中药刺五加的研究进展

(整期优先)网络出版时间:2024-05-08
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中药刺五加的研究进展

葛学林,霍帅雨,阿布都木塔力甫·瓦热斯,周慧颖,卞宏生*

(黑龙江中医药大学药学院,黑龙江 哈尔滨 150040)

摘要:目的:刺五加作为传统中药材,又是黑龙江省道地药材“龙九味”之一,受到国内外的广泛关注。刺五加具有多种药理作用可以治疗心脑血管系统和中枢神经系统相关疾病,被大量应用于临床。因此,通过查阅国内外相关文献,对刺五加的研究进展、化学成分、药理作用、现代临床应用等进行综述,为其进一步的临床应用和道地药材的发展奠定基础。方法:通过文献检索和比较分析,对有关刺五加的研究进展和药理作用的相关文献进行归纳总结。结果:刺五加是五加科植物刺五加Acanthopanax senticosus(Rupr.etMaxim.)Harms 的干燥根和根茎或茎。别名有刺拐棒、刺木棒等。是黑龙江省的道地药材,刺五加中有效成分有苷类、黄酮类、多糖类、香豆素、木脂素及多种微量元素和氨基酸等成分,其药理作用有改善心脑血管系统、中枢神经系统、降血糖、抗辐射、抗肿瘤、抗疲劳等。用于治疗脾肾阳虚、体虚乏力、食欲不振等症。在临床上可用于治疗心血管疾病、神经衰弱、抑郁症、帕金森病、脑血栓、高脂血症、低血压、冠心病、糖尿病、白细胞减少症等疾病的作用。

关键词:中草药;刺五加;药理作用

1.刺五加的研究进展

1.1本草考证

1.1.1名称考证

刺五加俗名[1]:刺拐棒 (吉林) 、刺木棒 (辽宁) 、刺花棒(本溪)、老鸦刺、老虎潦 (河北) 、西伯利亚人参 (前苏联) 、老虎钉子 (河北、东北) 、刺老鸦子(开原)、刺针(临江)。《古代药用五加品种的探讨》一书中提到了“豺漆五加”,出自《名医别录》,是现代我们所熟知的刺五加[2]

1.1.2基原考证

刺五加是在黑龙江、吉林、辽宁和山西等地分布的五加科植物,其干燥根及根茎可用于药用。《中华本草》中记载刺五加通常生长在海拔500~2000 m的落叶阔叶林、针阔混交林的林下或林缘[3]。根及根茎是不规则圆柱形,表面灰褐色,质硬,有特异香气,味微苦涩。

1.1.3炮制考证

炮制时去除杂质,洗净,润透,切薄片,干燥,炮制之后更有利于成分的溶出。此外,刺五加还可以通过不同的炮制方法产生不同的药效。炒制:取原药材,用文火炒至颜色加深。发酵:使用猴头菌发酵,可以增强刺五加的抗疲劳作用。制成饼剂:取刺五加研成细末,与适量糯米粉、白糖混合均匀,加入水,蒸熟,可以作为食品用于小儿厌食症[4]

2.刺五加的化学成分

刺五加为五加科植物刺五加Acanthopanax senticosus(Rupr.etMaxim.)Harms 的干燥根和根茎或茎。刺五加的有效成分有苷类、黄酮类、多糖类、香豆素、木脂素及多种微量元素和氨基酸等成分,其药理作用有改善心脑血管系统、中枢神经系统、降血糖、抗辐射、抗肿瘤、抗疲劳等[5]

2.1苷类化合物

刺五加根中的苷类化合物主要为糖苷,包括刺五加苷A(胡萝卜苷)、刺五加苷B(紫丁香苷)、刺五加苷B1(7-羟基-6,8-二甲基香豆精葡萄糖苷)、刺五加苷C(乙基-半乳糖苷),刺五加苷D和E(紫丁香树脂粉-葡萄糖苷的不同构型)、刺五加苷F和G(芝麻脂素的不同构型)。以上化学成分A、B、C、D、E、F、G的含量比约为8:30:10:12:4:2:1[6]。分离刺五加根茎水溶性部分得到木栓酮(Friedelin)、β-谷甾醇(β-Sitosterol)和异嗪皮啶(Isofraxidin)[7]。尚海花等[8]采用HPLC法测定刺五加中的原儿茶酸、紫丁香苷、绿原酸、刺五加苷E和异嗪皮啶成分含量,发现绿原酸的含量最高, 异嗪皮啶的含量较少。王子灿等[9]采用高效液相色谱-质谱联用技术分析得到刺五加抗疲劳成分,发现刺五加根中含有松苷、去羟栀子苷、绿原酸和L-芝麻素。

2.2黄酮类化合物

黄酮类化合物主要存在于植物的花叶、果实以及根茎中,在植物体以两种方式存在,一种以游离的形式,另一种以与糖结合成苷的形式,这也是黄酮类化合物在植物体内主要的存在形式[10]。黄酮类化合物存在于刺五加的不同部位,有金丝桃苷、槲皮素和芦丁等。其中,因金丝桃苷含量达到了30 %,所以是刺五加中含量较高的黄酮化合物[11]。龚婧如等[12]分离并鉴定了刺五加根茎中的3`-甲氧基葛根素、4`-甲氧基葛根素、葛根素、金合欢素和山奈酚等黄酮类化合物。

2.3多糖类化合物

多糖作为维持机体正常运转的基础物质,其分子量大并且化学结构复杂。现今,对多糖生物活性的研究发现有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、免疫调节和肠道保护等多种作用[13]。刺五加多糖具有较强的免疫活性,其组分包括葡萄糖、果糖和阿拉伯糖等。有研究人员从刺五加中分离提取了刺五加多糖PES、ASPB、ASPF、ALP-1、中性糖ASPN和酸性糖ASPA等[14][15]

2.4木脂素类化合物

木脂素类化合物主要是通过对羟基苯乙烯单体氧化耦合而成,在植物体内广泛分布的一类小分子量次生代谢产物。刺五加苷E是从刺五加中提取得到的一种木脂素单体

[16]。张颖等[17]研究人员对刺五加茎化学成分进行了研究,发现其含有大量的木脂素类化合物,口服刺五加后体内直接作用物质主要是其木脂素类成分的代谢物,可以得出总木脂素类成分是刺五加茎临床疗效的主要药效物质基础。

2.5其他化合物

有研究人员发现刺五加中还有氨基酸、苯丙素类化合物以及香豆素类化合物等活性物质[18]。李少旦等[19]通过主成分分析方法对不同月份的刺五加的不同部位的微量元素进行综合测评,得出刺五加中微量元素Fe、Zn、Sr、Mn、Na、Ca和Mg的综合评价对刺五加的质量有重要的意义。

3.刺五加的药理作用研究

刺五加根茎的提取物对心脑血管系统和中枢神经系统都有很好的功效,同时还具有降血糖、抗疲劳、调节免疫、抗紫外辐射、抗肿瘤等功效。

3.1对心脑血管系统作用

对心血管系统的影响主要与刺五加的皂苷成分有关。刺五加对心脑血管的治疗作用主要得益于皂苷成分,这类成分的药理活性与人参皂苷成分较为相似,因此开发刺五加及功能食品治疗心脑血管疾病在临床上得到广泛应用和认可[20]。一些研究人员发现,刺五加中的皂苷 B 能抑制双氧化引起的氧化应激,从而保护心肌细胞。最后减少脂质过氧化反应,提高氧化活性[21]

3.2对中枢神经系统作用

有关刺五加对中枢神经系统的作用,已经得到证实。王雪等研究人员[22]发现刺五加对最常见的神经系统退行性疾病阿尔兹海默病(Alzheimer′s disease, AD)有一定的改善治疗作用,对于AD治疗作用机制主要与刺五加的酚苷类、皂苷类、多糖等化合物有关。现代药理研究也表明,刺五加对一些神经退行性疾病有治疗作用,如改善大脑神经递质紊乱、学习记忆和认知功能等。刺五加叶中的金丝桃素和 1,5-二咖啡酰奎宁酸可通过血脑屏障进入大脑,有效缓解缺血引起的神经递质紊乱,尤其是氨基酸神经递质紊乱,因此刺五加叶对中枢神经系统也有保护作用[23]。此外,刺五加对中枢神经系统作用还有改善睡眠、抗抑郁、抗帕金森等。

3.3降血糖作用

有研究人员发现刺五加能有效提高糖尿病小鼠血清中SOD活性,降低MDA的含量,促进自由基的清除,抑制脂质过氧化,增强小鼠的抗氧化能力。并能改善糖尿病模型小鼠血清胰岛素水平,降低胰岛素敏感性指数,促进胰岛素分泌[24]。因此,刺五加具有调节胰岛素水平和提高机体抗氧化功能的作用,与枸杞子配伍使用可提高降血糖的效果。

3.4抗疲劳作用

刺五加可通过多种机制消除疲劳。首先,可以增加运动中来自脂肪的能量比例,让身体更有效地利用脂肪获取能量,从而减少对有限糖原储存的依赖。其次,它还能增加糖原储备,从而延缓人体的疲劳状态。刺五加的总苷是抗疲劳的关键成分,能调节人体的疲劳状态,还能调节应激反应,在人体防御中发挥作用[25]

3.5调节免疫功能作用

刺五加中的超氧化物歧化酶(superoxide dimutase,SOD)复合物,抗氧化功能效果良好,可以增强人体免疫力以及抵抗自由基攻击的效果,具有抗氧化作用,可增强人体免疫力,防止老化及促进健康。研究人员通过对慢性应激实验制备抑郁大鼠模型,通过观察发现刺五加对清除细胞内氧自由基、增加机体SOD活性有作用。同时还可以提高大鼠的记忆保持能力。由此可见,刺五加也可用于改善免疫功能[26]

3.6抗紫外辐射作用

刺五加还具有抗辐射的作用,研究人员对小鼠前额皮质代谢物的分析研究,发现刺五加治疗脑辐射的损伤效果更优,可以增加辐射损伤小鼠脑部组织的机动能力,促进脑辐射损伤小鼠脑组织的恢复,最后调节辐射脑损伤小鼠前额皮质的蛋白表达谱[27]

3.7抗肿瘤作用

现代药理研究发现,刺五加中的刺五加多糖(Acanthopanax senticosus polysaccharide,ASPS)、刺五加皂苷(ASS)均具有抗肿瘤的作用,赵俊霞等研究人员[28]采用MTT法检测ASPS对小细胞肺癌H446细胞增殖的抑制作用,发现其能促进H446细胞的凋亡,并且ASPS通过上调bax、p53表达,下调bcl-2表达促进H446细胞凋亡。吕冬霞等研究人员[29]通过HE染色及电镜检测,发现ASS对肝癌SMMC-7721细胞有诱导作用,在适当的诱导条件下,可以诱导其发生凋亡,所以证明刺五加皂苷在抗肿瘤治疗中有着巨大的潜力。

3.8其他作用

刺五加中的刺五加苷和刺五加多糖还有抗炎作用,通过对机体内介质的影响而发挥。刺五加中的芝麻素 也可以减轻脑出血后脑水肿的程度,并缓解血-脑屏障的损害和改善脑组织的炎症反应,保护血-脑屏障的完整性[30]

4.刺五加的现代临床应用研究

4.1刺五加的临床应用

在古籍中有关刺五加的记载有治疗脾肾阳虚、体虚乏力、食欲不振等症。现代药理研究证明,刺五加有治疗心血管疾病、神经衰弱、抑郁症、帕金森病、脑血栓、高脂血症、低血压、冠心病、糖尿病、白细胞减少症等疾病的作用。随着科学技术的创新和中医药事业的发展,越来越多有关刺五加的制剂出现,种类繁多,在临床应用的范围也不断扩大,在心脑血管疾病、肺病、失眠、糖尿病、胆囊炎等领域都广泛应用,疗效显著。

突发性脑溢血在老年人群中十分常见,其发生机制复杂,通过临床长期观察发现,中药制剂刺五加注射液具有补益肝肾的功效,可以修复脑溢血损伤的细胞,改善神经功能[31]。刺五加注射液在临床上与阿司匹林联合使用,常用来防治心脑血管疾病,可以明显提高抗血小板聚集的作用,减少急性脑梗死的发病率[32]。可见,刺五加在现代临床应用广泛,疗效显著。

4.2刺五加的配伍应用

刺五加性温,味辛、微苦,无毒,入脾、肾、心经。刺五加配五味子能调理气血阴阳,改善睡眠质量。陈喜君等人[33]研究了刺五加与五味子联用对睡眠的影响,发现二者联合使用均比单独使用一味中药时效果更明显,可协同发挥改善睡眠的作用。

有研究发现人体的疾病产生原因与自由基氧化有关,自由基氧化会对机体产生不同的损伤,所以抗氧剂成为了热点问题,刺五加与云芝按比例5:1配伍使用,产生协同作用,抗氧化能力较强,为云芝-刺五加配伍应用提供了依据[34]

4.3刺五加的脏腑应用

《本草纲目》曰刺五加具有“治疗破逐恶风血,四肢不通,贼风伤人……”的作用。说明刺五加具有善治血分、活血祛瘀、调经顺脉的功效。刺五加、复方丹参注射液和在治疗中风中脏腑有较显著的疗效。现代药理研究认为刺五加有降血压、抗感染等特点外,还具有“适应原(adaptogens)”样作用,能使机体处于“增强非特异性防御能力状态”。有实验证明,刺五加可以阻止动物在应激反应“衰竭期”中出现的肾上腺、胸腺、脾、肝及肾等脏器的重量降低,功能低下的作用[35]

参考文献

[1]张清竹,石达理,许亮,宋奇,焦美钰,刘悦.刺五加和五加皮的本草考证[J].中国中医药现代远程教育,2017,15(18):146-148.

[2]李维贤, 曹先兰. 古代药用"五加"品种的探讨[J]. 新中医, 1984(04): 55-57+32.

[3]国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草:第五册[M].上海:上海科学技术出版社,1999:765.766.

[4]缪茂军,廖伟坤,缪庚明,曾广林.刺五加临床应用拓展研究[C].江西省中医药学会2011年学术年会:[出版者不详],2011:606-608.

[5]高彦宇,李文慧,寇楠,沈芳玲,李冀.刺五加化学成分和药理作用研究进展[J].中医药信息,2019,36(02):113-116.

[6]杨晓丹,井月娥,卢芳.刺五加的化学成分研究进展[J].中华中医药学刊,2015,33(02):316-318.DOI:10.13193/j.issn.1673-7717.2015.02.019.

[7]史久良.刺五加化学成分的研究[J].中国药学杂志,1981(03):53.

[8]尚海花,王淼,刘颖等.HPLC法测定不同产地刺五加中原儿茶酸、紫丁香苷、绿原酸、刺五加苷E和异嗪皮啶[J].现代药物与临床,2018,33(06):1324-1328.

[9]王子灿,乔善义,马安德等.高效液相色谱-质谱联用技术分析刺五加抗疲劳化学成分[J].第一军医大学学报,2003(04):355-357.

[10]门薇,陈颖,李玉洁等.肠道菌群对中药有效成分的生物转化研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2015,21(02):229-234.DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2015020229.

[11]于化江,张英锋,李荣焕等.刺五加黄酮类化合物的研究现状及发展[J].渤海大学学报(自然科学版),2009,30(02):105-109.

[12]龚婧如,王书芳.刺五加的化学成分研究[J].中草药,2012,43(12):2337-2341.

[13]高世勇,唐博琪,石佳等.刺五加多糖的提取工艺及活性研究进展[J].特产研究,2022,44(03):124-128.DOI:10.16720/j.cnki.tcyj.2022.075.

[14]Haobin Hu;;Haiming Li;;Minghu Han;;Qiang Cao;;Haipeng Liang;;Runan Yuan;;Jiao Sun;;Lala Zhang;;Yun Wu.Chemical modification and antioxidant activity of the polysaccharide from Acanthopanax leucorrhizus[J].Carbohydrate Research,2020,487:107890.

[15]Sun D;;Chen J;;Hu H;;Lin S;;Jin L;;Luo L;;Yan X;;Zhang C.Acanthopanax senticosus polysaccharide suppressing proliferation and metastasis of the human non-small cell lung cancer NCI-H520 cells is associated with Wnt/β-catenin signaling.[J].Neoplasma,2019,66(4):555-563.

[16]韩明虎,胡浩斌,芦娅妮,武芸,张琪,张腊腊.五加属植物化学成分的研究进展[J].中药材,2019,42(11):2720-2729.DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2019.11.047

[17]张颖,岳姝岐,李瑞芳,孙晖.刺五加茎总木脂素含量测定[J].化学工程师,2016,30(07):28-30.DOI:10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20160728

[18]Qing Li et al. Simultaneous Determination of Protocatechuic Acid, Syringin, Chlorogenic Acid, Caffeic Acid, Liriodendrin and Isofraxidin in Acanthopanax senticosus H ARMS by HPLC-DAD[J]. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 2006, 29(3) : 532-534.

[19]李少旦,李延志.刺五加中微量元素的主成分分析[J].微量元素与健康研究,2008,(04):22-23.

[20]潘景芝,金莎,崔文玉,刘雅婧,孟庆龙.刺五加的化学成分及药理活性研究进展[J].食品工业科技,2019,40(23):353-360.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2019.23.058

[21]Qiming Liang et al. Acanthopanax senticosides B ameliorates oxidative damage induced by hydrogen peroxide in cultured neonatal rat cardiomyocytes[J]. European Journal of Pharmacology, 2009, 627(1):209-215.

[22]王雪,代朝,方坚松.刺五加防治神经退行性疾病的药理研究进展[J].中国中药杂志,2022,47(16):4314-4321.DOI:10.19540/j.cnki.cjcmm.20220307.701.

[23]王倩倩,张艳,孟璐璐等.刺五加叶药物成分脑内代谢动力学及治疗脑缺血作用的在线微透析-质谱分析[J].分析化学,2015,43(11):1754-1760.

[24]李晶,魏健.刺五加、枸杞子配伍对糖尿病模型小鼠降血糖作用的研究[J].食品研究与开发,2017,38(09):179-182.

[25]李求实,王升旭.刺五加总甙穴位贴敷抗睡眠剥夺作用的实验研究[J].华南国防医学杂志,2002(02):11-14.

[26]袁晓勇,赵阳.刺五加注射液对抑郁大鼠学习记忆能力的影响及其作用机制[J].新乡医学院学报,2017,34(06):469-473+477.

[27]周英钰. 刺五加对辐射诱导脑损伤小鼠的修复作用研究[D].哈尔滨工业大学,2018.

[28]赵俊霞,闫永鑫,赵娟等.刺五加多糖诱导人小细胞肺癌H446细胞凋亡[J].细胞生物学杂志,2008(02):239-242.

[29]吕冬霞,杜爱林,吕学诜等.刺五加皂甙对肝癌SMMC-7721细胞凋亡的影响[J].中国老年学杂志,2005(07):822-823.

[30]苏作鹏,沈刚,徐福林等.芝麻素对实验性脑出血后脑损伤的保护作用[J].临床神经外科杂志,2018,15(01):34-37.

[31]高露,孙启朋,巩晋成等.刺五加注射液联合硝酸甘油对突发性脑溢血神经功能的影响及临床疗效分析[J].医学理论与实践,2017,30(05):662-663.DOI:10.19381/j.issn.1001-7585.2017.05.017.

[32]毛迪,张娜,刘树民.刺五加注射液联合阿司匹林治疗脑梗死的中西药合用机制解析[J].时珍国医国药,2020,31(01):174-176.

[33]陈喜君,杨国力,王立娜等.刺五加五味子协同改善睡眠作用机制探讨[J].科技创新与应用,2016(25):85.

[34]林丽颖,张磊,王朝兴等.不同配伍比例云芝-刺五加抗氧化作用的研究[J].广东化工,2020,47(06):6-7+11.

[35]赵金华,李秀云,李文英等.中药注射液为主治疗中风中脏腑的前瞻性观察[J].中医杂志,1995(04):226-227+196.DOI:10.13288/j.11-2166/r.1995.04.021.

基金项目:博士后研究项目开题(220410);黑龙江省中医药科研项目(ZYW2022-034);黑龙江中医药大学科研基金项目(2015bs08); 2021年黑龙江中医药大学大学生科技创新项目(16041210006)。

*通讯作者:卞宏生,923019281@qq.com。