姜黄属植物化学成分的研究进展
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摘 要：依据国内外文献综述了姜黄属药用植物的化学成分、分析提取方法及其药理活性等方面的研究进展，为姜黄属中药的进一步研究提供参考。
关键词：姜黄属;化学成分;姜黄素类;挥发油
中图分类号：R284文献标识码：A文章编号：1673-2197(2009)02-0124-04
姜黄属(Curcuma)植物隶属被子植物门、单子叶植物纲、姜科。它包括姜黄、郁金和莪术。姜黄为植物姜黄(Curcuma longa L.) 的干燥根茎;郁金为姜科植物温郁金(Curcuma wenyujin)、姜黄(Curcuma longaL.)、广西莪术(Curcuma kwangsiensis)或蓬莪术(Curcuma phaeocaulis) 的干燥块根,莪术为姜科植物蓬莪术(Curcuma phaeocaulis)、广西莪术(Curcuma kwangsiensis) 或温郁金(Curcuma wenyuin)的干燥根茎。中医认为姜黄属植物具有解郁、行气、止痛、化瘀、利胆、清心、消积、通经等功效, 近来研究发现它们有抗癌、抗早孕、抗凝血、抗氧化和保肝等活性[1]。现综述如下。
1 化学成分
姜黄属植物的根茎和块根中主要化合物成分是姜黄素类和挥发油，还有树脂类、糖类、甾醇类、多肽类、脂肪酸、生物碱及微量元素等。
1.1 姜黄素类(curcuminoids)
姜黄素类为二苯基庚烃类成分(diarylheptanoids)，也包含个别戊烃类化合物,根据苯环上有无羟基可分为酚性和非酚性两类,当以庚烷为母体,在1，7 位有芳基取代(见图1 和表1) [2-3],现已分离并鉴定出20多个姜黄类化合物[1](见表2),其中姜黄素(curcumin),去甲氧基姜黄素(demethoxycurcumin) 和双去甲氧基姜黄素(bis-demethoxycurcumin) 最为常见,他们的结构式(见图2)。在国内,姜黄属植物已确证的共有12 种，姜黄素类化合物主要分布在姜黄属植物的10个种中[4],其中我国有9个种。在这些植物中印尼莪术(C.xanthorrhiza) 及姜黄(C.longa)含姜黄素类化合物品种最多。
1.2 挥发油类
挥发油成分主要为单萜类及倍半萜类化合物及其衍生物, 即萜类是挥发油的主要活性成分。到目前为止,己分离并鉴定出得到约120多个倍半萜类化合物,根据结构骨架可以分为a.吉马烷型, b.愈创木烷型, c.蒈烷型, d.桉烷型, e.没药烷型, f.榄香烷型, g.苍耳烷型, h.杜松烷型, I.螺内酯型, j.蛇麻烷型, k.拉松烷型, l.倍半萜二聚体,m.其它,见表3和图3[5-13]。
2 分析方法
2.1 挥发油类成分的分析
挥发油成分的分析多采用GC和GC-MS，周欣等[14] 研究不同产地姜科姜黄属植物挥发油的化学成分，就是用气相色谱-质谱联用仪对其进行分离测定。但中药挥发油中存在大量的同分异构体，这时常用气红联用技术。
2.2 姜黄素类成分的分析
据文献报道最初常用TLC、比色法和柱层析分离法来测定姜黄素的含量及总姜黄素含量。随分析检测手段的不断发展,采用TLC扫描法测定了3种姜黄素的含量,戚爱棣等[15]采用薄层扫描法测定姜黄、郁金、莪术中姜黄素的含量,结果表明薄层分离后,姜黄素色斑稳定,平均回收率为98.12%。本法准确、快速、简便。
现在姜黄素类成分的测定多采用HPLC,雷云霞等[16] 建立高效液相色谱法测定郁金饮片中姜黄素的含量,结果表明该方法简单可行,结果准确,重复性好,可用于郁金饮片中姜黄素的含量测定。
近来也采用HPCE测定姜黄素化合物,薛玲等[17] 利用毛细管区带电泳法对郁金中所含黄素类化合物进行分离研究,发现该方法快速、简便，消耗试剂少,不污染环境。
3 提取方法
3.1 挥发油类成分的提取方法
挥发油类成分易溶于有机溶剂,难溶于水,传统提取方法为水蒸汽蒸馏法。且发展到有超声波辅助的水蒸汽蒸馏法，刘洪玲[18]用气相色谱-质谱联用技术对郁金挥发油化学成分进行分析鉴定，采用超声波-水蒸气回流法从郁金中提取挥发油。结果共分离出47个化学组分,鉴定了37个化学成分,占挥发油相对含量的93.61% 。该实验方法简便可靠,重现性好。现在还用超临界CO2流体萃取挥发油及对其成分分析研究。
3.2 姜黄素类化合物的提取方法
姜黄素易溶于甲醇、乙醇、丙酮、碱液等溶剂中,不溶于水,微溶于苯和乙醚。它对热稳定，但是在光照下和碱液中是不稳定的。目前,从姜黄属植物中提取姜黄素类化合物的方法主要有：①水提法 ；② 酸碱法；③ 有机溶剂提取法， 宿树兰等[19]在鉴别姜黄属常用药材的方法中，对姜黄属四种常用药材姜黄、黄丝郁金、绿丝郁金、莪术采用80乙醇、无水乙醇、丙酮、乙醚分别进行提取,结果是4种药材的4种溶剂提取物的红外吸收峰明显不同,可作为鉴别药材和质量控制的手段之一；④ 超临界CO2流体萃取，杨承鸿[20] 用超临界CO2法同时提取姜黄油与姜黄素,在所得的姜黄素类化合物中总姜黄素含量约为90%。
4 药理活性和临床应用
关于姜黄属植物药理活性近年来国内外有不少报道。如姜黄素类物质具有改善肠胃、心脏血管、神经系统保肝护肝等多种功能;促进脂肪的新陈代谢和广谱的抗炎、抗氧化、抗癌防癌、抗菌等系列药理活性[4]。Jagetia GC等[21]发现姜黄素的药理活性主要是它对免疫T细胞、免疫B细胞、巨噬细胞、中性白细胞、树突细胞等免疫细胞具有调节的作用。
莪术油作为传统的活血化淤中药近年来逐渐引起了医药界的重视,并在其资源、植化、药理、制剂、临床等方面进行了系统研究,证实莪术油是一个药理活性强、高效、安全低毒且对多种疾病有效的药物。肿瘤和心血管疾病是目前两大医学难题,莪术油在抗肿瘤和抗血栓活性及临床上有确切疗效。莪术油制剂在宫颈癌、肝癌及心血管疾病治疗方面均取得了令人满意的疗效。
5 讨论
姜黄属药材,基源相近,易混淆,药用上亦有所差异,彼此既有联系又有区别。但同科属近缘植物较多, 产地采收加工难以分辨，造成使用上存在品种不纯的情况。
姜黄属植物的传统生产技术还有待统一化、规范化改进。陈康等[22]在分析温郁金传统种植中存在的问题时，调查研究发现,温郁金传统种植中存在诸多问题,包括长期连作、种源退化等,严重地影响了温郁金植物所产药材的产量和品质。这些问题也是目前中药材种植生产上普遍存在的现象和共性问题。
由此看来，建立符合GAP要求的姜黄属植物绿色药材基地，使姜黄属植物原药材在农药残留量、重金属、主要化学成分方面符合国际标准，以便大力开发姜黄属植物的系列产品，对提高姜黄属植物产品的附加值，具有广阔的市场前景。
参考文献：
[1] 王琰,王慕邹.姜黄属常用中药的研究进展[J].中国药学杂志,2001,36(2):80-84.
[2] Ishita C， Kaushik B， Uday B et al. Turmeric and curcumin： Biological actions and medicinal applications[J] . Current Science， 2004，87(1)：44-53., http://www.100md.com(蒋永和 袁继承 沈志滨)