党参米炒炮制及其药理作用研究进展党参;米炒党参;化学成分;炮制历史沿革;药理作用;综述
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党参为桔梗科植物党参Codonopsispilosula (Franch.)Nannf.、素花党参 C. pilosula Nannf.var. Modesta(Nannf.)L.T.Shen 或川党参C.tangshen Oliv. 的干燥根[1],主产于山西、陕西、甘肃等地,是我国传统补益类中药。
党参生用长于补中益气,健脾益肺。
现代药理研究表明,其具有免疫调节、抗菌、抗肿瘤、抗溃疡、改善心血管功能、抗氧化、抗衰老等作用[2-3],对脾肺气虚、中气不足、脾胃虚弱、热病伤津等均有良好的疗效。
历代本草典籍及各省炮制规范中党参的炮制方法有米炒、蜜炙、麸炒、蜜麸炒、清炒、土炒、蜜蒸、清蒸等,经不同方法炮制后,功效各异。
2020 年版《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)所载党参炮制项下仅有米制一种炮制方法。
党参米炒后气变清香,和胃、健脾止泻作用增强[4],用于脾胃虚弱,食少便溏等[5],含米炒党参的复方制剂不多,2020 年版《中国药典》复方制剂仅有1 个(“补脾益肠丸”,健脾止泻)。
近年来有关党参米炒工艺研究已有报道,但米炒党参无统一的、操作性比较强的炮制工艺参数,且米炒党参长于健脾止泻的主要物质基础及作用机理尚不明确,临床应用存在一定局限性。
本文对党参米炒炮制历史沿革、米炒前后成分及功效变化及其药理作用进行综述,以期为党参增强临床疗效,扩大药用范围提供参考,也为后人进一步研究其炮制机制提供理论依据,为今后对米炒党参饮片的质量控制、有效成分、新药研发及大健康产品开发提供参考,为寻求合理的、最佳的米炒炮制工艺奠定科学基础。
1 党参米炒炮制历史沿革米炒是加固体辅料炒的常见炮制方法之一,药物与米共炒可增强药物和胃、健脾止泻作用。
米炒炮制方法自古有之,《中国药典》1963 年版开始收载米炒党参,1977 年-2005 年版《中国药典》未收录,《中国药典》2010 年版又开始收载至今。
1.1 古代米炒炮制工艺“党参”之名始见于《本草从新》[6],其炮制及临床应用历史较短,大约从清朝开始,因而党参古代炮制内容比较简单,偶有记载。
在净制方面,有采用“去梢”(《外科证治全书》),“竹刀刮暴干”(《本草害利》);在米炒炮制方面,《时病论》记载“米炒,治脾土虚寒泄泻”。
1.2 现代米炒炮制工艺米炒党参是目前临床应用最广泛的炮制品。
笔者对历版《中国药典》和各省中药炮制规范中米炒党参炮制工艺汇总(见表1),发现在米种类(粳米、大米、糯米)、米用量、炒制温度(文火、中火)、炮制方法(米先下或共下)和炮制程度判定均有差异,药典炮制方法与各省炮制规范差异及具体炮制工艺参数的不明确,直接影响米炒党参饮片的质量和临床药效。
党参米炒后气变清香,健脾止泻作用增强,化学成分亦有所变化。
党参米炒后挥发油、党参多糖及微量元素含量较党参有所改变。
刘海萍等[7]通过GC-MS 联用技术对米炒党参挥发性成分进行比较发现,党参米炒后挥发油含量降低。
周玥[8]研究发现,党参米炒后党参多糖含量降低,且对米炒品中新增成分5-羟甲基糠醛(5-HMF)的生成途径进行探讨,推测党参米炒后新增5-HMF 是米炒党参长于健脾止泻的物质基础。
此外,还发现5-HMF 生成的最主要途径是党参所含的多糖类成分与阿魏酸等酸性物质在高温环境下发生反应,但该转化途径仅为部分转化,具体转化率有待进一步研究。
邹利等[9]也发现,党参经米炒后党参多糖含量降低和5-HMF 新增这个规律。
田源红等[10]采用火焰原子吸收光谱法对党参不同炮制品进行常用微量元素含量测定,并对测定元素含量进行比较,发现米炒党参饮片中Zn、Fe、Ni 元素含量明显高于生党参饮片,Cu、Mg 元素含量较党参饮片明显降低。
王清浩等[11]研究发现,党参米炒炮制过程中,样品粉末总色值呈下降趋势,且HPLC 指纹图谱中1、2、3、4、6、15 号峰是米炒党参炮制过程中与表观颜色变化显著相关且含量变化明显的成分,可作为米炒党参炮制过程监控及质量控制标志物。
3 药理作用3.1 免疫调节党参多糖是增强机体免疫能力的主要生物活性成分[12],可通过调节巨噬细胞、淋巴细胞、抗体水平、神经内分泌免疫网络等提高机体免疫功能,对特异性、非特异性、细胞性、体液性免疫均有广泛影响。
党参多糖对RAW264.7 细胞产生的一氧化氮(NO)具有明显的免疫刺激作用,是潜在的免疫刺激剂,能促进RAW264.7 细胞吞噬功能、提高脾脏指数,NO、血清γ 干扰素(IFN-γ)、白细胞介素(IL)-2、IL-6、IL-
10 水平,增加IgG、IgM、IgA 表达并诱导肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的分泌[13-18]。
其作用机制可能通过调控肿瘤坏死因子(TNF)、大鼠凋亡相关蛋白(RELA)、IL-10、IL-6 等靶点,T 细胞受体信号通路,核苷酸寡聚化结合域(NOD)样受体信号通路等多个途径发挥增强机体免疫功能的作用[19]。
Bai 等[18]研究发现,党参寡糖(CPO)可提高环磷酰胺(CTX)致免疫缺陷小鼠的免疫器官指数、吞噬指数和免疫球蛋白含量,增强耳壳肿胀的迟发型超敏反应(DTH),上调磷酸化的p38、细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)和c-Jun 氨基末端激酶(JNK)的表达,其作用机制可能通过丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路发挥免疫调节作用。
CPO 是党参中重要的免疫调节成分,可作为药物或功能性食品领域的免疫调节剂。
Deng 等[20]发现,党参多糖可维持体内CD4+ /CD8+ T 细胞、Th1/Th2 细胞、Tregs/Th17 细胞、IL-10/TNF-α 和IL-10/IL-1β 的平衡,对抗氢化可的松的干扰具有良好的作用,有开发成新型功能食品的潜力。
且党参多糖可调节CD4+、CD8+、CD28+和CD152+ T 细胞百分率,可增加CD28、胞内磷脂酰肌醇激酶(PI3K)和p38 MAPK mRNA 的表达,其机制可能是通过TCR/CD28 信号通路促进T 细胞活化而发挥其免疫刺激作用[21]。
Zou 等[22]研究发现,党参酸性多糖(CPP)经果胶酶修饰得到WCP-Ia 片段可增加脾脏指数、IL-6、转化生长因子-β(TGF-β)、TNF-α、分泌型IgA (SIgA),CD4+ /CD8+ T 淋巴细胞比率,这与其含有的β-d-(1→4)-半乳糖链密切相关,表明WCP-Ia 靶部位是肠道免疫系统,且党参多糖还能提高乳酸菌数量和盲肠乙酸含量。
因此,推断肠黏膜或微生物群可能是CPP 的潜在目标活性位点,今后可从粪便微生物移植或基因缺陷小鼠等方向探索体内详细机制。
3.2 抗菌、抗肿瘤党参具有良好的肿瘤细胞毒性和抗菌作用,其不同部位提取物对多种肿瘤和细菌均有不同程度的抑制作用。
张培等[23]对不同单糖组成的26 批党参多糖药材通过MTT 法进行肝癌HepG2 抑制作用比较,发现其抑制作用与单糖的种类和量存在相关性,其中半乳糖醛酸对肿瘤的抑制作用最强。
Chen 等[24]发现,从党参内生菌14-DS-1(DSPS)分离得到的胞外多糖能激活巨噬细胞,抑制癌细胞的增殖和迁移。
Bai 等[25] 研究发现,党参多糖(CPP1a 和CPP1c)均能通过影响HepG2 细胞G2/M 期、上调Bax/Bcl-2 比值和激活半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)而影响细胞形态,抑制细胞迁移,诱导细胞凋亡,且推测CPP1c 比CPP1a 具有更强的细胞毒性和促凋亡作用,其原因可能是其含有较高的醛酸。
Yang 等[26]发现从党参中分离得到果胶多糖(CPP1b)对人肺腺癌A549 细胞有明显的细胞毒作用,且呈剂量和时间依赖性,表明CPP1b 具有明显的抗肿瘤活性,为CPP1b 抗肿瘤作用机制研究提供了理论依据。
方志娥等[27]研究发现,党参总皂苷(TSC )能有效抑制体外培养的人类肝癌SMMC-7721 细胞增殖,其机制可能是通过上调Caspase-8、Caspase-9 与p38MAPK、p53 蛋白表达,最终激活Caspase-3,从而诱导细胞凋亡。
抗溃疡党参是传统的脾胃调节药物。
现代研究表明,党参提取物或化合物可改善胃肠功能、治疗胃溃疡和慢性胃炎等。
Jing 等[28]观察党参水煎液对炎症性肠病的影响,发现党参多糖具有益生元样作用,能促进双歧杆菌属等益生菌并抑制病原菌的生长。
此外,党参水煎液促进短链脂肪酸合成,上调抗炎因子的表达和下调与Th17/Treg 平衡相关促炎因子分泌,促进肠道整体菌群恢复。
表明其在急性结肠炎的防治中具有良好的应用前景。
Li 等[29]研究发现,从党参根中提取的菊粉型果聚糖(CP-A)能明显降低乙醇所致急性胃溃疡大鼠黏膜溃疡指数、降低丙二醛(MDA)、NO 含量及髓过氧化物酶(MPO)活性,并显著提高胃组织中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,表明CP-A 可能是急性胃溃疡治疗的有效成分。
研究还发现菊粉型果聚糖(CPPF)可以选择性地刺激肠道微生物,特别是乳酸杆菌和双歧杆菌,降低pH 值,并抑制有害细菌的增殖,表明CPPF 是一种潜在的天然益生元来源[30]。
靳子明等[31]发现,党参超微粉对乙酸致胃黏膜损伤型大鼠胃溃疡的疗效优于普通粉,表明超微粉碎有助于提高党参药效。
3.4 改善心血管功能党参具有活血化瘀作用,研究发现,其
化学成分对心力衰竭、心肌缺血和再灌注损伤具有良好的保护作用。
李义波等[32]研究发现,党参多糖(CPPS)可上调X 射线辐射致造血干细胞衰老小鼠骨髓中Bcl-2 蛋白表达,下调p53、Bax 蛋白表达,表明CPPS 能减轻X 射线诱导的小鼠造血干细胞凋亡,改善造血功能障碍。
刘梅等[33]发现,党参多糖可有效改善大脑中动脉栓塞(MCAO)模型小鼠脑缺血再灌注损伤程度,并抑制脑内脊髓组织胶质纤维酸性蛋白(GFAP)蛋白的表达。
Liu 等[34]研究发现,从党参残渣中提取纯化的中性多糖(CERP1),可显著改善胰岛β 细胞衍生系细胞的胰岛素分泌,且CERP1 对Ⅱ型糖尿病小鼠具有明显的降血糖作用,其主要作用是减轻氧化应激,改善脂质代谢,提高糖酵解酶活性和降低肝转氨酶活性,为党参残渣的回收和利用提供新思路。
同时,研究发现,党参颗粒制剂对结扎大鼠胸主动脉造成心力衰竭有改善心肌细胞收缩的功能[35]。
3.5 抗氧化、抗衰老在抗衰老方面,中药具有多环节、多层次、多靶点的特点。
研究发现,党参具有清除自由基、抗衰老、抗氧化的作用[36]。
李启艳等[37]研究发现,党参多糖可通过拮抗D-半乳糖从而诱导小鼠体内SOD、GSH-Px、谷胱甘肽水平下降、MDA 水平增加,进而发挥抗衰老的作用,其机制可能与增强机体免疫功能,清除自由基及抗脂质过氧化有关[38]。
且相关研究表明,硫酸化修饰可增强党参多糖的抗氧化活性[39]。
Chen 等[40] 采用微阵列分析和生物信息学方法对衰老小鼠和党参处理后的lncRNA-miRNA(ceRNA)网络进行比较和KEGG 通路分析,发现党参对衰老肺有保护作用且ceRNA 网络在党参抗衰老作用中起重要作用。
Cai 等[41]发现,党参水提物可降低D-半乳糖诱导衰老小鼠血清中谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)水平,其抗衰老作用可能与微小RNA(miRNA)靶向作用有关。
3.6 其他此外,近期研究发现,党参还具有神经保护、耐疲劳、肾损伤保护、保护肝功能等作用。
马竞等[42] 采用Rice 法建立缺氧缺血性脑损伤模型时发现,党参多糖能显著改善模型大鼠神经功能、脑水肿和病理改变,降低细胞凋亡率和Bax 表达,降低乳酸脱氢酶(LDH)和MDA 含量;并能上调Bcl-2 表达,增加SOD 活性,其作用机制可能与党参多糖介导Nrf2 信号通路相关。
党参多糖对小鼠强制游泳引起的身体疲劳具有缓解作用,可显著延长小鼠的游泳时间,对实验组小鼠血液进行生化参数分析,发现血清中乳酸(BLA)、尿素氮(BUN)水平降低,对肝脏和腓肠肌的检测发现,相比于未服用党参根部多糖的小鼠,其肝糖原和肌糖原含量明显升高[43]。
Li 等[44]发现,党参多糖可改善I/R 诱导的肾功能损伤,保护作用可能与LDH、谷草转氨酶(AST)及BUN、肌酐(CREA)和TNF-α 水平降低有关。
Liu 等[39]发现,党参多糖和酸化党参多糖可显著降低小鼠血清ALT、天冬氨酸转氨酶、TNF-α、MDA 含量,提高肝匀浆SOD 和GSH-Px 水平,减少血清炎症因子水平,改善肝组织病理改变,对卡介苗/脂多糖引起的肝损伤具有保护作用,且硫酸化修饰可增强党参多糖抗氧化和保肝活性。
4 小结及展望目前党参的米炒炮制工艺较为粗略,依然停留在靠经验判断,火力、火候等指标没有量化,不利于现代化企业规模化加工生产。
随着现代科学技术的发展,大量先进设备和技术应用于中药的炮制过程中,采用热分析[45]等现代研究技术确定党参米炒品的最佳炮制工艺参数对于现代化中药生产具有重大意义,且传统的米炒党参饮片在储存过程中极易遭受虫蛀,因此研究一种可以确保饮片质量均一性和稳定性的米炒炮制方法势在必行。
党参作为我国的传统中药,具有丰富的临床应用基础,应加以传承,并运用现代科学技术手段不断发展创新。
目前对于党参调节免疫、抗菌、抗肿瘤,抗溃疡等药理活性的研究较为深入,但多以党参多糖的药理作用为主,在今后的工作中可着重米炒党参药理活性的研究,从分子水平、细胞水平和基因水平客观评价党参米炒前后物质基础变化,探寻能够反映党参米炒作用的体内标志物,从而进一步阐明党参米炒机理。
此外,未来将对米炒党参中新的化学成分进行深入研究,开发创新药物,使党参资源的开发、研究更全面,逐步走向成熟和规范化。