人參皂苷Rg3作為一種藥理活性有效成分,在抗腫瘤作用上有著重要的作用。作為人參植物中有效的化學(xué)成分,其中有40多種單體人參皂苷成分被分離提取出來,其中最受人們關(guān)注的就是人參皂苷Rg3。因其抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子以及各堿性纖維、減少金屬基質(zhì)蛋白酶的的效果顯著,能夠有效的控制腫瘤的新生與形成,抑制了腫瘤疾病的惡化擴(kuò)散,同時(shí)在免疫調(diào)節(jié)能力上有著極佳的免疫手段,不僅能夠增強(qiáng)化療手段,同時(shí)也可以減輕癌細(xì)胞在體內(nèi)擴(kuò)散的速度。但人參皂苷Rg3的制備方法還存在著物質(zhì)反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),產(chǎn)物收率較低等問題,在提升人參皂苷Rg3生產(chǎn)速率上可以采用微波加熱法,在微波強(qiáng)化水解環(huán)境下制備人參皂苷Rg3。
人參皂苷Rg3的簡(jiǎn)單介紹
人參皂苷Rg3主要是從人工栽培后曬干蒸制而成的紅參中圖取出來的,人參皂苷Rg3的提取量非常小,提取率緊緊為紅參中的0.003%;人參皂苷Rg3的分子式是四環(huán)三萜類人參二醇皂苷單體,可以寫作C42H72O13,相對(duì)分子質(zhì)量是784.30,可融入與甲醇、乙醇之中,并且其水溶解度比較低,不能夠溶解于乙醚與氯仿中,是日本天然藥物化學(xué)家北川勛在1980年第一次發(fā)現(xiàn),在人類抗腫瘤作用中效果明顯。
精活加熱之后的西洋參根能夠產(chǎn)生五中具有代表性的物質(zhì):Ginsenoside Rg3、Rd、Re、Rb1、以及 Rg2。其中Ginsenoside Rg3對(duì)于HT-29、NSCLC以及SW-480這三種不同腫瘤細(xì)胞的增值有著作為明顯的抑制效果。人參皂苷Rg3對(duì)于腫瘤細(xì)胞增值的阻礙主要在于一直腫瘤細(xì)胞有絲分裂前期DNA、RNA以及蛋白質(zhì)的合成,抑制住腫瘤細(xì)胞對(duì)時(shí)間以及增值作用程度劑和時(shí)間上的依賴。同時(shí)人參皂苷Rg3也可以導(dǎo)致多種腫瘤細(xì)胞株的凋亡,而且導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡的效果也隨著時(shí)間的延長(zhǎng)以及藥物濃度的增加而增強(qiáng)。關(guān)于人參皂苷Rg3引起抗腫瘤細(xì)胞凋亡的機(jī)制,經(jīng)研究調(diào)查表明與csspase-3的表達(dá)活性增加以及一氧化碳的釋放離不開關(guān)系。通過上調(diào)人參皂苷Rg3中caspase-3中引發(fā)癌細(xì)胞系EJ細(xì)胞的凋亡來誘導(dǎo)土石細(xì)胞株的中一氧化氮合酶的分泌,從而可以促進(jìn)一氧化氮的合成。損傷細(xì)胞線粒體來導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。
人參皂苷Rg3的提取制備
人參總皂苷在人參根部的含量大約之戰(zhàn)3%~4%,其提取的工藝步驟一般都是將人參適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行曬干碾磨之后,經(jīng)過醇提(或是水提)、脫脂干燥之后得到人參的總皂苷。
提取的人參中大量稀有皂苷分為:堿性催化水解,通過常用的堿性氫氧化鈉、醇鈉;酸性的介質(zhì)有鹽酸,過碘酸等,這些催化方法通常需要在常規(guī)加熱的環(huán)境下進(jìn)行,少量的需要在高壓等特殊環(huán)境下,并且化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間較長(zhǎng)。
同時(shí)對(duì)于人參皂苷Rg3的制備也有學(xué)者通過酶的催化水解來研究,用酶除高峰淀粉酶、苦杏仁酶、纖維素酶以及柚皮素酶等常用的淀粉酶來進(jìn)行酶解研究。
在對(duì)人參二醇組苷Rg3的分子結(jié)構(gòu)研究中發(fā)現(xiàn),人參Ra1 、Ra2、 Ra3、Rb1、 Rb2、 Rb3、 Rc 、notoginsenoside-R4以及人參皂苷Rg3的C-3的取代基都是相同的,他們只有C-20上的取代基上Rg3的位置為H。Rg3的提取方式可選擇進(jìn)行取代基水解。以下是列出Rg3轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:
其中C-20的位置是叔醇糖苷鍵、C-3的位置則是仲醇糖苷鍵。較于叔醇糖苷鍵仲醇糖苷鍵的的穩(wěn)定性要高于叔醇糖苷鍵,所以水解Rg3的主要條件就是在保存仲醇糖苷鍵的前提條件之下,是C-20位置的糖苷建選擇性水解。但是由于該反映肽鍵是必須在弱酸環(huán)境下進(jìn)行分解,所以在分解過程匯總需要對(duì)反映環(huán)境進(jìn)行加熱,從而可能導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng),還會(huì)增加相關(guān)副反應(yīng),是Rg3的水解變得不容易控制。
其中為了提高水解效率,縮短化學(xué)反應(yīng)時(shí)間,還可以進(jìn)行微波強(qiáng)化水解的方法來破解人參二醇組皂苷的生成以及Rg3的研究,只是尚未在國(guó)內(nèi)見到相關(guān)報(bào)道。
人參皂苷Rg3的應(yīng)用研究
大量的研究證明,人參皂苷Rg3在是人參抗腫瘤物質(zhì)的主要成分,可以促進(jìn)成熟組織中的細(xì)胞凋亡,并且通過組織細(xì)胞的有絲分裂來抑制腫瘤細(xì)胞的增值;同時(shí)人參皂苷Rg3也有抑制腫瘤細(xì)胞粘附,侵襲以及轉(zhuǎn)移的作用,通過受體的介導(dǎo),降低細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)張血管以及游離鈣和抑制血小板聚集和粘附的作用;在通過小鼠移植之后的免疫恢復(fù)過程的實(shí)驗(yàn)研究中可發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg3與IL22的聯(lián)合應(yīng)用明顯增強(qiáng)小鼠的免疫力。
隨著近年來人們生活的節(jié)奏加快,人們生活的壓力也越來越大,腫瘤的發(fā)病幾率正在逐年上升,因此對(duì)于抗腫瘤藥物相關(guān)的人參皂苷Rg3提取開發(fā)已經(jīng)成了食品、藥品、保健品等行業(yè)的重要方向。目前人們?cè)谌藚⒃碥誖g3方面的研究都表明其具有確切的抗腫瘤作用,發(fā)揮人參皂苷Rg3在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的作用,對(duì)我國(guó)抗癌、抗腫瘤事業(yè)具有重大的意義。