作者：吴宏伟,李洪梅,唐仕欢,唐力英,杨洪军,黄璐琦
【关键词】 姜黄;化学成分;药效;物质基础;综述
姜黄始载于《新修本草》,“叶根都似郁金,花春生于根,与苗并出,夏花烂,无子,根有黄、青、白三色。其做之方法与郁金同尔。西戎人谓之蒁药”。此段记载说明当时姜黄应为姜黄属多种植物。《植物名实图考》载：“姜黄,《唐本草》始录……其形状全似美人蕉而根如姜,色及黄,气微辛。”所述与今之姜黄(curcuma longa l.)相符,说明清代姜黄即为curcuma longa l.的根茎[1]。2010年版《中华人民共和国药典》(以下简称“《药典》”)规定,姜黄为姜科植物姜黄(curcuma longa l.)的干燥根茎,冬季茎叶枯萎时采挖,洗净,煮或蒸至透心,晒干,除去须根。中医认为,姜黄性温,味辛、苦,归脾、肝经,具有破血行气、通经止痛的作用;临床用于胸胁剌痛,闭经,癥瘕,风湿肩臂疼痛,跌扑肿痛。主要产于我国四川、广东、福建、江西、广西等地,传统认为四川犍为、双流,广东佛山为道地产区[2]。除我国外,在东南亚国家(如印度、印尼、尼泊尔等)及南美国家(如牙买加、秘鲁等)也作为天然药物或食品添加剂广泛应用。在印度的传统医学(ayurveda)中,姜黄(haldi)被认为具有健胃、滋补、净化血液之功,具有治疗皮肤病、调节肝胆等方面的作用[3],与中医对姜黄的认识有许多共同之处。wWw.11665.COM迄今,国内外对姜黄的化学成分、药理活性均具有广泛研究。自19世纪发现姜黄素类成分以来,对姜黄的研究从未中断,尤其是随着高分辨液质、气质分析技术的应用,分析鉴定了姜黄中许多微量成分。笔者现结合国内外有关文献,对姜黄(curcuma longa l.)的化学成分研究进展进行综述,为姜黄的研究提供参考。
1 姜黄素类
姜黄色素(curcuminoid)类物质是一种从姜黄根茎中提取得到的黄色色素,其母核结构为二苯基庚烃类,有酚性与非酚性之分。目前认为,姜黄色素类成分是姜黄的主要活性成分,其中姜黄素(curcumin)是最主要的,约占姜黄色素的70%,这一类化合物还包括脱甲氧基姜黄素(10%～20%)、脱二甲氧基姜黄素(10%)。有研究发现,姜黄素在植物姜黄(curcuma longa l.)中的分布很不平衡,在根茎(中药姜黄药用部位)中含量较高(大于2%),在块根(黄丝郁金药用部位)中含量较低(0.023%左右)[4]。除以上主要成分之外,一些研究者利用制备液相或液质
联用分析鉴定了姜黄中一系列微量的姜黄素类成分,并对姜黄素类成分的构效关系进行了研究,可归纳为：姜黄色素类成分母核结构有12种(m1～m12),两端的取代基主要有4种(ar1～ar4),见图1、表1。图1 姜黄素类化合物母核结构及取代基表1 姜黄中姜黄素类成分
对姜黄素类成分构效关系的研究表明,姜黄素母核结构中β-二酮把两端的不饱和结构连接起来,降低了分子的极性,增加了对细胞膜的渗透性,并且两端苯基上的酚羟基位于苯环的对位时,对于其活性也是十分必要的[10]。在抗炎、抗寄生虫方面,母核中的β-二酮所连接的长链不饱和结构对于其活性具有重要意义[11-12]。
2 萜类化合物
姜黄富含挥发油,被认为是抗炎、杀菌的药效物质基础。《药典》规定,姜黄药材挥发油含量不低于7%(ml/g)。有文献报道,采用水蒸气蒸馏法考察不同产地姜黄挥发油的含量,结果变化范围较大[13],有些样品挥发油含量为2%左右。姜黄挥发油中的主要成分为倍半萜(sesquiterpene)和单萜类化合物(monoterpene),其结构类型主要有：吉马烷型、愈创木烷型、蒈烷型、桉烷型、没药烷型、榄香烷型、苍耳烷型等[14]。
1975年,malingre等[15]报道了姜黄中p-cymene、b-sesqui phellandrene、turmerone、arturmerone and sesquiterpene等成分,直到现在,国内外还不断有研究者从姜黄中分离得到新的倍半萜或单萜类化合物。王氏等[16]从姜黄的块茎中分离得到7个没药烷型倍半萜2,5-dihydroxybisabola-3,10-diene, 4,5-dihydroxybisabola-2,10-diene,turmeronol a,bisacurone, bisacurone a,b-isacurone b。曾氏等[17]从姜黄中分离得到6个倍半萜类化合物,分别为：turmeronol a,turmeronol b, bisabolone,8-hydroxyl-ar-turmerone,bis abolone-9-one, (6s)-2-methyl-6-[(1r,5s)-(4-methene-5-hydroxyl-2-cyclohexen)-2-hepten-4-one]。李氏等[18]从姜黄乙醇提取物中分离得到2个新的倍半萜和1个新的单萜,分别为2-methoxy-
5-hydroxybisabola-3,10-diene-9-one和2,8-epoxy-5- hydroxybisabola-3,10-diene-9-one和2-(2,5-dihydro xy-4- methylcyclohex-3-enyl)propanoic acid。yong chi zeng等[9]从姜黄根茎中分离得到5个新的倍半萜类化合物,其中一个具有新的骨架,2个骨架为没药烷型,2个为calebin的衍生物。
此外,更多的报道是,利用gc-ms对姜黄挥发油中的萜类进行定性、定量分析。其中ny qin等[19]采用gc-ms外标法对姜黄的根茎(中药姜黄)和块根(中药黄丝郁金)中ar-curcumene、ar-turmerone、α-turmerone、β-turmerone进行了测定。结果显示,姜黄根茎中以上成分含量均高于块根,根茎中4种成分含量范围分别为2～3、7～13、14～22、17～31 mg/g原药材。由于提取方法、样本来源不同,所以,每篇文献中挥发油的分析结果均不尽相同。以下对国内外关于姜黄挥发油的文献进行了归纳,列举了挥发油中主要的萜类成分结构和相对含量,见图2、表2。图2 姜黄中主要萜类化合物结构表2 姜黄中主要萜类化合物及在挥发油中的相对含量
3 其他化合物
3.1 生物碱类
王氏等[16]从姜黄块根中分离得到1个喹啉类生物碱2-(2’-methyl-1’-propenyl)-4,6-dimethyl-7-hydroxyquinoline。
3.2 有机酸类
刘氏[29]从姜黄中分离得到琥珀酸(butanedioieaci),环二十二酸内酯。
3.3 糖类
masashi tomoda[30]采用热水提取,葡聚糖凝胶-琼脂糖凝胶纯化,从姜黄水提液中得到多糖类成分,该类成分具有提高免疫、增强网状内皮组织对碳的清除率作用。通过化学和光谱分析发现姜黄多糖具有以下特点：α-l-arabino-3,6-β-d- galactan,α-1,3-linked l-arabinopyranose,β-3,4-branched d-xylose,α-1,4-linked d-glucose,α-2,4-branched l-rhamnose and α-1,4-linked d-galacturonic acid。
3.4 微量元素
张氏等[31]对各种郁金中的微量元素进行了分析,其中姜黄的块根(黄丝郁金)中含有人体所需微量元素铜、铁、锌、锰、钴等,与其他品种郁金无明显差异。
此外,易氏等[32]从姜黄的块根(黄丝郁金)中分离得到阿魏酸和阿魏酸乙酯。majeed[33]研究表明,用热水煎煮姜黄素(curcumin),可使其分解转化为香草醛和阿魏酸。
4 讨论
笔者主要对新发现的微量姜黄素类成分和萜类成分进行了综述,对姜黄素类成分的构效关系、挥发油中主要萜类成分的构成和比例进行了小结。目前认为,这两类成分为姜黄素的主要活性成分。姜黄素的药理活性主要集中在抗病毒、抗肿瘤、抗氧化、利胆、降血脂方面,而挥发油的药理活性主要集中在抗炎、抗菌方面,与中医对姜黄的论述“破血行气、通经止痛,用于胸胁刺痛、经闭、癥瘕、风湿肩臂疼痛、跌扑肿痛”基本一致。姜黄素类成分和挥发油类成分均为脂溶性成分,因此,在中医传统用药方式汤剂中溶出率较低。有文献报道,姜黄中的多糖类成分在免疫系统方面具有明显作用,因此,姜黄多糖也可能为姜黄的主要药效物质基础[30,34]。但由于多糖类成分在化学分离、鉴定方面存在难度,因此,迄今的研究文献相对较少。
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