡節的多糖含量符合藥典標準，4年和5年齡節的多糖含量低于藥典標準。同時，吳其國等[18]收集安徽所屬5地區3年生栽培和野生的多花黃精進行研究，結果表明安徽不同產地野生多花黃精的多糖含量明顯高于栽培品。此外，有學者研究表明，多花黃精隨著炮制次數增加，多糖含量不斷下降；采用不同炮制方法，也對多糖含量影響較大[19-21]。

1.2 皂苷

作為黃精中的重要活性成分之一，根據對多花黃精的總皂苷研究，發現多花黃精含有大量皂苷類成分。范書珍等[22]以75%乙醇為溶劑，分別用4種不同的提取法提取多花黃精中的總皂苷，發現每100 g干粉約含702 mg總皂苷。畢研文等[23]采用HPLC法測定鹽酸水解后的多花黃精薯蕷皂苷元含量，含量為0.18 mg/g，且不同產地間薯蕷皂苷元含量差異顯著。目前，學者對黃精屬植物的皂苷研究包括甾體皂苷和三萜皂苷[3-4]，關于多花黃精單體皂苷的主要為甾體皂苷，共分離得到6個，未找到文獻報道從多花黃精中分離得到三萜皂苷，具體甾體皂苷見表1和圖1。

表1 多花黃精中甾體皂苷化合物

圖1 多花黃精中甾體皂苷化合物

1.3 黃酮

作為多花黃精中另一重要化學成分，到目前為止，共從該植物中分離得到18個黃酮化合物，黃酮類成分見表2和圖2。

表2 多花黃精中黃酮化合物

1.4 生物堿類

生物堿類在多花黃精中含量較低，目前共分離得到6個，具體如下表3和圖3。

1.5 其他成分

除以上化合物外，多花黃精中還包括氨基酸、揮發油、木脂素等成分。王曙東等[31]從多花黃精的根莖和須根中檢測到天門冬氨酸、高絲氨酸和二氨基丁酸等16種氨基酸，檢測到Zn、Sr、Ba等14微量元素及K、Mg、Ga等4種常量元素。余紅等[32]使用GC-MS技術分析多花黃精塊莖揮發油的化學成分，鑒定了16個化合物，包括醇類、烯烴和酸類。王進等[33]采用2種方法分析炮制前后多花黃精的揮發性成分，水蒸氣蒸餾-氣質聯用法鑒定出51種揮發性化合物，包括酸類(26.32%)、烯烴(25.83%)、醛類(5.83%)和醇類(1.09%)；吹掃捕集-熱脫附氣質聯用法鑒定出11種揮發性成分，包括芳香烴(28.69%)、烯烴(23.25%)、醛類(10.09%)和烷烴(8.99%)；炮制前后揮發性成分含量和組成上均明顯降低，為探討黃精炮制的減毒機制提供了依據。此外，多花黃精還包括木脂素、甾醇及其他小分子化合物，具體見表4。

圖2 多花黃精中黃酮化合物

表3 多花黃精中生物堿化合物

圖3 多花黃精中生物堿化合物

表4 多花黃精中其他化合物

2 藥理活性

2.1 抗疲勞、抗衰老和提高免疫力

一直以來，黃精被視為“長生不老和延年益壽藥”，臨床和民間常將黃精用于抗疲勞和抗衰老。現代藥理中有不少學者針對多花黃精的抗疲勞、抗衰老和提高免疫力作用展開研究。張庭廷等[34]將黃精多糖添加到小鼠飼料中連續喂養7 d，發現不同劑量的黃精多糖均可提高小鼠全血中SOD和GSH-Px的活性，顯著降低小鼠心、肝、腦等組織中的LF和MDA含量，表明黃精多糖均有延緩衰老的作用；檢測黃精多糖對小鼠腹腔中巨噬細胞吞噬功能、溶血素生成和Cy引起的遲發型超敏反應的影響，發現不同劑量的多糖對這些指標均有一定的提升，表明黃精多糖具有增強小鼠體液免疫和細胞免疫的功能。姜曉昆等[35]研究多花黃精多糖對小鼠免疫功能的影響，發現多糖除增加腹腔巨噬細胞吞噬百分率、吞噬指數和溶血素生成外，還可以提高相應的臟器指數，表明多花黃精多糖具有提高免疫力作用。Li L[10,36]將分離得到的4種多花黃精多糖進行生物活性研究，發現HBSS與DASS可以促進細胞分泌INF-γ，提高細胞免疫力。Zhao P等[37]分別從滇黃精和多花黃精中分離得到多糖POP-1和PCP-1，發現兩個多糖均有調節免疫的功能，且PCP-1在抑制IL-6的產生方面的活性稍微強于POP-1。多花黃精中除多糖具有抗疲勞、抗衰老和提高免疫力作用外，有學者研究發現總皂苷也有提高免疫力的功效。徐維平等[38]采用慢性應激抑郁模型大鼠研究黃精總皂苷對大鼠免疫功能的影響，結果顯示總皂苷對模型大鼠的體質量增長率影響明顯，對模型大鼠的胸腺、脾臟指數和血清中的IgA、IgG、IgM和IL-2含量均有顯著提升，證明了黃精總皂苷對慢性應激抑郁模型大鼠免疫功能的增強作用。多花黃精中化學成分對抗疲勞、抗衰老和提高免疫力具有重要影響，不同的炮制方法也影響多花黃精發揮作用。陳靚雯等[39]研究不同炮制方法對多花黃精抗疲勞作用，發現通過古法炮制可以增強抗疲勞作用。

2.2 降血糖

江賢敏[40]以多花黃精粗提取物為研究對象，以體外刺激腸道內分泌L細胞NCI-H716細胞腸促胰素(GLP-1)分泌能力作為活性評價指標，表明具有刺激GLP-1分泌的為粗多糖，由此可見多花黃精粗多糖可以降血糖。楊光[41]將多花黃精多糖對GLP-1分泌與表達的調節機制進一步研究，發現多糖通過與NCI-H716細胞表面的甜味受體結合，激活下游信號通路，從而誘導GLP-1的分泌。王秋麗等[42]采用鏈脲佐菌素誘導雌性C57BL/6c小鼠Ⅰ型糖尿病模型研究多花黃精多糖對Ⅰ型糖尿病小鼠的血糖、存活率及肝保護等影響，發現多糖可顯著降低模型小鼠死亡率和肝臟中IL-6，IL-1β mRNA的水平，顯著升高IRS-1 mRNA的水平，高劑量組可以一定程度降低血糖。

2.3 抗腫瘤

葉紅翠等[43]采用四甲基偶氮唑鹽比色法考察多花黃精粗多糖對S180腫瘤細胞和人乳腺癌細胞株體外增殖的抑制作用，結果顯示粗多糖可有效抑制2種腫瘤細胞的生長；以小鼠S180肉瘤模型研究多花黃精粗多糖在體內的抗腫瘤作用，表明多糖通過提升小鼠的免疫功能達到抗腫瘤的目的。余紅等[32]研究多花黃精揮發性成分對人肺癌細胞NCI-H460體外增殖的影響，表明揮發油對人肺癌細胞抑制作用明顯，尤其是較高濃度(100 μg/mL)時，抑制率可達98.08%。Liu B等[44]研究發現多花黃精凝集素可以誘導黑素瘤細胞A375自噬和凋亡。李玲[10,45]對4種多花黃精多糖進行宮頸癌Hela細胞抑制作用研究，發現多糖具有抑制增殖、誘導凋亡的作用，最大增殖抑制率為74.4%。

2.4 抗菌、抗炎和抗病毒

余紅等[32]探討多花黃精揮發油的抑菌能力，濃度為10 mg/mL時，對金黃色葡萄球菌、紅酵母和大腸桿菌均有明顯的抑制作用。李玲[10]將4種多花黃精多糖進行抗菌研究，結果顯示4種多糖均有一定的抑菌作用，且對革蘭氏陽性菌大于革蘭氏陰性菌，對各類菌株的抑制作用依次為枯草芽孢桿菌>金葡萄球菌>大腸桿菌>沙門氏菌；同時，4種多糖的抑菌能力存在差異。4種多糖抗炎作用研究表明，4種多糖均能抑制小鼠脾淋巴細胞體外分泌TNF-α，其中CASS的效果最佳，HBSS與CHSS的效果較弱。Liu F等[46]將分離得到的5種多花黃精多糖進行抗皰疹病毒活性研究，發現5多糖均對皰疹病毒有一定的抑制作用。An J等[47]從多花黃精根莖中分離得到一種含甘露糖和唾液酸結合的新型凝集素，使用MT-4和CEM細胞對其進行抗HIV活性篩選，發現凝集素對HIV有良好的抑制作用。Ding J等[48-49]進行了類似的研究，進一步證實多花黃精凝集素對HIV有抑制作用。

2.5 其他藥理活性

除以上藥理作用外，還有學者發現黃精具有抗凝血、抗抑郁和改善大腦功能等作用。李玲[10]對多花黃精多糖進行抗凝血研究，發現多糖可以延長活化凝血活酶時間，但對凝血酶原時間沒有影響，表明其可通過內源性凝血途徑和共同凝血途徑完成抗凝血作用，不能通過外源性凝血途徑抗凝血。耿甄彥等[50]研究黃精皂苷對抑郁小鼠行為學及腦內單胺類神經遞質的影響，發現皂苷能糾正抑郁模型小鼠的自主活動和學習記憶能力，并提高腦內NE，DA，5-HT的含量。黃鶯等[51]以氟西汀為對照組研究了多花黃精皂苷的抗抑郁作用，表明皂苷可以有效抗抑郁。成威等[52]觀察多花黃精多糖對癡呆小鼠海馬CA1區線粒體超微結構的影響，發現經過多糖干預后，海馬CA1區線粒體體密度增加，線粒體變性程度減輕，表明多糖能保護癡呆小鼠海馬CA1區線粒體結構。

3 小結

黃精作為我國傳統中藥之一，具有悠久的藥用歷史和確切的臨床療效，后續開發具有廣闊前景，尤其在保健品方面。2015年版《中國藥典》收載了3種黃精，分別為黃精、多花黃精和滇黃精的干燥根莖。查閱文獻，與黃精和滇黃精相比，多花黃精的研究較少。以黃精多糖為質量評價指標，多花黃精的質量并不劣于前面兩者，對多花黃精的研究顯然有待加強。當前已有的研究也存在較多不足。首先，化學成分方面主要集中于多糖和甾體皂苷類化合物，對其他研究較少，其他黃精屬中均有分離得到三萜皂苷，但多花黃精沒有找到相應的研究文獻，這值得進一步研究。同時，藥典規定的黃精炮制方法為“置沸水中略燙或蒸至透心，干燥”，但是查閱所有文獻，未找到有按此要求處理后進行的化學成分研究，這也有待進一步展開。其次，當前藥理活性方面均集中于總提物和某一提取部位，未見針對單一化合物展開的研究報道，這不利于作用機理的闡明。最后，根據對多花黃精炮制的研究，蒸曬次數越多，黃精多糖含量越少，這與傳統用藥中推崇的“九蒸九制”以及藥典中以多糖含量為質量評價指標存在較大的偏差，黃精多糖是否真的為黃精的藥用有效成分，這也值得進一步探討。