西紅花藥理活性成分及其產(chǎn)品開發(fā)研究進(jìn)展

劉 群，韓 冰，孫承韜，錢 駿，開國(guó)銀

(浙江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，浙江 杭州 310053)

西紅花是鳶尾科番紅花(Crocus sativus)的中藥名，原產(chǎn)于歐洲南部，在我國(guó)北京、山東、浙江、上海、四川、新疆、廣西等地均有栽培[1]。全球西紅花主產(chǎn)區(qū)是伊朗Khurasan，我國(guó)西紅花主產(chǎn)區(qū)是浙江和新疆兩省(區(qū))[2—3]。不同產(chǎn)地種源西紅花主要活性成分含量存在顯著差異，周桂芬等[3]對(duì)不同地區(qū)的62 個(gè)西紅花樣品進(jìn)行HPLC 含量分析，確定浙江杭州地區(qū)西紅花苷含量為27.6%，高于其他地區(qū)。

西紅花味甘、性平，歸心、肝經(jīng)，具有活血化瘀、涼血解毒、解郁安神等功效[1]，用于經(jīng)閉癥瘕、產(chǎn)后瘀阻、溫毒發(fā)斑、憂郁痞閼、驚悸發(fā)狂等癥。《本草綱目》記載其“心憂郁積，氣悶不散，活血。久服令人心喜，又治驚悸”[4]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明其具有抗氧化、抗癌、抗抑郁等多種藥理活性，主要應(yīng)用于心血管疾病、神經(jīng)保護(hù)、慢性病毒性肝炎及肝損傷等多種疾病[5—8]。西紅花在西藏地區(qū)又被稱為藏紅花，在藏族醫(yī)藥中也得到廣泛應(yīng)用。西紅花也普遍應(yīng)用于食品染色和化妝品行業(yè)，可作為絲綢和羊毛的高級(jí)染料。同時(shí)，其水溶液具有濃郁的香味，是一種極其昂貴的香料。因此，西紅花的開發(fā)和應(yīng)用一直備受關(guān)注。

為對(duì)西紅花的開發(fā)、利用情況做系統(tǒng)全面的認(rèn)識(shí)，也為其產(chǎn)品開發(fā)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)工作的提升提供借鑒，本文對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)與專利進(jìn)行調(diào)研，以其醫(yī)藥、功能營(yíng)養(yǎng)、保健產(chǎn)品開發(fā)等相關(guān)內(nèi)容為關(guān)注點(diǎn)，重點(diǎn)綜述2010 年以來的相關(guān)報(bào)道，以期為西紅花的深入開發(fā)提供參考。

1 西紅花藥理活性成分

西紅花的化學(xué)成分主要為類胡蘿卜素(Carotenoids)、糖苷(Glycosides)、黃酮(Flavonoids)、萜類(Terpenoids)等[9—10]。其中藏花素(Crocin，C44H64O24)、西紅花酸(Crocetin，C20H24O4)、藏紅花苦苷(Picrocrocin，C16H26O7)和藏紅花醛(Safranal，C10H14O)是西紅花的主要藥效成分[7,10]。藏紅花苷類對(duì)多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病(如癲癇、驚厥、失眠、神經(jīng)退行性疾病等)以及多種心血管疾病(如高血壓/血脂、動(dòng)脈粥樣硬化等)有很好的療效，還具有抗腫瘤、抗衰老、保肝、利膽和降糖等作用。此外，藏花醛具有止痛、抗過敏，治療哮喘、白血病和胃潰瘍以及抑制血小板聚集等作用[7—11]。西紅花的藥理活性主要表現(xiàn)為抗炎、抗氧化、抗癌等，近五年主要考察其多種提取物的降血糖、減輕應(yīng)激障礙、神經(jīng)保護(hù)等作用[12—14]。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，就主要生物活性成分、藥理活性以及作為活性部位的提取工藝進(jìn)展進(jìn)行綜述(表1)。

表1 西紅花中化學(xué)成分類型、活性及相應(yīng)制備工藝Table 1 Phytochemicals,pharmacological activities and relevant preparation technology of Crocus sativus

1.1 萜類

西紅花柱頭中含有38 種萜類化合物，可分為4類，包括4 個(gè)四萜、2 個(gè)三萜、12 個(gè)二萜和19 個(gè)單萜。在藏紅花的柱頭中鑒定出四萜和二萜，在莖中檢出三萜，在柱頭、花瓣和花粉中檢測(cè)出單萜[15—16]。藏紅花苦苷和藏花醛是西紅花單萜類化合物的代表性成分[17]。西紅花柱頭中含量最高的是藏紅花酸及其衍生物，同時(shí)也屬于西紅花二萜類化合物。齊墩果烷型三萜皂苷類化合物的典型代表為Azafrine 及其同分異構(gòu)體。八氫番茄紅素、六氫番茄紅素、四氫番茄紅素、玉米黃素和β-胡蘿卜素是西紅花中的四萜類化合物，也是西紅花主要有效成分藏紅花苷類和藏花醛的前體化合物[11,15]。

1.2 黃酮類

在西紅花柱頭中，山奈酚(Kaempferol)是獨(dú)特的黃酮醇。研究證實(shí)，長(zhǎng)期食用山奈酚具有抗腫瘤、抗炎和預(yù)防糖尿病等藥理作用[20—25]。黃酮類成分是西紅花非藥用部位尤其是花部的主要成分，目前已分離和檢測(cè)到的黃酮類成分有28 個(gè)，其中花色苷類成分5 個(gè)，分別是飛燕草素、錦葵色素和牽?；ㄋ氐钠咸烟擒?；山奈酚及其糖苷類成分14 個(gè)、異鼠李素及其糖苷類成分5 個(gè)、槲皮素及其糖苷類成分3個(gè)[24,26]。趙成剛等[24]采用乙醇提取西紅花花瓣總黃酮，最佳提取條件為：60%乙醇70℃條件下提取2 h，重復(fù)提取3 次；抗氧化結(jié)果表明，西紅花花瓣總黃酮在一定濃度范圍對(duì)·OH 自由基、DPPH 自由基均有較好的清除作用。最優(yōu)條件下總黃酮得率達(dá)20.451 mg·g-1[27—29]。因此，研究開發(fā)西紅花花瓣的黃酮類成分可為更好地利用西紅花資源奠定基礎(chǔ)。

1.3 多糖

西紅花多糖具有廣泛的藥理作用，趙成剛等[30]采用回流提取方法對(duì)西紅花的花瓣進(jìn)行多糖提取，測(cè)定小鼠血清羥自由基清除，小鼠肝組織脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物、還原力、NO 清除能力以及超氧陰離子自由基水平，確定西紅花多糖具有自由基清除和抗氧化能力。西紅花柱頭中的苯衍生物由-OH、-COOH、-COOCH3和其他取代基構(gòu)建形成多種新的化合物，在某些糖苷中，縮合糖與羥基、羧基部分相連[11,29]。在西紅花球莖中檢測(cè)到多個(gè)糖復(fù)合物，且對(duì)腫瘤細(xì)胞具有細(xì)胞毒性[30—33]。

1.4 酚酸類

西紅花中含有番紅花素-A、-B、-C、-D、-E 和酚羧酸的衍生物，其中研究最為深入的是芳香族化合物。Esmaeili 等[34]采用GC-MS 法和LC-DAD-MS法從西紅花球莖和花瓣中檢測(cè)到7 個(gè)酚酸類成分，并且發(fā)現(xiàn)具有廣譜的抗氧化能力。Fernandez 等[35]和Li 等[36]從西紅花的花瓣和花粉中提取分離了10個(gè)酚酸類化合物。對(duì)西紅花酚酸類化合物還有待進(jìn)一步研究[37]。

1.5 其他成分

西紅花側(cè)芽含有4 種蒽醌類化合物，可能具有止血、抗菌、瀉下、利尿等多種藥理作用，具體作用尚需進(jìn)一步研究[38]。Rubio-Moraga 等[39]報(bào)道西紅花三萜皂苷Azafrine 及其同分異構(gòu)體具有腫瘤細(xì)胞毒性。西紅花球莖中檢測(cè)到鈉(Na)、鈣(Ca)等17 種礦物質(zhì)和微量元素[40—41]。此外，西紅花花瓣中還含有酯類等化合物[42]。

2 西紅花產(chǎn)品開發(fā)

西紅花作為新“浙八味”，在藥品、食品和保健品、化妝品等領(lǐng)域已廣泛開發(fā)和利用。為系統(tǒng)認(rèn)識(shí)國(guó)內(nèi)外對(duì)西紅花的應(yīng)用情況，分別從傳統(tǒng)藥物應(yīng)用、食品和保健品、化妝品等方面進(jìn)行概述。

2.1 相應(yīng)制劑開發(fā)情況

西紅花具有較高的醫(yī)療價(jià)值，是傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的療疾良藥，對(duì)其制劑與保健品的開發(fā)一直在不斷開展，其主要產(chǎn)品見表2。

2.1.1 口服液

王歆君等[43]將枸杞子、肉蓯蓉、牡丹皮、新塔花、西紅花和甘草煎煮后的藥液進(jìn)行濃縮、提純，制成六味西紅花口服液，經(jīng)臨床觀察，具有增強(qiáng)精神力、養(yǎng)心溫胃、補(bǔ)腎強(qiáng)身等功效，可緩解胸痹、胸悶、心絞痛、冠心病等疾病。

2.1.2 粉末及片劑

Meamarbashi 等[44]研究表明，西紅花粉(300 mg·d-1)連續(xù)給予10 d 對(duì)延緩性肌肉酸痛(DOMS)有較強(qiáng)的預(yù)防作用。此外，西紅花多苷片能有效治療心血瘀阻型心絞痛[45]。

表2 西紅花相關(guān)制劑及保健品開發(fā)Table 2 Development of Crocus sativus related preparations and health products

2.1.3 顆粒

八味西紅花止血散可用于“木布”破潰、胃潰瘍出血、流鼻血和各種外傷和內(nèi)傷引起的出血，同時(shí)在治療白細(xì)胞減少癥藥物的制備過程中也具有潛在應(yīng)用價(jià)值[46]。劉彥君等[47]以西紅花和人參配伍制備西紅花人參顆粒飲品，具有耐缺氧、緩解疲勞、調(diào)暢情緒、改善消化功能、護(hù)眼明目等作用。

2.1.4 膠囊

針對(duì)不同疾病，以西紅花作為主要原料制備成多種西紅花膠囊，結(jié)果顯示西紅花膠囊處理組能顯著降低患者的熱休克蛋白70 抗體(anti-HSP70)和高敏C 反應(yīng)蛋白(hs-CRP)水平，從而對(duì)中度過敏性哮喘具有顯著療效[48]。西紅花膠囊(100 mg·d-1)也可降低代謝綜合征患者總甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、纖維蛋白原(FBG)和hs-CRP水平，同時(shí)也可提高高密度脂蛋白(HDL)水平，從而發(fā)揮治療代謝綜合征相關(guān)炎癥的作用[49]。

2.1.5 注射劑

王河?xùn)|等[50]將梔子中的西紅花酸制備成水溶性更好的西紅花酸鹽，加入等滲調(diào)節(jié)劑氯化鈉溶于注射用水中，制成西紅花酸鹽注射劑，該注射劑能提高西紅花酸的生物利用度，從而迅速穩(wěn)定地發(fā)揮治療作用。使用西紅花的非藥用部位進(jìn)行替代可以提高其生物利用度，同時(shí)降低非藥用部位的環(huán)境污染。

2.2 保健品與食品開發(fā)

西紅花以柱頭入藥，然而西紅花花瓣、雄蕊等作為非藥用部位年產(chǎn)量巨大，目前國(guó)內(nèi)外已有報(bào)道將其非藥用部位中的黃酮、多糖以及多種維生素開發(fā)成保健食品、飲料和食品添加劑，還可以做成糕點(diǎn)等食品。

2.2.1 功能保健品和食品

林東昊[51]將水浸提西紅花得到的西紅花溶液浸泡糯米，粉碎后加入適量的甜味劑或者干果，混勻后蒸制成金黃色的西紅花糯米糕，進(jìn)一步提高了食品味道和品質(zhì)。黃賢生等[52]去除西紅花雄蕊，使用花柱和花瓣8～15 g 加入200～300 mL 糧食釀造酒，避光封閉1 個(gè)月后形成西紅花酒，具有治療和預(yù)防多種疾病的功效。饒煥文等[53]研發(fā)了一種西紅花酸微乳液及其凍干粉，解決了西紅花酸難溶于水的難題，為西紅花酸的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

2.2.2 飲料與添加劑

王歆君等[54]對(duì)六味西紅花口服液進(jìn)行藥理學(xué)試驗(yàn)，明確其活血化瘀及抗疲勞的作用。吳志勇等[55]開發(fā)了一種含有西紅花的復(fù)方茶，具有消食化積、活血祛瘀等功效。藍(lán)浩然[56]將西紅花物理粉碎后裝入錫箔復(fù)合膜袋內(nèi)形成西紅花茶，具有活血化瘀、解郁安神的功效。趙亞紅等[57]開發(fā)了西紅花固體飲料，使消費(fèi)者在享用固體飲料的同時(shí)還可享受西紅花的保健功效，解決亞健康問題。此外，西紅花植物飲料含多種功效，如舒緩壓力，調(diào)節(jié)情緒；改善睡眠，提升睡眠質(zhì)量；降低血壓，提高免疫力；促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)，排毒養(yǎng)顏，改善內(nèi)分泌引起的色斑[58]。

2.3 化妝品

西紅花作為香料已獲得美國(guó)FDA 認(rèn)證，圍繞西紅花化妝品的開發(fā)和利用不斷增加，以面膜、眼霜、補(bǔ)水液和精華液形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模并活躍于市場(chǎng)。

國(guó)內(nèi)自2011 年后以西紅花作為主要原料開發(fā)形成的產(chǎn)品共計(jì)21 個(gè)專利。于大永等[59]以西紅花為主要原料開發(fā)了面膜膏，具有活血祛斑的功能。王宇等[60]利用西紅花開發(fā)一種小分子中藥面膜，其功效成分能透過表皮被有效吸收，對(duì)皮膚具有美白、祛斑、保濕等多重效果，且對(duì)皮膚刺激性小，使用安全可靠。上海醫(yī)藥集團(tuán)股份有限公司和北京同仁堂等多家企業(yè)合作開發(fā)了一系列西紅花面膜產(chǎn)品并推向市場(chǎng)。

張金芳等[61]研制出一種連續(xù)逆流超聲提取西紅花揮發(fā)油的方法，所得西紅花揮發(fā)油產(chǎn)品品質(zhì)較好，可用于化妝品的開發(fā)和利用。鐘廣才等[62]將西紅花5～10 g 配以珍珠母、玫瑰花等材料，開發(fā)了西紅花美白護(hù)膚品，可用于對(duì)手部或面部皮膚的美白、抗衰老、去皺祛斑等。夏戰(zhàn)利[63]開發(fā)了含西紅花的護(hù)膚液，具有抗氧化延緩衰老，增強(qiáng)免疫力的作用。

3 展望

西紅花是集藥用、保健和食用、香料等多種功能為一體的植物藥材，目前其相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)和利用還有較大空間，需要對(duì)其工業(yè)技術(shù)、新產(chǎn)品定位、質(zhì)量控制進(jìn)一步拓展。由于西紅花的非藥用部位所占比重較大，在西紅花柱頭的生產(chǎn)加工過程中容易產(chǎn)生資源浪費(fèi)，圍繞西紅花非藥用部位副產(chǎn)品的開發(fā)和利用是今后研究的主要方向。此外，有必要通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)西紅花資源的充分利用，促進(jìn)西紅花產(chǎn)業(yè)的深入研發(fā)，創(chuàng)造新的價(jià)值。