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北五味子研究*

来源:中华医药杂志 作者:李题宝,曲艳国,刁长武,张志涛 2011-6-29
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摘要: 【关键词】 北五味子研究 北五味子为木兰科植物五味子[Schisandra chinensis (Turcz。北五味子主产于我国东北地区,本草中列为上品,认为有益气、明目、补不足、养五脏、壮筋骨等作用。化学研究表明,五味子的主要有效成分有挥发油、木脂素、多糖等[2]。现就其化学成分、药理、提取方法及分析方法等研究情况概述......


【关键词】  北五味子研究

             北五味子为木兰科植物五味子[Schisandra chinensis (Turcz.) Baill.]的干燥成熟果实,被《中国药典》2005年版收载。北五味子主产于我国东北地区,本草中列为上品,认为有益气、明目、补不足、养五脏、壮筋骨等作用。中医作为收敛、滋补强壮药使用[1]。化学研究表明,五味子的主要有效成分有挥发油、木脂素、多糖等[2]。现就其化学成分、药理、提取方法及分析方法等研究情况概述如下。

  1  化学成分

  1.1  木脂素类  木脂素类是五味子药材中的主要活性物质,主要含有五味子素、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素、五味子醇甲、五味子醇乙、五味子醇、五味子酯甲、五味子酯乙、五味子酯丙、五味子酯丁、五味子酯戊、C-五味子素及五味子酚酯和五味子酚等[3]。

  1.2  挥发性成分  戴好富等[4]对北五味子挥发油并化学成分进行GC-MS定性定量分析,共检出81个组分,鉴定出己醛、呋喃醛、α-蒎烯、莰烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、β-蒎烯、β-月桂烯、α-松油烯、对聚散花素、柠檬烯、棕榈酸等50个化合物。而后对挥发油进行药理活性筛选,结果显示北五味子的挥发油具有较强的抗纤溶酶原激活物抑制剂(PAI)活性。

  1.3  水溶性化学成分  从北五味子(Schisandra chinensis)果实的水溶性部位得到8个已知化合物,经波谱分析确定其结构分别为:原儿茶酸(protocatechuic acid 1);奎尼酸(quinic acid);柠檬酸单甲酯(2-methyl citrate,3);5-羟甲基-2-糠醛(5-hydroxymethyl-2-furancarboxaldehyde 4);4-(3’-甲氧基-4’-羟基-苯基)-2-丁酮-4’-O-β-D-吡喃葡萄糖甙(zingerone glucoside 5);2-异丙基-5-甲基-1,4-苯二酚1-O-β-D-吡喃葡萄糖甙(thymo-quinol 2-glucoside 6);2-甲基-5-异丙基-1,4-苯二酚1-O-β-D-吡喃葡萄糖甙(thymoquinol 5-glucoside 7)和胡萝卜甙(daucosterol 8)[5]。

  1.4  多糖  多糖是由几个单糖基通过糖苷键连接而成的化合物,越来越多的研究证明,它不但能治疗机体的免疫系统受到严重损伤的癌症,还能治疗多种免疫缺损疾病,如慢性病毒性肝炎和某些细菌和病毒引起的慢性疾病,还能治疗风湿病之类的自身疾病[6]。五味子多糖同样也具有相同的疗效。北五味子粗多糖是混合多糖,含有葡萄糖等7种单糖、17种以上氨基酸及16种以上微量元素[7]。

  2  药理作用
   
  现代药理学研究表明,其在心悸、失眠、保肝、提高免疫和抗衰老等方面疗效显著。

  2.1  对中枢神经系统作用  采用镇静、催眠实验观察北五味子水提取物对小鼠自主活动的影响,协同戊巴比妥钠对小鼠的催眠作用。结果北五味子水提取物能明显减少小鼠自主活动次数,增加阈下剂量戊巴比妥钠致小鼠睡眠只数,延长阈上剂量戊巴比妥钠致小鼠睡眠时间。北五味子水提取物有明显的镇静、催眠作用[8]。王雯雯等[9]比较南、北五味子分别用醚和醇溶剂提取物对小鼠镇静、催眠作用的影响,观察各组分对小鼠自主活动的影响及协同戊巴比妥钠对小鼠的催眠作用。南、北五味子的醚提物和醇提物能显著减少小鼠自主活动次数,增加阈下剂量戊巴比妥钠致小鼠睡眠只数,延长阈上剂量戊巴比妥钠致小鼠睡眠时间。南、北五味子镇静、催眠有效成分主要分布于醚提物和醇提物中;南、北五味子相比,北五味子的镇静作用稍好,而催眠作用相当。

  2.2  对肝脏作用  有药理研究[10]表明五味子乙素等四种成分能明显降低四氯化碳引起的动物谷丙转氨酶升高, 并能减轻因四氯化碳中毒引起的小鼠肝脏病理损害。研究还发现五味子对肝脏合成蛋白质及糖原异生与分解均有促进作用, 并能提高肝细胞微粒体细胞色素P2450 含量, 并能提高血清白蛋白指数, 从而增强肝脏的解毒功能。张闯[11]用北五味子提取液灌大鼠后,比较分析空白血清、给药血清的差异,得知五味子醇甲是血中移行成分,这符合五味子醇甲单成分的医药理活性,也证明了五味子具有保肝之功效。孔维军等[12]以CCl4诱导小鼠急性肝损伤,用南、北五味子单味药及其六味五灵提取物的降转氨酶作用观察,表明对CCl4诱导的小鼠急性肝损伤所致的转氨酶升高具有很好的降低作用,说明在肝损伤的保护作用中,南、北五味子具有相同的功效。

  2.3  降血糖、减肥  柴可夫等[13]用四氧嘧啶造模,小鼠血糖升高,血清超氧化物歧化酶减低, 丙二醛增高, 骨骼肌GLUT4的表达也明显下降;用北五味子油治疗后,血糖下降, SOD明显升高,MDA明显下降, GLUT4的表达也升高。说明北五味子油可以通过升高SOD,清除自由基,减少脂质过氧化,减少胰岛β细胞的破坏,使胰岛素分泌增高;同时增加GLUT4转运葡萄糖的能力,使血糖降低。高晓旭等[14]研究发现北五味子活性多糖能明显降低肥胖小鼠体重、脂肪指数、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、血糖含量,对肥胖小鼠血清中高密度脂蛋白有明显的升高作用,证明北五味子活性多糖具有明显的减肥降脂作用。

  2.4  抗衰老和提高免疫力  孙文娟等[15]用北五味子粗多糖对大鼠连续灌胃20天,测血清LPO含量和SOD活性。北五味子多糖能明显促进小鼠胸腺及脾脏的重量增加,提高小鼠网状内皮系统吞噬功能,并具有耐缺氧及抗疲劳作用,表明可能通过提高机体的免疫功能对环境的适应能力而延缓衰老过程。此外, 北五味子粗多糖能明显降低老年大鼠血清LPO含量,并提高血清SOD活性。说明北五味子粗多糖既能减轻脂质过氧化物对组织或细胞的损伤,又能增加机体对自由基损伤的防御机能。揭示北五味子粗多糖亦可通过改善自由基代谢发挥抗衰老作用。刘晓瑞[16]用北五味子粉剂喂大鼠实验,显著降低大鼠血浆MDA生成的作用,且呈剂量-效应关系,提示北五味子含有抗氧化物质成分,并通过提高血液和其他组织中的SOD活性,增强机体抗氧化能力,达到抗衰老的目的。仰榴青等[17]发现北五味子粗多糖能显著提高小鼠血清溶血素水平,有明显的免疫增强作用,对免疫功能低下的小鼠具有增加免疫功能的作用。与阳性对照组相比较:VitB2对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的提高作用优于阳性对照黄芪注射液,北五味子粗多糖对小鼠血清溶血素水平虽也表现较强的提高作用,但效果弱于阳性组。研究表明五味子醇提残渣中粗多糖具有较好的免疫增强作用。

  2.5  其他  王亚萍等[18]选取大肠杆菌和灰霉菌为实验对象对南五味子和北五味子果实的醇提取物进行抑菌实验。北五味子总体抑菌效果好于南五味子。五味子果实提取物对大肠杆菌和灰霉菌有明显抑菌效果,可用于消化系统杀菌消炎药物、食品防腐剂和作物灰霉病防治剂的开发。

  3  提取方法
   
  传统的提取方法有水煎法、醇提法、渗滤法和水蒸汽蒸馏法提取五味子有效成分,随着科技水平和设备制造能力的提高,还有其他行业的设备用于中药提取中,有了很大的发展,在北五味子中应用的新提取方法有。

  3.1  超临界SFE -CO2法  超临界CO2萃取(SFE-CO2)技术是近二十年发展起来的较为迅速的高新提取分离技术,用超临界CO2萃取天然药物,具有较佳的萃取分离效能,并具有集提取、分离、浓缩为一体,无残留溶剂,无污染,节约能源,操作简便等优点。全红等[19]对护肝片中北五味子用超临界CO2萃取提取工艺进行了研究,采用正交设计试验,对提取收率为评价指标,对萃取压力、萃取温度、萃取时间等3因素进行考察,优化确定最佳的萃取工艺是萃取压力为20mPa,萃取温度为40℃,萃取时间为2.0h。李题宝等[20]比较了水煎法、醇提法和超临界SFE -CO2法提取对指成分的影响,结果为水煎五味子甲素、乙素提出率分别为12.35%、10.77%,醇提取五味子甲素、乙素提出率分别为57.18%、61.06%,SFE-CO2萃取五味子甲素、乙素提出率分别为80%、89.92%。说明SFE -CO2法适用于五味子成分的提取。

  3.2  超声波提取法  超声波浸提技术与传统的热水提取技术相比具有操作简便快捷、速度快、节省时间、降低能量消耗等优点,近几年广泛用于单味药材提取研究中。高晓旭等[21]通过单因素和正交试验的方法, 研究了北五味子多糖超声波提取,并得到了北五味子多糖提取的最佳工艺参数为: 超声波功率500W, 固液比(g:ml) 为1:25, 在55℃条件下提取40min。在这个条件下,北五味子多糖的提取率为22.30%, 与直接加热提取法进行比较,结果表明,超声波辅助提取能大大缩短提取时间,提高北五味子多糖得率。

  4  分析方法

  4.1  紫外分光光度(UV)法  谭晓虹等[22]采用采用比色法测定北五味子中多糖含量,精确称取60℃干燥恒重的五味子多糖20mg,加水溶解后定容到100ml容量瓶中,摇匀,作为多糖储备液精确量取多糖储备液0.2ml加水至1.0ml按测量标准曲线同样的方法测其在490nm处吸光度值,根据标准曲线计算浓度。

  4.2  高效液相色谱(HPLC)法  王洋等[23]建立了一种简便、快速、准确的测定北五味子中五味子甲素和乙素含量的高效液相色谱分析方法,色谱柱:日本KYAHIQ silC18柱 (250mm×4.6mm,5μm);柱温:室温;流速:1.0ml/min;检测波长:250nm;进样量: 15μl。梯度洗脱程序:乙腈/水溶液在30min内由65%线性升高为85%,保持2min,随后在2min内线性降为65%,平衡5min后等待再次进样,线性范围: 0.1875~9mg/L。孟宪军等[24]对北五味子中五味子醇甲的HPLC法进行含量测定,色谱柱:ZorbaxEclipseXDB-C18柱(5μm, 250mm×4.6mm);流动相:乙腈:水=55:45;流速:1.0ml/min;柱温: 25℃;λ=250nm。线形范围: 5.0~1000.0μg/L,测得五味子醇甲保留时间为5.0min,该方法简便、快速、灵敏,也适用于其他物质中五味子醇甲组分含量的分析。

  4.3  气质联用(GC-MS)法  对北五味子挥发油化学成分进行GC-MS定性定量分析,共检出81个组分,鉴定了其中的50个化合物采用气质联用技术北五味子挥发性成分[4]。

  北五味子广泛应用于中药产品的生产及保健食品生产方面,我国多以药材和提取物的资源型产品形式出口日本、韩国、新加坡等地区。在国内,北五味子产品主要有提取物、有效成分单体(对照品),五味子酒、五味子茶、五味子蜜、五味子饮料,同时作为传统药材,含有北五味子成分的中成药产品在100种以上。在国外五味子已成为一种新兴的食品工业和饮料行业的重要原料。北五味子保健产品,日益被国际市场认可,需求逐年增加,其中韩国、日本和东南亚地区是北五味子需求最大的国外市场。在韩国和日本已经开发了具保健功能的五味子食品、五味子酒、五味子饮料等产品。在东欧及俄罗斯,已有用五味子果实加工的果酪、果糕、果冻、果浆、糖煮果及各种饮料上市。

  五味子甲素和乙素含量在果实中最高,茎叶次之;五味子甲素在茎叶与果实中含量基本相当,茎叶作为果实的替代入药部位具有可利用基础[22]。将从根本上改变北五味子资源利用度低,提升产品加工和质量控制水平,增加产品的应用范围和应用市场,对促进北五味子产业良性可持续发展具有重大意义。

【参考文献】
  杨放,等.五味子的研究概况.华西药学杂志,2003,18(6): 438.

  2 李晓光,等.五味子有效部位及其药理作用研究发展.中药材,2005, 28(2):156.

  3 高建平,等.南五味子木脂素成分的HPLC含量测定及其变异规律.中国天然药物,2003,1(2):89.

  4 戴好富,等.北五味子挥发性化学成分研究.中草药,2005,36(9):1309.

  5 戴好富,等.北五味子的水溶性化学成分.天然产物研究与开发,2001,13(1):24.

  6 张兰杰,等.北五味子果实中多糖的提取与纯化研究.鞍山师范学院学报,2002,4(1):58.

  7 徐世忱,等.北五味子粗多糖的提取与成分分析.中国药物化学杂志,1992,2(1):45.

  8 霍艳双,等.北五味子的镇静、催眠作用.沈阳药科大学学报,2005,22(2):81.

  9 王雯雯, 等.南、北五味子提取物对小鼠镇静、催眠作用的影响.江苏大学学报(医学版),2008,18(2):122.

  10 曾晓虎.中西汇通中药手册.北京: 人民军医出版社, 2005,341.

  11 张闯.单味药北五味子的体内成分分析.黑龙江科技信息,2007,16:210.

  12 孔维军,等.分别含南、北五味子的六味五灵对转氨酶作用的药效学比较.中华中医药学刊,2008,26(10):2167.

  13 柴可夫,等.北五味子油对糖尿病小鼠抗氧化及葡萄糖转运蛋白4mRNA表达的影响.中医药学刊,2006,24(7):1199.

  14 高晓旭,等.北五味子活性多糖降脂减肥作用的研究.食品工业科技,2008,29(11):248.

  15 孙文娟,等.北五味子粗多糖抗衰老作用的实验研究.中国老年学杂志,2001,21(11):454.

  16 刘晓瑞.北五味子抗衰老作用的实验研究.中国老年学杂志,2005,25(12):1562.

  17 仰榴青,等.五味子醇提残渣中粗多糖的免疫活性研究.食品科学,2008,29(6):392.

  18 王亚萍,等.五味子甲素提取工艺及提取物抑菌作用研究.孝感学院学报,2007,27(6):23.

  19 全红,等.护肝片中北五味子超临界CO2萃取工艺的研究.中国中医药科技,2008,15(6):433.

  20 李题宝,等. 五味子不同提取工艺提取有效成分的对比研究.中国医学研究与临床,2007,5(5):4.

  21 高晓旭,等.北五味子多糖超声波提取条件的优化.食品研究与开发,2008,29(9):27.

  22 谭晓虹,等.北五味子多糖的提取和含量测定.时珍国医国药,2007,18(6):1463.

  23 王洋,等.北五味子中五味子甲素及乙素含量的高效液相色谱分析.林产化学与工业,2007,27(1):85.

  24 孟宪军,等.北五味子中五味子醇甲的高效液相色谱法分析.食品工业科技,2008,29(5)


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