與三棱“功效-毒性-物質基礎”相關的化學成分、制備工藝和質量控制研究進展Δ

徐 男，黃 欣，孫 蓉，張成博，時海燕#（.山東省中醫藥研究院，濟南 5004；.山東省千佛山醫院，濟南 5004；.山東中醫藥大學醫學院，濟南 5055）

·綜述講座·

與三棱“功效-毒性-物質基礎”相關的化學成分、制備工藝和質量控制研究進展Δ

徐 男1＊，黃 欣2，孫 蓉1，張成博3，時海燕2#（1.山東省中醫藥研究院，濟南 250014；2.山東省千佛山醫院，濟南 250014；3.山東中醫藥大學醫學院，濟南 250355）

目的：為進一步開展與三棱功效、毒性相關的制備工藝和質量控制研究提供參考。方法：對近年來國內外發表的三棱化學成分、制備工藝和質量控制研究的相關文獻進行整理、歸納和總結。結果：芒柄花素、山萘酚、阿魏酸、對香豆酸、香草酸等是三棱的主要成分和活性成分，是三棱發揮功效的主要物質基礎。文獻報道三棱具有生殖毒性，但關于其毒性的物質基礎缺乏相應的研究；同時，對于三棱主要活性部位總黃酮的制備工藝研究均以提取率為指標，尚未發現有富集純化方面的研究；另外，三棱質量控制方法主要包括總黃酮含量測定、指紋圖譜分析、標準物質含量測定、生物效價測定等，但應用上均有局限性。目前關于三棱化學成分、功效和毒性的研究都是孤立的，彼此之間缺少關聯性。結論：建立適應三棱特點的“功效-毒性-物質基礎”并行的制備工藝研究體系和質量控制模式，有利于提高三棱臨床用藥的安全性、有效性和合理性。

三棱；功效-毒性-物質基礎；化學成分；制備工藝；質量控制

三棱為黑三棱科植物黑三棱（Sparganium stoleniferum Buch.-Ham）的干燥塊莖，屬于破血逐瘀類中藥，臨床常以其炮制品醋三棱入藥治療血瘀證。近代中西醫結合奠基人張錫純認為三棱為“化瘀血之要藥”，有“三棱長于破血，莪術長于破氣”之說。而《本草備要》《本經逢原》《得配本草》等古籍中亦記載了三棱“通乳墜胎”的功效。目前，已有學者從三棱中分離鑒定了多種化學成分，也有學者對三棱的制備工藝和質量控制進行了研究，而三棱功效和毒性的物質基礎尚不明確制約了相關研究的開展。本文對近年來國內外發表的三棱化學成分、制備工藝和質量控制研究的相關文獻進行整理、歸納和總結，旨在為進一步開展與三棱功效、毒性相關的制備工藝和質量控制研究提供參考。

1 化學成分

1.1 酚類化合物

張衛東等[1-2]首次從三棱的乙醇提取物中分離得到芒柄花素、山萘酚和5，7，3′5′-四羥基雙氫黃酮醇-3-O-β-D葡萄糖苷。Lee SY等[3]從黑三棱甲醇提取物中分離得到多種酚類成分，包括β-D-（6-O-反式阿魏）呋喃果糖-α-D-氧-吡喃葡萄糖苷、對羥基苯甲醛、阿魏酸、對香豆酸、香草酸、β-D-（1-氧-乙酰基3-氧-反式阿魏）-果糖-α-D-2′、β-D-（1-O-Acetyl-3，6-O-trans-diferuloyl）fructofuranosyl-α-D-2′，4′，6′-O-triacetyl-glucopyranoisde、羥基酪醇乙酸酯、羥基酪醇、黃酮苷異鼠李素-3-O-蕓香糖苷。孔麗娟等[4]從黑三棱中分離得到阿魏酸、阿魏酸單甘油酯和香草酸。Hua H等[5]從黑三棱塊莖提取物中分離得到芳烯炔類化合物甲基-3，6-二羥基-2-[2-（2-羥基苯基）乙炔基]苯甲酸甲酯。Xiong Y等[6-7]從黑三棱的95%和65%乙醇回流提取物中，分離得到酚類糖苷α-D-2′，3′，6′-O-triacetylglucopyranoside以及3種苯丙素類化合物1-O-cis-feruloyl-3-O-trans-pcoumaroylglycerol、β-D-（1-O-acetyl-3-O-trans-feruloyl）-fructofuranosyl-α-D-20，40，60-O-triacetylglucopyranoside和β-D-（1-O-acetyl-3-O-trans-feruloyl）fructofuranosyl-α-D-20，30，60-O-triacetylglucopyranoside。袁濤[8]從黑三棱95%乙醇回流提取物中分離得到9種酚類成分，包括3，6-二羥基-2-[2-（2-羥基苯基）-乙炔基]苯甲酸甲酯、β-D-（1-O-乙酰基-3，6-O-二阿魏酰基）呋喃果糖基-α-D-2′，4′，6′-O-三乙酰基吡喃葡萄糖、β-D-（1-O-乙酰基-3，6-O-二阿魏酰基）呋喃果糖基-α-D-2′，6′-O-二乙酰基吡喃葡萄糖、1，3-O-二阿魏酰基甘油、1-O-阿魏酰基-3-O-p-香豆酰基甘油、阿魏酸、對羥基桂皮酸、香草酸以及對羥基苯甲醛等。Shirota O等[9-10]從三棱中分離得到β-D-（1-O-乙酰基-3，6-O-雙阿魏酰基）呋喃果糖-α-D-3′，4′，6′-O-三乙酰葡萄糖苷、β-D-（1-O-乙酰基-3，6-O-雙阿魏酰基）呋喃果糖-α-D-2′，4′，6′-O-三乙酰葡萄糖苷、β-D-（1-O-乙酰基-3，6-O-雙阿魏酰基）呋喃果糖-α-D-2′，3′，6′-O-三乙酰葡萄糖苷、β-D-（1-O-乙酰基-3，6-O-雙阿魏酰基）呋喃果糖-α-D-2′，6′-O-二乙酰葡萄糖苷、β-D-（1-O-乙酰基-6-O-阿魏酰基）呋喃果糖-α-D-2′，4′，6′，-O-三乙酰葡萄糖苷、1，3-O-雙阿魏酰基甘油、1，3-O-雙-對-香豆酰甘油和1-O-阿魏酰基-3-O-對-香豆酰甘油。

1.2 生物堿類化合物

Li SX等[11]從黑三棱的70%乙醇提取物中分離得到一種生物堿3-異丁基四氫-咪唑并[1，2-α]吡啶-2，5-二酮。

1.3 皂苷類化合物

張衛東等[12-13]從三棱中分離得到β-谷甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、△5，6-膽酸甲酯-3-O-α-L-鼠李糖-（1→4）-β-D-吡喃葡萄糖苷、△5-膽酸甲酯-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸-（1→4）-α-L-鼠李糖苷和△5-膽酸甲酯-3-O-β-D-葡萄糖苷。孔麗娟等[4]從黑三棱中分離得到β-胡蘿卜苷。袁濤等[14]從黑三棱中分離得到β-谷甾醇、β-谷甾醇棕櫚酸酯、胡蘿卜苷棕櫚酸酯和胡蘿卜苷。

1.4 有機酸及其衍生物

張淑運[15]從三棱中分離得到丁二酸，并用氣-質聯用色譜儀對其混合脂肪酸進行分析，鑒定了21種脂肪酸，其中十六酸、十八二烯酸、十八烯酸、十八酸含量較高，占混合脂肪酸的90%。張衛東等[16]從三棱中分離得到三棱酸。孔麗娟等[4]從黑三棱中分離得到壬二酸、二十二烷酸和6，7，10-三羥基-8-十八烯酸。袁濤等[14]從黑三棱中分離得到丁二酸、6，7，10-三羥基-8-十八烯酸、α-棕櫚酸單甘油酯和棕櫚酸。

1.5 其他成分

袁濤[8]從黑三棱中分離得5-羥甲基糠醛、24-亞甲基環阿爾廷醇、正丁基-O-β-D-吡喃果糖苷和腺苷。董學等[17]從黑三棱95%乙醇回流提取物中得到6，7，10-三羥基-8-十八烯酸、三棱雙苯內酯和三棱二苯乙炔。

1.6 小結

三棱主要包含酚類、生物堿類、皂苷類和有機酸類化合物，其中酚類成分（含黃酮類成分）是主要成分和活性成分。

2 制備工藝和質量控制

2.1 制備工藝

2.1.1 炮制工藝 三棱有醋制、煨制、煮制、酒制、巴豆制、烏頭制、干漆制等[18]炮制方法，其中以醋制為主，采用炒、煮、蒸等加熱方法來處理。2015年版《中國藥典》收載的醋三棱采用的是醋炙法。現代研究表明，以總黃酮、β-谷甾醇[19]、甘露醇[20]等成分指標和以鎮痛[21]、抗凝[22]等藥理指標考察的結果均表明醋炙法優于生三棱、醋煮三棱和蒸三棱。

張堅等[23]參照2005年版《中國藥典》規范了醋炙工藝，以總黃酮為標準，采用正交試驗考察了醋炙溫度、醋炙時間、浸潤時間和用醋量4個因素，確定最佳醋炙工藝為20%的用醋量浸潤10 min，在150℃下炒制15 min。孫杰等[24]采用L9（34）正交試驗設計，從醋酸質量濃度、醋制比例、醋浸時間、炒制溫度4個因素方面，比較了不同醋制工藝條件下，醋三棱的總黃酮、總生物堿、80%甲醇浸膏提取率、有效Al3+提取率和提取比率的差異。結果發現，醋制工藝對醋三棱中不同藥效物質群的提取率和提取比率有顯著影響，提示規范三棱炮制工藝的重要性。同時，考慮到三棱具有明確的生殖毒性[25-26]，其毒性的物質基礎亦缺乏相應的研究。因此，有必要在功效成分指標的基礎上，引入毒性成分指標，從功效和毒性兩個方面進一步規范三棱的炮制工藝，達到增效減毒的目的。

2.1.2 有效部位制備工藝 目前普遍認為總黃酮是三棱主要的活性部位，具有鎮痛[21，27]、抗血小板聚集、抗血栓[28-29]和抗癌[30]等作用。因此，當前優選三棱主要有效部位的提取工藝均以總黃酮[29]的提取率為指標，但尚未發現有富集純化方面的研究報道，值得進一步深入研究。

林琪宇等[31]以蘆丁為對照，以三棱總黃酮得率為考察指標，采用正交設計L9（34），以溶媒體積（A）、提取時間（B）和提取次數（C）為參數，優選最佳提取工藝為：60%乙醇用量為藥材10倍量，提取3次，每次1.5 h。林敏等[32]在單因素試驗的基礎上，對乙醇濃度、提取時間、液固比和提取溫度4個因素進行Box-Behnken組合試驗設計，并通過響應面分析，優化黑三棱中黃酮類化合物的最佳提取工藝參數為：乙醇體積分數66%、提取時間61 min、液固比40∶1、提取溫度81℃。

亦有學者通過生物效價法，以抗氧化[33]或抗癌[34]活性為指標優選三棱有效部位的提取工藝。關石鳳等[35]通過響應面分析法優化了三棱抗氧化有效部位提取工藝條件，以三棱提取物對1，1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）的清除率為響應值，以乙醇體積分數、提取時間、液料比、提取次數為考察因素，采用響應面分析法優化三棱的最佳提取工藝條件為：乙醇體積分數72%、液料比20∶1（ml∶g）、提取時間1 h、提取2次。孫杰等[36]以對HeLa細胞增殖活性的抑制效率為指標，確定了三棱抗癌黃酮有效部位的最佳提取方法是水提醇沉法。

2.2 質量控制

2015年版《中國藥典》中三棱仍然沒有明確的指標性成分定量分析方法，眾多學者對三棱的質量評價方法進行了大量的研究，包括總黃酮含量測定、指紋圖譜分析、標準物質含量測定、生物效價測定等，但應用上均有局限性，仍有待于進一步完善。

2.2.1 總黃酮含量測定 張先洪等[37]建立了三棱飲片的質量控制標準，包括性狀、薄層鑒別、醇溶性浸出物及其有效成分總黃酮的含量。結果發現，不同產地的三棱飲片總黃酮含量差異較大，其中浙江的含量最高，江蘇的含量最低，兩者含量相差有3倍之多。另外，即便同一地區的不同批次的三棱飲片中總黃酮含量差異也較大。因此，單純考察總黃酮含量，并不能有效控制三棱飲片的質量。

2.2.2 指紋圖譜分析 周婧等[38]采用主成分分析、相似度分析及聚類分析法，對產自安徽黃山、安徽巢湖、浙江金華、浙江東陽、湖北石首、湖南岳陽、江西新余、江蘇南京、河南鄭州、河南新鄉的三棱藥材高效液相色譜（HPLC）特征圖譜進行分析，結果10個產地三棱相似度在0.834～0.992之間。聚類分析表明，產自江西新余、江蘇南京、安徽黃山、安徽巢湖的三棱樣品首先聚為一類，為野生，生長環境相似；產自浙江東陽和湖南石首的樣品聚為一類，為栽培品種，產區相鄰，氣候生態比較接近。經主成分分析，得出4個主因子，其累計方差貢獻率達89.29%，第一主因子的方差貢獻率為40.1%，并評價出產自湖南岳陽三棱藥材的質量較其他產區采集購買的三棱藥材為優，表明上述3種分析方法可用于中藥三棱多指標的質量評價。常乙玲等[39]采用HPLC法確立了以10個共有峰為特征指紋信息的三棱HPLC指紋圖譜，相似度評價結果表明樣品三棱藥材的相似度多在0.85以上，方法準確、可靠，重現性好，可作為三棱內在質量評價的依據。但中藥指紋圖譜是建立在主成分分析、聚類分析等統計學方法上的，方法本身帶有模糊性，這是變量降維過程中不得不付出的代價，不像直接測定指標成分含量的原始數據那么具體、確切。

2.2.3 標準物質含量測定 張海波等[40]采用HPLC法測定了不同產地三棱中游離阿魏酸和總阿魏酸，發現不同來源三棱中阿魏酸含量差異相對較小，僅河南產沒有檢測出游離阿魏酸。吳昊等[41]建立指紋圖譜分析方法，并指認和測定了指紋圖譜中的8個指紋峰（對羥基苯甲酸、原兒茶酸、香蘭素、咖啡酸、對香豆酸、香草酸、三棱二苯乙炔和L-O-阿魏酸-3-對香豆酸甘油酯）。Wang X等[42]通過HPLC法測定了三棱中對羥基苯甲醛、香草酸、對香豆酸、阿魏酸、蘆丁、山萘酚、芒柄花素等7個酚類成分含量。賀瀟瀟等[43]以單體成分（對羥基苯甲醛、香草酸、對香豆酸、阿魏酸、蘆丁、山萘酚、芒柄花素）、多糖、總皂苷、總酚含量為指標，通過HPLC法及紫外分光光度法建立了三棱多指標質量評價技術體系。

2.2.4 生物效價測定 陳廣云等[44]以活化部分凝血活酶時間（APTT）為指標對不同產地三棱藥材品質進行了評價，運用量反應平行線法（3，3）計算了三棱抗凝效價；運用Pearson相關分析法計算了三棱抗凝效價與化學成分之間的相關度，并在三棱抗凝效價與阿魏酸、總黃酮含量之間的相關性分析基礎上，探討了三棱抗凝活性的物質基礎。結果表明，生物效價測定法可以作為三棱品質評價的方法。

3 結語

中藥的安全性、有效性和質量可控性是《中國藥典》編制大綱的基本原則。中藥質量評價體系發展的重要趨勢就是由指標性成分檢測體系向與功效和毒性相關的多指標或化學指紋圖譜檢測體系發展，以能客觀反映復雜體系中化學成分全貌的指紋圖譜作為中成藥、藥材提取物這類含有混合物質群的質量控制方法；同時，對于無法直接測定臨床生物活性的中藥，嘗試將生物效價測定法引入其質量評價體系。構建“大質量觀”的研究模式[45]，強調以生物評價為核心，感官評價和化學評價并重，應是今后中藥質量控制研究的重要方向和舉措。

目前，關于三棱化學成分、功效和毒性的研究都是孤立的，彼此之間缺少關聯性，應建立適應其特點的“功效-毒性-物質基礎”并行的制備工藝研究體系和質量控制模式，包括化學成分指標、生物效價指標和安全性指標，同時應在三棱功效和毒性兩方面導向下盡快開展相關物質基礎研究工作，嘗試通過炮制、配伍等方式達到減毒增效或減毒存性的目的，著力提高功效成分含量、降低毒性成分含量，從而提高三棱臨床用藥的安全性、有效性和合理性。

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R285

A

1001-0408（2016）33-4749-04

2016-04-18

2016-10-07）

（編輯：周 箐）

國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）項目（No.2009CB522802）；山東省自然科學基金資助項目（No.ZR2015HL117）；山東省自主創新及成果轉化專項項目（No.2014ZZCX02104）；山東省科技發展計劃項目（No.2008GG2NS02021）

＊助理研究員，博士。研究方向：中藥新藥開發與藥效物質。E-mail：93679706@qq.com

#通信作者：主管藥師，博士。研究方向：中藥新藥開發與藥效物質。E-mail：shihaiyan123@163.com

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2016.33.48