廣西莪術化學成分和藥理作用的研究進展及其質量標志物（Q-Marker）預測分析

李澤宇，曹 瑞#，郝二偉，杜正彩，李瑞林，沈玉彬，鄒靈輝，侯小濤*，鄧家剛*

1.廣西中藥藥效研究重點實驗室，廣西 南寧 530200

2.廣西農作物廢棄物功能成分研究協(xié)同創(chuàng)新中心，廣西 南寧 530200

3.廣西中醫(yī)濕病方藥理論與轉化重點實驗室，廣西 南寧 530200

廣西莪術為姜科（Zingiberaceae）植物廣西莪術Curcuma kwangsiensisS.G.Lee et C.F.Liang 的干燥根莖，又名桂莪術、毛莪術，廣西莪術與姜科植物蓬莪術Curcuma phaeocaulisVal.及溫郁金Curcuma wenyujinY.H.Chen et C.Ling 共同作為中藥莪術的來源，主要分布于廣西欽州、貴港、南寧、百色、上思、玉林等地[1-2]，《證類本草》中有廣西莪術的使用記載[3]。廣西莪術氣微香，味微苦而辛，優(yōu)品具有質堅實、香氣濃等特性，多生用或醋制使用。其作為廣西十大桂藥之一，是我國傳統(tǒng)中藥，也是壯瑤藥的主要品種，傳統(tǒng)功效為行氣破血、消積止痛，在壯藥理論中還能夠通調龍、火兩路?，F代研究表明，廣西莪術具有抗血栓、抗腫瘤、抗菌、抗炎、抗病毒等功效[4]。中藥質量標準水平的提高成為中藥現代化的“瓶頸”，標準化是中藥現代化的重要前提，研究中藥的療效、物質基礎和代表性成分之間的關系，有利于中藥質量研究的整合[5-6]。本文在綜合分析廣莪術化學成分的基礎上，對其傳統(tǒng)功效和拓展功效的藥理作用進行綜述，并對其基于功效、藥性、化學成分可測性等的質量標志物（quality marker，Q-Marker）進行分析預測，以期為廣西莪術的精準質量控制及深入開發(fā)應用提供參考。

1 化學成分

廣西莪術屬于姜科植物，主要包含揮發(fā)油和姜黃素2 大類成分。而揮發(fā)油類主要成分以倍半萜類化合物為主，姜黃素類主要成分以二苯基庚烷類化合物為主。

1.1 倍半萜類成分

倍半萜類成分主要存在于廣西莪術揮發(fā)油中，其中多數成分為莪術的特有性成分和藥效物質，如莪術醇、莪術酮、莪術二酮、吉馬酮、β-欖香烯等。由于廣西莪術多種倍半萜類成分在抗腫瘤及心血管系統(tǒng)和肝臟疾病等方面具有明顯的療效，近年來對廣西莪術倍半萜類成分的研究成為了熱點，學者通過紫外光譜、紅外光譜、質譜、核磁共振光譜、硅膠、柱色譜、高效液相色譜、氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）等方法從廣西莪術中分離出多種化學成分，具體成分見表1、圖1[7-15]。

表1 廣西莪術中的倍半萜類成分Table 1 Sesquiterpenoids from C.kwangsiensis

圖1 廣西莪術中的倍半萜類化合物的結構Fig.1 Structures of sesquiterpenoids from C.kwangsiensis

1.2 二苯基庚烷類成分

二苯基庚烷類成分主要為姜黃素類成分，其母核為二苯基庚烷，根據其結構中苯環(huán)上有無酚羥基可分為酚性和非酚性2 類，姜黃素作為廣西莪術的主要成分，在抗腫瘤、保肝等方面具有顯著的療效，對于其成分的研究和開發(fā)有著重大的價值，近年來研究多應用紫外光譜、紅外光譜、質譜、核磁共振光譜等方法分離分析了廣西莪術中多種二苯基庚烷類成分，具體成分見表2、圖2[9,16-17]。

表2 廣西莪術中的二苯庚烷類成分Table 2 Diphenylheptanes from C.kwangsiensis

圖2 廣西莪術中的二苯庚烷類化合物Fig.2 Diphenylheptanes from C.kwangsiensis

1.3 其他

除此之外，廣西莪術中還含有三萜類化合物如β-谷甾醇、羽扇豆醇等，酯類化合物如月桂酸甘油 酯、正十三烷酸單甘油酯、鄰苯二甲酸二丁酯等，甾體化合物如豆甾醇[18-19]。

2 基于傳統(tǒng)功效的藥理作用

廣西莪術味辛、苦，能溫通，歸肝、脾經，入氣、血兩分。其傳統(tǒng)功效分為行氣破血、消積止痛2 個方面，臨床常用于胸痹心痛、食積氣滯、脘腹脹痛、血滯經痛、瘀血經閉、痛經、癥瘕痞塊、瘀腫疼痛等癥，常與其他活血療傷藥聯合應用，醋制后祛瘀止痛作用增強。

2.1 行氣破血——促進血液循環(huán)（心腦血管疾病及血液?。?/h3>

廣西莪術具有抗血栓、改善血液循環(huán)的功效，廣西莪術水提取物能抑制由膠原蛋白-腎上腺素引起的小鼠血栓形成，其中的莪術醇能夠明顯降低腎上腺素添加激素的模型大鼠全血黏度高、中切變速率，增加小鼠的凝血時間[20]。陳曉軍等[21-24]驗證了廣西莪術50%乙醇洗脫部位能發(fā)揮抗血栓作用，其機制與升高一氧化氮、6-酮前列腺素F1α（6-ketoprostaglandin F1α，6-keto-PGF1α）水平和一氧化氮/ 內皮素-1、6-keto-PGF1α/血栓素B2比值，降低內皮素-1、血栓素B2水平，抑制血小板聚集有關。廣西莪術中的姜黃素是主要的行氣破血成分，研究表明，其機制可能為降低膠原蛋白酶和凝血酶誘導的血小板酪氨酸磷酸化，同時抑制血小板活化、自由基生成、黏附和聚集來發(fā)揮抗凝血作用；通過鈣通道阻礙肌球蛋白輕鏈磷酸化和鈣內流，具有對抗血管平滑肌收縮的功效；還可激活纖溶酶發(fā)揮抗血栓功效。廣西莪術中β-欖香烯的抗血栓作用是通過減少血小板生成，釋放血栓素A2和抑制血小板凝聚來達到的[25]。因此，廣西莪術中的莪術醇、β-欖香烯、姜黃素以及50%乙醇洗脫部位中的部分成分均能發(fā)揮良好的促進血液循環(huán)功效，在臨床上應用于心腦血管疾病有著較大的開發(fā)潛力。

2.2 消積——加強胃腸功能，助消化（胃動力不足、消化不良、胃腸功能紊亂等病癥及良性或惡性腫瘤等）

2.2.1 對胃腸道的作用 25%廣西莪術乙醇水提液能顯著改善大鼠的胃排空率、慢波頻率變異系數和異常節(jié)律指數，表明其對胃電節(jié)律失常有調節(jié)作用且能增強胃動力[26-27]。25%廣西莪術水煎劑具有增強模型大鼠胃排空率，增加胃動力，改善功能性消化不良的功效[28]。這表明廣西莪術能夠明顯地增加胃腸運動，在增強胃腸功能方面有著良好的功用，但其中的具體藥效物質還有待進一步研究。

2.2.2 抗腫瘤作用 廣西莪術中的莪術油、姜黃素能夠抑制多種惡性腫瘤細胞的生長，莪術油中主要活性成分包括莪術醇、β-欖香烯、莪術酮、莪術二酮、吉馬酮、姜黃素等，這些成分均能發(fā)揮抗腫瘤作用。曾建紅等[29]發(fā)現廣西莪術成分中抑制腫瘤作用成分諸多，以莪術醇、莪術二酮、β-欖香烯、吉馬酮、莪術酮作用最為顯著，其發(fā)揮抗腫瘤作用可能與其各成分的聯合作用有關。李萍等[30]比較廣西莪術5 種不同炮制品（鮮品、醋煮品、水煮品、蒸品、醋炙品）對體內移植性腫瘤小鼠的抑制作用，發(fā)現莪術醋煮品和醋炙品的抗瘤作用稍強。

廣西莪術目前在抗卵巢癌、結直腸癌和鼻咽癌方面研究較多。盧可等[31]研究發(fā)現壯藥莪術揮發(fā)油可以誘導卵巢癌SKOV3 細胞的凋亡、脹亡，逆轉抗腫瘤藥物的耐藥性，從而減輕患者不良反應且具有價格低廉的優(yōu)點，揮發(fā)油中的莪術醇能抑制腫瘤細胞生長及RNA 的合成，誘導細胞凋亡，抗癌機制為抑制胰島素樣生長因子1 受體（insulin-like growth factor receptor 1，IGF-1R）/磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB/Akt）/糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β）途徑。蔣興明等[32]研究表明廣西莪術醇提物中姜黃素對SKOV3 細胞有抑制作用，與順鉑聯合用藥可協(xié)同抑制SKOV3 細胞的增殖。Wang 等[10]在體外測定中，發(fā)現廣西莪術中的acomadendrane-4β,10β-diol 以時間相關性地方式抑制人結腸癌RKO 細胞遷移。Yu等[33]研究發(fā)現莪術醇通過腫瘤抑制因子MicroRNA-30a-5p 和Hippo 信號通路抑制結直腸癌細胞的增殖。Wang 等[34]實驗證明廣西莪術中姜黃素能誘導人結腸癌細胞活性氧的生成，使Akt/GSK3β/細胞周期素D1 途徑失活而導致細胞周期停滯在G0/G1期。此外，姜黃素還阻止了裸鼠體內人結腸癌細胞異種移植的生長，伴隨著PI3K、Akt、細胞周期蛋白D1、細胞周期蛋白依賴性激酶4、細胞周期蛋白E 的減少和GSK-3β 的顯著增加。Zeng 等[35]發(fā)現廣西莪術對鼻咽癌腫瘤細胞的抑制作用明顯且已在臨床應用被證實。李旭梅[36]也驗證了莪術醇通過抑制IGF-1R 及其下游PI3K/Akt/GSK-3β 信號通路來發(fā)揮抗腫瘤作用，且以劑量相關性地方式抑制胰島素樣生長因子-1 對人鼻咽癌細胞的影響。由于廣西莪術中多種成分均具有抗腫瘤的作用且臨床療效較明顯，所以廣西莪術的抗腫瘤作用成為最近研究的熱點，莪術醇、姜黃素成分的具體抗腫瘤作用通路也得到了驗證，在后續(xù)更好地應用于臨床方面存在較大潛力。

2.3 止痛——抗炎鎮(zhèn)痛（多種痛癥）

廣西莪術中的部分半萜、倍半萜、二萜成分和姜黃素可發(fā)揮一定的鎮(zhèn)痛作用。Yuan 等[37]通過對角叉菜膠誘導的爪水腫和乙酸誘導的扭體動物模型的抗炎和鎮(zhèn)痛分析得出廣西莪術中的部分半萜和二萜可能是減輕炎癥的有效成分。覃葆等[38]通過小鼠耳廓腫脹法、腹腔染料滲出法及熱板法、扭體法研究發(fā)現廣西莪術醋制炮制品具有較強的抗炎、鎮(zhèn)痛作用。Liao 等[39]研究表明廣西莪術中倍半萜類成分通過抑制脂多糖激活的鼠小膠質BV-2 細胞中一氧化氮的產生發(fā)揮抗神經炎功用。Liu 等[40]研究表明廣西莪術中的姜黃素可有效改善牛皮癬炎癥，降低了淋巴歸巢趨化因子受體7（CC-chemokine receptor 7，CCR7）的樹突狀細胞的表達，并減少了向趨化因子配體21 （CC-chemokine ligand 21，CCL21，CCR7的配體）的樹突狀細胞的遷移。姜黃素顯著抑制T細胞增殖以及Th1 和Th17 細胞的分化，姜黃素處理極大地減少了咪喹莫特刺激的樹突狀細胞中與p65 相關的細胞信號通路的磷酸化。邵翠[41]研究表明廣西莪術中的姜黃素可能通過L4-L5 背根神經節(jié)中下調CCL21 的表達來提高神經病理性疼痛坐骨神經損傷模型大鼠的機械痛閾值。目前對廣西莪術抗炎鎮(zhèn)痛功效的具體藥效物質局限于姜黃素成分，其余萜類成分也能發(fā)揮較為顯著的功效，但具體藥效物質還有待考查研究。

3 基于拓展功效的藥理作用

3.1 抗氧化

研究表明，氧化應激是諸多疾病生成的原因之一，如出血性休克、腦缺血、心肌缺血、腫瘤等，廣西莪術具有良好的清除活性自由基和抗氧化應激作用，因此，其對于這些疾病都有顯著的改善作用。Cohly 等[42]和Jones 等[43]研究發(fā)現廣西莪術發(fā)揮抗氧化作用體現在其中的姜黃素成分能夠抑制脂質的過氧化、降解和細胞凋亡基因Fas-L、Fas表達以及融解細胞來保護受損的腎細胞。Chen 等[44]將廣西莪術多糖的保護作用與洛伐他汀進行比較。結果表明廣西莪術多糖通過調節(jié)脂質過氧化的程度和增強抗氧化防御系統(tǒng)發(fā)揮保護作用，從而保護實驗動物免受高脂飲食治療引起的氧化損傷。研究還發(fā)現其中的姜黃素能夠增加血紅素加氧酶含量，這可能與損傷修復有關。

3.2 抑菌

張丹媚等[45]研究發(fā)現廣西莪術油可通過某些機制使真菌細胞壁和細胞器消失，達到影響真菌菌絲生長的目的。以丙酮為溶劑將廣西莪術油稀釋成不同濃度，發(fā)現不同濃度的廣西莪術油丙酮溶液對松赤枯病菌、玉米紋枯病菌、玉米彎胞病菌、膠胞碳疽桿菌、水稻瘟病菌和小麥赤霉病菌的抑菌作用隨著廣西莪術油濃度的增加而增加，菌絲生長量隨莪術油濃度的增加而減小，且對菌絲生長的抑制作用強于對孢子的抑制作用。覃葆等[46]研究發(fā)現，廣西莪術炮制品有較強的抑菌作用且毒性較低。以上研究表明廣西莪術對較多真菌具有明顯的抑菌作用，由于其抗炎作用也較為明顯，故在一些皮膚炎癥疾病方面有著較大的開發(fā)潛力。

3.3 抗病毒

Liu 等[47]研究證明廣西莪術中的姜黃素、莪術醇、莪術二酮和莪術烯醇等對石斑魚虹膜病毒感染具有劑量相關的抗病毒活性。李玲[48]證實了莪術油中的莪術醇、莪術二酮、吉馬酮均具有抗流感病毒的作用，其中吉馬酮的作用效果最佳，這3 種成分作用于病毒侵入和復制階段，尤其是早期復制。賴艷妮[49]證明了廣西莪術中抗流感有效成分可能是通過PI3K-Akt 信號通路、甲型流感信號通路、Janus激酶-信號轉導子和轉錄激活子信號通路等通路來發(fā)揮抗流感作用的，還驗證了雙去甲氧基姜黃素和姜黃素在體外均表現出較好的抑制H1N1流感病毒株復制的作用，且姜黃素的抑制作用接近于陽性藥奧司他韋羧酸。綜上所述，廣西莪術中的多種成分均能發(fā)揮抗病毒作用，其中吉馬酮和姜黃素的作用效果接近于現代臨床抗病毒用藥奧司他韋，所以這2 種成分在抗病毒方面的推廣應用存在著較大的價值。

3.4 降血糖

胰島素抵抗和胰島β 細胞功能損傷是2 型糖尿病發(fā)生的主要機制，總膽固醇、三酰甘油顯著升高是2 型糖尿病患者脂類代謝紊亂的常見表現。肖旺等[50]研究發(fā)現廣西莪術多糖能降低2 型糖尿病大鼠的血糖，其作用可能與保護凋亡胰島β 細胞有關。與正常組大鼠相比，模型組大鼠血糖總膽固醇、三酰甘油水平、胰腺Fas 蛋白表達顯著增高；與模型組比相比，姜黃多糖組糖尿病大鼠的血糖、總膽固醇和三酰甘油水平、胰腺Fas 蛋白表達、胰島β 細胞凋亡顯著降低。以上研究表明廣西莪術多糖可能通過改善糖尿病血糖、調節(jié)脂代謝紊亂和保護凋亡β 細胞的多重作用調控來發(fā)揮降血糖作用，但目前其在降血糖方面的基礎研究還較少，而近年來由于糖尿病患者基數大，增長速度快，且中藥對糖尿病的防治成為研究熱點，因此廣西莪術多糖的開發(fā)研究具有較大潛力。

3.5 保肝

保肝主要包括保護肝細胞、加速肝功能恢復、促使肝細胞再生、防止肝纖維化等[51]，研究顯示，廣西莪術中的倍半萜類化合物如莪術醇、莪術二醇、莪術烯醇、莪術酮、吉馬酮、姜黃素對脂多糖導致的小鼠急性肝損傷有明顯的保護作用，其作用機制為誘導體內巨噬細胞一氧化氮的產生，抑制氨基半乳糖產生的細胞毒活性和氨基半乳糖、腫瘤神經因子誘導的肝損傷[14]。莪術醇因其在保肝方面的療效較為突出，所以近年來研究較為廣泛，黃嵐珍等[52]研究表明莪術醇可能通過激活p53 信號通路誘導肝癌HepG2 細胞衰老。該研究進一步發(fā)現莪術醇能夠誘導HepG2 細胞發(fā)生衰老表型改變，伴G0/G1期周期阻滯。鄭洋等[53]發(fā)現莪術醇抑制轉化生長因子-β/Smad 蛋白信號通路的活動，可能是其抗肝纖維化的作用機制。Gao 等[54]通過小鼠實驗驗證了莪術醇可以通過降低Kruppel 樣因子5（Kruppel like factor 5，KLF5）的表達來減輕慢性肝損傷，其還可以減少肝竇內皮LSEC 細胞線粒體活性氧的產生，改善LSEC 細胞線粒體的形態(tài)。此外莪術醇可以通過抑制活性氧/細胞外調節(jié)蛋白激酶信號傳導抑制KLF5介導的LSEC 細胞的血管生成，轉錄因子KLF5 可作為莪術醇改善肝纖維化的新靶分子，而且莪術醇靶向活性氧/細胞外調節(jié)蛋白激酶介導的KLF5 表達可抑制LSEC 血管生成，此研究為莪術醇改善肝纖維化提供了新的理論依據。Li 等[55]發(fā)現莪術醇可能通過尿激酶纖溶酶原激活劑/尿激酶型纖溶酶原激活因子受體途徑保護肝臟免受早期和晚期纖維化表型改變的影響。由以上研究可發(fā)現莪術醇主要是通過抗肝纖維化來發(fā)揮保肝作用，其具體作用通路也得到了驗證，這為其后續(xù)開發(fā)應用提供了保障，但其在保護肝細胞、加速肝功能恢復等方面研究還較少。

3.6 提高免疫保護效應

余成浩等[56]研究表明小鼠肝癌H22細胞熱休克蛋白70 表達可受其中成分β-欖香烯處理的瘤苗誘導，β-欖香烯可提高瘤細胞免疫原性和抑制腫瘤的特異性主動免疫效應。此研究從免疫保護角度體現出β-欖香烯的抗腫瘤作用，為后續(xù)β-欖香烯抗腫瘤試劑的推廣與應用提供了理論基礎。

3.7 影響代謝

楊秀芬等[57]實驗證明廣西莪術水提物可能會影響體內藥物代謝，在聯合用藥過程中應考慮藥物之間相互作用。在肝胞漿液中，廣西莪術各劑量組均明顯增高谷胱甘肽-S-轉移酶活性、降低氨基比林-N-脫甲基酶活性，其中低劑量組顯著降低還原型輔酶Ⅱ-細胞色素P450 還原酶的活性，中劑量組顯著增高過氧化氫酶活性，高劑量組顯著增高谷胱甘肽-過氧化物酶活性。石衛(wèi)州等[58]也表明廣西莪術水提物臨床與經肝臟代謝酶細胞色素P4503A 代謝的藥物合用藥時，應注意代謝性藥物的相互作用。因此，不同劑量的廣西莪術可通過影響不同酶活性來影響藥物的體內代謝，在臨床合并用藥時應該注意此問題。

4 廣西莪術的藥效物質基礎

目前隨著研究的深入，廣西莪術的化學成分和藥理作用得到了補充和完善，現代藥理研究在中醫(yī)傳統(tǒng)功效的基礎上，也基于西醫(yī)理論拓展了廣西莪術的新功效，并逐漸揭示出其中發(fā)揮藥效可能的活性成分。根據文獻所提供的信息，對廣西莪術的藥理作用及其物質基礎進行了總結分析，見表3、4。

表3 廣西莪術基于傳統(tǒng)功效的藥效物質基礎Table 3 Effective substance basis of C.kwangsiensis based on traditional efficacy

表4 廣西莪術基于現代研究的藥效物質基礎Table 4 Effective substance basis of C.kwangsiensis based on modern research

5 廣西莪術Q-Marker 的預測分析

中藥質量關系到中醫(yī)藥科學和產業(yè)創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展，2016年劉昌孝院士研發(fā)團隊[6,59-61]針對中藥品種質量問題提出了Q-Marker 這一全新概念并明確了Q-Marker 的基本條件，Q-Marker 是產生于中藥材及其衍生產品中且與中藥功用緊密相關的成分?！坝行А笔荙-Marker 的核心要素，將“藥性”和“藥效”均納入中藥質量評價，才能反映中藥質量的完整性，達到對廣西莪術質量的評價與預測的效果，有利于對廣西莪術進行更加標準的質量控制，為后續(xù)的進一步開發(fā)提供參考。

5.1 基于植物親緣學及化學成分特有性證據的QMarker 預測分析

廣西莪術按照植物親緣學，屬于姜科姜黃屬植物。姜黃屬CurcumaLinn.植物全世界約50 種，主產于東南亞；姜科植物有52 屬1500 種，主產于亞洲，主要分布于熱帶、亞熱帶地區(qū)。中國有姜科植物21 屬200 余種和5 變種，主要分布在東南至西南部，入藥的有 15 屬 100 多種，約占國內種類1/2。廣西莪術在廣西主要分布于武鳴、南寧、邕寧、橫縣、上思、大新、貴港等地。藥用植物中的次生代謝物如萜類、生物堿類等可作為中藥有效成分和產品質量的重要依據，為中藥產品的研究、開發(fā)、質量控制等提供堅實基礎[59]。廣西莪術中的揮發(fā)油和姜黃素類成分具有顯著的系統(tǒng)分類價值，姜黃屬化學成分主要為揮發(fā)油類和姜黃素類，由于多基因調控、環(huán)境不同等因素的影響，其差異性在形態(tài)上較難區(qū)分，僅體現在含量和成分類型方面，因此可從生源途徑選擇合適的Q-Marker。

藥用植物次生代謝產物的形成除與其個體發(fā)育過程密切相關外，其化學成分還與生存的地理環(huán)境有關。研究表明不同結構的倍半萜類化合物是由異戊二烯類化合物通過甲羥戊酸途徑和倍半萜合酶催化而形成[62]。廣西莪術與其他莪術品種相比莪術醇、莪術二酮、姜黃素和吉馬酮含量要低一些[63]，且不同品系廣西莪術在藥材性狀、揮發(fā)油含量、成分、出油率等方面均存在較大差異[64-66]。因此基于其有效成分的含量受地理環(huán)境的影響，廣西莪術揮發(fā)油中的倍半萜類化合物如莪術醇、莪術二酮、姜黃素和吉馬酮等可作為其重要的Q-Marker 參考。

5.2 基于化學成分與藥性藥效相關性的Q-Marker的預測分析

5.2.1 成分與藥性的相關性分析 Q-Marker 的確定也應根據其性味歸經，因為性味歸經是中藥臨癥治法、配伍應用的重要依據。廣西莪術性溫，味辛、微苦，歸脾、肝經。根據傳統(tǒng)中藥藥性理論，辛味物質應具有相應辛味的味覺特征和功能屬性，辛味中藥以刺激性和辛辣味作為主要的表現特征。研究表明，構成辛味藥感的物質基礎包括揮發(fā)油、萜類、黃酮類、苷類等成分[67-68]。根據以上分析，廣西莪術中性味的主要物質基礎和來源是其中的揮發(fā)油及其萜類成分，因此也可將此類成分作為其Q-Marker選擇的重要參考依據。

5.2.2 成分與傳統(tǒng)功效的相關性分析 傳統(tǒng)功效既總結了中藥的有效性，又是古今對癥用藥的重要依據。廣西莪術最早的本草考證來源于《本草圖經》中的“端州蓬莪茂”。廣西莪術具有行氣破血、消積止痛的功效，臨床常用于癥瘕痞塊、瘀血經閉、胸痹心痛、食積氣滯、脘腹脹痛、破血祛瘀和消腫止痛。廣西莪術中的莪術醇、β-欖香烯成分以及50%乙醇洗脫部位、水提取物的抗血栓作用與廣西莪術的傳統(tǒng)功效“行氣破血”一致；廣西莪術中的莪術醇、β-欖香烯、莪術酮、莪術二酮、吉馬酮、姜黃素等的抗腫瘤作用，25%乙醇水提液和水煎劑的增強胃動力、改善消化不良作用與廣西莪術傳統(tǒng)功效的“消積”一致，廣西莪術中揮發(fā)油及其萜類成分的抗炎鎮(zhèn)痛作用與廣西莪術傳統(tǒng)功效的“止痛”一致。以上幾類成分及物質作為廣西莪術的主要藥效物質，與廣西莪術傳統(tǒng)功效基本一致，可作為QMarker 的主要選擇。

5.2.3 成分與現代藥效的相關性分析 廣西莪術中莪術醇能發(fā)揮抗血栓、抗腫瘤、抗病毒、保肝等作用，姜黃素類成分能發(fā)揮抗氧化、抗血栓、抗腫瘤、抗炎、抗病毒、保肝等作用，β-欖香烯能發(fā)揮抗血栓、抗腫瘤、提高免疫保護效應等作用，莪術酮能發(fā)揮保肝等作用，莪術二酮能發(fā)揮抗腫瘤、抗病毒等作用，莪術二醇能發(fā)揮保肝等作用，莪術多糖能發(fā)揮抗氧化、降血糖等作用，莪術烯醇能發(fā)揮抗病毒、保肝等作用，吉馬酮能發(fā)揮抗腫瘤、抗病毒、保肝等作用。表明廣西莪術中莪術醇、姜黃素、莪術酮、莪術二酮、莪術二醇、β-欖香烯、吉馬酮、莪術多糖等成分可作為Q-Marker 的選擇。

研究表明，莪術提取液對于晚期肝癌有明顯的改善作用，臨床試驗中，應用莪術水提液的患者壽命比未用者存活期延長2～3 個月，尚有明顯的肝疼痛緩解作用[69]。莪術油對繼發(fā)性肝癌也有緩解作用[70]，其中的莪術醇和β-欖香烯目前已被研發(fā)為抗癌藥物得到廣泛推廣，莪術油也被臨床兒科廣泛應用，能抑制柯薩奇病毒、輪狀病毒、腮腺炎病毒、EB 等病毒，對消化性潰瘍[71]、單純皰疹性病毒性角膜炎[72]、腹瀉[73]、腮腺炎[74]、毒性彌漫性甲狀腺腫[75]、水痘[76]、老年性陰道炎[77]、病毒性心肌炎[78]、小兒病毒性腸炎[79]、病毒性腦炎[80]、流感[81]、急性上呼吸道感染[82]、手足口病[83]、Ⅲ期褥瘡[84]、偽狂犬病毒感染[85]等疾病也有明顯的治療作用。研究表明，莪術油霜還具有抗銀屑病功效[86]；莪術煎劑可能通過調節(jié)血栓素/前列環(huán)素系統(tǒng)，從而改善腎灌注，減輕腎間質損傷，延緩間質纖維化，改善腎功能[87]；莪術油注射液在新型冠狀病毒肺炎[88]、子宮內膜癌[89]、胃癌[90]、膀胱癌[91]等方面也有較突出的療效。因此莪術油、莪術提取液等中的相關成分如莪術醇和β-欖香烯可用作廣西Q-Marker 的選擇參考指標，其他粗提物也能在臨床發(fā)揮諸多功用，但其中具體有效成分還有待研究。

5.3 基于化學成分可測性的Q-Marker的預測分析

Q-Marker 的確定也可應用化學成分的可測性作為參照依據。目前廣西莪術中的姜黃素類成分檢測分析常采用色譜方法，而萜類化合物則由于其成分復雜、難分離鑒定等原因多采用GC-MS 來測定，但目前對于廣西莪術的化學成分研究多停留在粗提物階段，具體成分仍待進一步闡明。研究發(fā)現由于超臨界萃取對熱敏感性強，所以廣西莪術中容易氧化分解的物質成分有利于溶解出來，萃取物可通過減壓的方式得到[92-93]。超臨界萃取法出油率較多，為水蒸氣蒸餾法的1.399 倍，但其經水蒸氣蒸餾法提取得到的揮發(fā)油中莪術醇的量為7.47%，遠超過超臨界CO2萃取法的4.77%[94-95]。陳旭等[96]采用GC-MS 法分析了10 批次廣西莪術樣品，將所得圖譜進行模式分析及相似度計算，依據主要特征成分峰建立了廣西莪術揮發(fā)油的指紋圖譜。柳陽等[97]采用GC 法對11 批廣西莪術飲片揮發(fā)油進行分析，應用中藥指紋圖譜相似度軟件進行相似度計算，建立了廣西莪術飲片揮發(fā)油的指紋圖譜。

研究顯示，廣西莪術不同品種和提取方法的成分含量均有較明顯的影響。楊妮等[98]發(fā)現不同品種廣西莪術的揮發(fā)油含量差異較大。通過對其中揮發(fā)油含量高的品種成分進行GC-MS 法分析，發(fā)現高揮發(fā)油含量品種一般均含有β-欖香烯、莪術二酮、新莪術二酮等特定的有效成分。因此，可選擇揮發(fā)油含量這一參考指標來判斷廣西莪術揮發(fā)油的質量。戴平等[99]實驗表明不同醇沉濃度對廣西莪術多糖的含量均有較大影響，不同體積分數（65%、75%、85%、95%）醇沉測得其多糖質量濃度分別為6.698、8.499、6.855、6.170 μg/mL，初步驗證了廣西莪術多糖最佳醇沉體積分數為75%。綜上所述，廣西莪術揮發(fā)油類化學成分與其藥效密切相關且最近研究較多，通常采用GC-MS 法分析，可作為Q-Marker 的篩選指標。

5.4 基于藥動學及體內過程相關性的Q-Marker的預測分析

中藥材中的成分眾多，中藥發(fā)揮作用需要其中的成分達到一定的血藥濃度。通過分析給藥后藥物的代謝過程，篩選出有效成分，可作為廣西莪術的質量控制指標。研究表明，其中姜黃素在體內能迅速轉化姜黃素葡萄糖醛酸酶結合物和硫酸結合物，莪術醇可轉化為1,2-環(huán)氧化莪術醇，莪術二酮可轉化為8,9-環(huán)氧化莪術二酮，且均具有較高的生物利用度[100-101]。因此姜黃素、莪術醇、莪術二酮可作為藥動學及體內過程相關性的廣西莪術Q-Marker 的篩選指標。

5.5 基于不同炮制加工方法的Q-Marker預測分析

中藥療效的發(fā)揮與其炮制加工方法密切相關，不同的炮制加工方法均會影響中藥內部化學成分的含量，因此選擇合適的炮制加工方法對保證中藥的質量具有重要意義。研究表明不同的炮制方法對廣西莪術揮發(fā)油、姜黃素的含量及體內抗腫瘤、抗炎鎮(zhèn)痛作用都有影響，其中廣西莪術各炮制品姜黃素的含量高低為生品＞醋炙品＞醋煮品，揮發(fā)油含量高低為醋煮品＞鮮藥醋煮品＞生品＞醋炙品，與生品相比，廣西莪術醋煮后其組分無變化，僅成分含量下降，而醋炙后部分組分消失，如蒎烯、莰烯、α-甜橙油等[38,46,102-103]。潘瑩等[104]發(fā)現廣西莪術生品和醋煮品中揮發(fā)油含量高于醋炙、醋炒、醋拌、酒制等炮制品。胡曉玲等[105]研究發(fā)現廣西莪術各炮制品揮發(fā)油含量為麩炒＝煨制＞生品＞醋煮＞醋磨＞醋炙＞醋炒＞酒炒＞醋浸，吉馬酮含量為生品＞麩炒＞醋炒＞醋磨＞醋煮＞酒炒＞煨制＞醋浸＞醋炙。研究還證明了廣西莪術經醋制炮制后具有較強的抗炎、鎮(zhèn)痛作用[38]，且醋煮品、莪術醋炙品較其他炮制品抗腫瘤作用稍強[30,103]。綜上所述，不同的炮制方法對廣西莪術中揮發(fā)油、姜黃素、吉馬酮成分的含量均有較大的影響，而這些成分作為廣西莪術主要的藥效成分具有較大的利用價值，因此可選擇姜黃素、吉馬酮作為Q-Marker 指標，其中揮發(fā)油中具體成分的含量變化還有待進一步研究。

6 廣西莪術Q-Marker 潛在靶點和通路的確定

基于廣西莪術預測的特征性Q-Marker 為莪術醇、莪術二酮、莪術烯醇、吉馬酮、β-欖香烯、莪術酮、莪術二醇、姜黃素，通過Swiss Target Prediction平臺獲取這些化學成分潛在的作用靶點，去除重復靶點后，最終得到235 個作用靶點，應用David 數據庫其靶點進行京都基因與基因組百科全書分析，共得到77 條可能的信號通路，其中主要通路為神經活性配體-受體相互作用、氮代謝、前列腺癌等。在Cytoscape 軟件中導入廣西莪術活性成分、作用靶標及通路，構建成分-靶點-通路網絡（圖3），此網絡共包括333 個節(jié)點，1258 條邊，其中菱形代表廣西莪術的活性成分，圓形代表對應靶點，三角形代表通路，而邊則代表它們之間的關系。由圖中線條的密集程度可直觀反映出廣西莪術預測Q-Marker 成分的重要靶點和通路，也體現出這些成分是通過多靶點多通路交互作用來發(fā)揮相應藥效的。

圖3 廣西莪術Q-Marker-靶點-通路網絡Fig.3 Q-Marker-target-pathway network of C.kwangsiensis

7 結語

廣西莪術中姜黃素、莪術醇、β-欖香烯等成分的顯著抗血栓、抑制血小板凝集作用與其傳統(tǒng)功效“行氣破血”相一致；廣西莪術中莪術醇、莪術二酮、β-欖香烯、姜黃素等成分發(fā)揮的抗腫瘤作用與其傳統(tǒng)功效“消積”相一致；廣西莪術中的半萜、二萜、姜黃素等成分的抗炎鎮(zhèn)痛功效與廣西莪術的傳統(tǒng)功效“止痛”相一致?，F代研究發(fā)現廣西莪術中姜黃素、莪術多糖成分有明顯的抗氧化作用，莪術醇、 莪術二酮、姜黃素、莪術烯醇、吉馬酮能發(fā)揮顯著的抗病毒作用等。廣西莪術中莪術醇、姜黃素等成分發(fā)揮的作用均與其藥效藥性相匹配；采用色譜法對廣西莪術中姜黃素類成分進行檢測分析，采用GC-MS 法檢測其中萜類化合物有助于建立和制定科學可行的質量標準；廣西莪術在抗病毒、抗念球珠菌、抗驚厥等方面存在較大的研究前景和研究價值；其中姜黃素、莪術醇、莪術二酮成分在藥動學中的生物利用度較高，可作為Q-Marker 的參考指標。不同的炮制方法對廣西莪術的化學成分含量和藥效影響也較大。

廣西莪術目前已取得普及性種植，其高額的效益及重要的研究價值漸漸在許多藥材中顯露出來，但仍存在發(fā)揮藥效的具體成分不明確、藥理作用機制深層次研究缺乏、質量控制研究不夠系統(tǒng)全面等問題，使其開發(fā)應用受到了較大限制。由于目前對壯瑤藥基礎研究不足，也極大地影響了壯瑤藥的推廣和發(fā)展，所以建立合理的民族藥質量控制方法也是一個急需解決的問題。筆者認為今后廣西莪術的發(fā)展方向為化學成分活性篩選、藥理作用更深層次的應用研究，因此建立安全有效的質量評價方案，對于廣西莪術藥材的質量控制及其資源的合理利用有重大意義，本文通過引入Q-Marker 的概念，在廣西莪術化學成分、傳統(tǒng)和現代研究藥理作用的基礎上，進一步凸顯了質量控制對中藥材的重要指導和預測意義，同時為廣西莪術Q-Marker 的選擇和確定提供了依據。

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