稀有人参皂苷的制备方法及其抗过敏活性研究

稀有人参皂苷的制备方法及其抗过敏活性研究人参皂苷是五加科人参属植物（人参、西洋参、三七等）的主要药效成分,具有增强免疫、调节中枢神经、保护心脑血管、抗肿瘤以及抗疲劳等多种药理作用。

人参皂苷分为常见人参皂苷和稀有人参皂苷,其中常见人参皂苷是指在人参属植物中含量较高的人参皂苷（如人参皂苷Ra₁、Ra₂、Ra₃、Rb₁、Rb₂、Rb₃、Rc、Rd、Re、Rg₁等）,而稀有人参皂苷则是指在人参属植物中含量较低或不存在的人参皂苷,大都属于常见人参皂苷脱去部分糖基,或脱去糖基的同时母核侧链结构发生改变所产生的次级人参皂苷（如人参皂苷20（R/S）
-Rg₃、20（R/S）-Rh₂、20（R/S）-Rh₁、Rk₁、Rg₅、Rk₂、Rh₃、
F₄、Rg₆、Rk₃、Rh₄等）。

药理研究表明,相比于常见人参皂苷,稀有人参皂苷具有更为突出的抗肿瘤、抗疲劳、抗氧化等生物活性。

关于稀有人参皂苷抗过敏活性的研究进展较为缓慢,仅有的几篇关于稀有人参皂苷单体抗过敏活性的研究报道也只是停留在活性验证阶段,鲜少有关于稀有人参皂苷抗过敏活性的构效关系以及作用机制方面的研究,更没有利用稀有人参皂苷混合物（有效部位）或单体研制开发抗过敏中药新药的报道。

目前稀有人参皂苷的制备方法有酸催化降解法、碱催化降解法、酶降解法、微生物降解法等,但这些方法存在制备效率低、副产物多、制备成本高、环境污染等诸多缺点。

因此,对稀有人参皂苷的新制备方法及其抗过敏活性进行深入研究,不仅具有重要的学术意义,亦对发掘稀有人参皂苷新的医药用途具有推动作
用。

基于上述研究现状,本文首先对稀有人参皂苷混合物及单体的制备方法进行了研究,建立了新的稀有人参皂苷混合物及单体的制备方法,并分别通过OVA诱导的过敏性哮喘小鼠模型、抗原诱导的大鼠嗜碱性细胞白血病细胞株（rat basophilic leukemia cell line,RBL-2H3）脱颗粒模型和抗原诱导的Th1/Th2免疫失衡模型,对稀有人参皂苷混合物及其中部分单体的抗过敏活性进行了深入研究,并探讨了其作用机制。

首先,采用酸降解法制备了人参皂苷降解产物,并结合硅胶柱层析法、制备高效液相色谱法及NMR等手段,从中分离、鉴定了15种稀有人参皂苷单体。

接着以它们作为标准品,建立了稀有人参皂苷的HPLC含量测定方法并进行了方法学考察,结果表明,15种稀有人参皂苷的线性关系（R2>0.9990）、日内精密度（RSD<3%）、日间精密度（RSD<4%）、稳定性（RSD<3%）、重复性（RSD<3%）均良好,加样回收率在94.11%¹13.15%之间
（RSD<3%）。

基于上述定量方法,本文对高温高压法制备稀有人参皂苷混合物的条件进行了优化,考察了料液比、提取温度和提取时间对稀有人参皂苷得率的影响,并根据实验结果建立了新的稀有人参皂苷混合物的制备方法。

实验结果表明,料液比1:12,提取温度145℃,提取时间2 h为最佳提取条件。

在该条件下制备的稀有人参皂苷混合物,产物中包含多达15种稀有人参皂苷,它们分别是人参皂苷Rk₃、Rh₄、20（S）-Rg₂、20（S）-Rh₁、20（R）-Rh₁、Rg₆、
F₄、Rk₁、Rg₅、20（S）-Rg₃、20（R）-Rg₃、20（S）-Rh₂、20（R）-Rh₂、
Rk₂、Rh₃,其中含量较高的成分是人参皂苷20（S）
-Rg₂、20（S）-Rh₁、20（R）-Rh₁、
Rk₁、Rg₅、20（S）-Rg₃、20（R）
-Rg₃。

本方法制备的稀有人参皂苷混合物与回流提取法制备的提取物相比较,稀有人参皂苷的得率是回流提取法的3.93倍,稀有人参皂苷总含量是回流提取法的14.74倍,而且经进一步纯化后,混合物中稀有人参皂苷含量之和大于50%。

在稀有人参皂苷的抗过敏活性研究中,本文首先利用OVA诱导的过敏性哮喘小鼠模型,分别考察了稀有人参皂苷混合物对肺组织病理学、免疫器官质量、脾脏T细胞中CD4+和CD8+T细胞的比值、血清中总Ig E水平以及肺泡灌洗液中细胞因子水平的影响。

实验结果显示,稀有人参皂苷混合物能够减轻哮喘小鼠肺组织中的炎性症状,减弱脾脏质量的升高趋势和胸腺质量的降低趋势,减弱脾脏中CD4+和CD8+T细胞的比值的降低趋势,降低血清中总Ig E水平及肺泡灌洗液中IL-4水平,从而发挥抗过敏作用。

为进一步明确稀有人参皂苷混合物中发挥抗过敏作用的稀有人参皂苷单体,即为了明确有效成分,本文利用抗原诱导的RBL-2H3细胞脱颗粒模型,考察了生物活性研究相对集中的8种原人参二醇型稀有人参皂苷单体（人参皂苷Rk₁、Rg₅、20（S）-Rg₃、20（R）
-Rg₃、20（S）-Rh₂、20（R）-Rh₂、
Rk₂、Rh₃）对细胞脱颗粒的影响。

首先通过优化实验,确立了抗原诱导RBL-2H3细胞脱颗粒模型的最优条件,即抗DNP-Ig E单抗浓度为0.125μg/m L,DNP-BSA浓度为0.125μg/m L,激发时
间为1 h。

活性实验结果表明,人参皂苷Rg5和Rh3对RBL-2H3细胞脱颗粒过程中β-HEX的释放具有显著的抑制作用,人参皂苷20（S）-Rh₂具有一定的抑制作用,其他稀有人参皂苷无明显活性;进一步的研究还表明,人参皂苷Rg5和Rh3可能是通过抑制肥大细胞胞外Ca2+内流起到抑制脱颗粒作用。

人参皂苷Rg5是人参皂苷20（S）-Rg₃ C20-22位脱水产物,而人参皂苷Rh₃是人参皂苷20（S）-Rh₂ C20-22位脱水产物,它们的活性均比对应的原人参皂苷强,说明在稀有人参皂苷抑制肥大细胞β-HEX释放过程中C20-22位双键可能发挥了关键作用。

在上述实验中,人参皂苷20（S）-Rh₂对肥大细胞β-HEX的释放具有一定的抑制作用,人参皂苷20（R/S）-Rg₃无抑制作用,然而文献记载人参皂苷
Rh₂和Rg₃具有潜在的抗过敏活性。

考虑到人参皂苷20（S）-Rh₂和20（R/S）-Rg₃可能通过其它途径发挥抗过敏作用,本文进一步考察了其对Th1/Th2免疫平衡的调节作用。

通过抗原诱导的Th1/Th2免疫失衡模型,分别研究了人参皂苷20（S）-Rh₂和20（R/S）-Rg₃作用后的朗格汉斯状树突细胞（Langerhans cell-like dendritic cells,LDCs）对Th1/Th2免疫失衡的影响。

首先考察了稀有人参皂苷作用后的LDCs对小鼠腘窝淋巴结细胞表面
Th1/Th2细胞因子和趋化因子受体表达的影响,然后研究了稀有人参皂苷对LDCs 功能的具体影响。

结果表明,人参皂苷20（S）-Rh₂和20（R/S）-Rg₃均具有抗过敏活性,人参皂苷20（S）-Rh₂主要通过上调LDCs表面CD40的表达,诱导T细胞向Th1方向分化,从而调节Th1/Th2免疫平衡;而人参皂苷20（R/S）-Rg₃主要通过下调LDCs表面TIM-4
的表达,抑制T细胞向Th2方向分化,从而调节Th1/Th2免疫平衡,且人参皂苷20（R）-Rg₃具有更强的活性。

综上所述,本文首先建立了利用高温高压法制备稀有人参皂苷混合物的新的制备方法,对获得的稀有人参皂苷混合物中的稀有人参皂苷进行了定性定量分析,并通过OVA诱导的过敏性哮喘小鼠模型证明了其抗过敏活性,从而获得了来源于人参的具有抗过敏作用的新的中药有效部位。

接着通过抗原诱导的RBL-2H3细胞脱颗粒模型和抗原诱导的Th1/Th2免疫失衡模型,进一步明确了其中发挥抗过敏活性的稀有人参皂苷单体,并进行了部分机制研究。

本文的研究结果为利用人参制备具有抗过敏活性的稀有人参皂苷混合物及单体提供了新的方法,为稀有人参皂苷在抗过敏疾病中的应用提供了新的科学依据。