艾葉揮發(fā)油成分及其影響因素研究進(jìn)展

江德裕 丁維俊

摘要：艾葉主要活性成分為揮發(fā)油，是其藥效基礎(chǔ)源于所含化學(xué)物質(zhì)。隨著艾葉藥理作用廣泛運用于臨床以及氣相、液相色譜質(zhì)譜等提取分離技術(shù)聯(lián)用的進(jìn)步，使得艾葉揮發(fā)油研究得以多學(xué)科、深層次的開展。通過圍繞因不同產(chǎn)地、不同采集時間、不同炮制方法及提取工藝的差異等因素影響艾葉揮發(fā)油主要化學(xué)成分、含量及毒性變化等做一綜述，旨在為艾葉揮發(fā)油的進(jìn)一步綜合開發(fā)與利用提供參考及研究思路。

關(guān)鍵詞：艾葉;揮發(fā)油;研究進(jìn)展

中圖分類號：R285?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?文章編號：1007-2349（2019）03-0080-04

艾葉源于菊科植物艾 Arte-misia argyi Levl et Vant 的干燥葉，可全草入藥，其性味最早見于《名醫(yī)別錄》，載其：“味苦，微溫”，后世醫(yī)家李時珍根據(jù)艾葉的功效納總結(jié)首次提出艾葉味“辛”，現(xiàn)代將艾葉性味定為苦、辛，微溫。中醫(yī)認(rèn)為“辛”能行能散，藥理研究介紹辛味藥所含化學(xué)成分以揮發(fā)油最多，故艾葉有溫經(jīng)止血、止痛、散寒逐濕、理氣開郁等功效。艾葉所含化學(xué)成分復(fù)雜，主要含揮發(fā)油類，其次是黃酮類、鞣質(zhì)類、三萜類、多糖類及微量元素等[1]，其藥理作用廣泛有平喘止咳、鎮(zhèn)痛消炎、增強免疫力、抗菌、抗病毒、止血等效用[2]。目前艾葉揮發(fā)油已檢測出的成分有近100種，然環(huán)境和氣候條件產(chǎn)地的不同，采集時間、提取工藝等的差異對艾葉揮發(fā)油含量、成分種類乃至毒性成分含量均有較大的影響[3，4]?，F(xiàn)將近年來艾葉揮發(fā)油及其影響因素介紹如下。

1?艾葉的揮發(fā)油成分

艾葉揮發(fā)油呈草綠色或淺黃色澄明油狀液體，是艾葉主要有效成分群，被視為評價其藥材質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn);艾葉揮發(fā)油具有抗菌、平喘、鎮(zhèn)咳、祛痰、抗過敏、驅(qū)避蚊蟲等作用，還可增強免疫功能，對抗腎上腺素和組胺引起的心肌收縮，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)也具有一定的鎮(zhèn)靜效果[5-9]。早期關(guān)于艾葉揮發(fā)油成分的報道僅有水芹烯、澄茄烯、側(cè)柏醇等幾種。經(jīng)努爾比耶·奧布力喀斯木等[10]檢測出艾葉揮發(fā)油所含成分30種，有桉樹腦（22.71%）、石竹烯（13.2%）、4-松油烯醇（7.34%）、龍腦（5.28%）、樟腦（4.86%）側(cè)柏酮（2，29%）等。杜家俊等[11]從安徽產(chǎn)艾葉中提取揮發(fā)油，并離出48個化學(xué)組分，所占比例最高的為蒿醇（10.26%），其次為油酸酰胺（6.51%）、環(huán)己酮（5.07%）、（Z）-13-二十二烯酰胺（4.73%）、正二十七烷（3.65%）、植醇（3.61%）、棕櫚酰胺（3.38%）、2，7，7 三甲基二環(huán)[3，1，1]庚-2-烯-6-酮（2.56%）、鄰-異丙基苯（2.21%）等。李利紅等[12]從河南不同產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油中檢測到53種物質(zhì)，其中含量較高的成分有：氧化石竹烯、杜仲烯、石竹烯、桉葉油素、異冰片醇、對-薄荷基-1-烯-4-醇、1αβ，2，3，4，4α，5，6，7bβ-八氫-1，1，4β，7-四甲基-1H-環(huán)丙|e|甘菊藍(lán)及其氧化物、香葉烯、α-蛇床烯、7-異丙基-4-αβ-8αβ-二甲基-八氫 1[2H-萘酮、δ-石竹烯、Г-欖烯等。目前艾葉揮發(fā)油從最初的幾個化學(xué)成分增添到近 100個化學(xué)成分。其化學(xué)成分可歸結(jié)為三大類：單萜類、單萜類衍生物、倍半萜類及其衍生物。主要有：α-蒎烯、β-蒎烯、水芹烯、檸檬烯、1，8-桉葉素、蒿醇、龍腦、樟腦、石竹烯、氧化石竹烯及少量的醛、酮、酚化合物等[13]。

2?不同產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油的差異

艾葉對氣候和土壤的適應(yīng)性及強，全國各地分布廣泛，局部地區(qū)如湖北蘄春、河南南陽等地更是植物群落的優(yōu)勢物種。亞洲其他國家如蒙古、朝鮮、日本等地也均有生長，日本多為栽培種植，其模式標(biāo)本采自中國華北[14]。植物次生代謝產(chǎn)物反映了植物對環(huán)境的響應(yīng)，更是環(huán)境變化的指示物[15]。作為植物次生代謝物，艾葉揮發(fā)油組分及含量與氣候因子等環(huán)境條件有很大相關(guān)性[16-18]，因艾葉生長地區(qū)的水文、土壤、濕度、光照等環(huán)境氣候因素的差異，文獻(xiàn)報道中艾葉揮發(fā)油所含成分、含量及共有成分也有所不同。

不同省份艾葉揮發(fā)油成分及含量差異較大。從甘肅產(chǎn)艾葉揮發(fā)油分離出72個峰，其中鑒定了56個成分，占揮發(fā)油色譜峰面積的90.83%。甘肅產(chǎn)艾葉揮發(fā)油的主要成分為桉葉素（20.45%）、蒿醇（12.12%）、樟腦（6.99%）、青蒿酮（5.85%）、左旋龍腦（4.27%）等[19]。學(xué)者研究河南駐馬店產(chǎn)艾葉揮發(fā)油的化學(xué)成分，共檢出103個色譜峰，鑒定了69個化合物，占揮發(fā)油色譜峰總面積的96.01%，艾葉揮發(fā)油的主要成分為 1，8-桉葉油素（28.59%）、龍腦（7.94%）、3，3，6-三甲基-1，5-庚二烯-4-醇（6.62%）、4-甲基-1-（1-甲乙基）-3-環(huán)己烯-1-醇（6.56%）、樟腦（6.31%）、α-松油醇（3.82%）等，其中，茉莉酮和β-紫羅酮為艾葉揮發(fā)油化學(xué)成分的首次鑒定報道[20]。從云南、四川、湖北三個產(chǎn)地的艾葉中提取揮發(fā)油，并比較其艾葉揮發(fā)油的化學(xué)成分及含量，發(fā)現(xiàn)云南產(chǎn)艾葉揮發(fā)油含量約為0.18%，含有 58 種成分。四川產(chǎn)艾葉揮發(fā)油含量約為0.33%，含有52種成分。湖北產(chǎn)艾葉揮發(fā)油含量約為 0.19% 含有48種成分。云南產(chǎn)及湖北產(chǎn)艾葉揮發(fā)油含量最高的為樟腦，四川產(chǎn)艾葉揮發(fā)油含量最高則為α-側(cè)柏酮[21]。王菁菁等[22]也對產(chǎn)自甘肅崆峒、陜西黃龍、陜西安康、湖北蘄春及河南桐柏艾葉的揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測，從 5 個產(chǎn)地的艾葉中分別鑒定出54，52，57，47，55個成分，主要為單萜類、倍半萜類及其含氧衍生物、醛、烷烴及苯系化合物等，其中 18 種為共有成分。同樣，在湖北、四川、安徽、河南等地的 8 個艾葉材料中共鑒定出 84 種揮發(fā)性化合物，其中 17 種為共有成分，且湖北艾葉中烯類成分含量最高，而湖南和河南艾葉中酮類成分含量較高[23]。由此可知不同省份艾葉揮發(fā)油含量、化學(xué)成分、共有成分等各有差異。

同一省份，不同產(chǎn)地艾葉中的揮發(fā)油成分也存在差異。學(xué)者對河南方城、洛陽、葉縣三個產(chǎn)地的艾葉揮發(fā)油成分進(jìn)行定性和定量分析發(fā)現(xiàn)這三個產(chǎn)地?fù)]發(fā)油成分的豐富度，經(jīng)對比鑒定得出 53 種化學(xué)物質(zhì)，三地艾葉揮發(fā)油其成分含量成分為：氧化石竹烯（方城 27.14%、洛陽 28.91%、葉縣 27.41%）、杜仲烯（方城 24.93%、洛陽 20.6%、葉縣 21.16%）、石竹烯（方城 9.71%、洛陽 9.15%、葉縣 6.66%）。其他成分如桉葉油素、異冰片醇、對-薄荷基-1-烯-4-醇、1αβ，2，3，4，4α，5，6，7bβ-八氫-1，1，4，7-四甲基-1H-環(huán)丙| e |柑橘藍(lán)及其氧化物、香葉烯、-蛇床烯等也各有差異[12]。肖宇碩等[24]也對蘄艾及不同產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油成分含量進(jìn)行分析，經(jīng)綜合分析比較，明確不同產(chǎn)地艾葉揮發(fā)性成分有一定差異，同一產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油也存在差異。

3?提取工藝對艾葉揮發(fā)油成分有影響

揮發(fā)油是艾葉的主要藥效成分之一，提取質(zhì)量的穩(wěn)定是其藥理作用以及臨床療效的保證，對于艾葉資源的開發(fā)利用也具有重要意義，然提取工藝、提取時間的差異，采用不同提取方法提取同種植物的揮發(fā)油，所得揮發(fā)油化學(xué)成分的種類及其含量可能會有較大差異[25-27]。傳統(tǒng)的提取工藝主要有水蒸汽蒸餾法、石油醚提取法、乙醚提取法等以及新技術(shù)方法如超臨界CO2萃取法、半仿生提取法、微波輔助萃取工藝、活性離子水提取、超聲提取法、酶提取法等。后繼學(xué)者對艾葉揮發(fā)油水蒸氣蒸餾法提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，采用正交試驗法考察提取時間（A）、料液比（B）和浸泡時間（C），發(fā)現(xiàn)不同提取時間、液料比、浸泡時間對艾葉揮發(fā)油得率有影響，其中提取時間對結(jié)果影響最大，揮發(fā)油得率也隨著提取時間的增加而增加[28]。王小生等[29]考查CO2超臨界萃取法各因素對艾葉揮發(fā)油質(zhì)量的影響發(fā)現(xiàn)艾葉揮發(fā)油最佳提取條件為萃取壓力20mPa，萃取溫度30℃，分離壓力8mPa，分離溫 55℃，平均揮發(fā)油得率為1.443%，平均桉油精含量為0.318 mg·g-1。不同提取方法對艾葉揮發(fā)油所得成分及含量有較大的影響。采用水蒸氣蒸餾法和 CO2超臨界萃取法提取的艾葉揮發(fā)油化學(xué)成分存在較大差異;超臨界萃取所得揮發(fā)油的化學(xué)成分較多，其中極性較小的成分含量較高;水蒸餾法所得揮發(fā)油的化學(xué)成分集中在極性較大的醇類，極性較小的揮發(fā)成分用水蒸餾法相對難以提取[30]。李靜等[31]以揮發(fā)油得率和揮發(fā)油中桉油精含量為考察指標(biāo)，以不同產(chǎn)地的艾葉（河南湯陰、安徽霍山、湖北蘄春，采集日期均為5-6月）及不同采集日期（5、6、7、8月）的湖北蘄春艾葉為對象，比較水蒸氣蒸餾法和超臨界CO2萃取法提取艾葉揮發(fā)油的效果，發(fā)現(xiàn)超臨界CO2萃取法的揮發(fā)油得率明顯高于水蒸氣蒸餾法，但桉油精含量差異不明顯。

4?不同采集時間對艾葉揮發(fā)油的影響

艾葉不同的采集期對其揮發(fā)性組分、含量及毒性成有重要影響，傳統(tǒng)習(xí)俗認(rèn)為端午前后為采集艾葉的最好時間。洪宗國等[32]對6種不同采集期（5月19日，5月26日，6月2日，6月9日，6月16日，6月23日）的艾葉揮發(fā)油化學(xué)成分及含量進(jìn)行綜合比較，發(fā)現(xiàn)采集時間的不同艾葉揮發(fā)油含量出現(xiàn)明顯的差異。從5月19日至6月2日艾葉中揮發(fā)油含量在逐漸增加，達(dá)到最高值。端午節(jié)后含量逐漸下降。6月2日揮發(fā)油含量最高達(dá)0.953%，6月上旬的揮發(fā)油收率最高，有效成分含量最高，毒性成分最低，品質(zhì)最好，是艾葉采收的最佳時期。張元等[4]選擇端午節(jié)前后的1個月左右（5月8日，5月13日，5月20日，5月27日，6月3日，6月9日，6月16日）為采集的時間點，分析不同采集期艾葉揮發(fā)油含量和主要成分及毒性變化表明艾葉揮發(fā)油在不同時間節(jié)點其含量和成分有差異：揮發(fā)油含量在端午節(jié)前不斷增加，節(jié)后其含量逐漸降低;隨采集時間節(jié)點的推移其化學(xué)成分逐漸增多，由5月8日的69種逐漸增多為6月16日的 82種。以揮發(fā)油含量及 30 種主成分相對含量為指標(biāo)，艾葉最佳的采集期為端午節(jié)前1-2周左右;以揮發(fā)油所含側(cè)柏酮等數(shù)種毒性成分為指標(biāo)，最佳的采集期則為端陽節(jié)之后 1-2 周左右?？傊?，不同采集期對艾葉樣本所含揮發(fā)性組分、含量及毒性有重要影響。

5?其他因素

艾葉所含化學(xué)成分及含量是其藥理作用的基礎(chǔ)，因此鮮艾與陳艾揮發(fā)油成分也必然有所不同。學(xué)者研究艾葉陳化前后揮發(fā)性成分種類及含量的變化情況表明鮮艾葉在陳化過程中揮發(fā)油成分的種類及其含量確實發(fā)生較大的變化[33]。在山東藥用鮮艾葉與干艾葉的揮發(fā)性成分比較中發(fā)現(xiàn)鮮艾葉有30種，干艾葉有46種，共有成分為18種，其中鮮艾葉特有成分為12種，干艾葉特有成分28種。說明鮮艾葉和干艾葉揮發(fā)性成分有一定差異[34]。目前對艾葉的炮制方法有醋炒，酒炒，炒焦等。醋艾葉溫而不燥，可增強祛寒止痛之功;艾葉炭溫經(jīng)止血力強。不同方法炮制后艾葉的藥理作用發(fā)生改變與其揮發(fā)油成分發(fā)生改變有關(guān)。張?zhí)鹛鸬萚35]也對艾葉及其炮制品中揮發(fā)油成分進(jìn)行比較研究發(fā)現(xiàn)含量大于0.1%的成分在生品中鑒定出42個，占揮發(fā)油總量89.23%;醋炒品鑒定出42個，占揮發(fā)油總量88.10%;清炒品鑒定出44個，占揮發(fā)油總量88.46%。說明艾葉經(jīng)炮制后其揮發(fā)油組分確實發(fā)生較大變化。

5?小結(jié)

艾葉是我國歷史悠久、用途廣泛的民俗中藥材，其主要活性成分揮發(fā)油，一直被視為評價其藥材質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn);具有祛痰、平喘、止咳、抗菌、抗病毒、抗過敏、鎮(zhèn)痛等藥理作用。不同產(chǎn)地、不同采集時間、不同提取工藝、不同炮制方法等因素對艾葉揮發(fā)油的化學(xué)成分、含量變化及毒性成分含量有較大影響。地域及艾葉品種的差異對艾葉化學(xué)成分種類及含量有較大影響，艾葉種植應(yīng)進(jìn)一步考慮地域及區(qū)分不同品種艾葉。臨床用藥及藥理研究也應(yīng)根據(jù)不同采集期艾葉化學(xué)成分及毒理變化情況為指導(dǎo)。今后在全面深入研究艾葉揮發(fā)油成分及其藥理效用的進(jìn)程中應(yīng)以其不同產(chǎn)地相對含量、不同采集時間點之間關(guān)系、不同提取工藝及炮制方法等作為的重要參考依據(jù)期以指導(dǎo)艾葉栽培、采收及臨床開發(fā)應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李真真.艾葉的化學(xué)成分及藥理作用研究進(jìn)展[J].國際藥學(xué)研究雜志，2016，43（6）：1059-1066.

[2]周英棟.艾葉的藥理作用研究[J].湖北中醫(yī)雜志，2010，32（11）：75-76.

[3]戴衛(wèi)波.12個不同產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油的GC-MS分析[J].中藥材，2015，38（12）：2502-2506.

[4]張元.詹志來不同采收時間對艾葉揮發(fā)油及其揮發(fā)性主成分與毒性成分變化的影響[J].世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化，2016，18（3）：410-419.

[5]李春娜，占穎，劉洋洋，等.艾蒿藥理作用和開發(fā)利用研究進(jìn)展[J].中華中醫(yī)藥雜志，2014（12）：3889.

[6]段偉麗，劉艷秋，包怡紅.艾蒿精油的抑菌活性和穩(wěn)定性[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報，2015，34（12）：1332.

[7]吳芳芳，何炎森，盧勁梅，等.艾草驅(qū)避蚊蟲研究進(jìn)展[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報，2015，5（9）：96.

[8]M J J Menken.Dual bioactivities of essential oil extracted from the leaves of Artemisia argyi as an Antimelanogenic versus Antioxidant Agent and Chemical Composition Analysis by GCMS[J].Int J Mol Sci，2012，13：19.

[9]遲雪潔.艾葉不同組分發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用的安全范圍研究[J].中國藥物警戒，2012，9（6）：330-332.

[10]努爾比耶·奧布力喀斯木.艾葉揮發(fā)油化學(xué)成分分析和抗真菌活性的研究[J].新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2017，40（9）：1195-1202.

[11]杜家俊.圣安徽產(chǎn)艾葉揮發(fā)油成分GC-MS分析[J].皖南醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2017，36（1）：11-15.

[12]李利紅，李強，邢金超，等.河南不同產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油成分的GC-MS分析[J]現(xiàn)代牧業(yè)，2017，1（3）：1-6.

[13]陳小露.艾葉化學(xué)成分研究進(jìn)展[J].今日藥學(xué)，2013，23（12）：848-851.

[14]艾 Artemisia argyi H.Lév.& Vaniot.中國植物物種信息數(shù)據(jù)庫[引用日期2014-02-22].

[15]張雅靜，石輝，劉雄飛，等.植物次生代謝酚類物質(zhì)含量與空氣污染關(guān)系研究[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2014，35（4）：472-476.

[16]曹藩榮，劉克斌，劉春燕，等.適度低溫脅迫誘導(dǎo)嶺頭單樅香氣形成的研究[J].茶葉科學(xué)，2006，26（2）：136.

[17]賀志榮，項威，徐燕，等.茶樹揮發(fā)性萜類物質(zhì)及其糖苷化合物生物合成的研究進(jìn)展[J].茶葉科學(xué)，2012，32（1）：1.

[18]GouinguenéS P，T C J Turlings.The effects of abiotic factors on induced volatile emissions in corn plants[J].Plant Physiol，2002，129（3）：1296.

[19]蘭美兵.甘肅產(chǎn)艾葉揮發(fā)油的化學(xué)成分及遺傳毒性研究[J].中國實驗方劑學(xué)雜志，2012，18（13）：252-255.

[20]趙志鴻.河南駐馬店產(chǎn)艾葉揮發(fā)油的 GC-MS 分析[J].鄭州大學(xué)學(xué)報（理學(xué)版），2013，45（2）：81-84.

[21]蔣瀟.三個產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油的化學(xué)成分分析[J].2015，24（17）：20-22.

[22]王菁菁，郝文芳，張繼文，等.艾葉揮發(fā)性成分對氣候因子的響應(yīng)研究[J].中國中藥雜志，2018（2）：1-9.

[23]梁歡，盧金清，戴藝，等.HS-SPME-GC-MS 結(jié)合化學(xué)計量法對不同產(chǎn)地艾葉藥材揮發(fā)性成分的比較分析[J].中國實驗方劑學(xué)雜志，2014，20（18）：85.

[24]肖宇碩，盧金清，孟佳敏，等.氣質(zhì)聯(lián)用法對蘄艾及不同產(chǎn)地艾葉中揮發(fā)油成分分析比較[J].中國藥師.2018，21（3）：404-410.

[25]張小俊.艾葉頂空萃取的揮發(fā)油指紋圖譜[J].中成藥，2014，36（6）：1244-1249.

[26]王緒穎.化學(xué)與藥效學(xué)指標(biāo)相結(jié)合改進(jìn)痛經(jīng)寶顆粒中揮發(fā)油提取工藝[J].中國實驗方劑學(xué)雜志，2011，17（9）：15-21.

[27]張小俊，趙志鴻，張壯麗，等.HS-SPME-GC-MS 測定艾葉揮發(fā)性成分方法優(yōu)化[J].中國實驗方劑學(xué)雜志，2014，20（21）：66.

[28]趙志鴻.艾葉揮發(fā)油提取工藝的優(yōu)化[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報，2014，11（35）：66-68.

[29]王小生.CO2超臨界萃取法提取艾葉揮發(fā)油工藝研究[J].中醫(yī)學(xué)報，2017，32（9）：1701-1704.

[30]石琳.不同提取方法對艾葉揮發(fā)油成分的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（35）：21641-21643.

[31]李靜，熊維政，李磊，等.種不同方法提取艾葉揮發(fā)油的效果比較[J].中國藥房，2016，27（28）：3982-3984.

[32]洪宗國.不同采集期艾葉揮發(fā)油含量和化學(xué)成分的研究[J].中南民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013，32（2）：32-36.

[33]夏循禮.艾葉陳化前后揮發(fā)油成分種類及含量變化研究[J].江西中醫(yī)藥，2014，45（6）：69-71.

[34]王麗.鮮艾葉與干艾葉揮發(fā)性成分的HS-SPME-GC-MS分析[J].山東科學(xué)，2012，25（4）：27-31.

[35]張?zhí)鹛?艾葉及其炮制品揮發(fā)油成分GC-MS研究[J].中成藥，2011，33（1）：87-92.