降香檀的主要成分及药理活性研究进展

王鑫，高原※，王金鹤，董芷嘉，邹翔

（1.哈尔滨商业大学药学院，黑龙江 哈尔滨 150076；2.哈尔滨商业大学细胞与分子生物学研究所，黑龙江 哈尔滨 150076）

降香檀（Dalbergia odorifera T.Chen），别名降香黄檀、海南黄花梨，为蝶形花科黄檀属常绿半落叶乔木植物[1]，植物学家陈焕镛将其作为新种提出、命名并收载于1965 年出版的《海南植物志》[2]。降香檀色彩独特、密度高、气味芳香，常用于制作家具、乐器、工艺品等[3]。降香檀树干和根的干燥心材是我国药典收录的名贵中药材降香。降香的应用始载于唐末的《海药本草》，并在历代本草著作中多有记载，具有活血、止痛、散瘀的功效。现代药理学研究表明，降香具有抗心血管疾病、抗氧化、抑菌、抗炎、抗骨质疏松、抗肿瘤、抗衰老、降血糖等多种药理活性。然而，降香檀资源紧缺，已被收录于《中国珍稀濒危植物图鉴》[4]。本着中药资源“合理开发，有效利用，持续发展”的原则，近年来，对降香檀化学成分和药理作用的研究不再局限于心材，降香檀叶、籽的研究也越来越被重视。

本文对近年来国内外降香檀相关报道进行归纳总结，从资源现状、化学成分、药理作用3 方面进行综述，以期为降香檀资源利用、药理活性及分子机制的深入研究以及临床应用提供参考。

1 资源现状

降香檀原产于中国海南省，逐步引入广东、福建、广西、云南、四川和贵州等地种植[1]。降香檀心材质地坚硬、纹理丰富、气味芳香，且色彩独特，呈红褐色或深红褐色，具有极高的材用价值，是制作高档家具、精美工艺品、名贵乐器的优质木材[3]，也可用于制造香料。其树干和根的干燥心材具有极高的药用价值，是药典收载的名贵中药降香。

降香檀属慢生树种，生长周期长，自然条件下，降香檀在受到包括雷击、蚂蚁筑穴和昆虫啃食等伤害时，会刺激心材（即结香）形成[5]。降香檀生长速度缓慢，一般需要10 年左右才能初步生成结香，20～30 年开始有收获价值，30～40 年方可成材[1,3]。由于降香檀成材周期长、人类的过度砍伐以及对其药用和经济价值的过度开发，降香檀野生资源极度匮乏、日渐枯竭，已被列入我国二级保护植物名录。为保护珍稀濒危植物，广东、福建等多个地区对降香檀进行引种栽培[1]，但人工种植技术尚不成熟，尤其是刺激结香技术未取得重大突破[5]，无法保证人工种植降香檀的产量及质量，加剧了降香檀资源紧缺的现状。因此，迫切需要对降香檀植物资源进行综合利用和研究。

2 化学成分

降香檀化学成分复杂，所含成分种类多。迄今为止，已从降香檀树干和根的干燥心材（降香）、叶和籽中分离鉴定出175 种化学成分，主要包括挥发油、黄酮类、酚类、芳基苯并呋喃类和醌类5 类成分[6]。其中挥发油和黄酮类成分是降香檀的主要化学成分。马若克[7]借助UPLC-QTOF-MS 对叶和心材化学成分进行全扫描，发现约有70%为二者共有化学成分。在已有的关于降香檀的研宄报道中，对降香檀化学成分的研究主要集中在心材方面，而对叶、籽的研究相对较少。

2.1 黄酮类

肖省娥等[8]用分光光度计法测定降香总黄酮含量，结果表明，降香檀心材总黄酮含量为2.51%～5.82%。降香檀籽的总黄酮含量为3.83%[9]。

降香檀含有多种类型的黄酮化合物，主要黄酮化合物种类及名称，见表1。大多数黄酮类化合物是从降香檀心材中分离出来的。樱黄素、染料木素、鹰嘴豆芽素A 来源于降香檀叶的化学成分[7]。黄星[9]从降香檀籽提取物乙酸乙酯部位分离得到两个异黄酮类化合物5,7-二羟基-2',3',4',5'-四甲氧基异黄酮和鸢尾黄素。

表1 降香檀主要黄酮化合物Table 1 Main Flavonoids from

表1 降香檀主要黄酮化合物Table 1 Main Flavonoids from

2.2 挥发油

挥发性成分是降香檀重要的药效成分。降香檀心材挥发油含量为3.61%～3.79%[29]。刘洪玲[30]、郭丽冰等[31]和Wang 等[32]分别采用水蒸气蒸馏法、超临界CO2 萃取法以及苯-醇萃取法提取降香中的挥发油成分，并采用气相色谱-质谱法（GC-MS）进行分析。结果显示，降香挥发油主要成分均为橙花叔醇，质量分数分别为57.36%、38.24%和61.011%，成分占比较高的还有氧化石竹烯、蒎烯、2,4-二甲基-2,4-庚二烯醛、松属素等。不同提取方法所得到的鉴定结果存在一定差异。赵夏博等[33]研究结果表明，降香挥发油主要成分为氧化石竹烯，其相对含量为54.22%，橙花叔醇含量为10.22%。

降香檀叶中也含有挥发油成分，其组成和含量与心材有很大区别，上述心材挥发油成分未被检出。武菲[34]研究发现，降香檀叶挥发油主要成分为n-棕榈酸，含量为53.49%，还含有(E)-9-棕榈酸、(E)-9-硬脂酸乙酯、棕榈酸乙醋和植酸等。毕和平等[35]应用GC-MS联用技术，分离鉴定降香檀叶挥发油成分。结果显示，其主要成分为2-甲氧基-4-乙烯基苯酚，其次为n-棕榈酸和苯酚，相对含量分别为21.73%、13.97%和6.69%。

Zheng 等[36]研究发现，降香黄檀籽油主要成分为亚油酸、油酸和棕榈酸，质量分数分别为60.03%、17.48%和16.72%。郭璇等[37]用同步蒸馏萃取法（SDE）和超声波辅助石油醚浸提法（PE-UW）提取降香黄檀籽中的挥发油，并采用GC-MS 进行分析，分别鉴定出31 种和81 种化合物。SDE 法提取的挥发油主要成分为p,p,p-三苯基-亚胺磷、二(1-甲基乙基)过氧化物和1-甲基-1H-吡咯，PE-UW 法提取的挥发油中则主要含有-氢过氧基二乙醚、11,14-二烯二十酸甲酯、棕榈酸和-生育酚等。

2.3 酚类、芳基苯并呋喃类和醌类

已从降香中分离出2-羟基-3,4-二甲氧基苯甲醛、决明烯、羟基决明烯、降香黄烃等11 种酚类物质[15,18,23,24]，以及(S)-4-甲氧基黄檀醌[10]、R(+)-4-甲氧基胍基[15]、4'-羟基-4-甲氧基黄檀醌[16]3 个醌类化合物和7 个芳基苯并呋喃类化合物，如苦杏仁苷Ⅳ[15]和isoparvifuran[38,39]。

2.4 其他化学成分

3 药理作用

降香具有多重药理作用，包括抗氧化、保护心血管、抗血栓血小板聚集、抗肿瘤、抗炎、抑菌、中枢神经抑制等；降香檀叶有抗氧化、抑菌和降血压作用；降香檀籽有抗氧化和降糖作用。

3.1 抗氧化

Yu 等[23]通过油脂OSI 法研究发现，降香中分离得到的降香黄烃、2'-O-甲基-异甘草素、5'-甲氧基驴食草酚和芒柄花素具有显著的抗氧化活性，并在大鼠晶状体紫外线损伤模型中表现出改善谷胱甘肽水平降低的作用。An 等[16]从降香中首次分离得到的4,2',5'-三羟基-4'-甲氧基查耳酮有强抗氧化作用。赵美娜等[42]通过构建后负荷增加型心衰小鼠模型研究降香挥发油的抗氧化作用。结果表明，降香挥发油能够降低丙二醛（MDA）含量，改善心衰时的氧化应激水平，改善心肌细胞存活率，延缓小鼠心衰进程。

丁基羟基甲苯（BHT）是一种常用的人工合成抗氧化剂，广泛应用于食品工业。与天然抗氧化剂相比，其安全性存在一定质疑。Weng 等[12]从降香中分离得到6 种具有抗氧化活性的酚类化合物，其中2',3',7-三羟基-4'甲氧基异黄酮和4',5,7-三羟基-3-甲氧基黄烷酮在质量分数为0.02%和0.04%时的抗氧化活性均强于同浓度BHT。此外，从降香中分离得到的柚皮素和3',4',5,7-四羟基黄烷酮与BHT 相比也具有更强的抗氧化活性[13]。

降香檀叶挥发油也具有抗氧化作用。武菲[34]通过二苯基苦基苯肼自由基（DPPH）、NO 清除-胡萝卜素-亚油酸漂白和还原力试验证明降香檀叶挥发油具有一定的抗氧化能力，其IC50 值分别为1.015、1.153、1.93、1.113 mg/mL。李金玉等[43]研究发现，降香檀叶乙酸乙酯部位可以清除超氧阴离子、羟基自由基、过氧化氢和亚硝酸阴离子，具有良好的抗氧化能力。

降香檀籽挥发油在DPPH 自由基清除活性模型、铁离子还原能力模型、亚铁离子螯合活性模型和亚油酸过氧化抑制模型中均表现出良好体外抗氧化活性[36]。黄星等[9]降香檀籽提取物乙酸乙酯部位的抗氧化活性最强，且不同提取部位的抗氧化能力与总酚、总黄酮含量呈线性相关性。

3.2 保护心血管作用

近年来，我国心血管疾病的患病率和致死率逐年攀升，严重危害人们的身体健康。降香是一种传统中药，常与丹参配伍用于治疗心血管疾病。现代药理学研究表明，降香具有改善心肌重构[44]、促进血管新生[45,46]、改善心肌功能[47,48]、舒张血管[49]等功能。心室重构是指在急性心肌梗死后心室持续发生结构改变和功能障碍的过程，严重影响心肌梗死的预后。王大英[50]建立大鼠急性心肌梗死模型，研究降香对心肌梗死大鼠心脏的作用。结果表明，降香可以通过减少血管紧张素Ⅱ（AngII）、血管紧张素原mRNA 含量，降低非梗死区Ⅰ型/Ⅲ型胶原比例，发挥促进血管新生和改善心室重构的作用。

血管内皮生长因子（VEGF）的表达和内皮细胞的增殖和迁移是诱导血管新生的重要因素。Fan 等[44]研究发现，降香提取物能够上调VEGF 受体mRNA 水平、激活PI3K/MAPK 信号通路，促进人脐静脉内皮细胞（HUVEC）的增殖、迁移，从而发挥促血管新生的作用。Wang 等[45]通过鸡胚绒毛尿囊膜试验（CAM）和牛动脉内皮细胞（BAECs）增殖试验对24 种中药水提取物进行了体外血管生成活性筛选。结果表明，降香水提物具有较强的促血管生成活性。此外，降香水煎液能够明显提高梗死区心肌内的血管密度，同时轻度降低血管抑素和内皮抑素的表达[46]。结果表明，降香能够双向调控缺血心肌的血管再生。

心肌细胞在缺血状态时会导致能量代谢失常，心功能难以维持在正常水平。杨超燕等[47]研究发现，降香挥发油能够明显改善垂体后叶素所致的大鼠急性心肌缺血，且毒性极低。此外，降香中的新黄酮阔叶黄檀酚通过激活Nrf2 信号通路发挥抗氧化作用，改善大鼠急性心肌缺血[48]。Yu等[49]研究发现，从降香中分离出的紫铆花素能够舒张由内皮素、苯肾上腺素、AngII和KCl 等血管收缩剂导致的大鼠主动脉收缩。且该舒张作用由内皮源性舒张因子（EDRF）介导，呈现内皮依赖性。

3.3 抗血栓、血小板聚集作用

朱亮等[51]通过构建大鼠试验性血栓模型、兔血浆孵育试验及兔血浆纤溶酶活性试验，研究降香挥发油及其芳香水的作用。研究表明，给药剂量为200 mg/kg时可明显抑制血栓形成，提高血小板cAMP 含量和血浆纤溶酶活性。此外，降香倍半萜类成分也有抗血小板活性的作用[52]。

3.4 抗炎

黄酮类化合物是表达抗炎活性的重要物质基础，降香中的多种黄酮类化合物已被证明具有显著的抗炎活性。有研究表明[53]，活化的中性粒细胞通过脱颗粒过程发挥吞噬和杀菌作用，然而该过程存在潜在的破坏作用，会导致肺气肿、肾小球肾炎和类风湿性关节炎等。Chan等[10]发现，降香中的7 种黄酮类化合物可以显著抑制中性粒细胞中溶酶体酶的释放和超氧阴离子的生成，从而减轻过度的炎症反应，发挥抗炎作用。另外，降香中的甜菜碱、5,7-二羟基-2',3',4'-三甲氧基异黄烷酮等异黄酮类化合物对脂多糖（LPS）诱导的单核巨噬细胞RAW264.7 的NO生成具有较强的抑制活性[14]。甘草素、异甘草素、柚皮素的抗炎活性也被证实[25]。异甘草素通过激活ERK1/2 信号通路促进RAW264.7 细胞中血红素加氧酶（HO-1）mRNA和蛋白的表达，并通过HO-1介导抗炎作用，抑制NO、白细胞介素-1IL-1）和TNF-的释放和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）表达[54]。Kim 等[55]研究发现，4-甲氧基黄檀醌和4'-羟基4-甲氧基黄檀醌对LPS 诱导的小胶质细胞BV2 通过核因子B（NF-B）介导丰富的抗炎作用。

此外，降香中的芳基苯并呋喃化合物也具有抗炎活性，(2R,3R)-obtusafuran 和isoparvifuran 通过上调BV2 细胞中HO-1，从而发挥抗炎作用[38]。

3.5 抑菌活性

已从降香中分离出多个化合物[17,21]以及降香挥发油[56]对革兰氏阳性菌（枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌）、革兰氏阴性菌（大肠杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌、青枯雷尔氏菌）、真菌（白色念珠菌、黑曲霉）及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌[57]有一定的抑制活性。Islam[58]制备了200 种药用植物的丙酮提取物，干预猝倒病菌螺壳状丝囊霉（Aphanomyces cochlioides）游动孢子，研究不同药用植物对其运动行为的影响。结果表明，降香的丙酮提取物表现出强烈的驱避活性。武菲[34]对降香檀叶挥发油的抑菌效果进行了研究。结果表明，降香檀叶挥发性成分对革兰氏阳性菌和真菌具有较好的抑制活性，可以抑制金黄色葡萄球菌和白色葡萄球菌生物膜活性，且该作用效果与浓度为非线性关系。

3.6 抗肿瘤作用

近年来，随着国内外学者对传统中药的不断深入研究发现，中药在抗癌领域有着广阔的前景。降香对多种癌细胞均有抑制作用，其抗肿瘤作用主要体现在细胞毒活性、抑制肿瘤细胞增殖、侵袭和迁移、促进细胞凋亡和诱导细胞自噬等方面。从降香中分离得到多个化合物对人胃癌、肝癌、宫颈癌和神经母细胞瘤等细胞系具有细胞毒活性[17,23,59]。其中，美迪紫檀素和羟基决明烯对人子宫癌细胞、人结直肠腺癌细胞和对应的多药耐药细胞均表现出强细胞毒活性[18]。

Yun 等[27]从降香中提取分离得到阔叶黄檀酚，并对人口腔鳞状细胞癌YD-8 和YD-10B 细胞进行干预。研究发现，其通过抑制PI3K/AKT/mTOR/p70S6K信号通路抑制YD-10B 细胞增殖和诱导细胞凋亡，并通过失活黏着斑激酶（FAK）抑制细胞迁移、侵袭和黏附，实现抗肿瘤作用。Li 等[60]发现降香中的4-甲氧基十二烷基苯醚可有效抑制U87 星形胶质瘤细胞增殖、阻滞细胞周期和诱导细胞凋亡。Bastola 等[61]研究发现，降香中的2,5-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮可以激活人神经母细胞瘤细胞中的ERK，增加细胞中ROS 的生成，诱导细胞自噬和凋亡，从而达到抗癌作用。

JAK-STAT通路在癌症的发生发展中发挥重要作用。降香中的4-parvifuran 和4-甲氧基黄檀醌抑制JAK-STAT 信号通路激活，对骨肉瘤两种细胞系U-2 OS 和MG-63 发挥抑制细胞增殖和诱导细胞凋亡的作用。另外，4-parvifuran 还可以阻断细胞的迁移和侵袭[62]，4-甲氧基黄檀醌可以有效抑制移植骨肉瘤裸鼠模型的肿瘤生长[63]。

3.7 中枢神经抑制作用

王文等[64]从降香中首次分离得到的2,4-二羟基-5-甲氧基二苯甲酮具有干预神经变性疾病的作用。郭丽冰等[65]发现降香有镇痛作用，可明显减轻醋酸致小鼠疼痛的扭体反应。降香乙醇提取物能够有效对抗小鼠电惊厥和烟碱惊厥，减少小鼠自主活动，提高小鼠痛阈值，协同戊巴比妥钠延长睡眠时间[66]。降香挥发油有改善抑郁症小鼠的抑郁样行为的作用，升高多巴胺在海马、下丘脑、杏仁核中的表达，增加小鼠蔗糖消耗，减少悬尾安静和强迫游泳时间[67]。

3.8 抗骨质疏松

骨质疏松症（OP）是由于破骨细胞活性增加、成骨细胞活性降低所导致的骨平衡失调而产生一种系统性骨代谢疾病。降香中的6,7,4'-三羟基黄酮在体内和体外试验中均可以抑制破骨细胞生成和分化、肌动蛋白环形成和骨吸收，且该作用呈剂量依赖性[68]。从降香中分离得到的9-羟基6,7-二甲氧基降香酚有抑制破骨细胞分化的作用。在NF-B 受体活化因子配体（RANKL）处理后第0～1 天和1～2 天给药能够完全抑制破骨细胞分化，而在第2～3 天给药的抑制作用减弱，说明该成分抑制由RANKL 诱导的破骨细胞分化的早期阶段，其机制可能与抑制Akt 磷酸化有关[69]。Yun等[70]研究发现，降香中的2,4,5-三甲氧基醛基喹醇可以促进成骨细胞早期、晚期分化和成熟，该作用是通过激活BMP、Wnt/ -catenin 信号通路实现的。

3.9 抗衰老作用

Yin 等[39]研究发现，从降香中分离得到的isoparvifuran 对H2O2诱导的人成纤维BJ 细胞的细胞衰老具有保护作用，可以改善细胞增殖抑制，逆转衰老相关因子表达。此外，降香乙醇提取物及其主要活性成分sativanone 均可以显著抑制UVB 诱导的人角质形成hacat 细胞衰老，抑制-半乳糖苷酶活性和ROS 生成，从而发挥抗皮肤光老化的作用[71]。

3.10 降糖作用

近年来，我国糖尿病患病人数逐年攀升，严重威胁我国居民的身体健康-葡萄糖苷酶和-淀粉酶能够催化碳水化合物水解成葡萄糖，抑制其活性可以有效控制血糖升高。Choi 等[15]研究发现，从降香中分离得到7 种化合物能够抑制-葡萄糖苷酶活性，其中美迪紫檀素、芒柄花素、甘草素和鸢尾黄素表现出显著的抑制作用，且IC50均小于阿卡波糖的IC50值。此外，降香总提取物和乙酸乙酯部位都有良好的体外抑制-葡萄糖苷酶作用[72]。

3.11 其他药理作用

降香具有抗过敏的作用。4-甲氧基黄檀醌和2,5-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮可以抑制肥大细胞脱颗粒，减少-葡萄糖醛酸苷酶和溶菌酶的释放[10]。降香檀叶挥发油通过降低血清中内皮缩血管肽-1 和AngII 的含量、升高NO 含量降低高血压大鼠的收缩压，发挥降压效应[73]。

4 总结与展望

降香檀具有优良的材用和药用价值，目前对降香檀的研究多集中于心材，并取得了显著的成果。降香檀心材作为我国传统中药，具有良好的保护心血管活性，临床上已有复方降香胶囊、复方丹参注射液、冠心丹参片和芪参益气滴丸等产品用于治疗心血管疾病。降香还有抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抗菌、抗骨质疏松等多种药理活性。然而，由于降香檀心材形成缓慢及过度开采等各种自然和人为因素，导致降香檀资源紧张。近年来，对降香内生真菌[74]及促进结香生成[5]的研究越来越被关注。但由于人工结香技术不成熟，迄今市场上尚鲜见种植降香檀产出的优质降香药材[75]。已有研究表明，降香檀叶、籽与心材有部分相似的化学成分和药理活性。降香檀叶、籽的抗氧化、抗菌、降压、降血糖等作用具有良好的开发潜力，但目前研究较少。自然条件下，降香檀每年换叶一次，且5 年生左右即可繁育种子，资源可获得性更强，但在心材采收过程中大量的叶、籽被丢弃。因此，深入研究降香檀叶、籽的化学成分及药理活性，挖掘其作为降香檀药用部位补充资源的潜在价值，有利于促进降香檀资源保护与可持续利用。

综上所述，本文对降香檀心材、叶、籽的化学成分和药理作用进行了归纳与总结，以期为降香檀资源利用提供参考，促进降香檀的进一步开发和应用。