辛夷挥发油提取方法及辛夷化学成分、药理作用研究进展

李心如，徐发红，范奇盼，周贤峰，钱宇卿，周思雨，李铭东*

（1.江西中医药大学 药学院，江西 南昌 330000；2.江西珍视明药业有限公司，江西 抚州 344000）

辛夷（Magnoliae Flos）为木兰科（Magnoliaceae）植物望春花（Magnolia biondiiPampan.）、玉兰（Magnolia denudataDesr.） 或武当玉兰 （Magnolia sprengeriPamp.）的干燥花蕾。其性温味辛，归肺、胃经，具有散风寒，通鼻窍之功效，主要用于风寒头痛、鼻塞、鼻渊、鼻流浊涕等［1］。辛夷在《神农本草经》中被列为上品，辛夷味辛，性温，主五藏身体寒热，风头脑痛面黔，久服下气，轻身明目，增年耐老［2］。辛夷主要成分有挥发油、生物碱、木脂素类酚酸性化合物及水溶性成分等［3］。

现代研究表明辛夷具有抗炎、抗过敏、抗氧化、抗菌以及调节神经中枢系统的作用。本文通过检索相关文献，对辛夷挥发油提取方法，辛夷主要化学成分和药理作用进行综述，以期为临床应用提供参考，为其资源合理开发提供理论依据。

1 辛夷挥发油提取方法

现代对辛夷化学成分的研究多集中在其挥发性成分方面，也有大量研究证明辛夷挥发油类成分与其通鼻窍的功效有一定相关性。

1.1 有机溶剂萃取法和水蒸气蒸馏法

有研究利用水蒸气蒸馏和回流提取法，以辛夷花为主要原料，辛夷挥发油为产物，得其产率分别为2.28%和2.60%［4］。叶琳［5］利用水蒸气蒸馏法，取辛夷粗粉100 g，通过正交实验发现最佳提取工艺为药物加水600 mL浸泡12 h后，蒸馏8 h，最终得油量1.78 mL，收率为1.78%（mL/g）。Kandhasamy等［6］分别从白花辛夷的新鲜和干燥花蕾中提取精油，得率分别为0.81%和1.73%（v / w）。水蒸气蒸馏法提取挥发油得率较低，耗时长，但得到产物杂质较少，设备简单。有机溶剂萃取则易将药材中易溶于极性小溶剂的成分同时萃取出来，例如生物碱、黄酮以及色素等，使得产物中杂质较多且难以除去。

1.2 微波萃取技术

微波萃取技术是通过合适的溶剂，从植物、矿物和动物组织中分离出各种化学成分。与常规蒸馏方法比较，微波蒸馏工艺具有蒸馏时间短、能耗低、溶剂用量小、杂质少、收率高、纯度高等优点。微波产生的热量足以使细胞内极性成分温度上升，从而细胞壁破裂，外部提取溶剂进入细胞发挥提取作用［7］。微波提取中药挥发油是一种可持续发展的绿色能源，有着巨大的实际经济价值和广泛的应用前景。陈联邦［8］利用微波法提取辛夷挥发油，在微波功率288 W，溶剂用量120 mL时辐射60 s的收率最大，为2.05%，收率较水蒸气蒸馏法提高了近0.5%。赵欧等［4］利用微波萃取技术并开展正交实验对辛夷挥发油进行提取研究，最后得到在浸泡时间12 h、溶剂为正己烷、微波辐射时间60 s的条件下提取，最后收率为2.90%。

1.3 超临界体萃取技术

超临界流体是指在临界温度和临界压力以上的液体，具有气体的高扩散率、低粘性，密度接近于液体，具有较好的溶解性。目前，超临界流体已经不再局限于分离，而是作为一种优良的反应介质和溶剂使用，在分析化学、材料制备、医药、生物工程、食品、环境、化工等领域都有着广泛的应用［9］。

赵欧等［4］利用超临界流体萃取技术并开展正交实验对辛夷挥发油进行提取研究，在萃取压力18 MPa，萃取温度35℃，萃取时间为90 min的条件下的收率为4.38%。李晓等［10］采用超临界流体萃取技术，在14 MPa、35℃、40 min的萃取条件下提取40 min，得到4.20%的产率，比水蒸气蒸馏法的收率高出73%。刘鹏飞等［11］利用水蒸气蒸馏法、超声波提取技术、超临界CO2萃取法对辛夷进行提取，发现超临界CO2萃取法是提取辛夷挥发油的最佳方法，其得率高达1.82% ± 0.21%，而水蒸气蒸馏法和超声波提取技术的得率则相对较低。

超临界流体萃取技术作为一种高效的分离手段，同微波萃取技术一样，优点显而易见，但限于成本过高，难普及。

1.4 超声波提取技术

超声波提取技术是一种新型的提取技术，即利用超声的机械、空化、热效应，来实现对中药有效成分的提取［12］。

赵欧等［13］采用超声波提取技术对辛夷挥发油进行萃取，并进行了正交实验，以确立较好的提取条件。结果表明，在40 kHz的超声波频段下，超声处理25 min，提取时间4 h，提取率为2.8%。孙乐水等［14］利用超声辅助水蒸气蒸馏法提取凹叶木兰（Magnolia sargentianaRehd.）花蕾挥发油，并进行了正交实验，最后确定最佳提取工艺条件为料液比（g ∶ mL）为1 ∶ 12，超声破壁时间为600 s，提取时间为6 h，提取收率为5.1%（mL/g）。超声利用空化效应使细胞壁破裂，提取率高，但易将与目标物无关的成分同时提取出来，导致后处理较繁琐，提取挥发油时应辅助水蒸气蒸馏法，此时效果较好。

综上，水蒸气蒸馏法提取得到的辛夷挥发油较纯，杂质较少，微波萃取技术效率快但成本导致其使用受限，超临界流体萃取技术与微波萃取技术相似，成本较高难以得到广泛使用，而超声波提取技术提取出的挥发油成分杂质较多，需后续辅助水蒸气蒸馏法进行提取挥发油操作。不同的提取方法得到的物质也不同，因此，在选择提取方法时，可以结合自身条件与提取目标，进行更准确的方法选择。

2 辛夷化学成分研究

辛夷产生药效的主要物质基础为其含有的挥发油类、木脂素类、生物碱类成分。

2.1 挥发油类

辛夷挥发油类成分是其产生药效的主要物质基础，也是其特殊香味的来源。

辛夷主要挥发油成分为1，8-桉叶素、β-蒎烯、香桧烯、α-蒎烯等。辛夷挥发油成分多种多样，研究表明，辛夷油中的1，8-桉叶素、β-蒎烯、香桧烯、α-蒎烯具有良好的抗炎、抗过敏作用。现将其挥发油的成分做整理，具体信息见表1，各个化学结构见图1。

图1 辛夷中挥发油成分化学结构Fig.1 Chemical structures of volatile oil in Magnoliae Flos

表1 辛夷中挥发油成分Tab.1 Components of volatile oil in Magnoliae Flos

2.2 木脂素类

辛夷除挥发性成分外，还含有木脂素类物质，研究发现木脂素类也是其发挥药效的物质基础，具有一定抗炎、抗肿瘤等作用［20］。

迄今为止，众多学者从辛夷中提取鉴定的木脂素类化合物有辛夷烯酮、木兰脂素，其余为松脂素二甲醚、辛夷脂素、里立脂素B二甲醚、松脂素单甲醚、刚果荜澄茄脂素、利卡灵B、连翘脂素等［21-24］。

2.3 多糖类

研究发现，辛夷中多糖类成分有香草酸-4-O-β-D-葡萄糖苷、3-甲氧基-4-羟基苯-1-O-β-D-葡萄糖苷、3，4，5-三甲氧基苯-1-O-β-D-葡萄糖苷、苄基-O-β-D-葡萄糖苷、苄基-O-β-D-半乳糖苷、紫丁香苷、东莨菪苷、7-甲氧基香豆素-6-O-β-D-葡萄糖苷、落叶松脂醇-4′-O-β-D-葡萄糖苷等［25-26］。

2.4 生物碱类

辛夷中含有的生物碱类成分主要有柳叶木兰碱、木兰箭毒碱、木兰花碱等［25］。

2.5 酚酸及其衍生物类

辛夷中含有的酚酸类成分有咖啡酸、香草酸、油酸、亚油酸、棕榈酸、珠光脂酸等，有研究分离鉴定出的辛夷酚酸类衍生物类成分主要有2-己基-环丙基辛酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯、棕榈酸甲酯、油酸甲酯、花生酸甲酯、山嵛酸甲酯等［27］。

2.6 其他

辛夷除了上述的化学成分外，还含有矿物质元素、氨基酸等成分。

3 药理作用

辛夷已有悠久的使用历史，临床传统主要用于治疗风寒头痛、鼻塞、鼻渊、鼻流浊涕等症。在现代研究中，辛夷被发现具有抗炎、抗过敏、抗氧化、抗菌以及调节神经中枢系统的作用。

3.1 抗炎作用

张永忠等［28］研究发现，辛夷二氯甲烷提取物对角叉菜胶致后足肿胀有明显的改善作用。研究显示，辛夷挥发油对大鼠腹腔毛细血管通透性、减轻耳鼓、棉球肉芽肿、大鼠胸膜炎等均有一定的抗炎效果。通过对变应性鼻炎大鼠模型的研究，管政等［29］发现辛夷挥发油能够有效降低外周血组胺水平，从而减轻AR大鼠鼻部过敏症状。基于VOM bp连续灌胃给药五天，并通过荧光法测定IL-12和IFN-γ水平，证实了辛夷挥发油可以调节外周血组胺含量，从而缓解炎症反应。刘琨琨等［30］通过动物体外实验证明，辛夷挥发油可降低大鼠体外胸腔白细胞花生四烯酸代谢酶脂氧酶（5-LO）的活性，降低白细胞5-LO代谢产物白三烯B4（LTB4）和5-羟基二十碳四烯酸（5-HETE）的合成水平，说明辛夷油的抗炎作用可能与抑制5-LO活性，减少致炎代谢产物的生成有关。

Ham等［31］利用辛夷乙醇提取物在脂多糖（LPS）刺激下的RAW 264.7巨噬细胞和体外抗氧化实验结果发现，辛夷乙醇提取物治疗LPS刺激的巨噬细胞显著抑制促炎细胞因子的释放，如TNF-α和IL-6，而体外抗氧化试验表明，辛夷乙醇提取物（0.25 ～ 5 mg / mL）对2，2-二苯基-1-苦基肼自由基和2，2-连氮-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）自由基的清除率分别为16.62% ～ 75.17%和38.54% ～92.91%。说明辛夷乙醇提取物在LPS刺激的巨噬细胞中表现出抗氧化活性和较好的抗炎反应。以上研究说明，辛夷挥发油有较好的抗炎作用，为研究辛夷治疗鼻炎作用提供了理论依据。

3.2 抗过敏作用

现代医学研究表明，辛夷主要用于过敏性鼻炎、哮喘、过敏性紫癜等，具有显著的抗过敏效果［32］。

3.2.1 抗过敏性鼻炎

据相关文献报道，Th1和Th2细胞调节失衡与变态性鼻炎有一定关系，辛夷挥发油可通过提高Th1型抗炎细胞因子IL-12、γ干扰素的含量来减少组胺的释放，并维持Th1/Th2的动态平衡，从而有效地缓解过敏性鼻炎的症状［33］。翟秀云［34］通过建立豚鼠变态反应性鼻炎模型，利用流式细胞仪对外周血清Th1和Th2细菌的表现水平进行分析，同时使用Elisa试剂盒测量IL-4和IFN-γ的浓度，结果显示辛夷挥发油可以有效地降低豚鼠外周血Th1/Th2比值，进而调控变态反应性鼻炎的Th细胞免疫，从而充分发挥疗效。

3.2.2 抗过敏性哮喘

有文献研究表明，辛夷挥发油组成成分桉叶油醇可以降低TNF-α、IL-1β、IL-4和IL-5的浓度，从而有效地扩展支气管［35］。金合欢醇还能够缓解Th2型过敏性哮喘发炎，它能够恢复小鼠腹腔巨噬细胞的分泌能力，同时降低脾细胞中IL-4的浓度，提高IL-2的浓度［36］。曹春梅等［37］采用辛夷苍耳加减方将2017年8月至2018年6月就诊的96名老年哮喘AR患者分为对照组和观察组（观察组较对照组接受辛夷苍耳加减方），对治疗前后鼻腔充血、流鼻涕、打喷嚏、咳嗽和气喘等症状的VAS评分以及鼻腔分泌物中的EOS阳性率、IgE和炎症因子水平，进行比较和调查。结果显示，辛夷苍耳加减方能明显缓解AR哮喘患者的临床症状，降低EOS阳性率和IgE水平。齐心愿等［38］研究结果显示，复方辛夷滴鼻剂能显著地抑制变应性鼻炎患者外周血CD34+细胞，表明其对外周血的分化、转移有显著的抑制作用，并能显著降低外周血IL-5、EOS、CD34+细胞的活力，从而达到预防变应性鼻炎的目的。

3.3 抗氧化作用

相关研究发现，辛夷挥发油中萜烯类、萜醛类（α-蒎烯、β-蒎烯）等成分具有较强的抗氧化性［39-40］，可以降低活性氧诱发的脂质过氧化，并能增强抗氧化酶（谷胱甘肽、SOD、过氧化氢酶）的活性，有效改善缺血性脑梗死病症。

3.4 抗菌作用

据报道，辛夷挥发油中的活性成分，如萜类、酚类、醇类、醛类、酮类等，都具有广谱抗菌作用［41］。

3.5 调节中枢神经系统作用

中药可以通过多种方式进入人体，包括鼻腔粘膜下层血管吸收进入血液循环，以及鼻腔嗅上皮的双极嗅细胞沿着嗅神经系统进入大脑，从而起到中枢神经治疗的作用［42］。研究表明，辛夷挥发油可以通过嗅觉途径促进孤独症小鼠的学习和记忆功能，这可能与维持海马、杏仁核、下丘脑中5-HT及多巴胺水平的稳定性有关［43］。

3.6 其他作用

除上述作用外，辛夷挥发油还具有镇痛、止咳、改善微循环等药理作用。已有文献报道5%辛夷精油可促进川芎嗪透皮贴片的促透作用［44］。

4 结语和展望

辛夷在我国已有几千年的使用历史。现代研究发现，辛夷挥发油是辛夷的重要物质基础，有较强的药理作用。不同提取方法所得到的结果也不同。超临界流体萃取技术提取效果最优但成本较高。水蒸气蒸馏法操作方便，成本低，但时间较长且损耗较多，在提取过程中化学成分的结构是否发生变化也未知。微波萃取技术提取效率高但成本也相对较高。现代药理研究表明辛夷可通过提高免疫细胞Th1、Th2的含量从而发挥治疗疾病的作用。近年来，随着人们免疫抵抗力的减弱，患有过敏性鼻炎的人逐渐增加，而辛夷的抗鼻炎作用对此种疾病有缓解作用。因此，对辛夷的挥发油成分进行开发和研究具有很好的现实意义。

现如今，辛夷不仅仅作为药材进行使用，在不同领域也有所应用。第一，辛夷全株植物具有很高的观赏价值，常用来作为道路观赏植物，增加城市美观度。辛夷花不仅可以用来观赏，更具有食疗的效果。第二，辛夷挥发油具有芳香气息，可考虑将其运用到香料行业，增加其开发用途。第三，临床应用方面，辛夷通常与其他含有挥发油成分的药材进行配伍使用以增强疗效，其中药物的互相影响机理值得深入研究。辛夷作为常用药物，其开发与延伸利用空间大，具有良好的发展前景，目前需发现其潜在应用价值，更好地开发其植物资源。现今研究对于辛夷油单体的药理研究不足，作用机制不够明确，对辛夷油有效成分进行分离纯化以及结构鉴定，有助于辛夷油的进一步开发应用。今后也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，为后续辛夷油相关新药的研发提供科学依据。