琺菲亞(巴西人參)化學(xué)成分及藥理作用研究進展

路娟，趙穎，柴瑞平，王曉靜,2，彭紀(jì)銘,2，陳曦*

(1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所，北京 100193；2.山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟南 250355)

琺菲亞(Pfaffia paniculata)為莧科Amaranthaceae多年生草本植物，以根入藥，原產(chǎn)于地中海、南美洲，主要分布于巴西、巴拉圭和巴拿馬等熱帶雨林地區(qū)?，m菲亞在當(dāng)?shù)孛耖g作為藥用已有300多年應(yīng)用史。研究表明，琺菲亞有多種藥理作用,如抗腫瘤、抗炎、壯陽、鎮(zhèn)靜、保護胃黏膜和抗疲勞等，由于其獨特的藥理功效及廣闊的應(yīng)用前景，在目前的國內(nèi)外市場上，出現(xiàn)了一系列以琺菲亞作為原料的保健產(chǎn)品?，m菲亞的引種和栽培技術(shù)也日益引起關(guān)注，通過不斷地改進和發(fā)展，目前已在廣西、成都、北京等地進行引種栽培，人們對琺菲亞的研究開發(fā)也日漸深入。本文對近幾年來琺菲亞的化學(xué)成分、藥理作用及引種栽培研究進行了分類整理，希望對琺菲亞未來的有效利用提供一定的參考信息，以期琺菲亞發(fā)揮更大的藥用價值，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟價值。

1 化學(xué)成分研究

琺菲亞的化學(xué)成分主要包括三萜及三萜皂苷類、甾體類及其皂苷類化合物。對化學(xué)成分的了解將有益于加強人們對琺菲亞藥理作用的深入研究。

1.1 三萜類化合物

迄今為止已報道的三萜類化合物共計22個[1-9]。其中齊墩果烷型三萜和琺菲亞烷型三萜是該屬植物的特征成分，共17個，其碳骨架為琺菲亞的特有結(jié)構(gòu)，是由齊敦果酸的16和20位碳原子成環(huán)形成的苷元骨架，該類化合物均為同源化合物[10]?，F(xiàn)將三萜骨架分為4種類型(Ⅰ～Ⅳ)，結(jié)構(gòu)見圖1。其中Ⅰ型化合物有7種包括Chikusetsusaponin Iva(1)、oleanolic acid(2)、-glucopyranosyl oleanolate(3)、pfameric acid(4)、oleanolic acid-3-O-- D-glucuronopyranoside-methyl ester(5)、oleanolic acid 3-O--D-glucuronopyranoside(6)、oleanoic acid 28-O--D-glucopyranosyl ester(7)。Ⅱ型化合物有1種為Glomeric acid(8)。Ⅲ型化合物13種，包括pfaffic acid(9)、pulveric acid(10)、7-oxopurveric acid(11)7-hydroxypulveric acid(12)、11-deoxopulveric acid(13)、11-oxopfaffic acid(14)、pfaffoside G(15)、pfaffoside A(16)、pfaffoside B(17)、pfaffoside C(18)、pfaffoside D(19)、pfaffoside E(20)、pfaffoside F(21)。Ⅳ型化合物有1種為pulverulact-one(22)。

圖1 從琺菲亞中分離得到的三萜類化合物

1.2 甾體類化合物

琺菲亞中包括甾酮和甾醇類及其苷化合物共12個[2,4,11]，其中甾酮類化合物有5種，包括蛻皮甾酮(ecdysterone)(23)、?？绥尥?polypodine B)(24)、蕨甾酮(pterosterone)(25)、20, 22-異丙亞二氧基--蛻皮激素(20-hydroxyecdysone-20, 22-mono-acetonide)(28)、紅莧甾酮(rubrosterone)(30)。甾醇類化合物有2種，包括豆甾醇(31)、-谷甾醇(32)。甾體苷類化合物有5種，包括Ecdysterone-25-O-β-D-glucopyranoside(26)、Pterosterone- 24-O--D-glucopyranoside(27)、Podecdysone 25-O--D-glucopyranoside(29)、豆甾醇-3-O--D-葡萄糖苷(stigmasteryl-3-O--D-glucoside)(33)、胡蘿卜苷(daucosterol)(34)，具體結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 琺菲亞中分離得到的甾體類化合物

1.3 其他類成分

琺菲亞中其他化學(xué)成分相較于三萜類和甾體類較少，包括1個腦苷(35)和1個芳香族化合物：3-甲氧基-4-羥基-苯甲酸[8](36)，見圖3。此外，從P. iresinoides中分離得到兩種新的化合物Iresinoside a(37)和Iresinoside b(38)，通過結(jié)果確證，表明化合物37和38互為同分異構(gòu)體，均含有苯乙烯基-2-吡喃酮結(jié)構(gòu)[12]，化合物結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖3 琺菲亞中分離得到的腦苷和芳香族化合物

圖4 從P.iresinoides中分離得到兩種化合物

2 藥理作用

琺菲亞具有廣泛的藥理活性，如抗腫瘤、抗炎、壯陽、保護胃黏膜、免疫增強等。其中抗腫瘤、抗炎和壯陽作用近年來研究較為廣泛。

2.1 抗腫瘤作用

Matsuzaki P采用強飼法對腹腔注射5×106腫瘤細(xì)胞的雄鼠給予琺菲亞粉末，給藥劑量200 mg/kg,1次/天,給藥20天。研究表明,給予琺菲亞后，小鼠總的腹水體積和埃利希腫瘤細(xì)胞總數(shù)明顯減少,證明琺菲亞根具有抗癌作用[13]。繼而通過琺菲亞水提物、乙醇提取物、和正丁醇提取物分別給藥腫瘤模型小鼠，發(fā)現(xiàn)正丁醇給藥組小鼠存活時間更久，表明琺菲亞的抗腫瘤部分為正丁醇提取物[14]。Vieira J等也通過腹腔注射琺菲亞正丁醇提取物，發(fā)現(xiàn)能明顯減少接種腫瘤細(xì)胞小鼠每毫升腹水體積中腫瘤細(xì)胞的數(shù)目，且能減少總腹水腫瘤細(xì)胞數(shù)，表明琺菲亞正丁醇提取物對腫瘤細(xì)胞有抑制作用，并能有效控制腫瘤細(xì)胞的生長[15]。da Silva TC建立了BALB/c鼠肝癌模型,考察了琺菲亞根對小鼠肝組織癌變的影響。研究結(jié)果表明,琺菲亞根可以顯著降低肝組織癌變的發(fā)生率、平均面積和數(shù)量[16]。繼而研究發(fā)現(xiàn)琺菲亞在治療小鼠肝癌形成過程中可以通過細(xì)胞凋亡而增加細(xì)胞死亡，從而控制肝癌腫瘤的生長且效果與琺菲亞的給藥劑量有關(guān)[17]?，m菲亞乙酸乙酯提取物可抑制小鼠肝癌H22及肉瘤S180的生長，其機制與降低小鼠體內(nèi)環(huán)境中炎性因子IL-2、IL-6的含量，改變腫瘤生長微環(huán)境阻斷腫瘤生長有關(guān)[18]。Pinello KC等人通過對擴散指數(shù)、吞噬指數(shù)、過氧化物和NO產(chǎn)量等指標(biāo)的考察,認(rèn)為巴西人參的抗癌機制與增強巨噬細(xì)胞活性有關(guān)[19]。Watanabe T研究發(fā)現(xiàn)，琺菲亞對機體的非特異性免疫和或細(xì)胞免疫系統(tǒng)的增強作用，可以有效抑制ARK/J鼠由內(nèi)源性重組白血病病毒引起的自發(fā)性白血球過多癥[20]。體外細(xì)胞實驗研究表明，當(dāng)給藥劑量為4～6 μg/ml時，琺菲亞酸對黑色素瘤細(xì)胞、子宮頸癌結(jié)代細(xì)胞(Hela S-3)、Lewis肝癌細(xì)胞具有顯著的抑制作用,琺菲亞苷A-F(30g/ml)對黑色素瘤B-16的增殖亦有明顯抑制作用,琺菲亞苷F的抑制作用最強[21]。

以上研究表明，琺菲亞對乳腺癌、肝癌和白血病均具有一定的抑制效果，其抗腫瘤機制大致可以分為兩類: 1)通過細(xì)胞凋亡而增加細(xì)胞死亡從而控制控制腫瘤的生長，且琺菲亞抑制腫瘤活性在一定時間范圍內(nèi)與用藥濃度呈正相關(guān)；2)增加巨噬細(xì)胞的活性，對機體的非特異性免疫或細(xì)胞免疫系統(tǒng)的增強作用?，m菲亞的抗腫瘤部位為正丁醇提取物，琺菲亞酸和琺菲亞苷可能是琺菲亞的主要抗腫瘤成分。

2.2 抗炎作用

Costa C通過研究發(fā)現(xiàn)琺菲亞對TNBS誘導(dǎo)引起的腸炎癥有抗炎作用，其機制是減少氧化應(yīng)激與結(jié)腸的C-反應(yīng)蛋白水平和通過免疫活性調(diào)節(jié)降低IL-1β、INF-Y、TNF-α和IL-6的水平有關(guān)[22]。并且發(fā)現(xiàn)琺菲亞提取物能夠通過調(diào)節(jié)靶向基因的表達(dá)而治療腸炎癥，其調(diào)節(jié)機制與給藥量有直接關(guān)系，在劑量為25 mg/kg提取物時能顯著降低HSP70的表達(dá)；50 mg/kg劑量時能減少MAPK3而增加MUC4的表達(dá)；100 mg/kg劑量時能增加MAPK1、MUC3、4的表達(dá)并降低MAPK3的表達(dá)；200 mg/kg劑量時能降低MAPK3的表達(dá)[23]。Freitas CS研究發(fā)現(xiàn),長期口服給予琺菲亞水提物能促進誘導(dǎo)至潰瘍小鼠的組織愈合的增加，但不能阻止?jié)兊男纬蒣24]。琺菲亞的水醇提取物具有治療慢性炎癥的潛力[25]。皮下注射0.5 g/kg琺菲亞醇提物可以明顯減少小鼠扭體次數(shù)，研究表明其具有劑量依賴性，活性優(yōu)于消炎痛(5 mg/kg)，但低于嗎啡(1 mg/kg)[26]。

2.3 壯陽作用

Arletti R研究發(fā)現(xiàn)，灌胃給予琺菲亞提取物后，可以顯著提升陽痿大鼠的泄精率，明顯縮短泄精潛伏期、泄精間隙和交配間隙[27-28]。Oshima M研究發(fā)現(xiàn)琺菲亞水提液能有效提高小鼠血漿中性激素的濃度，如：17-β-雌二醇、孕激素和睪丸素[29]。Kohguchi M等人考察了琺菲亞水提物對老年雄性金色倉鼠致孕率、睪丸重量和睪丸組織的影響。結(jié)果表明，琺菲亞水提物可以顯著提高其致孕率，增加睪丸的重量，睪丸組織的檢測結(jié)果顯示，水提物能夠減緩倉鼠精子遺傳因子細(xì)胞的退化及蛻落[30]。以上研究均表明琺菲亞具有壯陽的藥理活性。

2.4 其他藥理作用

Fenner R等人研究發(fā)現(xiàn),琺菲亞的脂溶性成分中的蛻皮甾酮能通過調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)而起到催眠的作用[31]。Freitas CS研究發(fā)現(xiàn),琺菲亞水提物能有效保護大鼠胃黏膜并抑制胃酸的分泌，其機制可能與釋放組胺和增加胃中一氧化氮有關(guān)[32]。琺菲亞根可以治療鐮狀紅細(xì)胞貧血癥，Ballas SK等人通過對鐮狀紅細(xì)胞各項參數(shù)的研究，表明琺菲亞提取物可以顯著提高鐮狀紅細(xì)胞的變形指數(shù)，同時增加受試紅細(xì)胞的平均容積，降低平均血紅蛋白含量，證實琺菲亞根具有治療鐮狀紅細(xì)胞貧血癥的作用[33]。Carneiro CS研究發(fā)現(xiàn),琺菲亞甲醇提取物具有抗血管生成作用[34]。琺菲亞參還具有顯著的免疫增強作用，可以提高T淋巴細(xì)胞脂酶的染色率，提高單核吞噬細(xì)胞的吞噬功能[35]。

3 引種與栽培

凌征柱、馬小軍[36]等為解決藥源依賴進口的問題，采用播種、扦插和組織培養(yǎng)3種方法對巴西人參進行繁殖，氣候上選擇與原產(chǎn)地氣候、環(huán)境相接近的廣西南寧進行栽培。發(fā)現(xiàn)栽培品長勢很好，能正常開花結(jié)果，所產(chǎn)藥材外觀與原產(chǎn)地相似，主要成分的量相近，引種栽培巴西人參的總皂苷含量為 6.54%(原產(chǎn)地含量為7.32%)，引種與原產(chǎn)地巴西人參中的微量元素種類相同但量有差異；對氨基酸對比分析顯示，引種巴西人參的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.6%，稍高于原產(chǎn)地巴西人參的量2.2%。

4 結(jié)語與展望

琺菲亞藥理活性廣泛，其中抗腫瘤作用最為顯著，目前對于琺菲亞藥理活性的研究僅局限于粗提物，化學(xué)成分不能確定，作用機制也尚不明確?，m菲亞藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的研究是目前較為薄弱的環(huán)節(jié)，嚴(yán)重影響了琺菲亞質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立，臨床用藥的安全性和有效性也無法保證，限制了琺菲亞進一步的開發(fā)利用，因此希望在研究琺菲亞活性成分的基礎(chǔ)上進一步闡明其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機制，為提高琺菲亞藥材的資源利用率提供理論基礎(chǔ)。

[1] SHIOBARA Y,INOUE S,KATO K,et al. Pfaffane-type nortriterpenoids from Pfaffia pulverulenta[J].Phytochemistry,1993,33(4):897-899.

[2] SHIOBARA Y,INOUE S,KATO K,et al.A nortriterpenoid, triterpenoids and ecdysteroids from Pfaffia glomerata[J].Phytochemistry,1993,32(6):1527-1530.

[3] LI J,JADHAV A N,KHAN I A.Triterpenoids from Brazilian ginseng,Pfaffia paniculata[J]. Planta Med,2010,76(6): 635-639.

[4] NISHIMOTO N,SHIOBARA Y,FUJINO M,et al.Ecdysteroids from Pfaffia iresinoides and reassignment of some13C-NMR chemical shifts[J].Phytochemistry,1987,26(9):2505-2507.

[5] NAKAI S,TAKAGI N,MIICHI H,et al.Pfaffosides, nortriterpenoid saponins, from Pfaffia paniculata[J].Phytochemistry,1984,23(8):1703-1705.

[6] NISHIMOTO N,NAKAI S,TAKAGI N,et al. Pfaffosides and nortriterpenoid saponins from Pfaffia paniculata[J].Phytochemistry,1984,23(1):139-142.

[7] TAKEMOTO T,NISHIMOTO N,NAKAI S,et al.Pfaffic acid,a novel nortriterpene from Pfaffia paniculata Kuntze[J].Tetrahedron Lett,1983,24(10):1057-1060.

[8] 高輝.巴西人參的化學(xué)成份研究[D].濟南:山東大學(xué),2007:10.

[9] 高輝,馬小軍,溫學(xué)森,等.法菲亞屬植物化學(xué)成分和藥理活性研究進展[J].中國中藥雜志,2006,31(21):1749-1752.

[10] 陳剛.昆明杯冠藤和Pfaffia glomerate的化學(xué)成分研究[D].沈陽:沈陽藥科大學(xué),2009:61.

[11] NISHIMOTO N,SHIOBARA Y,INOUE S,et al.Three ecdysteroid glycosides from Pfaffia iresinoides[J].Phytochemistry,1988,27(6):1665-1668.

[12] SHIOBARA Y,INOUE S S,NISHIGUCHI Y,et al.Iresinoside,a yellow pigment from Pfaffia iresinoides[J].Phytochemistry,1992,31(3):953-956.

[13] MATSUZAKI P,AKISUE G,OLORIS S C S,et al.Effect of Pfaffia paniculata (Brazilian ginseng) on the Ehr-lich tumor in its ascitic form[J].Life Sci,2003,74(5):573-579.

[14] MATSUZAKI P,HARAGUCHI M,AKISUE G,et al.Antineoplastic effects of butanolic residue of Pfaffia paniculata[J].Cancer Lett,2006,238(1):85-89.

[15] VIEIRA J,MATSUZAKI P,NAGAMINE M K,et al.Inhibition of ascitic ehrlich tumor cell growth by intraperitoneal injection of Pfaffia paniculata(Brazilian ginseng) butanolic residue[J].Braz Arch Biol Tech,2010,53(3):609-613.

[16] SILVA T C D,SILVA A P D,AKISUE G,et al.Inhibitory effects of Pfaffia paniculata (Brazilian ginseng) on preneoplastic and neoplastic lesions in a mouse hepatocarcinogenesis model[J].Cancer Lett,2005,226(2):107-113.

[17] SILVA T C D,SILVA A P D,AKISUE G,et al.Pfaffia paniculata roots induce apoptosis in liver in mouse model of hepatocarcinogenesis[J].Toxicol Pathol,2008,36(1):156-157.

[18] 陳路,黃健,黎遠(yuǎn)東,等.國產(chǎn)巴西人參乙酸乙酯提取物對小鼠移植性H22和S180實體瘤抑制作用的研究[J].廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2014,31(4):563-565.

[19] PINELLO K C,FONSECA E D S M,AKISUE G,et al.Effects of Pfaffia paniculata (Brazilian ginseng) extract on macrophage activity[J].Life Sci,2006,78(12):1287-1292.

[20] WATANABE T,WATANABE M,WATANABE Y,et al. Effects of oral administration of Pfaffia paniculata (Brazilian ginseng) on incidence of spontaneous leukemia in AKR/J mice[J].Cancer Detect Prev,1999,24(2):173-178.

[21] NISHIMOTO N,SHIOBARA Y,FUJINO M,et al.Ecdysteroids from Pfaffia iresinoides and reassignment of some13C NMR chemical shifts[J].Phytochemistry,1987,26(9):2505-2507.

[22] COSTA C,TANIMOTO A,QUAGLIO A E V,et al.Anti-inflammatory effects of Brazilian ginseng (Pfaffia paniculata) on TNBS-induced intestinal inflammation: Experimental evidence[J]. Int Immunopharmaco,2015,28(1):459-469.

[23] COSTA C,QUAGLIO A,STASI L D.Modulation of target genes on intestinal inflammation after curative treatment with Pfaffia paniculata (Brazilian ginseng) extract[J].Planta Med,2014:1502-1502.

[24] FREITAS C S,BAGGIO C H,ARAUJO S L,et al.Effects of Pfaffia glomerata (Spreng) pedersen aqueous extract on healing acetic acid-induced ulcers[J].Braz Arch Biol Tech,2008,51(4):479-483.

[25] NETO A G,COSTA J,BELATI C,et al.Analgesic and anti-inflammatory activity of a crude root extract of Pfaffia glomerata (Spreng) Pedersen[J].J Ethnopharmacol,2005,96(1):87-91.

[26] MAZZANTI G,BRAGHIROLI L,TITA B,et al.Anti-inflammatory activity of pfaffia paniculata (Martius) kuntze and pfaffia stenophylla (sprengel) stuchl[J].Pharmacol Res,1993,27:91-92.

[27] ARLETTI R,BENELLI A,CAVAZZUTI E,et al.Stimulating property of Turnera diffusa and Pfaffia panicula-ta extracts on the sexual behavior of male rats[J].Psychopharmacology,1999,143(1):15-19.

[28] 卞慶亞,羅崇念,馬小軍.國外對法菲西研究進展[J].中草藥,2002,33(5):附1-2.

[29] OSHIMA M,G u Y.Pfaffia paniculata-induced changes in plasma estradiol-17beta, progesterone and testosterone levels in mice[J].J Reprod Develop,2003,49(2):175-180.

[30] KOHGUCHI M,TOSHIMORI Y,HANAYA T,et al.Enhancing effect of Brazilian Pfaffia glomerate on the declined reproductive ability of aged male golden hamsters[J].Natural Medicines,1999,53:42-45.

[31] FENNER R,ZIMMER A R,NEVES G,et al.Hypnotic effect of ecdysterone isolated from Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen[J].Rev Bras Farmacogn,2008,18(2):170-176.

[32] FREITAS C S,BAGGIO C H,SILVA-SANTOS J E D,et al.Involvement of nitric oxide in the gastroprotective effects of an aqueous extract of Pfaffia glomerata (Spreng) Pedersen, Amaranthaceae, in rats[J].Life Sci,2004,74(9):1167-1179.

[33] BALLAS S K.Hydration of sickle erythrocytes using a herbal extract (Pfaffia paniculata) in vitro[J].Brit J Haematol,2000,111(1):359-362.

[34] CARNEIRO C S,COSTA-PINTO F A,SILVA A P D,et al.Pfaffia paniculata (Brazilian ginseng) methanolic extract reduces angiogenesis in mice[J].Exp Toxicol Pathol,2007,58(6):427-431.

[35] 任中鋒,龔小妹,王碩.法菲婭參增強小鼠免疫功能的實驗研究[J].世界中西醫(yī)結(jié)合雜志,2010,5(4):311-312.

[36] 凌征柱,藍(lán)祖栽,馬小軍,等.巴西人參的引種栽培研究[J].現(xiàn)代藥物與臨床,2007,22(5):204-205.