天麻化學(xué)成分研究進(jìn)展

李云，王志偉，劉大會(huì)，王曉,，周洪雷*

(1．山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014；2. 山東省中藥質(zhì)量控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東省分析測(cè)試中心，山東 濟(jì)南 250014；3. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究所，云南 昆明 650231)

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天麻化學(xué)成分研究進(jìn)展

李云1，王志偉2，劉大會(huì)3，王曉1,2，周洪雷1*

(1．山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014；2. 山東省中藥質(zhì)量控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東省分析測(cè)試中心，山東 濟(jì)南 250014；3. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究所，云南 昆明 650231)

摘要：天麻是一種貴重的中藥材，在我國(guó)有悠久的藥用歷史。自上世紀(jì)50年代以來(lái)，研究者在天麻中發(fā)現(xiàn)了多種化學(xué)成分，包括酚類、有機(jī)酸類、多糖類及甾體類等。目前，在已分離的近百種化合物中，研究重點(diǎn)主要集中在酚類和多糖類，而對(duì)其他微量有效成分的研究較為薄弱。深入研究天麻活性成分含量與其共生菌群的相關(guān)性，對(duì)確保天麻的質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要意義。本文綜述了近三十年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究者從天麻中分離的化學(xué)成分并進(jìn)行了討論和展望，為更好地開(kāi)發(fā)與利用天麻提供參考。

關(guān)鍵詞：天麻；天麻素；化學(xué)成分

天麻(GastrodiaelataBlume)為蘭科天麻屬多年生草本植物，又名赤箭、獨(dú)搖芝、離母、合離草、神草、鬼督郵、木浦、明天麻、定風(fēng)草以及白龍皮等，藥用部位為其干燥塊莖,是我國(guó)的貴重中藥材,主產(chǎn)于內(nèi)蒙古、四川、湖南、貴州、云南及臺(tái)灣等地。目前我國(guó)天麻種植品種主要有5個(gè)變型[1],即原變型—紅天麻、烏天麻、綠天麻、黃天麻和松天麻。天麻的功效在我國(guó)古代醫(yī)籍《神農(nóng)本草經(jīng)》、《本草綱目》中均有記載，其性甘、平,歸肝經(jīng),有息風(fēng)止痙、平抑肝陽(yáng)和祛風(fēng)通絡(luò)的功效，用于小兒驚風(fēng)、癲癇抽搐、破傷風(fēng)、頭痛眩暈、手足不遂、肢體麻木以及風(fēng)濕痹痛等[2]?，F(xiàn)代藥理及臨床研究表明，天麻對(duì)于高血壓、偏頭痛和失眠等有較好的治療效果。有關(guān)天麻的化學(xué)成分研究有很多報(bào)道，從天麻中分離鑒定的化學(xué)成分主要有酚類、有機(jī)酸類、多糖類及甾體類等，除天麻素及其苷元外臨床上有確切療效的活性單體成分較少，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)同類結(jié)構(gòu)或其他單體化合物的藥理活性研究。近年來(lái)，隨著分離、純化技術(shù)手段的發(fā)展，研究者又在天麻中分離出多種新的化學(xué)成分，因而有必要對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分類總結(jié)。本文對(duì)近三十年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究者從天麻中分離的化學(xué)成分進(jìn)行綜述，為天麻的化學(xué)成分研究及資源的合理利用提供參考。

1　化學(xué)成分

天麻的化學(xué)成分研究報(bào)道在20世紀(jì)50年代以前很少，僅見(jiàn)1936年Mar等報(bào)道天麻中含有0.005 9%的維生素A類成分[3]。我國(guó)學(xué)者對(duì)天麻化學(xué)成分的研究始于1956年[4]，直至1958年，劉星楷等[5]首次從天麻中分離提取得到香莢蘭醇。到了1979年，馮孝章等[6]在天麻中發(fā)現(xiàn)了一種新的酚苷，命名為天麻素，被認(rèn)為是天麻中的有效成分。70年代以后，天麻的主要化學(xué)成分不斷被分離出來(lái)，研究有了較大進(jìn)展。其化學(xué)成分主要包括酚類、有機(jī)酸類、多糖類及甾體類等。

1.1酚性化合物及其苷類

1.1.1含有一個(gè)苯環(huán)的酚類化合物

從天麻中分離得到的酚類化合物有40多種，其中含有一個(gè)苯環(huán)的酚類化合物見(jiàn)表1。

表1　天麻中含有一個(gè)苯環(huán)的酚類化合物

注：*即青草醇。**即天麻素，由馮孝章等[6]發(fā)現(xiàn)。

1.1.2含兩個(gè)及以上苯環(huán)的酚類化合物

含兩個(gè)及以上苯環(huán)的酚類化合物見(jiàn)表2。

表2　天麻中含兩個(gè)及以上苯環(huán)的酚類化合物

注：*即赤箭苷，水解得天麻素及其苷元。

1.2有機(jī)酸及其脂類

從天麻中分離得到的有機(jī)酸類見(jiàn)表3。

表3　天麻中的有機(jī)酸及其脂類化合物

續(xù)表3

序號(hào)化合物參考文獻(xiàn)531-[4-(β-D-Glucopyranosyloxy)benzyl]citrate[28]54parishinD[29]55parishinE[29]56間羥基苯甲酸[30]57丁香酸[30]58原兒茶酸[30]

1.3甾體及其苷類

截止到2014年底，天麻中已分離鑒定了5個(gè)甾體類化合物，分別為：胡蘿卜苷(β-daucosterol, 59)[6]、豆甾醇(60)[20]、4-羥芐基-β-谷甾醇 (4-hydroxybenzyl-β-sitosterol, 61)[20]、3β,5α,6β-三 羥 基 豆 甾 烷 (stigmastane-3β,5α,6β-triol, 62)[14]和β-谷甾醇(β-sitosterol,63)[6]。

1.4其他類

除酚類、有機(jī)酸和甾體外，天麻中尚含有其他化合物包括多糖、呋喃醛類、腺苷類、氨基酸及多肽等。

1.4.1多糖

周俊等[7]在天麻正丁醇萃取部位分離得到蔗糖(64)，馮孝章等[6]也有此報(bào)道。天麻中含有天麻多糖，實(shí)驗(yàn)證明其為葡聚糖。胡梅清等[31]報(bào)道天麻中含有勻多糖，是一種由葡萄糖分子組成的勻多糖。此后，宋振玉[32]報(bào)道了3種雜多糖 GE-Ⅰ、GE-Ⅱ、GE-Ⅲ(65)，均為白色粉末，且均有細(xì)胞免疫活性。王莉等[18]還分離得到腫根糖 A (dactylose A，66)。

1.4.2呋喃醛類

Yun-Choi 等[19]報(bào)道分離得到薊醛(cirsiumaldehyde, 67)。張偉等[14]報(bào)道分離了5-羥甲基-2-呋喃甲醛(5-hydroxymethyl-2-furancar- boxlde-hyde,68)。

1.4.3腺苷類

黃占波等[16]報(bào)道分離了腺苷adenosine(69)。Huang等[17]報(bào)道分離了N6-(4-羥基芐基)-腺苷 (N6-(4-hydroxyzenzyl) adenosine,70)。Wang等[28]分離得到Adenosine glucoside(71)和天麻核苷即N2-(對(duì)羥芐基)-鳥(niǎo)苷(p-hydroxybenzyl guanosine,72)。

1.4.4二酮

張偉等[14]在天麻正丁醇萃取物中分離得到7,8 二甲苯基蝶啶-2,4(1H,3H)-二酮 (7,8-dimethylbenzo[g]pteridine-2,4-(1H,3H)-dione,73)。李志鋒等[33]在天麻50%乙醇提物中分離得到1-furan-2-yl-2-(4-hydroxy-phenyl)-ethane-1, 2-dione(74)，命名為天麻呋喃二酮。

1.4.5氨基酸及多肽

包括硫-(4-羥芐基)-谷胱甘肽(s-(4-hydroxybenzyl)-giutathione,75)[34]、L-焦古氨酸 (L-pyroglutamic acid,76)[21]、賽比諾啶-A (3,5-dihydroxy-1,4-phenanthraquinone,77)[23]和α-乙酰氨基-苯丙基-α-苯甲酰胺基-苯丙酸酯(α-acetylamino-phenylpropyl-α-benzoylamino-phenylpr-opionate, 78)[23]，胡忠等[35]從天麻的頂生塊莖中分離并純化得到了一種抗真菌蛋白(GAFP)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該蛋白為堿性蛋白，有強(qiáng)抗木霉菌絲生長(zhǎng)的活性，并測(cè)得該蛋白為多肽單鏈。

1.4.6微量元素

分析表明，天麻中K和N含量高，且相對(duì)穩(wěn)定；其中P、B、N、K、Cu、Mn、Fe、Mg 8種元素是天麻的特征元素[36]。

此外，在天麻球莖中還分離得到幾丁質(zhì)酶、β-1,3葡聚糖酶[37]。還有人從天麻地上部分分離得到了5個(gè)長(zhǎng)鏈脂肪酸(酯)[38]: 包括安息香酸、正十八酸、三十一酸、三十二酸和二十二烷酸環(huán)氧乙烷甲酯。對(duì)天麻的已知揮發(fā)性成分分析可知,其中共有8種成分[39],分別是苯乙烯、苯甲醛、2-戊基呋喃、檸檬烯、苯乙醛、1-甲乙醚十六烷酸、2,4,5,6-四甲基吡嗪和亞油酸乙酯。

2　討論與展望

隨著現(xiàn)代中藥色譜分離技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)天麻化學(xué)成分的研究逐漸深入。從天麻中分離得到的近百種化合物中，研究重點(diǎn)主要集中在酚類和多糖類化合物，而對(duì)有機(jī)酸、甾體及其他化合物的研究較為薄弱。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)有機(jī)酸、甾體、微量元素及與蜜環(huán)菌相關(guān)成分的研究，其中，微量元素通過(guò)影響植物有效成分的結(jié)構(gòu)功能而影響植物化學(xué)成分的形成和積累，是發(fā)現(xiàn)新化學(xué)成分的突破口。

天麻與蜜環(huán)菌共生會(huì)造成原球莖、營(yíng)養(yǎng)繁殖莖后細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化，所以進(jìn)行菌群與活性成分的相關(guān)性研究，使某些活性成分集中表達(dá)，對(duì)提高栽培天麻的產(chǎn)量以及活性成分的含量有積極意義。對(duì)于天麻中酚類化合物的研究，以天麻素及其苷元為代表，它們具有鎮(zhèn)靜、抗驚厥和保護(hù)神經(jīng)等作用，天麻醚苷水解后得到的天麻素及其苷元也具有類似作用，而其他酚類化合物的藥理活性尚不清楚，有待進(jìn)一步地研究。另外，學(xué)術(shù)界對(duì)天麻素及其苷元被認(rèn)為是天麻的活性成分尚存疑慮，且鮮、干天麻中天麻素含量差別很大，這也是目前研究的一個(gè)方向。

天麻是一種名貴的中藥材，具有豐富的化學(xué)成分，所報(bào)道的近百個(gè)化合物中酚類化合物約40個(gè)，有機(jī)酸及其酯類近20個(gè)，甾體類化合物5個(gè)?；钚猿煞忠苑宇惡投嗵穷悶橹鳎瑧?yīng)該進(jìn)一步對(duì)天麻的化學(xué)成分進(jìn)行研究，找到更多的活性物質(zhì)并且建立更為全面的質(zhì)量控制方法，提高天麻的植物利用率?！吨袊?guó)藥典》2015版規(guī)定了以天麻素及其苷元作為薄層和定量測(cè)定的指標(biāo)，可以采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(LC-MS)、紅外指紋圖譜和X射線衍射指紋圖譜等對(duì)天麻進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)研究，提高其藥用質(zhì)量和臨床藥效。另外，生物評(píng)價(jià)結(jié)合化學(xué)質(zhì)量控制也是中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的一個(gè)重要方向。天麻的化學(xué)成分研究不應(yīng)該局限于已找到的成分，應(yīng)著重對(duì)極性小的部分、難分離的化合物進(jìn)行研究,不斷尋找新的活性成分；應(yīng)該將天麻的植化分離、藥理研究與臨床應(yīng)用緊密聯(lián)系起來(lái)，擴(kuò)大其藥用價(jià)值，提高其藥的質(zhì)量和藥效，造福人類。

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DOI:10.3976/j.issn.1002-4026.2016.04.006

收稿日期：2016-01-04

基金項(xiàng)目：山東省科技發(fā)展計(jì)劃(2014GZX219003)

作者簡(jiǎn)介：李云(1990-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)橹兴幖皬?fù)方活性成分質(zhì)量控制研究。Email: liyun137934@163.com *通信作者， 周洪雷(1971-),男，教授，研究方向?yàn)橹兴幖皬?fù)方活性成分質(zhì)量控制研究。Email:zhouhongleitcm@163.com

中圖分類號(hào)：R284.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1002-4026(2016)04-0024-06

Research advances in chemical constituents of Gastrodia elata Blume

LI Yun1, WANG Zhi-wei2, LIU Da-hui3, WANG Xiao1,2, ZHOU Hong-lei1*

(1. School of Pharmacy, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250014, China;2. Shandong Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Quality Control Technology, Shandong Analysis and Test Center,Jinan 250014,China;3.Medicinal Plant Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650231,China)

Abstract∶Gastrodia elata Blume is a valued Chinese herbal medicine that has a long medical history. From 50’s in the last century, researchers have isolated multiple chemical constituents from it, including phenols, organic acids, polysaccharides, steroids, etc. Among the isolated nearly one hundred compounds, phenols and polysaccharides are highlighted, while other trace elements are less involved.Further investigating the relevance between the contents of its active constituents and symbiotic bacteria can guarantee its quality and yield. We review the chemical composition isolated by global researchers and make a prospect and discussion. This provides reference for its better development and utilization.

Key words∶Gastrodia elata Blume;gastrodin;chemical composition

【中藥與天然活性產(chǎn)物】