背景及概述[1]
隨著人類疾病譜的改變,腫瘤已成為目前死亡常見原因之一,對人類的威脅日益突出。人參是我國傳統(tǒng)中草藥,其有效化學成分為人參皂苷,目前已從人參中分離出40多種人參皂苷單體成分。其中,人參皂苷Rg3抗腫瘤作用最顯著,在對腫瘤的治療研究中已被廣泛使用。人參皂苷Rg3是一種四環(huán)三萜皂苷,最早是由日本學者北川勛在1980年制備和確定其分子式,并提出人參皂苷Rg3具有選擇性抑制腫瘤細胞浸潤和轉(zhuǎn)移的作用。Rg3同時也是我國自行開發(fā)的個在臨床應用的抗腫瘤轉(zhuǎn)移復發(fā)一類中藥抗癌新藥參一膠囊的主要活性成分。參一膠囊不僅在非小細胞肺癌治療方面有獨特的優(yōu)勢,而且適用于肺癌、胃癌、結直腸癌、肝癌、乳腺癌、食道癌、宮頸癌、膀胱癌、白血病及淋巴瘤等多種惡性腫瘤。有研究報道人參皂苷由于它以細胞膜受體、離子通道、核受體為作用靶點,故其藥理作用相當廣泛。
藥理作用
1. 抗腫瘤作用
體外實驗結果顯示,人參皂苷Rg3明顯抑制乳腺癌細胞系(MDA-MB-231、MDA-MB-453、BT-549)的增殖活力,且呈時間劑量依賴性。這種作用的機制可能與抑制核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)的信號傳導、減少NF-κBp65、抗凋亡蛋白(Bcl-2)的表達,增加天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)、促凋亡蛋白(Bax)的表達和增加乳腺癌細胞對化療藥物的敏感性有關。研究發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rg3明顯抑制人結直腸癌細胞系(HCT116,HT29,SW480)細胞的增殖,降低細胞核中轉(zhuǎn)錄因子(CCAAT/enhancerbindingproteinbeta,C/EBPβ)與p65-NF-κB相關性以及NF-κB依賴性轉(zhuǎn)錄活性。人參皂苷Rg3不僅能抑制結直腸癌(CRC)細胞的增殖與遷移,還能增強五氟尿嘧啶(5-Fu)與奧沙利鉑對CRC細胞的毒性。而這種特殊的抗腫瘤作用機制可能與減弱CRC細胞的干性與抑制血管生成來重塑腫瘤微環(huán)境有關。
2. 抗糖尿病及其并發(fā)癥作用
糖尿病是一種慢性非傳染性代謝性疾病。通過db/db糖尿病大鼠體內(nèi)實驗證實,人參皂苷Rg3糖苷部分與甜味受體結合后,刺激腸內(nèi)分泌細胞的分泌,增加血液中胰島素的產(chǎn)生,降低血糖。研究發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rg3顯著下調(diào)糖
尿病大鼠因視網(wǎng)膜缺血缺氧的刺激而增加的VEGFmRNA表達,抑制視網(wǎng)膜新生血管的生成,緩解糖尿病視網(wǎng)膜病變。人參皂苷Rg3還對糖尿病大鼠創(chuàng)面具有一定的修復作用,主要表現(xiàn)在減少創(chuàng)面分泌物,縮短痂殼脫落時間,增加創(chuàng)面愈合率,降低糖尿病大鼠死亡率等方面。
3. 抗抑郁作用
將人參皂苷Rg3應用于N-甲基-D天冬氨酸(NMDA)誘導抑郁樣鼠海馬神經(jīng)元(HT22)細胞模型中,發(fā)現(xiàn)Rg3能逆轉(zhuǎn)抑郁樣HT22細胞的凋亡。體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn),灌胃給予100mg·kg-1人參皂苷Rg3可以明顯逆轉(zhuǎn)慢性不可預見性應激(CUMS)誘導的小鼠抑郁樣行為,縮短小鼠強迫游泳實驗與懸尾實驗中的累積不動時間,恢復小鼠對糖水的偏好。其抗抑郁作用機制可能是上調(diào)小鼠海馬中腦神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)、磷酸化環(huán)磷腺苷效應元件結合蛋白(p-CREB)水平的表達。
4. 抗炎作用
在細胞實驗中發(fā)現(xiàn),20(S)-Rg3能濃度依賴性地抑制炎癥模型中巨噬細胞(RAW264.7)產(chǎn)生一氧化氮(NO)、活性氧簇(ROS)和前列腺素E2(PGE2)水平。人參皂苷Rg3能通過抑制NF-κB信號通路,下調(diào)NF-κB介導的促炎因子(IL-4、TNF-α)、環(huán)氧化酶-2(COX-2)和趨化因子的表達,達到抗炎作用的消退。
5. 抗病毒作用
研究人參皂苷Rg3異構體的抗病毒活性,結果表明兩種人參皂苷Rg3異構體對小鼠γ皰疹病毒68(MHV-68)均有抑制作用,且S型構型的作用較R構型強。這種作用機制是通過抑制p38或JNK相關的絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號傳導,下調(diào)小型衣殼蛋白、病毒膜蛋白表達和抑制病毒的復制,從而達到抗病毒作用。采用細胞病變抑制效應(CPE)測定法研究發(fā)現(xiàn),0.12~4.00μg·mL-1人參皂苷Rg3能顯著抑制單純皰疹病毒(HSV-1)活性,從而抑制病毒繁殖。通過設計不同階段加藥方案發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rg3能在HSV-1病毒感染的各個階段均有作用,且在直接作用HSV-1病毒時效果。同時,在單純皰疹病毒性腦炎(HSE)小鼠中發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rg3能增強自然殺傷細胞(NK)細胞毒活性,提高T淋巴細胞的轉(zhuǎn)化功能,促進細胞因子(IFN-γ、IL-2)分泌,從而減輕HSE小鼠腦組織病理的損傷,延長HSE小鼠的存活時間。其抗HSV-1病毒作用機制與增強小鼠自身免疫功能有關。
制備[1]
一種由人參粉直接制備人參皂苷Rg3的方法:人參粉中加入12.5倍量的pH值為2.2的乳酸水溶液,90℃水浴中加熱提取4h。提取液冷卻至室溫,經(jīng)飽和Na2CO3溶液中和至pH值6?7后,用乙醚脫脂,等體積水飽和正丁醇萃取3次,在低于50℃溫度下利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至干。殘留物經(jīng)紫外分光光度法和高效液相色譜法分析,人參皂苷提取率為3.1%,是直接水提的1.11倍,而人參皂苷Rg3的得率為0.99%,是直接水提的11.0倍。之所以人參總皂苷提取率和人參皂苷Rg3的得率大幅提高,是因為乳酸水溶液作提取劑,可使人參中丙二酸單酰基人參皂苷水解成為相應的人參皂苷,可供提取的人參皂苷的量增加,同時通過被提取人參皂苷在酸性條件下的區(qū)域選擇性水解,有效提高了人參皂苷Rg3的產(chǎn)量。

主要參考資料
[1] 人參皂苷Rg3抗腫瘤作用機制研究進展
[2] 人參皂苷Rg3的藥理作用研究現(xiàn)狀
[3] 人參皂苷Rg3的抗腫瘤作用及研究進展
[4] CN201310207242.3一種由人參粉直接制備人參皂苷Rg3的方法