鼠尾草属药用植物多糖的研究进展

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摘要：综述了鼠尾草属药用植物多糖的制备、结构分析以及药理作用的研究进展，为鼠尾草属药用植物的研究提供参考。

关键词：鼠尾草属；多糖；制各；结构分析；药理作用

中图分类号：Q946.3

文献标识码：A

文章编号：1672-979X(2010)03-0138-04

鼠尾草属(Salvia)植物有1 000余种，属唇形科(Labiatae)，主要分布于热带或温带。据《中国药物志》记载，中国的鼠尾草属植物有83种，25变种，9变型，其中药用的30余种(含变种、变型)，大多数以根入药作丹参用。

鼠尾革属的很多植物具有重要的药理作用，包括扩张冠脉、增加冠脉流量、改善微循环、保护心脏、抑制和解除血小板聚集、提高机体耐缺氧能力、抗肝炎、抗寄生虫、抗肿瘤和抗病毒等，是重要的药用植物。目前国内外对鼠尾草属药用植物化学成分的研究报道较多，主要包括酚性化合物(酚性芳香酸、黄酮、鞣质等)和萜类(单萜、倍半萜、二萜和三萜)。对其多糖的研究才刚起步。作者查阅国内外文献，综述了鼠尾草属中的3种药用植物――丹参(Salvia miltiorrhiza)、石见穿(Salvia chinensis)、鼠尾草(Salvia officinalis)多糖的研究进展。

1　多糖的制备

1.1　粗多糖的制备

从鼠尾草属植物中提取多糖，一般先用石油醚、乙醚等有机溶剂除去脂溶性杂质，然后经热水提取、乙醇沉淀、Sevag法去除蛋白质、纯水透析、有机溶剂(乙醇、丙酮、乙醚)洗涤、真空干燥等步骤。吴从平等以可溶性多糖提取率为指标，对丹参多糖提取工艺中料液比、提取时间、乙醇浓度等影响因素进行了正交试验，确定了提取丹参中粗多糖的最佳条件：料液比(丹参和水的质量比值)为1：20；提取时间4 h；乙醇浓度100％。在最佳条件下，可溶性多糖提取率为2.5％。将超声运用到热水浸提过程，可将提取时间缩短至30min，90％乙醇沉淀即可有较好的收率。将超声用于提取白花丹参(丹参的白花变型种)多糖，发现提取时间是影响白花丹参多糖提取率的主要因素，其次是粉碎度及料液比。最佳工艺条件为：料液比1：10，粉碎过50目筛，提取3次，每次提取30min。超声提取不需要加热，特别适于提取热敏性成分，具有省时、高效、节能等优点，提取成本降低，优于传统煎煮法。

研究微波提取白花丹参多糖的水提条件时发现，提取时间同样是影响提取率的主要因素，其次是粉碎度及料液比。最佳水提条件为料液比1:10，粉碎50目，微波(格兰仕WP750型微波炉)高火3次，每次提取5min。微波提取时间比较短，对多糖破坏小，是一种经济有效的提取方法。

何国勇等研究了醇沉过程中影响丹参多糖提取的5个相关因素，即水提浓缩液密度、乙醇浓度、醇沉液终浓度、醇沉加醇速度和醇沉温度，获得丹参醇沉过程中多糖含量变化模型，为生产过程中监测、控制丹参多糖提供了基础实验数据。研究表明，水提浓缩液密度、乙醇浓度和醇沉速度对丹参醇沉过程的影响最显著。最佳醇沉工艺为：水提浓缩液密度1.159mg/mL、乙醇浓度85％、醇沉速度16.73mL/min、醇沉液乙醇终浓度75％、醇沉温度30℃。

蔡红兵等研究了用纤维素酶提取丹参多糖，确定了酶法提取的最佳工艺为酶解温度60℃、加酶量5％、酶解时间120min。酶法提取丹参多糖节省能源，提取率高。

郑海音等以多糖得率为指标，试验分析了石见穿多糖提取工艺中的料液比、水浴温度、提取时间、提取次数等影响因素，确定了石见穿粗多糖提取的最佳条件为：料液比1：10，水浴温度90℃，提取4次，每次提取2.5 h，在该条件下提取石见穿多糖量的结果差异较小，工艺稳定可行。

用不同的方法提取经脱脂与脱色处理的鼠尾草，可得到5种不同的鼠尾草多糖。用冷水提取、透析、冷却干燥得鼠尾草多糖A，提取率4％。上一步得到的残渣经0.5％草酸铵溶液90℃提取2 h，浓缩、透析、冷却干燥得鼠尾草多糖B，提取率8％。残渣经纯水冲洗后用二甲基亚砜提取，透析、冷却干燥得鼠尾草多糖C，提取率1％。残渣经纯水冲洗后继续用1mol/L氢氧化钾(含10mmol/L的硼氢化钠)室温提取2 h，4mol/L醋酸中和，透析、冷却干燥得鼠尾草多糖D，提取率5％。最后用4mol/L氢氧化钾(含10mmol/L硼氢化钠)室温提取2 h，4mol/L醋酸中和，透析、冷却干燥得鼠尾草多糖E，提取率6％。

Hromadkova等用超声辅助提取鼠尾草多糖，并与传统方法对比。超声辅助提取比传统方法所用的时间短，提取的温度较低，可能与植物细胞壁破裂，提高了细胞内容物的质量传递，加快了化合物的提取有关。

1.2　多糖的分离

通过上述方法所得的通常是多糖混合物，即分散性的，其不均一性表现在化学组成、聚合度、分子形状等的不同。将粗多糖分级沉淀、透析、超滤、柱层析等，可获得均一的多糖组分。其中较常用的是柱层析法，包括离子交换柱层析(如阴离子型DEAE-纤维素、阳离子型CM-纤维素)和分子筛作用的凝胶柱层析(如Sephadex，Saphrose，Biogel)。汪红等旧将提取到的粗多糖用DEAE-Sepharose Fast Flow纯化，洗脱液分别为1mol/L与0.5mol/L氯化钠溶液，以过氧化氢脱色，无水乙醇分级沉淀，流水透析，冷冻干燥后得2个浅黄色均一多糖SMP1，SMP0.5。DEAE-纤维素和Sephacry S-300柱色谱分离纯化石见穿水提粗多糖，得到3个均一多糖组份SC3，SC4t L4]，SC5。用DEAE-纤维素柱色谱和Sephacry S-300柱色谱分离纯化石见穿稀碱提取物，得均一多糖组分SC6。鼠尾草粗多糖经DEAE-葡糖纤维素柱色谱分离，并分别采用纯水，0.1mol/L，0.25mol/L，0.5mol/L，1mol/L氯化钠溶液以及1mol/L氢氧化钠溶液洗脱，得6种不同的多聚体成分。

2　多糖的结构分析

汪红等研究丹参中水溶性多糖，得2个浅黄色均一多糖SMP1，SMP0.5，并鉴定其一级结构，得到了该糖链的初步结论。分析结果得知SMP1的相对分子质量(M)为1.39×106，主要含有α-1，6-D-葡糖及半乳糖(两者摩尔比约5.6：1)、少量阿拉伯糖和鼠李糖，有少量的α-1，2-D-葡糖聚合。SMP0.5的Mr为4.03×105，主要含有α-1，6-D-葡糖、半乳糖、阿拉伯糖(三者摩尔比约17：1：1)、少量鼠李糖、木糖和甘露糖。由于测定多糖结构相当复杂，目前对丹参多糖结构的测定也只得到糖链序列的初步结论。

刘翠平等用化学方法(糖组分分析、甲基化分析、糖醛酸还原及部分酸水解)和光谱分析(红外光

谱、核磁共振、电喷雾质谱等)，分析了所得4种石见穿多糖结构特征。SC3的Mr为7.7×104，是鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖和半乳糖醛酸组成的杂多糖，各单糖摩尔比为1.1：1.0：0.8：1.0。SC4的Mr为4.5×105，由鼠李糖、木糖、丝氨酸、半乳糖和半乳糖醛酸组成，各单糖摩尔比为1.0：7.0：5.3：1.2：4.2。SC5是由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖和半乳糖醛酸组成的杂多糖，Mr为4.8×104，各单糖摩尔比为1.1：3.2：2.0：0.9。SC6为由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、葡糖醛酸和半乳糖醛酸组成的结构复杂的酸性杂多糖，Mr大于1.0×106，各单糖摩尔比1.1：1.2：3.9：0.9：0.5：0.3。同时，研究表明，SC5和SC6具有相同的糖环构型(都有α-L-呋喃型阿拉伯糖及β-D-吡喃型半乳糖存在)，都属于结构复杂的果胶类，这可能与两者来源于同一种植物有关。

Capek等通过传统法获得鼠尾草多糖复合物A，经离子交换层析得到A1-A6 6种不同的多聚体成分，其单糖组成及相对分子质量见表1。

A1主要包含α-L-阿拉伯糖-β-3，6-D-半乳聚糖和线性的β-1，4糖苷键连接的葡甘露聚糖；A2中阿拉伯糖与半乳糖的连接方式与A，中的相似，并有少量鼠李聚糖半乳糖醛酸存在；A3主要含有阿拉伯半乳聚糖.鼠李聚糖半乳糖醛酸，占多糖组分的85％；A４中糖醛酸和鼠李糖的比例最高。A5的主要成分是与酚类化合物结合的阿拉伯半乳聚糖；A6的主要成分与A5相似，并有少量的葡甘露聚糖存在。

3　多糖的药理作用

3.1　肝保护作用

目前丹参的药理研究表明，从丹参根中提取的精制多糖经口服和肌注用于氨基核苷诱导的实验性肾病模型和四氯化碳引发的肝损伤模型，能减少尿蛋白的排泄，抑制血清胆固醇和脂质过氧化物浓度提高，改善血清自蛋白与球蛋白比值(A/G)，并能降低肝损伤引起的丙氨酸氨基转移酶(ALT)升高。Song等㈣发现，丹参多糖对卡介苗和脂多糖引起的肝损伤有明显的保肝作用。丹参多糖还能有效地改善肝指数、脾指数和胸腺指数，减少血清ALT，天冬氨酸转氨酶(AST)及一氧化氮(NO)的水平，使肝组织匀浆中肿瘤坏死因子α，白介素-1β恢复至正常水平。

3.2　抗癌作用

石见穿多糖具有调节免疫、抗氧化、抗肿瘤等功能。近年研究发现，石见穿多糖在抗肿瘤尤其是抑制肝癌、胃癌细胞等方面有显著作用。郑海音等用噻唑蓝还原法(MTT)研究石见穿多糖对人肝癌细胞的抑制作用。结果表明，肝癌细胞生长受到明显抑制，且抑制效果随着剂量增加而增加。借助流式细胞仪检测不同浓度石见穿多糖致肝癌细胞的凋亡率，随着石见穿多糖浓度升高，肝癌细胞凋亡数量呈上升趋势，进一步阐明了诱导细胞凋亡可能是其抗肿瘤的作用机制之一。

3.3　抗氧化作用

Capek研究了所得的5种鼠尾草多糖的药理作用，发现其有抑制脂质体过氧化和清除自由基的活性。鼠尾草多糖A，B，D抑制脂质体过氧化的活性达到37％，多糖A，B，C清除1，1-二苯基2-苦基肼(DPPH)自由基的活性达到80％～90％。

3.4　免疫调节作用

多糖具有免疫调节作用，可作为免疫促进剂控制细胞分裂和分化。Capek等从鼠尾草中提取的粗多糖，富含阿拉伯半乳聚糖、果胶以及葡糖醛酸木聚糖聚合物，淋巴细胞转化试验证明其具有免疫调节作用，并对小鼠胸腺细胞的有丝分裂有促进作用。

4　展望

多糖是一类重要的生物活性物质，参与了细胞各种生命现象的调节，是理想的调节剂，作为生物医药产品具有广阔的市场前景。鼠尾草属药用植物资源丰富，化学成分复杂，具有抗菌、抗氧自由基、抗肿瘤和治疗心血管疾病等药理作用，很有开发潜力。目前对鼠尾草属植物多糖的研究才刚起步，主要集中在其他化学成分的研究上。对多糖药理作用的研究也停留在粗多糖及提取液阶段。进一步研究鼠尾草属植物多糖的结构和药理作用等，将有重要的理论与实用意义。