靈芝的化學成分研究
一、靈芝的化學成分
靈芝所含化學成分多且復雜,因所用菌種、培養方法、提取方法等不同而不同。
靈芝子實體中含有糖類(還原糖和多糖)、三萜類、甾醇類、多肽、氨基酸、蛋白質、香豆精苷、核苷類、氫醌類、生物堿、揮發油、樹脂、飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸以及鐵、鈣、鎂、銅、鋅、磷、硼、硒等無機元素成分。靈芝菌絲體所含成分與子實體相似,但三萜類含量低。靈芝孢子粉含有脂肪酸和不飽和脂肪酸、多糖類、核苷類、三萜類等成分,三萜含量很低。孢子油主要含不飽和脂肪酸、脂肪酸、甾醇類,三萜含量極低。
生長中的靈芝子實體
二、靈芝的有效成分
靈芝多糖類和三萜類具有廣泛的藥理活性,是靈芝的主要有效成分,其他有效成分還有甾醇、小分子蛋白、腺嘌呤核苷、生物堿等[1] 。
(一) 靈芝多糖類
是靈芝重要的有效成分、具有免疫調節、抗腫瘤、抗放化療損傷、鎮靜催眠、改善實驗性阿爾茨海默病動物的神經退行性病變、抗心肌缺血再灌注損傷,抑制實驗性動脈粥樣硬化形成、抗腦缺氧再復氧損傷、調節血脂、降低血糖和抑制糖尿病并發癥、抗實驗性肝損傷和腎損傷、增強DNA多聚酶活性、促進核酸和蛋白質合成、抗氧化和清除自由基、抗衰老等作用。
至今已從靈芝中分離出二百余種多糖類,包括多糖和多糖蛋白,靈芝多糖蛋白中的糖鏈與肽鏈上絲氨酸或蘇氨酸通過O-糖苷鍵連接。多糖和多糖蛋白的相對分子質量為2.0X103~4.0X106Da,主要由D-葡萄糖為主的雜多糖或葡聚糖構成,推斷其基本結構中主鏈為1→4和1→6連接[1]。如從鹿角狀靈芝(G.lucidum) 中提取的靈芝多糖肽(GL -PPSQ2) 相對分子量為5.0X 104,質量分數97%以上,得率為0.49%,含多糖87.17%, 是以葡萄糖為主和少量甘露糖組成的多糖,其物質的量比為31.85:100,含有16種氨基酸,分別為天冬氨酸(Asp) 、蘇氨酸(Thr) 、絲氨酸(Ser) 、谷氨酸(Glu) 、甘氨酸(Gly) ,丙氨酸(Ala) 、半胱氨酸(Cys) 、纈氨酸(Val) 、蛋氨酸(Met) 、異亮氨酸(IIe) 、亮氨酸(Leu) 、酪氨酸(Tye) 、苯丙氨酸(Phe) 、賴氨酸(Lys) 、組氨酸(His) 、精氨酸(Arg) ,氨基酸總量為5.04%。依據甲基化、一維和二維核磁譜圖, GL-PPSQ2結構重復單元為主鏈由→3) -B-D-Glcp-(1構成, 每4個→3) -β-D-Glcp-(1在O-6位連接一個長支鏈, 該支鏈由α-D-Glcp-(1→、→4,6) -β-D-Glcp-(1→、→4) -β-D-Glcp-(1→和→6) -B-D.Glcp-(1→依次相連構成 。
(二) 靈芝三萜類
迄今已從各種靈芝屬中分離出約300余種三萜類化合物。從靈芝(赤芝,G.lucidum) 中分離得到四環三萜220種,五環三萜2種。從薄樹芝(G.capense) 中分離得到1種五環三萜, 從樹舌(G.applanatum) 中分離得到5種五環三萜。從靈芝四環三萜化合物的結構來看,為高度氧化的羊毛甾烷碳骨架,按分子所含碳原子數主要分為C30、Ca27、C24三大類,以及少數羊毛甾烷A環開環和四元環三萜等。圖1-11顯示常見的靈藝酸A、B、C(Ganoderic acidA、B、C) 的化學結構[1] 。
由于靈芝三萜含量低,故藥理研究多用三萜提取物、或只能進行外實驗。靈芝三萜類除有與多糖(肽)相似的抗實驗性肝損傷和損傷、抗腫瘤、抗氧化清除自由基、改善阿爾茨海默病動物的神經退行性病變作用外,體外試驗還顯示其具有抗病毒、抑制組胺釋放、抑制血管緊張素轉化酶活性、抑制膽固醇合成、抑制血小板凝集、抗雄激素活性(抑制5-α還原酶)等作用。
(三) 其他有效成分
靈芝蛋白-8(LZ-8)有免疫調節和抗腫瘤作用;甾醇類化合物有抗腦缺血再灌注損傷及抗氧化、清除自由基作用:腺嘌呤核苷具有降低實驗性肌強直癥小鼠的血清醛縮酶水平、抑制血小板聚集、抗缺氧作用;生物堿類如靈芝生物堿甲、乙有抗炎作用。
三、靈芝的質量控制指標
靈芝子實體的多糖和三萜含量是靈芝及其產品質量控制標準中的重要指標。《中華人民共和國藥典(2015,一部)》分別以葡萄糖和齊墩果酸為標準品來測定靈芝子實體多糖和三萜及甾醇的含量。按干燥品計算,含靈芝多糖以無水葡萄糖(C6H12O6)計,不得少于0.90%,含三萜及甾醇以齊墩果酸(C30H4803)計,不得少于0.50%。由于葡萄糖和齊墩果酸并非靈芝特異性成分,故以它們做標準品檢測靈芝多糖和三萜并不合理,亟須改進。我們用從靈芝子實體中提取純化的靈芝多糖肽(GL-PPS) 作標準品, 采用高效液相色譜-蒸發光檢測器(HPLC-ELSD) 檢測方法。檢測產品中靈芝多糖含量,方法簡便、快速,能排除淀粉、糊精等輔料的干擾,為靈芝提取物及其產品中多糖肽質量控制提供了科學依據 。
美國藥典委員會2014年公布的靈芝子實體質量標準中水溶性多糖含量以甘露糖、D-葡萄糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和L-巖藻糖的總百分數計算,不能低于0.7%。干燥靈芝子實體三萜含量以靈芝酸A、B、C2、D、F、G、H和靈芝烯酸B、C、D總量計算,不能低于0.3%[2] 。