姜黃屬植物化學成分的研究進展

蔣永和　袁繼承　沈志濱

摘 要：依據國內外文獻綜述了姜黃屬藥用植物的化學成分、分析提取方法及其藥理活性等方面的研究進展，為姜黃屬中藥的進一步研究提供參考。

關鍵詞：姜黃屬;化學成分;姜黃素類;揮發油

中圖分類號：R284文獻標識碼：A文章編號：1673-2197（2009）02-0124-04

姜黃屬(Curcuma)植物隸屬被子植物門、單子葉植物綱、姜科。它包括姜黃、郁金和莪術。姜黃為植物姜黃(Curcuma longa L.) 的干燥根莖;郁金為姜科植物溫郁金(Curcuma wenyujin)、姜黃(Curcuma longaL.)、廣西莪術(Curcuma kwangsiensis)或蓬莪術(Curcuma phaeocaulis) 的干燥塊根,莪術為姜科植物蓬莪術(Curcuma phaeocaulis)、廣西莪術(Curcuma kwangsiensis) 或溫郁金(Curcuma wenyuin)的干燥根莖。中醫認為姜黃屬植物具有解郁、行氣、止痛、化瘀、利膽、清心、消積、通經等功效, 近來研究發現它們有抗癌、抗早孕、抗凝血、抗氧化和保肝等活性［1］。現綜述如下。

1 化學成分

姜黃屬植物的根莖和塊根中主要化合物成分是姜黃素類和揮發油，還有樹脂類、糖類、甾醇類、多肽類、脂肪酸、生物堿及微量元素等。

1.1 姜黃素類(curcuminoids)

姜黃素類為二苯基庚烴類成分(diarylheptanoids)，也包含個別戊烴類化合物,根據苯環上有無羥基可分為酚性和非酚性兩類,當以庚烷為母體,在1，7 位有芳基取代(見圖1 和表1) ［2-3］,現已分離并鑒定出20多個姜黃類化合物［1］（見表2）,其中姜黃素(curcumin),去甲氧基姜黃素(demethoxycurcumin) 和雙去甲氧基姜黃素(bis-demethoxycurcumin) 最為常見,他們的結構式（見圖2）。在國內,姜黃屬植物已確證的共有12 種，姜黃素類化合物主要分布在姜黃屬植物的10個種中［4］,其中我國有9個種。在這些植物中印尼莪術(C.xanthorrhiza) 及姜黃(C.longa)含姜黃素類化合物品種最多。

1.2 揮發油類

揮發油成分主要為單萜類及倍半萜類化合物及其衍生物, 即萜類是揮發油的主要活性成分。到目前為止,己分離并鑒定出得到約120多個倍半萜類化合物,根據結構骨架可以分為a.吉馬烷型, b.愈創木烷型, c.蒈烷型, d.桉烷型, e.沒藥烷型, f.欖香烷型, g.蒼耳烷型, h.杜松烷型, I.螺內酯型, j.蛇麻烷型, k.拉松烷型, l.倍半萜二聚體,m.其它,見表3和圖3［5-13］。

2 分析方法

2.1 揮發油類成分的分析

揮發油成分的分析多采用GC和GC-MS，周欣等［14］ 研究不同產地姜科姜黃屬植物揮發油的化學成分，就是用氣相色譜-質譜聯用儀對其進行分離測定。但中藥揮發油中存在大量的同分異構體，這時常用氣紅聯用技術。

2.2 姜黃素類成分的分析

據文獻報道最初常用TLC、比色法和柱層析分離法來測定姜黃素的含量及總姜黃素含量。隨分析檢測手段的不斷發展,采用TLC掃描法測定了3種姜黃素的含量,戚愛棣等［15］采用薄層掃描法測定姜黃、郁金、莪術中姜黃素的含量,結果表明薄層分離后,姜黃素色斑穩定,平均回收率為98.12%。本法準確、快速、簡便。

現在姜黃素類成分的測定多采用HPLC,雷云霞等［16］ 建立高效液相色譜法測定郁金飲片中姜黃素的含量,結果表明該方法簡單可行,結果準確,重復性好,可用于郁金飲片中姜黃素的含量測定。

近來也采用HPCE測定姜黃素化合物,薛玲等［17］ 利用毛細管區帶電泳法對郁金中所含黃素類化合物進行分離研究,發現該方法快速、簡便，消耗試劑少,不污染環境。

3 提取方法

3.1 揮發油類成分的提取方法

揮發油類成分易溶于有機溶劑,難溶于水,傳統提取方法為水蒸汽蒸餾法。且發展到有超聲波輔助的水蒸汽蒸餾法，劉洪玲［18］用氣相色譜-質譜聯用技術對郁金揮發油化學成分進行分析鑒定，采用超聲波-水蒸氣回流法從郁金中提取揮發油。結果共分離出47個化學組分,鑒定了37個化學成分,占揮發油相對含量的93.61% 。該實驗方法簡便可靠,重現性好。現在還用超臨界CO₂流體萃取揮發油及對其成分分析研究。

3.2 姜黃素類化合物的提取方法

姜黃素易溶于甲醇、乙醇、丙酮、堿液等溶劑中,不溶于水,微溶于苯和乙醚。它對熱穩定，但是在光照下和堿液中是不穩定的。目前,從姜黃屬植物中提取姜黃素類化合物的方法主要有：①水提法 ；② 酸堿法；③ 有機溶劑提取法， 宿樹蘭等［19］在鑒別姜黃屬常用藥材的方法中，對姜黃屬四種常用藥材姜黃、黃絲郁金、綠絲郁金、莪術采用80乙醇、無水乙醇、丙酮、乙醚分別進行提取,結果是4種藥材的4種溶劑提取物的紅外吸收峰明顯不同,可作為鑒別藥材和質量控制的手段之一；④ 超臨界CO₂流體萃取，楊承鴻［20］ 用超臨界CO₂法同時提取姜黃油與姜黃素,在所得的姜黃素類化合物中總姜黃素含量約為90%。

4 藥理活性和臨床應用

關于姜黃屬植物藥理活性近年來國內外有不少報道。如姜黃素類物質具有改善腸胃、心臟血管、神經系統保肝護肝等多種功能;促進脂肪的新陳代謝和廣譜的抗炎、抗氧化、抗癌防癌、抗菌等系列藥理活性［4］。Jagetia GC等［21］發現姜黃素的藥理活性主要是它對免疫T細胞、免疫B細胞、巨噬細胞、中性白細胞、樹突細胞等免疫細胞具有調節的作用。

莪術油作為傳統的活血化淤中藥近年來逐漸引起了醫藥界的重視,并在其資源、植化、藥理、制劑、臨床等方面進行了系統研究,證實莪術油是一個藥理活性強、高效、安全低毒且對多種疾病有效的藥物。腫瘤和心血管疾病是目前兩大醫學難題,莪術油在抗腫瘤和抗血栓活性及臨床上有確切療效。莪術油制劑在宮頸癌、肝癌及心血管疾病治療方面均取得了令人滿意的療效。

5 討論

姜黃屬藥材,基源相近,易混淆,藥用上亦有所差異,彼此既有聯系又有區別。但同科屬近緣植物較多, 產地采收加工難以分辨，造成使用上存在品種不純的情況。

姜黃屬植物的傳統生產技術還有待統一化、規范化改進。陳康等［22］在分析溫郁金傳統種植中存在的問題時，調查研究發現,溫郁金傳統種植中存在諸多問題,包括長期連作、種源退化等,嚴重地影響了溫郁金植物所產藥材的產量和品質。這些問題也是目前中藥材種植生產上普遍存在的現象和共性問題。

由此看來，建立符合GAP要求的姜黃屬植物綠色藥材基地，使姜黃屬植物原藥材在農藥殘留量、重金屬、主要化學成分方面符合國際標準，以便大力開發姜黃屬植物的系列產品，對提高姜黃屬植物產品的附加值，具有廣闊的市場前景。

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（責任編輯：王尚勇）