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忍冬属药材挥发油的化学及药理作用研究进展

2024-10-31谢静金月梁艳程芳韩静杨锡仓吴志成*

中国民族民间医药·下半月 2024年9期

【摘要】挥发油是忍冬属药材重要的药效物质基础,文章通过归纳总结近年来对于忍冬属药材挥发油的历史沿革、化学成分、质量控制及药理作用方面的研究进展。以期为忍冬属药材挥发油的深入应用开发提供参考。

【关键词】忍冬属;挥发油;化学成分;质量控制;药理作用

【中图分类号】R282

【文献标志码】A【文章编号】1007-8517(2024)18-0075-06

DOI:10.3969/j.issn.1007-8517.2024.18.zgmzmjyyzz202418014

Abstract:VolatileoilisanimportantpharmacologicalsubstancefoundationofLonicerajaponica.Thisarticlesummarizestheresearchprogressinthehistory,chemicalcomposition,qualitycontrol,andpharmacologicaleffectsofvolatileoilinLonicerajaponicainrecentyears.InordertoprovidereferencefortheindepthapplicationanddevelopmentofvolatileoilinLoniceragenusmedicinalmaterials.

Keywords:LoniceraGenus;VolatileOil;ChemicalComposition;QualityControl;PharmacologicalAction

忍冬属药材在我国应用历史悠久,为中医临床常用药,2020版《中国药典》收载有金银花、山银花、忍冬藤。其中金银花为忍冬科植物忍冬(LonicerajaponicaThunb.)的干燥花蕾或带初开的花;山银花为忍冬科植物灰毡毛忍冬(LoniceramacranthoidesHand.Mazz.)、红腺忍冬(LonicerahypoglaucaMiq.)、华南忍冬(LoniceraconfusaDC.)或黄褐毛忍冬(LonicerafulvotomentosaHsuetS.C.Cheng)的干燥花蕾或带初开的花。二者均具有清热解毒、疏散风热的功效,主要用于痈肿疔疮,喉痹,丹毒等[1]。此外还有许多近缘品种作为地方习用品种入药,如毛花柱忍冬(LoniceradasystylaRehd.)、红白忍冬[Lonicerajaponicavar.Chinensis(Wats.)Bak.]、盘叶忍冬(LoniceratragophyllaHemsl.)、金花忍冬(LonicerachrysanthaTurcz.)、大花忍冬(LoniceramacranthaSpreng.)等。除上述外,药典规定忍冬藤为忍冬科植物忍冬(LonicerajaponicaThunb.)的干燥茎枝,具有清热解毒,疏风通络的功效,用于温病发热,热毒血痢等[1]。金银花、山银花等及其藤、茎、果实中均含有挥发油类成分,现代药理表明这些挥发性成分具有抗菌、抗病毒、解热、调血脂、降胆固醇等方面药理作用。药典收录的金银花露又名银花露、忍冬花露,是金银花鲜品或干品经过蒸馏制成,由挥发油类物质组成[1]。金银花精油在化妆品、卷烟、食品行业中也是上等的香精香料[2],具有较广泛的用途。现整理有关忍冬属药材挥发油应用历史沿革、化学成分和药理作用等方面研究进展,以期为后续忍冬属药材挥发油应用价值的深入研究提供参考。

1历史沿革

据考证[3],忍冬在南宋时期的入药部位仍以藤、叶为主;金元时期“金银花”逐渐代替“忍冬”入药,入药部位此时期仍处于“根、茎、叶、花”混用时期;明朝时藤、叶、花并用,后逐渐以花入药为主,明代《本草纲目》记载“茎叶及花,功用皆同”,随着用药历史的变迁和发展,金银花逐步和忍冬藤分开在临床应用。而金银花露始载于明代《医学穷源集》,系将金银花鲜品或干品经过蒸馏而得的露剂,以鲜品蒸露为佳,为解毒清凉之通剂,具有“性质轻清,易趋病所”的特点,于清代开始应用较广,适用于伤暑头晕、外感发热、湿热泄泻等病症。使用频次最高的3种清代中药露剂中,金银花露位居第二,其常与连翘、甘草、犀角、玄参等凉血养阴药搭配使用。由上述可知忍冬属药材品种及药用部位在应用过程中产生了历史变迁,而其挥发油即金银花露始载于明代,其药用价值在清代得到重视和推广[4]。

2提取方法

金银花挥发油常用的提取方法有水蒸气蒸馏法(SD法)、超临界CO2萃取法(SFE法),除此之外还有索式、微波萃取、超声提取等方法。

SD法是中药挥发油类在生产提取过程中常采用的方法。对灰毡毛忍冬经水蒸气蒸馏法提取后挥发油成分进行分析,发现其中棕榈酸含量最高。影响金银花挥发油提取的重要因素是提取时间,提前浸泡后取7h可使挥发油得率达3%[2]。此外,通过水蒸气蒸馏-盐析法可优化金银花挥发油提取工艺,通过加入氯化钠的方法可降低挥发性物质在水中的溶解度,以此提高金银花挥发油提取率,约为0.171%[5-7]。加入β-葡萄糖苷酶后成分种类及其含量有所增加,但主要成分并未发生改变[8]。传统药对连翘与金银花配伍并不能提高金银花挥发油得率。

采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)和气相色谱-嗅觉测量法(GC-O)检测SFE法所得成分和特征香味组分,结果表明以醇类为主,其中芳樟醇所占比例最高为10.91%[9]。另据报道含量最高的是四十一烷醇,其次为棕榈酸,二者略有所不同[5]。通过SFE法与共水蒸馏法提取金银花挥发油的比较可知,SFE法所得提取物为淡黄色至淡绿色膏状物,味道清香;共水蒸馏法提取物为蜡状黄色固体,有较重的脂蜡味,所含醛类、萜类、醇类等挥发油香味的物质基础成分较少;总体SFE法比共水蒸馏所得成分多,得率高,提取时间短,但成本较高[10]。

除此之外,有研究[11]采用超高压处理后应用无水乙醇脱胶处理,再经真空浓缩提取金银花精油,优化后的工艺可使提取率达到0.696%。另据报道[12],采用亚临界1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)从干燥金银花中萃取挥发油,可使提取率达2.17%。还有研究[13]采用同时蒸馏萃取法(SDE)提取金银花挥发油。

3化学成分及质量控制

3.1化学成分忍冬属药材挥发油化学成分相关研究多见于金银花与山银花,其既具有相似性也有所差别,二者所含挥发性主要成分相似,主要有酯类、醇类、酸类、醛类、酮类及烯烃类等化合物,具体化合物见表1。其中含量较高的共有化合物有棕榈酸、芳樟醇、棕榈酸乙酯、亚麻酸乙酯和亚油酸乙酯等。但金银花酯类、酮类含量更高,山银花醇类、烃类含量更高,如山银花中芳樟醇的含量要高于金银花[14]。具体而言,柰酚、α-荜茄醇、十八烷是金银花特有成分,1,2-二氢-1,1,6-三甲基柰、石竹烯、金合欢二醇等是山银花特有成分。金银花与山银花灰毡毛忍冬的对比发现,灰毡毛忍冬中1-丙醇、1-辛醇等含量显著高于金银花,金银花中乙酸乙酯、顺式-3-己烯-1-醇的含量显著高于灰毡毛忍冬[15]。

3.2质量控制相关研究忍冬属药材挥发油类质量控制的研究多见于金银花和山银花,检测方法常用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)、顶空-固相微萃取气质联用法(SPME-GC-MS)等。报道多对金银花主产区山东、河南、河北及山银花主产区湖南等产地差异进行研究,此外,忍冬不同花期(米蕾期、三青期、二白期、大白期等)及加工炮制方法(烘干、晒干、杀青-烘干等)对比相关研究也较多。

有研究[26]采用分子连接性指数法,和总量统计矩参数联合表征中药体外成分“印迹模板”的方法,对金银花、山银花挥发性成分进行研究,结果表明的金银花与不同基原山银花体外成分“印迹模板”一致,二者可能有相同(似)的质量属性和药理作用。不同产地忍冬质量方面有所区别,对金银花主产区山东、河南及河北所产化学成分进行对比,共有含量较高的有棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯和亚麻酸乙酯,其中山东所产棕榈酸乙酯含量高达40.28%。不同茬期质量优劣情况为一茬>二茬>三茬[19]。对金银花6个产地样品的分析可知,辽宁、江西、安徽、宁夏4省分为一类,所产共有成分较多但含量有较大差异;山东和云南属另一类,所产挥发油含量、类别与其差异较大。5r3KvomH+bGrZB7gPbcaSA==苯乙醇、棕榈酸、柠檬烯、二甲基-1,6-辛二烯-3-醇的含量可作为区分几个产区的依据。另对山东、河南、河北3个产区金银花,从挥发性组分的差异性和特征香气成分进行比较研究表明,5343ed293c220c4f750be696f51e6f15正己醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛为河南金银花的特征香气组分,月桂醛为山东金银花的特征香气组分,α-橙花醇为河北金银花的特征香气组分,可据此将三者加以区别[31]。

加工方式、采收时节对忍冬属药材挥发油质量也具有重要影响,对红腺忍冬干燥和新鲜叶片中挥发性成分对比发现,其干燥叶片主要成分为芳樟醇、反式角鲨烯和叶绿醇,新鲜叶片为棕榈酸、亚麻酸甲酯和叶绿醇,干燥前后成分种类及含量具有明显差异[29]。另据报道[33],忍冬干花挥发油成分主要为棕榈酸,占26%以上,鲜花中以芳樟醇为主,占14%以上。黄褐毛忍冬不同采收时期的花所含挥发油成分亦有所不同,花蕾期、银花期、金花期各阶段所含环己酮、棕榈酸、橙花醚、顺茉莉酮、棕榈酸甲酯等成分含量均有所不同,并随着贮藏时间的增加,醇类、酯类含量减少,酸类物质含量增加[34]。黄褐毛忍冬不同采收时期挥发油中醇类物质含量均较高。通过气相-离子迁移谱(GC-IMS)分析不同干燥方式(晒干、阴干、低温烘干、蒸制杀青-烘干)对金银花挥发性成分的影响,结果表明晒干法中挥发油成分种类最丰富,总体含量也更高;蒸制杀青-烘干法所得成分种类最少,总体含量较低,表明晒干法是保留金银花挥发性成分和特征香气的最佳方式,但晒干后药材品相较差[27]。另有研究应用顶空固相微萃取-气质联用技术(HS-SPME-GC-MS),对金银花不同生长时期,包括米蕾期、三青期、二白期、大白期、银花期、金花期共6个阶段的挥发性成分分析比较,结果表明可将样品分为4类,米蕾期与三青期、二白期、大白期与银花期、金花期为4个不同的商品等级,可为金银花混合采摘及生产加工提供依据[23]。有研究[35]对金银花花蕾期、银花期、金花期及叶片的挥发油进行提取分析,共鉴定出46种、50种、51种和20种挥发性化合物,分别占花蕾期、银花期、金花期和叶片挥发油成分的98.16%、97.31%、95.99%和97.84%。

用药部位方面,忍冬叶、忍冬果实与金银花挥发油成分、含量均具有较高相似性,均含有棕榈酸、亚油酸、芳樟醇、亚麻酸甲酯等,但忍冬叶所含14-甲基十五酸甲酯、香叶醇含量较金银花高。也有对山东产忍冬挥发油花、藤、叶三者挥发油成分的研究表明,三种药用部位中所含植醇、二十七烷均有明显差异[36]。

此外,有研究表明金银花挥发性香气的成分主要来源于芳樟醇及其氧化物、茉莉酮、β-紫罗兰酮等。金银花露作为金银花挥发油市售产品,所含挥发性成分主要是醇类、醛类、萜类、酮类、酯类,β-紫罗兰酮、(E,E)-2,4-壬二烯醛等4种成分对金银花露整体香气有较大影响,与金银花挥发油成分有所区别[37]。对8种金银花露产品检出的共有挥发性化合物主要包括芳樟醇、糠醛、2-乙基-1-己醇、α-松油醇、苯甲醛等[38]。对金银花露和金银花水提液的共制备方法研究表明,共制备时间为90min,既能保证较高的活性成分提取量又能保证生产效率[39]。对金银花露和午时茶药渣进行半固相中温厌氧试验结果表明,金银花露药渣与午时茶药渣总固体质量比为1∶[KG-*3/5]2时,其动力学行为符合0级反应动力学方程,可获得最大的甲烷产生速率[40]。

综上所述,忍冬属不同品种药材挥发油化学成分大致相同但也有所区别。另受产地、加工采收方式及干、鲜状态等影响,使其质量控制较为复杂,应有所区别。

4药理作用

忍冬属药材挥发油药理作用相关报道较少,其含有的棕榈酸、棕榈酸甲酯等具有重要的药理作用。其中棕榈酸有较强生物活性,具有抑菌、抗细胞凋亡作用;棕榈酸甲酯可保护异丙肾上腺素引发的心肌损伤;亚油酸具有降低血清胆固醇水平作用;芳樟醇具有麻醉、防腐等作用;此外双花醇、香叶醇、α-松油醇亦具有抑菌抗病毒作用。

忍冬挥发油对小鼠耳肿胀模型有明显的抗炎作用,对伪狂犬病病毒(PRV)、鸡新城疫病毒(NDV)也能起到明显阻断作用[41]。将山东与广东所产金银花挥发油抑菌效果作比较,结果显示山东所产对金黄色葡萄球菌抑菌作用最强,广东所产对枯草芽孢杆菌抑菌作用最强,两者抗菌活性无明显差异[42]。对忍冬叶与金银花挥发油对免疫活性药理实验表明,忍冬叶和金银花挥发油二者均对小鼠淋巴细胞有显著促进转化作用,并且忍冬叶挥发油的免疫活性增强作用更加明显。黄花忍冬及忍冬果实挥发油提取物对ABTS、DPPH自由基等均具有较好的清除作用[33]。金银花挥发油的抗真菌作用实验表明,金银花挥发油对犬小孢子菌、红色毛癣菌、须癣毛癣菌的抑菌作用均较好,金银花油可作为天然杀菌剂来抗真菌感染[43]。对连翘、金银花药对挥发油抗流感作用机制的网络药理学研究[44]表明,其发挥作用的核心靶点为IL-6、HSP90AA1、CYP2C19及CCR5,涉及的信号通路包括5-羟色胺突触信号通路、cAMP信号通路等。

挥发油是忍冬属药材疏风散热的重要物质基础,目前药理研究对金银花酚酸类等成分的报道较多,对挥发油相关研究并不多,主要集中于抗菌、抗炎和抗氧化方面,后续还需继续深入探讨和关注。

5总结与展望

忍冬属药材挥发油是其产生临床疗效的一类重要的物质基础,自古以来中医就以金银花露的形式在临床应用。“鲜花蒸者香,干花者少逊”,临床应用始于明朝,盛于清朝,既可单方,亦可复方配伍,疗效确切。因其“气芬郁而味甘,能开胃宽中,解毒消火”,用于治疗肺热津伤、胃热、舌疔及疮痘、小儿胎毒等热毒证,其功用与金银花相近又有不同。其芳香性使其作用于人体易于吸收、起效快,还可促进其他药效物质的吸收。而在实际生产、加工过程中忍冬属挥发性物质并没有得到相应的重视,使其临床疗效的发挥受到限制。随着现代农业、制造业及运输业的发展,使得鲜品制备金银花露更加成为可能,这也是鲜药应用临床的表现之一。随着气相色谱、质谱的技术的应用推广,忍冬属药材挥发油化学成分更加清晰,质量控制手段也更加广泛,但其产品制备、药理研究及临床应用方面有所受限,今后在质量控制、药理研究及产品开发方面还需进行广泛的、深入的研究与开发。

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(收稿日期:2023-12-01编辑:杜玲玉珊)

基金项目:甘肃省药品科研项目(2022GSMPA0073);甘肃省中药炮制传承基地建设项目;甘肃中医药大学附属医院科研项目(gzfy-2021-07)。

作者简介:谢静(1984—),男,汉族,本科,主管中药师,研究方向为中药质量控制研究。E-mail:27719074@qq.com

通信作者:吴志成(1973—),男,汉族,本科,主任中药师,研究方向为中药炮制及制剂研究。E-mail:276309355@qq.com