陳 林,郭建鵬 *
(1.延邊大學(xué)藥學(xué)院,延吉133002;2.長白山生物資源與功能分子教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(延邊大學(xué)),延吉133002)
黑參為五加科植物人參 (Panax ginseng C.A.Mey)經(jīng)九蒸九曝、反復(fù)蒸制烘干炮制得到的一種新型人參炮制品[1~2]。人參作為吉林省地理標(biāo)志性產(chǎn)品[3],近年來在國內(nèi)外健康產(chǎn)品市場上受到重視,多種人參炮制品成為功能食品的主要原料[4~5]。人參炮制品目前主要有生曬參、紅參、大力參、活性參、糖參和蜜制參等,且相應(yīng)的分等質(zhì)量及皂苷類成分含量測定均有標(biāo)準(zhǔn)[6~13]。黑參作為人參的一種新炮制品,國內(nèi)外對其標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)研究鮮有報(bào)道?,F(xiàn)查閱相關(guān)文獻(xiàn),將國內(nèi)外對黑參的炮制工藝、化學(xué)成分、藥理作用及檢測方法進(jìn)行總結(jié),為黑參的標(biāo)準(zhǔn)修訂和黑參的進(jìn)一步開發(fā)研究以及其相關(guān)產(chǎn)品的研究提供理論依據(jù)。
目前為止,國內(nèi)外尚無公認(rèn)的黑參炮制工藝規(guī)范,不同的研究者采用了不同的炮制工藝。黑參最廣泛采用的炮制工藝是傳統(tǒng)中藥材的制作方法之一“九蒸九曝”,將鮮人參用蒸汽或其他方法進(jìn)行蒸煮后晾干 (在98℃下蒸制 2~3 h,然后曝干),反復(fù)進(jìn)行9次。蒸制過程中的溫度和壓力是影響黑參品質(zhì)的重要因素。袁媛等[14]采用超高效液相色譜法分析黑參制作過程中人參皂苷的含量變化,發(fā)現(xiàn)黑參在不同蒸制溫度、蒸制次數(shù)下非極性成分逐漸增多,極性成分逐漸減少。黑參中的有效成分會(huì)因?yàn)榧庸し椒ǖ牟煌兴D(zhuǎn)變。Ban等[15]采用響應(yīng)面法優(yōu)化黑參的炮制工藝,得出黑參最佳蒸制溫度是113.04℃、蒸制18 h、干燥溫度為100℃、干燥8.03 h,這種炮制方法可增加酸性多糖與人參皂苷Rg3含量,減少苯并芘的含量。Sun等[16]將白參在98℃蒸制3 h相同條件重復(fù)9次,發(fā)現(xiàn)此炮制方法可增加低極性人參皂苷含量。Lee等[17]將人參在120℃下蒸制3次,每次0.5 h,然后將蒸制過的人參在葡萄酒中浸泡24 h,此炮制方法可增加稀有人參皂苷Rg3含量。Jo等[18]研究表明,黑參最適蒸制溫度是80~120℃,干燥溫度低于50℃,并且對黑參制作過程中苯并芘的安全含量進(jìn)行研究,研究發(fā)現(xiàn)干燥溫度會(huì)影響苯并芘的含量。劉沖[19]先用納豆菌對人參進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵完成后對發(fā)酵參在高壓蒸制下連續(xù)循環(huán)5次,得到黑參,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與白參相比黑參中稀有人參皂苷Rg2、Rg3、Rg6、Rh1含量明顯增加。張雪倫[20]將干燥好的人參浸潤在大蒜汁中12 h,放在壓力蒸汽滅菌器中高溫高壓蒸制2 h,減壓干燥,在40℃下干燥12 h,得到復(fù)方黑參,結(jié)果表明該復(fù)方黑參中稀有人參苷 Rh1、Rg3、Rh2及達(dá)瑪烷苷元 PPT、PPD含量較高。
目前對黑參化學(xué)成分的研究多集中在皂苷類,且多為三萜類皂苷。按苷元的結(jié)構(gòu)分為三類:一為原人參二醇類,主要有人參皂苷 Rb1、Rc、Rh2、Rg3;二為原人參三醇類,主要有人參皂苷 Re、Rf、Rg1;三為齊墩果酸型,主要有人參皂苷Rh3等。Kim認(rèn)為黑參中主要人參皂苷為 Rg3、Rh2、Rh1[21]。 但 Seo認(rèn)為 Rg3、Rk1、Rg5才是黑參主要成分[22]。人參在炮制過程中反復(fù)蒸曝導(dǎo)致常規(guī)皂苷成分被轉(zhuǎn)化[23],致使黑參中的人參皂苷大部分轉(zhuǎn)化為稀有皂苷。Bai-Shen Su[24]檢測到黑參中有19種人參皂苷,發(fā)現(xiàn)其中RF4、Rg6、RF4、Rg6、Rk3、Rh4、20(S)-Rg3、20(R)-Rg3、20(S)-Rs3、20 (R)-Rs3、Rk1、Rg5、Rs4 和 Rs5 都是稀有人參皂苷。由于稀有皂苷含量增加,同傳統(tǒng)的白參和紅參相比,黑參有可能具有更強(qiáng)的抗腫瘤、抗炎、抗氧化、降低血糖等活性[23]。
多糖作為生命體的主要能源物質(zhì),參與各種生命活動(dòng)。目前國內(nèi)外對黑參多糖的研究較少,而對其他人參類多糖的研究相對較多。目前研究大多是根據(jù)人參多糖或者人參其他炮制品多糖來研究黑參多糖的成分。人參中含有38%的水溶性多糖和8%~10%的堿性多糖,主要含有葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸及半乳糖、少量鼠李糖和部分未知的戊糖衍生物等[25]。而黑參受溫度等其它因素的影響,其多糖含量和種類也會(huì)發(fā)生顯著變化。喬雪[26]對黑參多糖的總含量進(jìn)行測定,發(fā)現(xiàn)黑參總糖含量比紅參中的總糖含量少,而紅參中總糖的含量比人參中總糖含量少。雖然黑參中的總糖含量有所降低,但是糖類仍然是黑參中主要的有效成分或輔助成分,具有增強(qiáng)免疫力、抗衰老、抗氧化等作用[27]。目前對黑參多糖的研究主要集中在含量測定方面,對黑參多糖的具體成分分析還有待深入。
黑參的化學(xué)成分除了皂苷、多糖類外,還含有揮發(fā)油、氨基酸、有機(jī)酸及酯類、含氮化合物、甾醇及其苷類、維生素類、黃酮類、微量元素等其他成分,但目前對其報(bào)道相對較少。由于炮制方法不同,與紅參相比黑參中的某些化學(xué)成分減少,如微量元素僅有18種,其含量順序?yàn)镸o 黑參中具有的抗腫瘤活性的成分多為人參次苷及苷元,目前研究最多的是Rg3、Rh2、Rh1及其苷元,其在促進(jìn)機(jī)體抗腫瘤免疫方面起著顯著作用。Zhang等[28]研究表明,人參皂苷 Rg3聯(lián)合恩度(Endostar,EN)對乳腺癌(Breast carcinoma,BC)有更好的治療效果。Liu 等[29]研究表明,20(S)-Rh2 對前列腺癌細(xì)胞有抑制作用。廖丹瓊等[30]分別用MTT法和BrdU免疫熒光法檢測人參皂苷Rg3對C6膠質(zhì)瘤腫瘤干細(xì)胞增殖的影響,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rg3對腦膠質(zhì)瘤腫瘤干細(xì)胞的增殖具有明顯的抑制作用。黑參的抗腫瘤作用主要是通過其皂苷成分抑制腫瘤血管生成、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化、降低腫瘤細(xì)胞侵襲能力等途徑來實(shí)現(xiàn)[30]。 黑參中較多化學(xué)成分均有增強(qiáng)免疫作用,如皂苷、多糖等。有研究報(bào)道黑參提取物能增加IL-1β、IL-2、IL-4、IL-5、IL-10 和 TNF-α 的數(shù)量及 NK 細(xì)胞活性,減少由LPS引起的iNOS、COX-1和COX-2的表達(dá),從而起到提高機(jī)體免疫的作用[22]。張才軍等[31]研究發(fā)現(xiàn)人參皂苷Rhl作用于免疫功能低下的小鼠后,各劑量組小鼠的脾和胸腺指數(shù)、MФ吞噬功能、T淋巴細(xì)胞增殖作用均明顯提高。宋利華等[32]對不同酸性的人參多糖進(jìn)行分級,發(fā)現(xiàn)了各個(gè)級別的人參多糖能不同程度的促進(jìn)小鼠脾淋巴細(xì)胞的增殖,提高機(jī)體免疫功能。史得君等[33]研究了黑參對昆明種雄性小鼠的抗疲勞作用。研究表明,黑參延長了小鼠爬桿時(shí)間,增加了小鼠肝糖原含量等,產(chǎn)生了顯著的抗疲勞效果。 黑參中某些特有化學(xué)成分具有改善血液流變學(xué)、抑制血栓形成、改善微循環(huán)和抗凝血等作用。如李世征等[34]觀察黑參對急性血瘀模型大鼠血液流變性和實(shí)驗(yàn)性血栓形成以及小鼠出凝血時(shí)間和耳廓微循環(huán)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)黑參能夠抑制血栓形成,改善血液流變學(xué),其機(jī)制可能是通過內(nèi)源性凝血途徑、外源性凝血途徑、凝血共同途徑以及降低血漿中纖維蛋白原的含量來抑制血液的凝固,從而達(dá)到抗血栓的效果。 除此之外,黑參中其他特有的化學(xué)物質(zhì)也具有多種藥理活性,如抗炎、抗應(yīng)激、抗氧化和神經(jīng)保護(hù)等[35~36]作用。Lee等[37]研究發(fā)現(xiàn)黑參通過抗氧化作用能抑制乙醇引起的胚胎畸形。還有研究表明黑參中的人參皂苷Rg3、Rg5、Rk1通過抑制膽堿酯酶,可修復(fù)由乙醇引起的記憶損傷,起到神經(jīng)保護(hù)的作用,用來治療阿爾茨海默氏癥[38]。張晶等[39]研究發(fā)現(xiàn) 20(R)-人參皂苷Rg3、20(S)-人參皂苷 Rg3、人參皂苷 Rg5 和 Rk1 能提高小鼠的認(rèn)知能力,具有益智活性。Kim等[40]發(fā)現(xiàn)黑參提取物有比較多的生物活性,服用黑參提取物可以顯著降低血糖,可以用來開發(fā)治療糖尿病的新藥。高戎等[41]認(rèn)為人參皂苷Rg5可以改善膿毒癥引起急性肝損傷時(shí)的炎癥,發(fā)揮肺保護(hù)作用。目前針對黑參藥理作用的研究多集中在藥效學(xué)范疇,對于黑參中特定的功能分子及其作用機(jī)理還有待于深入挖掘。 近年來,黑參中皂苷類成分的分析檢測方法發(fā)展迅速, 如 TLC、HPLC-UV、HPLC-ELSD、HPLC-MS 等均有報(bào)道。有研究表明,有些結(jié)構(gòu)相似的或紫外吸收差的人參皂苷,不適用于HPLC-UV法[42~44]。與之相比,HPLC-ELSD法只與溶質(zhì)濃度有關(guān)而與光學(xué)性質(zhì)無關(guān),可以用于各種人參制品中人參皂苷的檢測[45]。孫佰申等[1]采用HPLC-ELSD對“九蒸九曝”法炮制前后樣品中皂苷單體含量進(jìn)行比較分析,同時(shí)測定了7個(gè)極性和12個(gè)非極性皂苷單體含量。結(jié)果表明,與白參相比,黑參中非極性皂苷和奧克梯隆型(Ocotillol type)皂苷顯著增加,而極性皂苷顯著減少。Fuzzati等[46]用HPLC-ELSD法檢測出亞洲人參中25種人參皂苷,而Sun等[47]認(rèn)為Fuzzati等人對黑參中一些極性低的皂苷成分沒有檢測到,他們加以改正,同時(shí)測定了黑參中19個(gè)人參皂苷成分。目前對于黑參中皂苷類成分檢測方法較完善,而對于其他活性成分的檢測方法還有待于進(jìn)一步探討。 通過對黑參的炮制工藝、化學(xué)成分、藥理作用及檢測方法等方面的綜述,發(fā)現(xiàn)在該領(lǐng)域尚存在一些問題。a.黑參的原料、炮制工藝等尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),亟待建立;b.對黑參中稀有人參皂苷的體內(nèi)代謝研究匱乏,已有研究尚無法闡明其皂苷在體內(nèi)完整代謝的過程及作用機(jī)制;c.對黑參除皂苷外其他化學(xué)成分和標(biāo)志性成分的研究還不夠全面,缺乏對檢測分析方法的深入探討;d.以活性成分為依據(jù)的黑參質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)鮮有研究。 作者在對吉林省“延邊黑參”進(jìn)行研究的過程中(延邊黑參是以吉林人參為原料,以傳統(tǒng)“九蒸九曝”炮制工藝制得,通體色澤烏黑、質(zhì)地堅(jiān)韌),發(fā)現(xiàn)延邊黑參富含人參皂苷Rg3,含量超過吉林省地標(biāo)的2倍以上[2]。在對延邊黑參中標(biāo)志成分稀有皂苷Rg5、Rk1進(jìn)行含量測定時(shí),考察了超聲法、回流法、藥典人參提取方法3種樣品前處理方法,結(jié)果表明以超聲法作為前處理法,樣品中待測成分含量最高且前處理時(shí)間最短,此結(jié)果可為黑參地方標(biāo)準(zhǔn)修訂提供理論依據(jù)。 應(yīng)加強(qiáng)黑參的炮制工藝、化學(xué)成分和藥理作用等方面的探索研究,將幾方面的研究結(jié)果系統(tǒng)化,建立完整的質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。該質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與主要藥效相關(guān),從藥效出發(fā),選擇對應(yīng)的活性成分作為指標(biāo),圍繞活性成分的組成和含量制訂多指標(biāo)體系??山Y(jié)合中醫(yī)的“五色五形”理論(黑色能入腎經(jīng),益腎、強(qiáng)腎,故黑參可能具有補(bǔ)腎、壯腎之功效),重點(diǎn)開展黑參對腎病的藥理作用研究。此外,還應(yīng)將黑參與鮮參、白參、紅參等五加科人參屬的植物進(jìn)行化學(xué)成分、藥理活性等的橫向?qū)Ρ龋瑸檫M(jìn)一步研究及開發(fā)黑參及其相關(guān)人參產(chǎn)品提供理論依據(jù)。3 藥理作用
3.1 抗腫瘤作用
3.2 增強(qiáng)免疫作用
3.3 抗血栓作用
3.4 其他作用
4 檢測方法
5 結(jié)語與展望