屈慧娟,歐虹雅,林開文,魏 娜
(海南醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院, 海南 海口 570000)
砂仁為我國著名的四大南藥之一,屬姜科豆蔻屬植物。在《中國藥典》中,正品砂仁有3 個來源,即陽春砂Amomum villosumLour.、海南砂Amomum longiligulareT. L. Wu 或綠殼砂Amomum villosumLour. var.xanthioidesT. L. Wu et Senjen 的干燥成熟果實[1]。海南砂仁主產(chǎn)于海南,是一種多年生草本植物,但因其特殊的生殖結(jié)構(gòu)及其花序從根莖抽出以及雌蕊柱頭高于雄蕊的特性[2],使其難于自然授粉,結(jié)實率低。海南砂仁等藥材的林下經(jīng)濟(jì)種植模式在海南有獨(dú)特發(fā)展優(yōu)勢,近年該模式在不斷發(fā)展中,可為海南經(jīng)濟(jì)帶來增益[3],此外對海南砂仁進(jìn)行成分和活性研究,利于發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化其種植條件,優(yōu)良的種植條件亦有助于提高其藥用價值,有利于中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
海南砂仁具有姜科植物辛、溫的通性,可理氣溫胃、化脾濕,有效治療脾胃虛寒、脘腹脹滿,亦通常作為辛味香料的原料。砂仁藥用歷史悠久,許多復(fù)方中成藥中配伍砂仁,例如香砂養(yǎng)胃丸、香砂和中丸、香砂平胃散、香砂理中丸、香砂六君丸和香砂枳術(shù)丸等。
隨著儀器分析手段的發(fā)展,已分離鑒定出砂仁中具有的多種化學(xué)成分[4],例如揮發(fā)油類、二芳基庚烷類、黃酮類、甾醇類、有機(jī)酸類、糖苷類等化合物。現(xiàn)代藥理研究亦表明砂仁具有多種藥理活性[4],例如改善胃腸功能、抗?jié)?、抗腹瀉、抗炎、抗菌、鎮(zhèn)痛、抗氧化等?;瘜W(xué)成分與藥理活性密切相關(guān),基于中醫(yī)學(xué)的整體觀理念,中藥的總化學(xué)成分之間可能存在著某些相互作用并對中藥的藥理活性產(chǎn)生影響。目前針對海南砂仁的研究內(nèi)容較陽春砂少,由于海南省擁有得天獨(dú)厚的種植條件,故有必要對海南砂仁的化學(xué)成分和藥理作用近幾年的研究狀況作一總結(jié),以期對海南砂仁的物質(zhì)基礎(chǔ)研究與新藥創(chuàng)制提供理論基礎(chǔ),為熱帶藥用資源的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
海南砂仁的化學(xué)成分主要包括揮發(fā)性成分和非揮發(fā)性成分,揮發(fā)性成分主要為揮發(fā)油類成分,非揮發(fā)性成分包括二芳基庚烷類、黃酮類、酚酸類及有機(jī)酸類、糖苷類化合物等。
主產(chǎn)于廣東省的陽春砂的揮發(fā)油類成分被研究得較早,從文獻(xiàn)庫中可查詢到的對海南砂仁揮發(fā)油成分的研究最早的文獻(xiàn)報道是吳忠等[5]采用超臨界二氧化碳流體萃取法研究海南砂的有效成分,并使用GC-MS-計算機(jī)聯(lián)用技術(shù)對其進(jìn)行分析。結(jié)果釜Ⅰ中分離鑒定出23 個成分,釜Ⅱ中為69 個成分,釜Ⅰ與釜Ⅱ中均主要含有乙酸左旋龍腦酯、樟腦和龍腦,其中乙酸左旋龍腦酯含量最高,其次是樟腦、龍腦;此外釜Ⅱ中還檢測到了莰烯、檸檬烯、月桂烯、α-蒎烯等揮發(fā)性成分。覃權(quán)等[6]采用水蒸氣蒸餾法對海南砂中的乙酸龍腦酯進(jìn)行含量測定,結(jié)果顯示其含量在0.6%(mL/g),并未符合《中國藥典》標(biāo)準(zhǔn)(0.9%)。
黃艷等[7]同樣采用超臨界CO2流體萃取法提取海南砂仁揮發(fā)油,并通過GC-MS 聯(lián)用技術(shù)對其成分進(jìn)行測定,但該試驗并未檢測到乙酸龍腦酯、樟腦和龍腦等主要成分,而主要檢測到了黃酮醇類、醇醛類和酯類等化合物,與吳忠等[5]的研究結(jié)果有較大差異,鑒于吳忠等所發(fā)表的文獻(xiàn)中未給出超臨界流體萃取方法的具體條件,故初步猜測檢測結(jié)果有較大差異的原因可能與提取條件有關(guān)。董琳[8]等研究了海南砂仁石油醚萃取部位的脂溶性化學(xué)成分,并鑒定出了芳樟醇、橙花醇、古巴烯等成分,其脂溶性部位主要含有酚酸類、烯醇類、酯類和長鏈脂肪酸類成分,亦未檢測到乙酸龍腦酯、樟腦和龍腦等在砂仁揮發(fā)油中常有的成分。該試驗所用提取方法與前述不同,故未檢測到乙酸龍腦酯等主要成分的原因可能是與所采用提取方法具有較大差異有關(guān)。
含有揮發(fā)性成分的藥材受熱時間不宜較長,故芳香化濕中藥的特殊煎煮法為“后下”。鑒于乙酸龍腦酯等揮發(fā)性成分的結(jié)構(gòu)性質(zhì)具有不穩(wěn)定性,潘紅玲等[9]研究了不同粉碎法和不同存放時間陽春砂仁中乙酸龍腦酯的含量穩(wěn)定性,結(jié)果顯示,采用高速粉碎機(jī)粉碎后所測含量為0.91%,F(xiàn)Z102 萬能粉碎機(jī)與冷凍混合球磨儀粉碎后所測含量均為1.42%。高速粉碎機(jī)粉碎藥材時產(chǎn)生較大熱量,故對易揮發(fā)性成分影響較大;砂仁粉末存放時間越長,乙酸龍腦酯含量有所降低??紤]到黃艷[7]與董琳[8]等采用的粉碎設(shè)備均為SF-180 型號高速萬能粉碎機(jī),可能海南砂仁中乙酸龍腦酯等主要揮發(fā)性成分在藥材粉碎過程中有所損失,并且董琳等雖采用的是乙醇冷浸提取,乙酸龍腦酯可溶于乙醇,但后續(xù)采用石油醚反復(fù)萃取的過程中,由于石油醚具有極強(qiáng)的揮發(fā)性,猜測砂仁中的乙酸龍腦酯等成分可能在反復(fù)萃取的過程中隨石油醚揮去。
為了研究砂仁的化學(xué)成分,獲得含量較高的揮發(fā)性成分,有學(xué)者對砂仁的提取工藝進(jìn)行研究。水蒸氣蒸餾法是一種操作簡便、價格低廉的揮發(fā)油提取方法,需要控制好藥材粉碎粒度和提取時間,粒度過小時粉末易吸附揮發(fā)油,受熱時間過長揮發(fā)油易損失[10]。
綜上,在后續(xù)對砂仁揮發(fā)性成分進(jìn)行研究時,應(yīng)注意藥材儲存環(huán)境、前處理步驟和提取方式對其揮發(fā)性成分可能造成的損失。
亦有學(xué)者研究海南砂仁植物不同部位的揮發(fā)性化學(xué)成分。例如南垚等[11]采用超臨界二氧化碳流體萃取法首次研究了海南砂仁葉油中的化學(xué)成分,得到了α-蒎烯、β-蒎烯、芳樟醇、石竹烯和美替諾龍等揮發(fā)性成分。有學(xué)者研究產(chǎn)自越南的同種砂仁[12],拉 丁 學(xué) 名 為Amomum longiligulareT. L.Wu,采用水蒸氣蒸餾分別提取砂仁的根、莖、葉揮發(fā)油,并用GC-MS 法研究其化學(xué)成分,結(jié)果在葉中揮發(fā)油主要含有β-石竹烯、β-蒎烯、環(huán)氧化蛇麻烯和α-蛇麻烯等,在莖中揮發(fā)油主要成分為β-石竹烯和α-蛇麻烯等,其根中主要含有莰烯和乙酸龍腦酯,其根、莖和葉中均檢測到了乙酸龍腦酯,但在三者中均未檢測到樟腦和龍腦。以上研究未對砂仁果實進(jìn)行研究。
多數(shù)姜科植物常含有二芳基庚烷類和黃酮類化合物,在海南砂仁的化學(xué)成分研究中亦發(fā)現(xiàn)了此類成分,但目前對海南砂仁該類成分的相關(guān)研究較少。
劉金鵬[13]采用醇提后水溶,再分別經(jīng)石油醚、二氯甲烷和乙酸乙酯萃取,并使用不同類型的色譜柱進(jìn)行細(xì)分,研究海南砂仁的化學(xué)成分,結(jié)果在二氯甲烷部位分離并鑒定得到了二苯庚烷類和黃酮類化合物。
消化性潰瘍常表現(xiàn)為反酸、上腹部疼痛等,其病因有多種,中醫(yī)認(rèn)為飲食不節(jié)、情志不暢、外邪犯胃和脾胃虛弱等可致胃氣阻滯、不通則痛[14],西醫(yī)研究認(rèn)為與幽門螺旋桿菌感染[15]以及胃酸和胃蛋白酶分泌過多等因素有關(guān)??傊浒l(fā)病機(jī)制通常認(rèn)為是胃黏膜攻擊因子和防御因子失調(diào)。中醫(yī)的宏觀辯證與西醫(yī)的微觀理念相得益彰,即中醫(yī)主扶正祛邪,化腐生肌,西醫(yī)主抑制攻擊因子,增強(qiáng)防御因子。
砂仁作為傳統(tǒng)的中藥,用藥歷史悠久,可化濕開胃,治療脾胃虛寒,經(jīng)典中醫(yī)方藥香砂養(yǎng)胃丸即以其為君藥?;诖舜_切的經(jīng)驗療效,對海南砂仁的現(xiàn)代藥理活性研究集中在治療消化性潰瘍方面,目前已報道的海南砂治療消化性潰瘍主要是抗胃潰瘍和抗?jié)冃越Y(jié)腸炎。
2.1.1 抗胃潰瘍 與陽春砂相比,對海南砂抗消化性潰瘍的研究較少,在抗胃潰瘍方面僅檢索到2 篇文獻(xiàn),具體研究內(nèi)容對比如下表:
通過表1 可以直觀的看出海南砂醇提物及水提物均對胃潰瘍的治療有效果,雖然采用的動物和模型具有差別,但海南砂對胃黏膜乳癌相關(guān)肽或者稱三葉因子(TFF1)均起到上調(diào)作用,從而起到胃黏膜保護(hù)作用。但研究的不足之處在于未對海南砂抗胃潰瘍的具體分子機(jī)制及涉及到的炎癥通路進(jìn)行更深一步的研究。
表1 海南砂仁在抗胃潰瘍方面的研究Tab 1 Study on the antiulcer effect of Amomum longiligulare T. L. Wu
2.1.2 抗?jié)冃越Y(jié)腸炎 朱毅等[18]采用2,4-二硝基氯苯和乙酸誘導(dǎo)SD 大鼠建立了潰瘍性結(jié)腸炎模型,并采用海南砂仁揮發(fā)油制成乳劑進(jìn)行灌胃治療,結(jié)果顯示大鼠臨床癥狀有所減輕,病理組織狀況得到了改善,但未進(jìn)行作用機(jī)制的研究。趙錦等[19]除了采用上述造模方法外,還增加了另外一種造模方法,即使用葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)Balb/c 小鼠建立實驗性潰瘍性結(jié)腸炎,采用同樣的給藥方法,療效亦同上,并初步研究了海南砂仁揮發(fā)油治療潰瘍性結(jié)腸炎的作用機(jī)制。鑒于潰瘍的發(fā)生可能與體內(nèi)產(chǎn)生了大量的自由基相關(guān),故該試驗考察了涉及到氧化-抗氧化系統(tǒng)的因素,例如一氧化氮自由基和與胃腸黏膜細(xì)胞產(chǎn)生自由基密切相關(guān)的一氧化氮合酶、以及參與清除自由基的抗氧化酶等,考察了與炎癥反應(yīng)與免疫反應(yīng)密切相關(guān)的細(xì)胞間黏附因子、炎癥因子TNF-α 和靶向因子NF-κBp65,并探討了其可能的機(jī)制是通過減少自由基的產(chǎn)生、減輕結(jié)腸細(xì)胞間的粘附、明顯抑制TNF-α 與NF-κBp65 兩種因子的表達(dá)從而起到抗炎作用。
劉金鵬[13]采用DPPH 法,對從海南砂仁二氯甲烷萃取部位中所分離得到的二苯庚烷類化合物進(jìn)行了抗氧化試驗,得到了陽性結(jié)果。董琳[20]等采用DPPH 法和羥基自由基清除能力測定法,結(jié)果海南砂仁的二氯甲烷部位和乙酸乙酯部位顯示了較佳的抗氧化活性,但未對該兩個部位進(jìn)行進(jìn)一步分離,結(jié)合劉金鵬[13]從海南砂二氯甲烷部位分離得到的單體化合物,提示二氯甲烷部位可能含有較多的二苯庚烷類化合物,并且二苯庚烷類化合物具有良好的抗氧化活性。在2.1.2 中談到氧自由基可能參與了胃腸黏膜潰瘍發(fā)生,同時海南砂的抗氧化試驗證明了二苯庚烷類化合物的良好抗氧化活性,故推測二苯庚烷類化合物可能是治療胃腸潰瘍的物質(zhì)基礎(chǔ)之一。
海南砂仁除了具有上述活性外,還具有抗炎、鎮(zhèn)痛和止瀉活性。經(jīng)趙錦等[21]研究,海南砂仁揮發(fā)油對分別用二甲苯和對角叉菜膠造的小鼠炎癥模型具有良好的抗炎活性;對熱板法和醋酸致痛模型具有良好鎮(zhèn)痛活性;對番瀉葉造的腹瀉模型有止瀉效果。海南砂仁具有良好的抗炎、鎮(zhèn)痛和止瀉活性,這些活性可能在砂仁抗消化性潰瘍的機(jī)制中扮演重要角色。
中藥對機(jī)體產(chǎn)生的整體性調(diào)理作用可能是基于中藥的多化學(xué)成分、多作用靶點(diǎn)的特點(diǎn),各化學(xué)成分之間可能發(fā)揮著相互協(xié)調(diào)的作用,從而對綜合藥理活性產(chǎn)生重要影響。中藥發(fā)揮治療作用機(jī)制的復(fù)雜性亦與其具有的多種化學(xué)成分有關(guān),目前中藥化學(xué)、中藥藥理等相關(guān)學(xué)科致力于探尋中藥的物質(zhì)基礎(chǔ)。
海南砂仁作為海南省的道地藥材,且有研究證明陽春砂與綠殼砂及海南砂相比,海南砂的化學(xué)成分與陽春砂更為接近[22],但截至目前對海南砂的化學(xué)成分和藥理活性研究還相對較少。海南砂仁含有的揮發(fā)油、二芳基庚烷和黃酮等化學(xué)成分可能是潛在的抗胃腸黏膜潰瘍藥物,還需進(jìn)行大量的藥理試驗收集數(shù)據(jù)以證明其功效,故需要探尋成本更低、化學(xué)成分與療效相聯(lián)系、證據(jù)證明可信度更高的研究方法。利用海南省良好的砂仁種植條件,以研究和發(fā)現(xiàn)療效佳產(chǎn)量高的海南砂仁,致力于開發(fā)熱帶藥用資源。
所有作者聲明不存在利益沖突關(guān)系。