黃精的化學(xué)成分及生物活性和藥理作用

黃精的化學(xué)成分及生物活性和藥理作用

黃精英開(kāi)始記錄在明代醫(yī)學(xué)的其他記錄中。為百合科黃精屬(Liliaceae)多年生草本植物,有黃精(PolygonatumsibiricumRed.)、滇黃精(PolygonatumkingianumColl.etHemsl.)和多花黃精(PolygonatumcyrtonemaHua)等。黃精屬植物在全球分布很廣,大約有40余種,但適應(yīng)性較差、生境選擇性強(qiáng)?！吨腥A人民共和國(guó)藥典2000》一部規(guī)定:以百合科植物黃精、多花黃精、滇黃精的干燥根莖入藥。根據(jù)形狀來(lái)分,稱(chēng)“大黃精”、“雞頭黃精”、“姜形黃精”。以塊大、肥潤(rùn)、色黃白、斷面透明者為優(yōu),味苦者不可入藥。李時(shí)珍曰:“黃精為服食要藥”。別名為“仙人余糧”、“救命草”、“老虎姜”等,體現(xiàn)其藥食兩用性。漢朝的《神農(nóng)本草經(jīng)》、明朝的《本草綱目》和清朝的《青陽(yáng)縣志》也均有其作為藥膳食補(bǔ)功效的記載。黃精作為一種傳統(tǒng)名貴中藥,具有寬中益氣,益腎填精,滋陰潤(rùn)肺,生津補(bǔ)脾之功效。主治肺燥干咳、體虛乏力、心悸氣短、久病津虧口干、糖尿病、高血壓等病癥。對(duì)治療心血管疾病、結(jié)核病、慢性肝炎以及在抗菌、解毒、抗疲勞、抗衰老等方面均有較好作用。其化學(xué)成分主要有:黃精多糖、甾體皂苷、蒽醌類(lèi)化合物、生物堿、強(qiáng)心苷、木脂素、維生素和多種對(duì)人體有用的氨基酸等化合物。1黃鼠的化學(xué)成分1.1黃精的生物活性成分黃精多糖是黃精化學(xué)組成的一個(gè)重要部分,黃精多糖中有甲、乙、丙3種類(lèi)型,但其分子量不同(大于20萬(wàn)),由葡萄糖、甘露醇、半乳糖醛酸按照6∶26∶1的比例組成。黃精中含粗多糖13.0%,但炮制后黃精多糖含量將降低。黃精低聚糖甲:分子量為1630,由8個(gè)果糖和一個(gè)葡萄糖聚合而成。黃精低聚糖乙:分子量為862,由4個(gè)果糖和一個(gè)葡萄糖聚合而成。黃精低聚糖丙:分子量為474,由2個(gè)果糖和一個(gè)葡萄糖聚合而成。3種黃精低聚糖均由果糖和葡萄糖按摩爾比8∶1、4∶1和2∶1縮合而成。據(jù)目前有關(guān)黃精的生物活性成分的研究和文獻(xiàn)資料的報(bào)道表明,黃精多糖具有延長(zhǎng)動(dòng)物壽命,抗衰老作用,具有抗炎、抗病毒作用,對(duì)化學(xué)性肝損傷具有保護(hù)作用。晏為力等研究的結(jié)果表明,以多花黃精中提取的有活性的PD為先導(dǎo)物的多糖硫酸脂PDS最低抗病毒有效濃度比多糖PD、RPD低10倍,而滇黃精中提取有活性的PP為先導(dǎo)物的多糖硫酸脂RPP的活性不明顯,而多糖硫酸脂PPS卻具有較強(qiáng)的抗病毒活性。黃精多糖可以通過(guò)改善腦功能來(lái)達(dá)到延緩衰老的目的,增強(qiáng)大腦的學(xué)習(xí)記憶功能,很有可能用于人老年性癡呆的預(yù)防和治療,值得進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)。1.2皂苷類(lèi)化合物基于pts-----------------------------------------------------------------------------基甲酰胺pts-甾體皂苷為中性皂苷,于單子葉百合科植物中分布較多。百合科黃精屬植物主要含有甾體皂苷和多糖類(lèi)成分。含有黃精皂苷A、B(SibiricosideA、B)、新巴拉次薯蕷2皂苷元A-3-Ο-β-石蒜四糖苷(NeoprazerigeninA-3-Ο-β-lycotetraoside)以及它的甲基原形同系物。皂苷類(lèi)成分包括,薯蕷皂苷元、毛地黃糖苷、菝葜皂苷元(Smilagenin)等。黃精總皂苷(PTS)400mg·kg-1對(duì)東莨菪堿所致小鼠記憶獲得障礙有明顯改善作用。甾體皂苷具有去痰止咳之功效,很多皂苷還具有抗炎、抗腫瘤、抗真菌等作用,這很可能與黃精具有的相對(duì)應(yīng)的藥理作用有關(guān)。1.3黃精的生物活性根據(jù)最近孫隆儒等研究,黃精中還含有新生物堿和多種蒽醌類(lèi)化合物。大部分蒽醌類(lèi)化合物具有瀉下、抗菌、抗病毒、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等生物活性。沃興德,樓蘭花研究表明,黃精對(duì)環(huán)核苷酸含量具有影響。黃精水煎劑每只每天飼喂0.5g連續(xù)喂藥10d,能顯著降低正常小鼠血漿cAMP、cGMP的含量。據(jù)國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道,蒽醌類(lèi)化合物對(duì)cAMP磷酸二脂酶有顯著的抑制作用;對(duì)異常高的免疫反應(yīng)有強(qiáng)烈的抑制作用。1.4化合物b.分子強(qiáng)心苷是一種具有強(qiáng)心作用的甾體皂苷類(lèi)化合物,大多存在于有毒植物中,很多百合科植物也存在這種化合物。林琳等曾選擇了兩種強(qiáng)心苷(鈴蘭苦苷和洋地黃苷)作為評(píng)價(jià)黃精品質(zhì)的重要指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。植物體中含有的強(qiáng)心苷比較復(fù)雜,大多含量較低。強(qiáng)心苷卻是治療心力衰竭不可缺少的重要藥物,但在臨床應(yīng)用中存在治療寬度狹窄和不易控制等缺點(diǎn),故目前仍有必要繼續(xù)尋找新的強(qiáng)心苷。1.5黃精多糖的藥養(yǎng)作用木脂素(Lignan)是一類(lèi)生物體內(nèi)的次生物質(zhì),廣泛存在于裸子植物和被子植物中。由本丙素氧化聚合而成,通常指其二聚物,少數(shù)為三聚物和四聚物。木脂素的生物活性廣泛而且顯著,具有抗腫瘤、抗病毒作用,具有肝保護(hù)和抗氧化作用。研究發(fā)現(xiàn),木脂素具有顯著的抗脂質(zhì)過(guò)氧化和清除自由基作用,酚羥基的存在可使抗氧化活性大為增強(qiáng),某些木脂素還具有cAMP磷酸二脂酶抑制活性、免疫增強(qiáng)、促進(jìn)蛋白質(zhì)和糖原的合成等多種作用。黃精及黃精多糖的藥理作用如前述提到,具有增強(qiáng)免疫、降低血糖、抗病毒、抗腫瘤的生物活性,對(duì)化學(xué)性肝損傷具有保護(hù)作用。孫隆儒等人首次發(fā)現(xiàn)并從黃精中分離出木脂素類(lèi)成分,得到6個(gè)化合物和一種混合藥。6個(gè)化合物即為:化合物Ⅰ為(+)-syringaresinol、化合物Ⅱ?yàn)?+)-syringaresinol-Ο-β-D-吡喃葡萄糖苷、化合物Ⅲ為liriodendrin、化合物Ⅳ為(+)-pinoresinol-Ο-β-D-吡喃葡萄糖基(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷、化合物Ⅴ為正丁基-β-D-吡喃果糖苷、Ⅵ為4′,5,7-三羥基-6,8-二甲基高異黃酮,混合藥Ⅶ為幾種黃精神經(jīng)鞘苷混合物(A、B、C)。其中該同系物母核部分化學(xué)結(jié)構(gòu)式中,酚羥基的存在將很有可能證明黃精中的木脂素類(lèi)成分具有更強(qiáng)的生物活性,而從其他屬植物中分離得到的木脂素類(lèi)化合物多具有強(qiáng)毒性,不能內(nèi)服。而從目前的臨床應(yīng)用來(lái)看,黃精作為藥食兩用的補(bǔ)益中藥也有可能解決木脂素類(lèi)藥物強(qiáng)毒性之關(guān)鍵所在,天然藥物黃精良好的開(kāi)發(fā)前景可見(jiàn)一斑。蒽醌類(lèi)成分與木脂素類(lèi)成分有許多相同的藥理作用,如對(duì)cAMP磷酸二脂酶抑制活性、免疫增強(qiáng)、抗病毒、抗腫瘤等生物活性。黃精多糖類(lèi)成分也與木脂素類(lèi)成分具有相同的藥理作用。黃精粗多糖的提取液對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的治療機(jī)理中是否存在這幾種有效成分的協(xié)同作用還有待于進(jìn)一步研究。2黃鼠的藥理作用和臨床應(yīng)用2.1黃精水綠色劑對(duì)小鼠心肌組織病理學(xué)的影響劉中申等用質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%黃精煎液,按每只每天13mL劑量飲喂JC系小白鼠,27d后處死,測(cè)定其肝臟SOD和心肌脂褐質(zhì)含量。結(jié)果表明,黃精能明顯提高小鼠肝臟中SOD活性(P<0.01),明顯降低小鼠心肌脂褐質(zhì)的含量(P<0.01),防護(hù)自由基及其代謝產(chǎn)物對(duì)機(jī)體的損傷,減少因自由基反應(yīng)所引起的脂類(lèi)過(guò)氧化而對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)褐功能造成損害,從而起到抗衰老作用。陳淑清的研究表明,黃精水煎劑能顯著提高小鼠心肌褐腦組織中乳酸脫氫酶活性,顯著增強(qiáng)腦勻漿過(guò)氧化氫酶活性。據(jù)王志容報(bào)道,黃精提取物及水煎劑能延長(zhǎng)果蠅和家蠶的生存期;水煎劑能提高果蠅和小鼠的生命活力;黃精提取物或水煎劑能增強(qiáng)免疫功能低下病人的免疫力,但對(duì)健康人無(wú)作用;5%的黃精溶液具有抑制病理狀態(tài)下的老年機(jī)體自由基反應(yīng)而減輕氧化作用對(duì)機(jī)體的損害;黃精復(fù)方可明顯抑制老年小鼠離體腦組織MAO-B的活性,從而抑制腦細(xì)胞老化。一些實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在老年機(jī)體的腦、腎、心肌等處細(xì)胞的Na+-K+-ATPase活力隨年齡增加而下降。趙紅霞等研究表明,黃精多糖對(duì)老齡大鼠ANAE活性淋巴細(xì)胞百分率、紅細(xì)胞、晶體核、晶體皮質(zhì)SOD活性、肝臟和腎臟褐質(zhì)含量、心臟過(guò)氧化脂質(zhì)(LPO)含量、腦中MAO-B活性均有明顯改善作用,與對(duì)照相比有顯著性差異。2.2c及色拉油含量研究表明,黃精水煎劑和乙醇提取物拌和飼料飼喂高脂血癥大鼠,能顯著降低其血清總膽固醇(TC)及甘油三酯含量。100%黃精煎劑灌服高血脂兔,每天5mL2次,共30d,與對(duì)照組相比,在給藥后10、20、30d甘油三酯、β-脂蛋白、血膽固醇均有明顯下降。黃精浸膏或甲醇提取物可使正常小鼠、兔以及由腎上腺、鏈脲霉素誘發(fā)血糖升高的小鼠和兔均有降低血糖的作用。2.3小鼠骨髓微核試驗(yàn)黃精具有提高CY所致小鼠骨髓造血機(jī)能,使白細(xì)胞和紅細(xì)胞數(shù)增加,骨髓多染紅細(xì)胞(PCE)微核率(MNR)下降(P<0.01),能提高小鼠腹腔巨噬功能。2.4對(duì)離體浚人心肌功能的作用0.15%黃精醇制劑可使離體蟾蜍心臟收縮力增強(qiáng),但對(duì)心率無(wú)明顯影響,而0.4%黃精液或水液則使離體兔心心率加快,0.15%黃精醇制劑或黃精甲醇提取物5mg·mL-1使離體蟾蜍及大鼠心房肌的收縮力增強(qiáng);黃精的甲醇提取物A經(jīng)DaiaaionHp-20柱分離得到的甲醇洗脫部分具有強(qiáng)心作用,該強(qiáng)心成分的作用機(jī)理在于能抑制心肌細(xì)胞膜的磷酸酯酶以及Na+-K+-ATPase的活性;黃精醇制劑0.2g·kg-1可增加在位犬冠脈流量,0.35%的黃精水浸膏洛式溶液可增加離體兔心冠脈流量,給兔靜脈注射黃精溶液1.5g·kg-1有對(duì)抗神經(jīng)垂體素所致使的急性心肌缺血作用。2.5黃精多糖的臨床應(yīng)用黃精作為一種中藥抗霉菌藥物早已應(yīng)用于中醫(yī)臨床。實(shí)驗(yàn)研究表明,黃精對(duì)多種細(xì)菌和真菌均具有抑制作用,具有增強(qiáng)免疫、抗病毒、抗真菌和抑制脂質(zhì)過(guò)氧化等多種功能。對(duì)治療大鼠免疫性關(guān)節(jié)炎的原發(fā)病灶和繼發(fā)病變有顯著療效,黃精多糖具有良好的抗炎作用。陳淑清等用黃精煎劑對(duì)實(shí)驗(yàn)性結(jié)核病的豚鼠作用,無(wú)論在感染結(jié)核菌的同時(shí),還是感染后淋巴結(jié)腫大時(shí)再給藥1g·kg-1,每天1次,治療60d均有顯著的抗結(jié)核病的作用。病理檢查顯示,主要臟器病變較輕,肺部只發(fā)現(xiàn)少數(shù)結(jié)節(jié)。中藥黃精價(jià)格低廉,無(wú)毒副作用、療效好,對(duì)于臟器功能不好,而且無(wú)力支付昂貴醫(yī)藥費(fèi)的患者尤為適宜。黃精醇提取水溶液2%以上濃度對(duì)多種真菌具有抑制作用,如堇色毛癬菌、紅色表皮癬菌等,其水抽出物對(duì)石膏樣毛癬菌和考夫曼—沃爾夫氏表皮癬菌有抑制作用。臨床實(shí)驗(yàn)表明,黃精復(fù)方藥物對(duì)治療手足癬療效顯著。2.6給藥后動(dòng)物主動(dòng)脈壁治理給實(shí)驗(yàn)性動(dòng)物動(dòng)脈粥樣硬化兔肌注黃精赤勺注射液每天2mL,連續(xù)6d,停藥2d,共給藥14wk,結(jié)果給藥組動(dòng)物主動(dòng)脈壁內(nèi)膜上的斑塊及冠狀動(dòng)脈粥樣硬化程度均較對(duì)照組略輕。2.7黃精的提取黃芳等研究表明,黃精多糖能顯著改善老齡大鼠學(xué)習(xí)記憶及記憶再現(xiàn)能力,降低錯(cuò)誤次數(shù)。給藥組與陽(yáng)性對(duì)照相比