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三七总皂苷

概述 来源 药理作用 提取方法 生物合成

CAS号:
英文名称:Panax notoginsenosides
英文同义词:Sanqi tofal Saponins
中文名称:三七总皂苷
中文同义词:三七总皂苷
CBNumber:CB21006829
分子式:
分子量:0
MOL File:Mol file
三七总皂苷化学性质
安全信息

三七总皂苷 性质、用途与生产工艺

概述
三七总皂苷具有良好的止血功效,能明显缩短出血和凝血时间,促进人体红细胞分裂、生长并且具有明显补血功效,还能显著提高巨噬细胞吞噬率,提高血液中淋巴细胞比值,具有活血化瘀、祛瘀生新的疗效,主要用于心脑血管疾病的治疗。三七总皂苷含有人参皂苷Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re、Rf、Rg1、Rg2、Rh1, 三七皂苷R1、R2、R3、R4、R6 等20多种皂甙成分。其中以人参皂苷Rb1,Rg1,三七皂苷R1含量最高。
结构式
图1为结构式
来源
三七总皂苷(total saponins of panax notoginseseng,PNS),是从植物三七(Panax notoginseng (Burk)F.H.Chen)干燥根中提取的主要成分,三七为多年生草本植物。株高30 ~60cm,主根肉质,多呈短圆锥形或圆柱形; 根茎粗短,上端有芽,呈暗绿色。茎直立,圆柱形,绿色,光滑无毛,单生、掌状复叶,3 ~4片轮生于茎的顶端,叶柄细长,每片掌状叶有5~7片小叶,通常中间的一片最大,长椭圆形或长圆披针形,边缘有细锯齿。伞形花序,顶生,花多数,黄绿色,雄蕊5枚,雌蕊1枚。核果浆果状,肾形或扁球形,直径约8mm,成熟时红色。种子1~3粒,近球形,黄白色。花期6~8月,果期8~12月。多栽培于山地森林下或山坡人工荫棚下。主产于云南、广西,广东、福建、江西、浙江、四川、贵州等省区亦有栽培。本信息是由Chemicalbook的张秀康编辑整理。
三七
图2为三七
药理作用
1.对血液系统的作用
(1)活血作用 三七总皂苷能抑制血小板聚集的作用,其主要有效成分为三七皂苷Rg1 及原人参三醇皂苷,作用机理可能与提高血小板内CAMP 含量有关。三七总皂苷能促进各类血细胞分裂生长增加数目,具有显著的补血功效。
(2)促进造血细胞生长三七总皂苷对造血祖细胞有增殖作用,研究还发现三七总皂苷中的Rg1和Rb1是促进造血的有效单体,可以增加造血细胞GATA1 和GATA2 的增殖,分化相关基因的表达。
(3)对高血脂、高血压作用研究表明三七总皂苷对高脂血症具有明显的预防和治疗作用。用三七总皂苷治疗高血压,治疗20 d 后,能明显降低增高的血压还能明显减慢心率,结果显示三七总皂苷能显著降低高血压患者MDA,明显升高SOD,增加红细胞变形能力,降低红细胞的聚集性。三七总皂苷还能促进血清蛋白质的合成和肝脏DNA 的合成。三七总皂苷和皂苷还能升高空腹血糖,也能使葡萄糖所引起约高血糖降低。对泛体糖代谢似有双向调节作用。
2.对心脑血管系统的作用
(1)对心肌的保护作用 三七总皂苷可抑制脂质过氧化反应,可减轻心肌细胞的受损情况,增强抗氧化,提出PNS具有抑制心肌肥大作用。通过实验观察PNS对实验大鼠(采用腹主动脉缩窄法致其心肌肥厚)心肌细胞能量的影响,得出三七总皂苷能够有效的抑制腹主动脉缩窄大鼠心肌肥厚并改善能量代谢紊乱。
(2)抗心肌缺血作用 三七总皂苷对心血管有良好的治疗作用,其被认为是三七治疗缺血性心脏病的基础。研究表明,三七总皂苷具有缺血心肌保护作用,其机制可能是通过改善缺血心肌大鼠血清SOD、MDA、LDH、ET,以及心肌组织中Na + - K + - ATP 酶、Ca2+ - Mg2 + - ATP 酶以及总ATP 酶等相关指标,通过增强抗氧化功能,促进心肌细胞ATP 的能量代谢,发挥对缺血心肌的保护作用。
(3)抗心律失常作用 实验显示三七总皂苷对氯仿诱发小鼠心室纤颤,对氯化钡或乌头碱诱发的大鼠心律失常有对抗作用。对以氯仿麻醉家兔静脉注射肾上腺素引起的心律失常有保护作用。一定强度的电流可引起家兔心室纤颤,引起心室纤颤的最低电流强度称为室颤阈。三七总皂苷能提高电致家兔心室纤颤的室颤阈。上述实验结果均说明三七制剂有抗心律失常作用。作用机理分析发现三七总皂苷能降低离体豚鼠心房肌的兴奋性、自律性和收缩性,并能抑制房室传导。三七抗心律失常作用可能与这些作用有关。同时,三七三醇皂苷能明显缩短心律失常的维持时间,减少室性早搏,降低房颤的发生,在抗心律失常的剂量下,对心血管无明显抑制作用。
(4)治疗急性脑梗死、脑出血 三七总皂苷对脑梗死、脑出血具有一定的治疗作用。三七总皂苷还具有促纤溶功能,抗血小板聚集,能有效的防止血栓的形成以及动脉粥样硬化等作用。
3.抗炎镇痛作用
三七总皂苷联合奥曲肽在治疗急性胰腺炎中起到协同作用,疗效明显优于单纯运用奥曲肽。三七总皂苷注射液的止痛效果持久且明显,还能改善体质,增强人体的免疫能力,有效改善老年人的血瘀状态。且对因化学性和热刺激性所引起的疼痛也有明显的镇痛作用,三七总皂苷还是一种阿片肽样受体激动剂,不具成瘾的副作用。
4.抗衰老、抗氧化作用
机体衰老是一个复杂过程, 如能提高机体自身对自由基的清除能力, 就能达到抗氧化、延缓衰老的作用。三七总皂苷可提高血清超氧化物歧化酶(SOD), 还原型谷胱甘肽(GSH), 过氧化氢酶(CAT)水平, 具有较强的抗自由基、抗氧化作用。
5.抗肿瘤作用
三七总皂苷可通过直接杀伤肿瘤细胞、抑制肿瘤细胞生长或转移、诱导肿瘤细胞凋亡或诱导肿瘤细胞分化使其逆转、增强和刺激体免疫功能等多种方式起到抗肿瘤作用。
6.抗纤维化作用
(1)抗肾间质纤维化 肾间质纤维化是各种原因造成的肾小管及间质病变的最终结果, 也是导致终末期肾衰的主要原因之一。三七总皂在最佳浓度范围和作用时间内能明显抑制KFB细胞增殖及分泌I型胶原, 同时显著降低KFB上整合素β1的表达,其剂量依赖性地抑制尿毒血清诱导的肾小管上皮细胞增殖和总胶原的分泌, 从而延缓肾小管-间质纤维化进程, 改善肾功能。
(2)抗肺纤维化 三七总皂苷可通过抑制TGF-β1的合成分泌, 使成纤维细胞合成活化减少, 致使胶原沉积减轻, 从而延缓肺纤维化的进程。
(3)抗肝纤维化 三七总皂苷能抑制肝脏胶原纤维合成与沉积, 具有抗肝纤维化作用, 其机理可能与降低血清中TNF-α和IL-6的水平有关;还可减轻大鼠肝纤维化模型肝细胞内脂滴形成、内质网增生、线粒体肿胀及间质胶原增生。
提取方法
目前, 三七中三七总皂苷的提取方法有很多种。中国药典应用的方法是冷浸法, 但较为费时;还有一些比较传统的提取方法如水煎醇沉法、渗漉法都是目前提取三七总皂苷的主要方法。随着现代科学技术的发展, 一些其他领域的技术也应用到三七的提取中, 如超声波/微波提取、大孔树脂吸附技术、罐组逆流提取技术以及运用神经网络模型进行优化提取工艺。
1.三七→70%乙醇回流提取(70%乙醇4倍量,回流提取4次,每次0.5小时,合并提取液,回收溶剂)→提取液→浸膏→加适量水分散→水溶液→过大孔树脂,50%乙醇洗脱→50%乙醇溶液→回收溶剂→三七总皂苷
2.三七→生物酶过程提取→提取液→固液分离→分离液→膜分离→分离液→大孔树脂吸附,醇解吸附,回收乙醇→三七总皂苷
3.三七→加速溶剂提取(以甲醇为溶剂,药材粒径为0.3 ~0.45nm,提取温度150℃,提取压力6.895MPa,提取15分钟,提取1次)→提取液→回收溶剂至干→三七总皂苷
生物合成
三七总皂苷生物合成途径约包含了20余步连续的酶促反应, 其可能的关键酶有3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A 还原酶、法呢基焦磷酸合成酶、鲨烯合成酶、鲨烯环氧酶、达玛烯二醇合成酶、P450单加氧酶和糖基转移酶。另外, 催化2 , 3-环氧鲨烯转变为植物甾醇的关键酶———环阿屯醇合成酶(Cycloartenol sy nthaes,CAS)的活性也间接影响三七总皂苷的合成, 因为植物甾醇与达玛烷型三萜皂苷共享前体物质2,3-氧化鲨烯。图3中所示的生物合成途径从鲨烯开始专属于PNS 和植物甾醇的合成途径, 开展鲨烯合酶及其后续代谢途径关键酶基因克隆和调控研究, 对于三七中PNS 的含量及其相关基因功能的研究有直接而重要的意义。
三七总皂苷的生物合成途径
图3为三七总皂苷的生物合成途径
图中虚线表示多步酶促反应。AA TC .乙酰辅酶A 酰基转移酶;DXPS .1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶;HMGS .3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A 合酶;DXR.1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶;HMGR.HMG-C oA 还原酶;CMS .4-二磷酸胞苷-2-C-甲基-D-赤藓醇合酶;GPPS .牻牛儿基焦磷酸合成酶;FPPS .法呢基焦磷酸合成酶;SS .鲨烯合成酶;SE .鲨烯环氧酶;DS .玛烯二醇合成酶;P450 .P450 单加氧酶;CAS .环阿屯醇合成酶。
三七总皂苷 上下游产品信息
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