中药沉香化学成分、药理作用及其应用研究进展

白发平，靳若宁，唐 硕，王 琦，黄晓德，陈 斌，童黄锦

（1.南京上元堂沉香生物科技有限公司，江苏 南京 210000；2.南京野生植物综合利用研究所，江苏 南京 211111；3.江苏省天然香料工程技术中心，江苏 南京 211111；4.南京师范大学，江苏 南京 210023；5.南京中医药大学附属中西医结合医院，江苏 南京 210028）

沉香是由瑞香科沉香属（Aquilaria spp.）植物木质部组织和植物分泌的物质共同组成，常指白木香，是广泛应用于香道、饰品及收藏品等方面的高价值木材，同时也是一种珍贵的药材［1］。沉香作为中药治疗病症最早发生在梁代，《名医别录》将其列为木部上品［2］。历代医典和本草如汉代《华佗神方》、魏晋南北朝《雷公炮炙论》等也对沉香的药效加以记载［3］。沉香味辛、微温，能行气止痛、止呕和纳气平喘，可以使用沉香来治疗胸腹胀闷、胃寒呕吐和呼吸困难等症状［1］。沉香分泌物并不会自然分泌，只有受到如雷劈、虫咬、断枝、暴风等自然伤害或某些人为伤害时，沉香才会在伤口附近分泌多种次级代谢产物，经年累积后形成名贵药材沉香［4］。迄今为止，研究发现沉香含有倍半萜和2-（2-苯乙基）色酮等化学物质［5］，因而在镇痛镇静、抗菌、抗肿瘤和抑制乙酰胆碱酯酶上效用极佳［6，32-33］。

一般将源于中国的沉香属植物统称为沉香，在沉香属植物的15 个种中我国主要为白木香和云南沉香［7］，其中代指沉香最多的白木香，主要来源于广东、海南、广西等地［8］。宋代《本草衍义》将沉香生长的场景描绘成“交干连枝，岗岭相接，千里不绝”的景象，由此可知我国历史上的野生沉香资源曾经是如此丰富［9］。但随着香道文化的兴起，沉香的价格逐年攀升甚至被称为“植物黄金”，其背后巨大的商机和利益造成人们对沉香自然资源的过度砍伐和破坏［10］。本文从现有的研究成果出发，对沉香的化学成分、药理活性进行总结，并考察其品质评价及临床应用的相关研究，为沉香的进一步开发利用提供参考。

1 沉香的主要化学成分

迄今为止，研究者从国产沉香中分离得到的化学成分分别为单萜、倍半萜、二萜、三萜、甾醇、黄酮、色酮、酚酸和脂肪族化合物。在这些化学组分中，倍半萜和色酮类化合物分别占沉香总量的25.6%和52.0%，因而被视为发挥药效的主要成分［11］。

1.1 单萜、二萜、三萜

如表1所示，单萜类化合物具有分子量小、极性弱、化学性质相近和难以对其分离提纯的特点，国产沉香可分离得到的单萜类化合物至今仍只有（-）-bornyl ferulate（1）这唯一的一种［12-13］。二萜类化合物在分子结构上均含有强极性基团（如-OH和-COOH 等），因而具有易吸收、生物活性良好的特点［14］。三萜类化合物一般是用乙醇从国产沉香提取而来，研究较多的是3-oxo-22-hydroxyhopane［15］。

表1 单萜、二萜和三萜化合物Tab.1 Monoterpenoids，diterpenoids and triterpenoids from Chinese agarwood

1.2 倍半萜

沉香的主要化学成分之一的倍半萜类化合物，其相对含量会影响沉香的质量评价［16］。如表2所示，目前国内外对倍半萜类化合物的分类是将其划分为沉香螺旋烷型、沉香呋喃型、桉烷型、艾里莫酚烷型、愈创木烷型和大环倍半萜这六种骨架类型［17，33］。与单萜类相似，倍半萜类化合物也有着因其结构相似而难以进行分离提纯的问题，目前国内对沉香的主流分析方法一般为高效液相色谱法和GC-MS 技术［18］。如侯冬岩等［19］采用GC-MS 技术从国产沉香中成功地分离出40 种化合物。袁观富等［20］通过采用固相微萃取顶空进样技术来辅助主流的GC-MS技术，成功鉴定出倍半萜类是国产沉香木精油的主要成分。此外，目前已有大量研究数据表明沉香的香气来源于倍半萜化合物［6］。

表2 倍半萜化合物Tab.2 Sesquiterpenoids from Chinese agarwood

1.3 色酮

表3 色酮类化合物Tab.3 Chromone compounds in Chinese agarwood

1.4 其他化学成分

不同来源或不同产地的沉香在化学成分的组成上不尽相似，但目前的研究表明其成分大多以倍半萜和芳香族化合物为主，其中芳香族类成分中含量较高且研究较多的是具有镇咳祛痰、平喘功效的苄基丙酮［25］。脂肪酸类成分较少，仅在叶、花和果实中有较高的表达水平［26］。黄酮类和色酮类化合物结构相似，目前仅分离出5-羟基-7，4'-二甲氧基黄酮［27］。此外，沉香中还检测到存在着一些甾醇类化合物、酚酸类化合物和脂肪族类化学成分［28］。

2 中药沉香研究进展

2.1 药理活性

沉香含有芳香族和倍半萜类等化合物，具有镇静镇痛、抗菌、抗肿瘤和抑制乙酰胆碱酯酶等药理活性，是具有极高药用价值的中药材。

2.1.1 镇痛镇静

沉香具有行气止痛之效，中医上将其归为行气药的一种。同时，现代研究显示沉香具有良好的镇静镇痛药理作用。熊礼燕等［29］对沉香总提物检测镇痛相关药效评价，发现沉香总提物和沉香正丁醇部分均有明显的镇痛活性。王帅等［30］研究发现“通体结香技术”所产沉香镇静效果良好，具有催眠作用。

2.1.2 抗菌

沉香具有抗菌功效，其叶提取液抗菌能力极强，目前已在食品中应用以起到防腐除臭的效果［31］。雷智东等［29］研究发现使用乙酸乙酯提取沉香中的活性成分可使其获得更佳的抗菌活性。Dahham 等［32］检测发现从沉香提取物中分离得到的β-石竹烯能抑制两种真菌和六种人类致病菌的生长。

2.1.3 抗肿瘤

沉香提取物具有较强的抗肿瘤活性，可对多种肿瘤细胞系产生抑制作用，具有良好的治疗前景。Hashim 等［33］检测出沉香精油对人乳腺癌细胞（MCF-7）的抑制作用很强。陈晓颖等［34］发现氯仿提取的人工沉香化学组分对四种肿瘤细胞株的抗肿瘤活性优于天然沉香。郭佩怡等［35］研究发现，能对人相关肿瘤细胞系具有细胞毒性的沉香化合物多达16 种。其他研究也发现2-（2-苯乙基）色酮二聚体类化合物可以对人骨髓性白血病细胞系（K562）产生抑制作用［36］。

会后，为迎接改革开放四十周年，台儿庄古城旅游集团副总经理黄晓莉为济南大学师生做了《文旅融合 助推台儿庄全域旅游新发展》的演讲，介绍了台儿庄近些年发展中取得的优秀经验及今后的发展计划。

2.1.4 抑制乙酰胆碱酯酶

近年来对沉香化学成分的分析显示，沉香对乙酰胆碱酯酶的抑制活性极好。研究发现，如6，7-二甲基-2-（2-苯乙基）色酮、5-羟基-6-甲氧基-2-［2-（3-羟基-4-甲氧基苯基）乙基］色酮和oxidoagarochromone B 等化合物对乙酰胆碱酯酶的抑制率最高可达70.7%之多，相比之下6-羟基-2-［2-（4-甲氧基苯基）乙基］色酮、6-羟基-2-［2-（3-甲氧基-4-羟基苯基）乙基］色酮和Qinanone E等化合物的抑制活性就较弱一些［37-38］。截至近年研究者已确定30 个倍半萜类化合物和21 个色酮类化合物均在不同程度上参与了对乙酰胆碱酯酶活性的抑制［39-40］。此外，两广地区已有民间使用沉香作为乙酰胆碱酯酶抑制剂治疗神经退行性疾病的案例［40］。

2.1.5 其他作用

此外，沉香中的化学成分还可以被用于抗炎、抗氧化、降糖、抗抑郁等治疗中。Chen 等［41］和Zhao等［42］发现沉香中的色酮类化合物和倍半萜类化合物均具有显著的抗炎效果。熊礼燕等［43］发现沉香提取物可在一定程度上减轻H2O2对细胞造成的氧化损伤。Liao等［39］研究发现色酮类化合物对葡萄糖苷酶产生了抑制。Yang 等［44］发现oxidoagarochromone B 可显著抑制5-羟色胺的再摄取以获得体外抗抑郁活性。

2.2 品质评价

2.2.1 沉香鉴定

沉香因产地的不同而种类繁多，其市售质量参差不齐，伪品劣品层出不穷［45］。随着对沉香化学成分研究的深入，沉香药材品质的鉴别方法逐渐完善，《中华人民共和国药典》中已经收录了一整套对药材性状、化学成分和提取物性质的理化鉴别方法［46］。木材识别可以直观地对沉香品质进行考察，但最主要的鉴定方式还是对沉香进行香气鉴定、乙醇提取物含量检测、显色反应、光谱法和色谱法等。沉香四醇的检测是药典规定的最典型的检测方式，具有操作简单，结果直观等优点，能严格的评判正品沉香的颜色和性状变化［1］。紫外光谱和红外光谱的鉴定结果需要其他判定结果辅助判断，局限性较大［47］。色谱法能兼具分离、鉴别、量化的三重功能，目前对色谱法鉴别沉香质量的方式主要是通过建立沉香色谱指纹图谱进行质量评价。

GC-MS 技术灵敏度高，常用于对倍半萜类化合物、芳香族化合物和色酮类化合物的分析与鉴别。Hung 等［48］通过萃取联用GC-MS 对沉香进行了系统的分类。张倩等［49］以高效液相色谱法为基础建立了沉香药材的HPLC-DAD 特征图谱。黄欣佩等［50］以GC-MS 技术为基础建立了天然沉香香气成分指纹图谱。Gao 等［51］除了建立了人工沉香的指纹图谱外，还找到了22个代谢标志物。这些图谱的建立为沉香的品质评价提供了可靠的参考，但仍需进一步探索。

2.2.2 沉香的质量分级

沉香具有独特的香味和药效，一般情况下其分泌物含量越高品级越好，质量越优良。目前对市售沉香的评价方法主要是基于密度、油格、醇提物含量和特征化学成分含量进行考察与鉴定。2015 版《中国药典》将进口沉香分为一级、二级、三级［52］。海南省以醇提物和色酮成分的含量为标准将沉香分为特级、一级、二级、三级、四级［53］。福建省则根据密度将野生沉香分为特级、A 级、B 级C 级总计四个等级［54］。

2.3 临床应用

沉香作为传统中药，常将其应用于消化、呼吸、心血管系统相关疾病的临床治疗。

2.3.1 消化系统疾病

周永标［55］研究沉香对肠平滑肌的药理作用发现沉香提取物可抑制乙酰胆碱引起的胃肠道紧张性痉挛。Satoh K 等［56］发现沉香提取分离的化学物质苍术醇可用于治疗胃部疾病。陈斌等［57］以沉香提取物为主要药物成分自拟补脾益气活血止痛方，研究发现其在治疗慢性胃炎上具有显著疗效。惠德生等［58］研究发现四磨汤联药配合马来酸曲美布汀有助于功能性消化不良的治愈。莫平等［59］研发加味沉香散并在临床中观察到本处方能有效治疗消化性溃疡。刘慧莉［60］通过随机平行对照研究发现六磨汤能治疗便秘型肠易激综合症。毛丽华等［61］研究沉香成分对便秘的治疗时发现五磨饮经方的使用能治疗慢传输型便秘。

2.3.2 呼吸系统疾病

沉香中含有的苄基丙酮具有止咳，止喘效果［62］。刘雪松等［63］使用沉香饮治疗喘息型支气管炎引发的咳嗽。张华军等［64］使用香味定喘汤治疗支气管哮喘和改善心肺功能。胡瑞霞等［65］以八味散等治疗慢性阻塞性肺部病。

2.3.3 其他疾病

沉香相关药剂具有抗心肌缺血、镇静镇痛的功效［66］，能增强心肌细胞的耐缺氧作用［67］，并有效对抗心律失常、心肌缺血等病症，因而被用来治疗冠心病［68］、心绞痛和慢性高原病［69］。此外，沉香散还可用于对前列腺痛、尿结石和阿尔兹海默症的治疗［70-71］。

3 总结与展望

从沉香中可分离得到单萜、倍半萜、二萜、三萜、甾醇、黄酮、苄基丙酮、色酮、酚酸和脂肪族化合物等化学成分，其中最重要且含量最多的化学成分是倍半萜和色酮。研究表明这些化合物均具有优良的镇静镇痛、抗菌、抗肿瘤和抑制乙酰胆碱酯酶等药理作用，因而被广泛地应用于治疗消化、呼吸、心血管和神经几大系统的相关疾病。近年来，研究人员对沉香化学成分及其药理活性的研究逐渐深入，但对沉香相关质量标准的鉴别方法目前仍未完成和统一，其质量评价的标准仍需完善。因此，今后需要继续完善相应的基础理论和作用机制，深入研究其药效物质，逐步建立沉香质量控制标准，为后续沉香新药的研发提供科学依据。