rg3簡介
產品名稱
人參皂苷 Rg3;
分子結構
分子式 C42H72O13
分子量 785.02
CAS 登錄號 38243-03-7
物理化學性質
密度 1.30
熔點 315-318°C
來源
為五加科植物人參Panax ginseng C.A.Mey.的根
人參皂苷Rg3是人參中的有效活性成分,對於很多疾病有改善和預防作用,對於中老年的常見疾病,心腦血管疾病、冠心病、四肢乏力、腿腳不便、記憶力減退都有很好的療效。Rg3是抗腫瘤的主要藥物之一,現在是世界熱門研究項目,為我們人類克服癌症提供了很好的材料。
Rg3抗腫瘤機制
2.1抑制腫瘤細胞的增殖
有研究指出人參皂苷Rg3對多種腫瘤細胞有抑制作用。在體內實驗中,王傑軍及高勇等發現人參皂苷Rg3抑制Lewis肺癌和胃癌繼發卵巢癌的生長,其作用機制為抑制腫瘤細胞分泌bFGF或VEGF來抑制腫瘤誘導的新生血管形成。華海清教授通過MTT法觀察人肝癌SMMC-7721細胞經人參皂苷Rg3、索拉非尼、奧沙利鉑單獨、同時及序貫給藥後發現,人參皂苷Rg3與奧沙利鉑同時套用呈協同作用,並有研究發現,人參皂苷Rg3同5-氟尿嘧啶、長春新鹼、環磷醯胺、氨甲喋呤等合用,也有明顯的協同作用。2.2抑制腫瘤的浸潤和轉移
LishiH研究發現人參皂苷Rg3通過抑制腫瘤細胞脫氧核糖核酸和蛋白質的合成,使癌細胞對血管壁基底膜及周圍組織的浸潤受到抑制,從而抑制了腫瘤的浸潤和轉移。臨床實驗證明,人參皂苷Rg3對多種實體瘤的抑制率達60%,人參皂苷Rg3對肺癌轉移和肝癌轉移抑制率為70%~80%。Shinkai等通過體外抗浸潤試驗證明,人參皂苷Rg3能明顯抑制小鼠腹水肝癌細胞(MM1)、B16FE7黑色素瘤,人小細胞肺癌(OC-10)和人胰腺癌細胞(PSN-1)的浸潤。
Kitagawa等發現人參皂甙Rg3可選擇性抑制癌細胞的浸潤。Shinkai等通過體外抗浸潤試驗證明表明:人參皂甙Rg3能明顯抑制小鼠腹水肝癌細胞(MMl)、B16FE7黑色素瘤、人小細胞肺癌(OC-10)和人胰腺癌細胞(PSN-1)的單層浸潤;在25umoL/L劑量下,對上述癌細胞浸潤的抑制率分別為89.0%、73.7%、84.2%和59.1%,對油醯磷酯酸(LPA)誘導腸系膜浸潤的抑制率分別為93.8%、89.0%、90.0%和89.0%;其機理主要是通過劑量依賴性抑制LPA導致的細胞內Ca2+的上升,從而抑制了癌細胞的單層細胞浸潤。但是,結構相似的同系物人參皂甙Rb2、20(R)-Rg2、20(S)- Rg3的抗浸潤作用較弱;人參皂甙Rh1-Rh2、20(R)-Rhl、-Rc、-Re均無抗浸潤活性。
2.3 對腫瘤細胞的抗轉移作用
Mochizuki等在B16-BL6黑色素瘤和26-M3.1結腸腺癌引起肺轉移的試驗中,比較從紅參中提取的母核相近的3種人參皂甙:20(R)-人參皂甙Rg3和20(s)-人參皂甙Rg3及人參皂甙Rb2抗腫瘤的作用。結果表明:20(R)-人參皂甙Rg3和20(s)-人參皂甙Rg3有抑制B16—BL6黑色素瘤細胞浸潤基底膜、抑制腫瘤細胞與纖維粘連蛋白和層粘連蛋白的粘附和入侵的作用,並且抑制腫瘤周圍新生血管的形成,故有抑制B16-BL6黑色素瘤肺轉移的作用(但不抑制腫瘤大小的變化);而人參皂甙Rb2則無此作用。在26—M3.1結腸腺癌引起肺轉移的試驗中,20(R)-人參皂甙Rg3和20(S)-人參皂甙Rg3及人參皂甙Rb2均有抑制肺轉移的作用;20(R)-人參皂甙Rg3和20(S)-人參皂甙Rg3口服或靜脈給藥均有此作用,人參皂甙Rb2隻有靜脈給藥才有此作用。 Iishi等報告:20(R)-人參皂甙Rg3能抑制Wistar大鼠大腸腺癌的腹膜轉移,5mg/kg劑量時腹膜轉移率由57%下降到13%。
2.4 抑制胃癌誘導的血管內皮細胞增殖
王傑軍等研究發現:20(R)-人參皂甙Rg3雖對血管內皮細胞增殖沒有直接的影響,對胃癌細胞增殖沒有影響,且經Rg3作用後的胃癌細胞條件培養液不影響對血管內皮細胞的促增殖作用,但Rg3能抑制胃癌細胞條件培養液誘導的血管內皮細胞增殖。其機理可能是通過下調增殖期血管內皮細胞相關生長因子受體的表達,使血管內皮細胞對腫瘤細胞分泌的生長因子的敏感性降低,從而影響血管內皮細胞的增殖。
2.5促進腫瘤細胞的凋亡
細胞凋亡(Apoptosis)是指一組生化、形態特徵明顯的細胞死亡,其特徵為細胞內出現凋亡小體,即細胞受體內、外各種刺激後出現細胞核固縮、染色質濃聚、細胞膜皺摺、最後裂解成許多有膜包裹的顆粒----凋亡小體。LiuWK等研究發現人參皂苷Rg3是人前列腺癌細胞一LNCaP以及其他雄激素依賴的腫瘤細胞最有效的增殖抑制劑,通過下調抑制凋亡基因Bcl-2,伴隨上調凋亡促進基因caspase-3來促進細胞凋亡。
2.6 提高荷瘤小鼠的免疫功能
王庭富等通過研究表明:人參皂甙Rg3可明顯提高小鼠碳粒廓清速率、提高荷瘤小鼠的免疫器官(脾臟、胸腺)重量、血清溶血素含量、淋巴細胞轉化能力、NK細胞活性,從而提高小鼠非特異性免疫和特異性(包括細胞免疫和體液免疫)免疫功能。這種促進免疫功能的作用還與劑量有一定關係,以1.5—3.0mg/kg為最佳劑量範圍。
2.7人參皂苷Rg3的藥理學作用
人參皂苷Rg3在體內發揮抗腫瘤作用,主要通過腸道和肝功能的吸收。
Rg3臨床套用
目前,人參皂苷Rg3單體成分在臨床上已經開始使用,以參一膠囊為人參皂苷Rg3單體的代表藥物,做為腫瘤新生血管抑制劑在臨床上開始套用。
I期臨床試驗
人體耐受性試驗表明rg3製品安全範圍廣,所推薦的Ⅱ期臨床試用劑量(0.8mg/kg/d)無任何毒副作用;人體藥物代謝動力學試驗結果表明,口服吸收良好,給藥15—30分鐘後血液中即可檢出藥物吸收峰,給藥1.0—1.5小時後血藥濃度達至高峰,其半衰期為(4.84土1.41)小時:在所試劑量範圍內(0.8—3.2mg/kd/d),隨劑量增大,血藥最大濃度成正比增大,提示人參皂甙藥物代謝動力學規律屬於一級動力學吸收、消除過程。
Ⅱ期臨床試驗
通過對484例屬中醫氣虛症的癌症(包括非小細胞肺癌、乳腺癌、胃癌、肝癌等)患者Ⅱ期臨床試驗,套用rg3製品的253例帶瘤患者化療,肺癌有效率(PR十CR)為33,3%,比單純化療組有效率提高20.4%,比套用其他中成藥如參芪組提高16.6%:乳腺癌、胃癌、肝癌化療時套用rg3製品後有效率也均較單純化療組提高。研究還表明:
套用rg3製品後能明顯改善化療氣虛症的證候,有增效解毒的作用,諸如改善神疲氣乏、少氣懶言、呼吸氣短、納谷少馨、自汗等;能提高腫瘤患者免疫功能,使NK細胞、T細胞亞群(CD4/CD8)數量提高,並對化療引起的白細胞下降有保護作用;提高腫瘤患者的生存質量,Karnofsky評分上升,體重有所增加;無明顯毒副作用,無心、肝、腎功的損害,僅見2例有口乾、口舌生瘡。劉基巍等套用rg3製品對乳腺癌化療患者進行免疫扶正Ⅱ期臨床研究,也表明rg3製品在乳腺癌患者化療期間套用可以明顯改善患者的氣虛症候,並可提高患者的免疫功能。
綜上所述,儘管20(R)-人參皂甙Rg3研究歷史較短,但其具有抑制腫瘤生長、抗腫瘤轉移和浸潤、增效解毒、提高機體免疫力等作用,將可以作為腫瘤綜合治療中的一種重要方法,並對防止術後癌症復發和轉移的治療帶來新的廣闊前景,但其確切機制,包括抗腫瘤淋巴道轉移等作用還有待於進一步的研究。rg3製品培元固本,補益氣血。與化療配合用藥,有助於提高原發性肺癌、肝癌的療效,可改善腫瘤患者的氣虛症狀,提高機體免疫功能。
提取工藝
在比較了人參二醇組皂試和人參皂貳-Rg3分子結構發現,人參皂苷-Ral、-Ra2、-Ra3、-Rb1、-Rb2、-Rb3、-Rc、-Rd、-notoginsenoside-R4和人參皂苷-Rg3在C-3位取代基均為Glc2-Glc,只是它們在C-20位取代基有所不同,其中人參皂苷-Rg3在C-20位取代基為H。因此我們可以通過在C-20位取代基進行選擇性水解,將以上所提到的幾種人參皂苷轉化成人參皂苷-Rg3。合適的水解條件為:在保留C-3位仲醇糖苷鍵的情況下,而使C-20位叔醇糖苷鍵選擇性水解。因此必須在弱酸環境下進行水解,由此而帶來的問題往往需要加熱,且反應時間較長,副反應增多,使得反應不易控制。為了提高效率,縮短反應時間,常採用微波強化水解的方法。