2.3 三七的化学成分研究及应用
三七中含有多种化学成分，如皂苷类、多糖类、黄酮类、炔类、醇类等，其中主要药用成分为皂苷类化合物、三七素、蛋白质及氨基酸成分等。
（一）皂苷类成分
皂苷类成分是三七的主要化学成分及有效成分，目前三七中一些单体皂苷类成分的药理研究已经较为明确。迄今为止，已从三七的不同部位分离得到70余种单体皂苷成分，这些单体皂苷成分大多数为达玛烷型四环三萜皂苷，且主要为原人参二醇型（PDS）与原人参三醇型（PTS）两大类皂苷。这与人参属植物中达玛烷型四环三萜及其配糖体为最主要化学成分相一致。但三七中未曾发现含有齐墩果烷型皂苷，而在人参、西洋参中可见，这是其与同属植物人参和西洋参的显著区别。除了系统分离之外，有文献运用液质联用方法，推断出三七中可能存在的150多种皂苷类成分，其中原人参二醇型三萜皂苷与原人参三醇型三萜皂苷最多。
从皂苷角度分类，三七中皂苷大致可分为人参皂苷、三七皂苷和七叶胆皂苷等。三七中皂苷量以人参皂苷Rg1和Rb1最高，现行的2015版中国药典规定，三七药材按干燥品计算，用高效液相色谱仪测定，根据人参皂苷Rg1、Rb1和三七皂苷R1的量总和不少于5.0%作为衡量三七质量的标准。
三七不同部位所含的皂苷种类和量不同。三七的根中主要含有PDS和PTS，如人参皂苷Rb1、Rb2、Rd、Re、Rg1、Rg2和三七皂苷R1、R2、R3、R4、R6以及七叶胆皂苷XVII等；而三七叶和三七花中则主要含有PDS。此外，三七的果实中也有皂苷类成分的报道，如人参皂苷Rc、Re、Rb1、Rb3，三七皂苷Fe、Re、Fa、Fc和绞股蓝皂苷IX、XV、XVII，其中相对量最高的绞股蓝皂苷IX达到了29.6%。虽然已从三七中分离出多种皂苷类成分，但是随着科技和分离提取技术的不断进步，三七中一些微量的新皂苷类化合物也将会不断被发现。
目前，三七的化学成分中应用的最多的为皂苷类成分。三七皂苷类的研究主要应用于抗炎、抗肿瘤、提高免疫力、保护心脑血管、对中枢神经系统的镇定和抑制作用等方面，同时还有抗衰老、抗氧化、抗疲劳及改善记忆力等方面的应用，尤其是在治疗阿尔茨海默病方面。在治疗缺血性中风方面，也有大量研究。
（二）黄酮类成分
黄酮类成分是多数药材中普遍存在的一类化合物。研究者首次从三七中分离得到一种黄酮醇苷，经鉴定该黄酮醇苷为槲皮素—3—0—槐糖苷，从三七绒根中分离得到槲皮素、山柰酚两种黄酮醇类成分。但三七中的黄酮类成分含量较低。有学者从三七茎叶中分离得到了7种黄酮类成分，并鉴定出了6种黄酮类化学成分的结构。它们分别是山柰酚，山柰酚—3—0—β—D—半乳糖苷，山柰酚—3—0—β—D—半乳糖（2→1）葡萄糖苷，山柰酚—7—0—α—L—鼠李糖苷，槲皮素，槲皮素—3—0—β—D—半乳糖（2→1）葡萄糖苷。其他黄酮类成分暂未发现。
三七黄酮类成分主要应用于改善血液循环、稳定心率、防止血栓等方面。
（三）多糖类成分
目前从三七根中分离出一种三七多糖—A，另外三七中也有蔗糖等糖类成分。有学者分析了三七中单糖、蔗糖和多糖的含量，并对其不同产地、不同采收期和不同规格的含量变化进行了考察，结果表明，三七的糖类成分含量与产地、规格和采收期有密切关系，特别是对多糖含量的影响更加明显。
三七多糖主要应用于提高免疫力方面。据实验研究发现，三七多糖有加强小鼠的脾淋巴细胞的转化增值作用，加速抗体产生过程，同时能促进白介素分泌，进而提高小鼠的免疫能力。
（四）挥发油类成分
目前从三七挥发油中性成分中分离鉴定出41种化合物，分别为α—古巴烯、β—荜澄茄烯、子丁香烯、δ—愈创木烯、α—雪松烯、1，9.9—三甲基、4，7—二亚甲基、2，3，5，6，7，8—六氢萸、1，1，5，5—四甲基斗亚甲基—2，3，4，6，710—六氧萘、花侧柏烯、β—榄香烯、α—榄香烯、γ—榄香稀、γ—依兰油烯、α—古云烯、α—愈创木烯、β—愈疮木烯、γ—杜松烯、2，6—二特丁基4—甲基苯酚、十六酸甲酯、十六酸乙酯、十八碳二烯酸甲酯、十八碳二烯酸乙酯、十七碳二烯酸甲酯、邻苯二甲酸二特丁酯、十六酸、十八碳二烯酸、异丙基苯、苯乙酮、3—稀—壬酮—2环十二碘酮、壬烯醛—2、十三烯、1—甲基4—过氧甲硫基—2，2，2—辛烷、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、十九烷、二十烷、二十一烷、二十二烷。其中在人参挥发油中尚未发现的有8种。从三七花挥发油中共分离出91个成分，鉴定了其中53个化合物，主要为萜烯类及其含氧衍生物。
研究发现，三七挥发油的主要应用是对中枢神经系统有一定的抑制、镇静作用，对多种疼痛感有一定的抑制作用，并没有使人成瘾的副作用。
（五）氨基酸类成分
三七中含有多种氨基酸，其中8种人体必需的氨基酸可占三七总氨基酸含量的32.69%。其中精氨酸，天门冬氨酸，谷氨酸三种的含量最高。众多氨基酸中，三七素是一种特殊的氨基酸，并且目前认为其具有明确的止血活性，其结构为β—N—乙二酸酰基—L—α，β二氨基丙酸，并且该氨基酸现已可以人工合成。
其中，三七素作为三七中主要的止血成分已被广泛应用于各种药物中。
（六）无机成分
三七中的无机成分包括无机元素和无机盐成分，无机盐如磷酸盐，无机元素如钙、铁、铜、锰、锂、锌、镁等。有研究者釆用电感耦合等离子体发射光谱法，测定了文山地区三七不同部位中的微量元素Mg、P、Ca、Mn、Na、Fe、Co、Cu、Zn、Mo、Cr、Ni、Ge、Se等，且含量各有差异。
研究证明有些无机元素如钙被认为与三七的止血作用息息相关。且三七中的微量元素具有一定的抗癌作用，并具有多靶点抗肿瘤的作用。
（七）其他类化学成分
除以上成分外，三七绒根中含有甾醇类化合物，如β—谷甾醇、豆甾醇和胡萝卜苷。以及聚炔醇类化合物，如人参炔醇、人参环氧炔醇等。
三七醇类对小鼠肝肿瘤细胞有一定的抑制转移作用、对体外的氧化损伤模型有抗氧化的作用并有一定的氧化修复作用。
从已有研究报道和资料中，我们归纳总结出了三七的七大类化学成分及其应用。从文献计量学的角度，我们也做了简要分析。在中国知网以检索条件为：关键词=三七化学成分或者题名=三七化学成分或者v_keyword=中英文扩展（三七化学成分，中英文对照）（模糊匹配）进行了文献跨库检索，得到612条检索记录。
图2—3—1 三七化学成分研究的发文量趋势（资料来源：中国知网）
从其发文量来看，可见学者们对其化学成分的研究十分关注。从其发文量趋势图来看，自2003年以来，总体呈上升态势，近两年来，其发文量较为平均。
图2—3—2 三七化学成分研究关键词分布（资料来源：中国知网）
根据其关键词分布图，可知，大部分研究对其化学成分、化学组成、化合物、活性成分等做了鉴定和分类。其研究的主要采用的实验鉴定方法为HPLC（高效液相色谱法）。也有对其化学成分的分离提取的制备工艺进行探讨的研究。
以出现频次为10，聚类分析为3，对其进行关键词共现分析，得到如下关键词共现网络图。上述文献中总结出的化学成分和成分分类，在该图中也能窥测出一二，比如人参皂苷、三七皂苷、原人参二醇、原人参三醇、三七素等。又比如黄酮类成分、皂苷类成分以及达玛烷型。
图2—3—3 三七化学成分研究的关键词共现分析（资料来源：中国知网）
总体而言，学界对三七的化学成分研究较多，其提取制备和鉴定分析工艺也随着科技的进步而更加先进，因此，对三七化学成分的研究也越来越深入。学界对三七各化学成分的应用也涉及了各个方面，尤其在血液系统、心脑血管系统、免疫系统、神经系统等方面得到了大量的实验成果和临床应用经验。但国内对三七的研究整体基于传统的中医药疗法，相较于国外，多数研究还处于较为基础的阶段，有待进一步的研究。
2.3.1 三七总皂苷的研究应用
三七总皂苷（total saponins of Panax notognseng，PNS）是从五加科人参属植物三七中提取的有效成分群，主要含有人参皂苷Rb1、人参皂苷Rg1、三七皂苷R1和人参皂苷Re等10种单体皂苷，其余的为：人参皂苷Rb2、人参皂苷Rb3、人参皂苷Rd、人参皂苷Rg2、人参皂苷Rf、人参皂苷Rc。现代药理研究表明，PNS具有抗血栓、抗心律失常、抗动脉粥样硬化、抗心脑缺血、消肿镇痛、镇静、益智、抗炎、抗氧化、抗纤维化等作用。临床上广泛用于心脑血管系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统疾病的治疗，如高黏血症、高脂血症、冠心病、高血压、慢性呼吸衰竭、肝纤维化、糖尿病肾病等。目前，有关PNS的研究报道多集中于成分分析、方法考察、药理机制、临床应用等方面，其制剂研究进展报道较少。
对于三七总皂苷的研究应用，我们也从文献计量学的角度做了简单的统计分析。在中国知网以检索条件为：关键词=三七总皂苷研究应用或者题名=三七总皂苷研究应用或者v_keyword=中英文扩展（三七总皂苷研究应用，中英文对照）（模糊匹配）进行文献跨库检索，得到1032条检索记录。从其发文量可知，学界对三七总皂苷的研究应用关注度高，研究量大。从其发文趋势图来看，从2003年开始，基本上呈上升态势，在2013年达到峰值，在2018年略有回落，2019年稍有回暖。
图2—3—4 三七总皂苷的研究应用发文量趋势（资料来源：中国知网）
根据其关键词分布可以看出，大部分研究对三七总皂苷（PNS）的成分分析、药理机制和临床应用方面的概述较多。三七总皂苷对人体心脑血管系统的保护作用，对细胞凋亡、细胞增殖和蛋白表达的影响等方面研究也较多。对三七总皂苷的提取和制备工艺的研究也有少数。
图2—3—5 三七总皂苷的研究应用关键词分布（资料来源：中国知网）
以出现频次为10，聚类分析为3时，对其进行关键词共现分析，得到以下关键词共现网络。得到的结果与关键词分布基本一致：大部分研究对三七总皂苷（PNS）的成分分析、药理机制和临床应用方面的概述较多。而三七总皂苷临床上主要用于心脑血管系统、神经系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统疾病的治疗。
图2—3—6 三七总皂苷的研究应用关键词共现分析（资料来源：中国知网）
总的来说，三七总皂苷的研究应用较为广泛，主要应用于以下六个方面：①在心血管系统方面。一是改善心肌供血，保护心肌。二是，具有抗动脉粥样硬化的作用。三是具有抗心律失常的作用。②在脑血管及神经系统的方面。一是改善脑部供血，保护脑损伤。通过减轻缺氧缺血性脑损伤，起到脑保护作用。二是保护中枢神经，具有抗衰老、抗痴呆的作用，能够有效治疗阿尔茨海默症。③在外科皮瓣血供方面。PNS通过改善微循环，减轻再灌注损伤导致的氧化损伤，来促进皮瓣移植后的成活。④抗纤维化方面。一是抗肝纤维化，保护肝损伤。二是抗肾间质纤维化，保护肾损伤。⑤在血液系统方面。一是止血和抗血栓。二是促进骨髓造血细胞生长。⑥在抗肿瘤方面。能够多靶点抑制和杀伤肿瘤细胞的生长，诱导细胞凋亡及分化等，多途径发挥抗肿瘤作用。
在临床应用方面，当前使用的制剂主要有血塞通、血栓通注射液及冻干粉针剂、路路通注射液、络泰粉针剂，还有口服速释制剂、水凝胶透皮贴剂、鼻腔粉雾剂和混悬凝胶剂等。主要应用的PNS制剂主要为注射途径给药制剂和普通口服制剂两种。注射途径给药制剂存在易产生过敏反应、危险性高、患者顺应性差等不足，具有一定的局限性；普通口服制剂易受胃肠道酶、pH、细菌等多种因素影响，体内的生物利用度较低。因此，通过新技术、新辅料的应用以及处方设计、制备工艺的优化，获得一种生物利用度高、安全稳定、使用方便的PNS制剂迫在眉睫。近年来，随着中药现代化发展和临床应用的需要，PNS口服缓控迟释制剂、PNS口服速释制剂、PNS口服脂质体、PNS鼻腔给药制剂、PNS经皮给药制剂应运而生，逐步发展为PNS制剂研发的重点。
2.3.2 三七稀有皂苷的研究应用
三七稀有皂苷是三七提取物中较为稀少的有效成分群，主要包括：人参皂苷CK、人参皂苷Rg3、人参皂苷Rg5、人参皂苷Rh1、人参皂苷Rh2、人参皂苷Rh3、人参皂苷Rh4、人参皂苷Rk1、人参皂苷Rk3等。
我们在中国知网以检索条件为：关键词=三七皂苷ck或者题名=三七皂苷ck或者 v_keyword=中英文扩展（三七皂苷ck，中英文对照）或者关键词=三七皂苷rh或者题名=三七皂苷rh或者v_keyword=中英文扩展（三七皂苷rh，中英文对照）或者关键词=三七皂苷rk或者题名=三七皂苷rk 或者 v_keyword=中英文扩展（三七皂苷rk，中英文对照）或者关键词=人参皂苷rg3或者题名=人参皂苷rg3或者v_keyword=中英文扩展（人参皂苷rg3，中英文对照）不包含关键词=人参皂苷rg1或者题名=人参皂苷rg1或者 v_keyword=中英文扩展（人参皂苷rg1，中英文对照）（模糊匹配）进行文献跨库检索，得到289条检索结果。
从其发文量可以看出，其研究热度不如三七总皂苷，从其趋势图来看，从2007年开始呈上升态势，并在2014年达到峰值，其后的发文量较为平缓，2019年有回落趋势。
图2—3—7 三七稀有皂苷发文量趋势（资料来源：中国知网）
图2—3—8 三七稀有皂苷关键词分布柱状图（资料来源：中国知网）
根据其关键词分布，可以看出，主要研究集中于对三七的几种稀有皂苷的成分和结构测定，比如Rg3、Rg5、Rh1等。也有研究提到了三七稀有皂苷在抗肿瘤作用和生物转化制备方法。大部分研究是基于小家鼠的对照组实验，临床研究应用较少。应用较多的方面为补气药（见图2—3—8）。
以出现频次为8，聚类分析为3时，我们对其进行了简单的关键词共现分析，得到如下关键词共现网络图，得到的结果与关键词分布基本一致。
图2—3—9 三七稀有皂苷关键词共现分析（资料来源：中国知网）
综上所述，三七稀有皂苷主要的研究集中于其成分的研究测定，与国外相比，主要的研究思路多采用传统的中医药方法，其研究还处于较为基础的阶段。三七稀有皂苷的应用主要在抗肿瘤、对脏器的保护作用、对中枢神经系统的抑制作用等方面，应用的较为广泛的药物为补气药。