甘松化學成分、藥理作用研究進展及質量標志物預測分析

張小榮 ，崔治家 ，何海 ，趙沙沙 ，馬艷珠 ，邵晶 ，

1.甘肅中醫(yī)藥大學，甘肅 蘭州 730000； 2.西北中藏藥協(xié)同創(chuàng)新中心，甘肅 蘭州 730000；3.甘肅省中藥制藥工藝工程研究中心，甘肅 蘭州 730000；4.甘肅省中藥藥理與毒理學重點實驗室，甘肅 蘭州 730000

甘松屬植物共3 種，分別為甘松Nardostachys chinensisBatal.、匙葉甘松Nardostachys jatamansiDC.、大花甘松Nardostachys grandifloraDC.，我國僅產前2種，分布于甘肅、青海、四川、云南和西藏[1]。歷年版《中華人民共和國藥典》（以下簡稱《中國藥典》）對甘松基原植物的記載并不一致，其中1985年版《中國藥典》未收錄甘松，1963 年版僅收錄甘松Nardostachys chinensisBatal.[2]，之 后的1977 年 版[3]、1990年版[4]、1995年版[5]、2000年版[6]、2005年版[7]所載均為甘松Nardostachys chinensisBatal.和匙葉甘松Nardostachys jatamansiDC.，而2010 年版[8]、2015 年版[9]、 2020 年 版[10]所 載 均 為 甘 松Nardostachys jatamansiDC.，《Flora of China》[1]將 甘 松Nardostachys chinensisBatal.、匙葉甘松Nardostachys jatamansiDC.合并為一種，由此可知，已有報道所研究的甘松Nardostachys chinensisBatal.及匙葉甘松Nardostachys jatamansiDC.均為甘松Nardostachys jatamansiDC.。

甘松藏藥名“幫貝”“赤青”等，為敗醬科甘松屬多年生植物甘松Nardostachys jatamansiDC.的干燥根及根莖，具理氣止痛、開郁醒脾之效，用于脘腹脹滿、食欲不振、嘔吐，外用可治療牙痛、腳氣腫毒[10]，主要分布于我國四川、甘肅、青海、西藏、云南等地[11-12]。迄今從甘松中分離出的化合物有萜類、揮發(fā)油、黃酮類、香豆素和木脂素類、糖類等[13-14]?，F(xiàn)代研究表明，甘松具有抗癲癇、抗驚厥[15-16]、抗抑郁[17]、抑菌[18-19]、抗炎[20]、抗心律失常[21-23]、抗氧化[24]等作用；甘松在心血管系統(tǒng)、內分泌系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經系統(tǒng)都有應用[25-26]。茲就甘松化學成分和藥理作用研究概況進行綜述，并對其質量標志物（Q-marker）進行預測分析，以期為藥效作用機制進一步研究提供基礎，也為完善甘松質量評價體系提供參考。

1 化學成分

甘松成分復雜，含有萜類、黃酮類、木脂素類、香豆素類、糖類化合物等。

1.1 萜類

1.1.1 倍半萜

目前，甘松已測得的倍半萜類成分以白菖烯（calarene）[27]等 馬 兜 鈴 烷 型 、 甘 松 醇（nardostachnol）[28]等 愈 創(chuàng) 木 烷 型、 甘 松 新 酮（nardosinone）[29]等甘松烷型3 種母核構型為主（見表1），還有少量纈草烷型、橄欖烷型、艾里莫芬烷型、桉烷型和欖香烷型等[30]。

表1 甘松所含主要倍半萜類化合物

1.1.2 其他萜類

除倍半萜外，從甘松中還分離出少量半萜、單萜、二萜、三萜類成分。見表2。

表2 甘松所含半萜、單萜、二萜、三萜類化合物

1.2 黃酮類

黃酮類化合物是一類重要的中藥有效成分，具有多種生物活性。甘松測得的黃酮類化合物有柚皮素（naringenin）[40]、刺 槐 素（acacetin）[40]、蒙 花 苷（linarin）[43]等。見表3。

1.3 木脂素類和香豆素類

木脂素類化合物是一類由兩分子苯丙素衍生物（即C6-C3單體）聚合而成的天然化合物，具有抗腫瘤、抗氧化、中樞神經系統(tǒng)作用等生物活性；香豆素類化合物是鄰羥基桂皮酸內酯類成分的總稱，母核為苯并α-吡喃酮，具有抗凝血、抗腫瘤、抗菌等藥理作用。從甘松分離出木脂素類成分共8種，香豆素類成分共4種。見表4。

表4 甘松所含木脂素類和香豆素類化合物

1.4 其他

除上述化合物外，甘松還含有部分甾體類、生物堿類、醌類、糖類、咖啡酸酯類、酚類化合物。見表5。

表5 甘松所含其他類化合物

2 藥理作用

2.1 抗抑郁

研究顯示，甘松95%乙醇提取物可在給藥8 d后降低小鼠懸尾不動時間，給藥10 d后降低小鼠懸尾不動及強迫游泳不動時間，其最佳給藥劑量為0.048 8 g/kg，其乙酸乙酯部位及正丁醇部位均表現(xiàn)出抗抑郁作用，且乙酸乙酯部位優(yōu)于正丁醇部位[30]。李艷忙[43]研究發(fā)現(xiàn)，甘松所含倍半萜類化合物甘松新酮、甘松二酮醇和甘松根酮有一定的抗抑郁活性。實驗研究顯示，不同劑量甘松新酮均能降低小鼠懸尾不動時間，其抗抑郁機制可能與cAMP通路和MAPK通路有關[17]。

2.2 抗心律失常

羅駿等[72]研究顯示，甘松揮發(fā)油可呈濃度和電壓依賴性抑制大鼠心室肌細胞Ik1，且對二者的效應可使心肌細胞復極化減慢。甘松揮發(fā)油也可通過濃度依賴性地抑制大鼠心肌細胞膜鈉通道電流，在不同膜電位水平對鈉通道電流均有抑制作用[73]。Maiwulanjiang等[23]采用MTT法檢測甘松揮發(fā)油對叔丁基過氧化氫誘導H9c2心肌細胞損傷的保護作用時，發(fā)現(xiàn)甘松揮發(fā)油通過減少細胞內活性氧的產生，誘導抗氧化酶和激活Akt 磷酸化，阻止氧化應激誘導的H9c2 細胞死亡。劉元偉等[74]研究發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)心顆粒甘松提取物可顯著抑制大鼠心室肌細胞鈉、鉀電流。此外，甘松新酮可通過影響cAMP-PKA傳導通路，起到改善快速性心律失常大鼠心律的作用[22]。

2.3 鎮(zhèn)靜、抗驚厥、抗癲癇

李新玲等[15]研究表明，甘松治療組、甘松合并丙戊酸鈉組可明顯減輕戊四氮所致大鼠癲癇樣發(fā)作程度，減少發(fā)作頻率和持續(xù)時間，改善大鼠皮層腦電圖，降低腦脊液神經元特異性烯醇化酶濃度。甘松乙醇提取物與二苯乙內酰脲合用可顯著增強其對癲癇大鼠的抗驚厥作用[75]。大鼠靜脈注射甘松提取物后，焦慮癥得到顯著改善，亦可調節(jié)益智活動[16]。

2.4 抗瘧、抑菌

實驗顯示，從甘松分離得到的甘松過氧化物、異甘松過氧化物具有抗瘧活性[57]。甘松揮發(fā)油對白色念珠菌、沙門氏桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母、木霉均有抑制作用[18-19]。

2.5 抗炎

甘松水提物和揮發(fā)油高劑量組合給藥能有效預防乙醇所致急性胃炎和胃潰瘍[20]。研究表明，甘松甲醇提取物及去氧甘松醇A 在炎癥反應中表現(xiàn)出積極作用[76-77]。李瑩[46]研究發(fā)現(xiàn)，甘松揮發(fā)油和乙酸乙酯部位是其抗炎作用的主要有效部位，且乙酸乙酯部位分離得到的蒙花苷和熊果酸是其有效成分之一。甘松抗炎作用相關研究雖有報道，但甘松抗炎活性的有效部位及作用機制尚不明確，有待進一步探究。

2.6 抗氧化

甘松多糖有較好的體外抗氧化活性，對超氧陰離子自由基、羥基自由基均有較好的清除能力[24，78]。筆者課題組前期研究顯示，甘松乙醇提取物乙酸乙酯萃取相對多種自由基表現(xiàn)出較強的清除活性，對Fe3+的還原能力最強[79]。景臨林等[24]采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽、羥自由基、超氧陰離子和還原力5種方法評價甘松不同極性部位抗氧化活性，得出乙酸乙酯萃取物具有顯著抗氧化活性，且總黃酮和總多酚含量最高。

2.7 其他

何躍等[80]研究表明，甘松提取物對小鼠小腸有推動作用，其機制可能與增加胃腸運動的協(xié)調性有關。Chaudhary等[81]研究發(fā)現(xiàn)，甘松甲醇提取部位可抑制癌細胞增殖。甘松降糖顆粒對糖調節(jié)受損患者表現(xiàn)出明顯治療作用，且能改善臨床癥狀和血糖代謝相關指標[82]。有報道顯示，甘松甲醇提取物有驅蚊作用[83]；甘松中的倍半萜類成分甘松新酮對脂代謝和腸道微生物菌群表現(xiàn)出一定調控作用[84]。

3 質量標志物預測分析

3.1 基于化學成分特有性

甘松含萜類、黃酮類、香豆素和木脂素類、糖類等成分，包括萜類在內的揮發(fā)油類成分是甘松的主要有效成分且含量較高；《中國藥典》明確記載的質量標準中，甘松藥材揮發(fā)油含量不低于2.0%（mL/g），倍半萜類化合物甘松新酮（C15H22O3）不得少于0.10%，甘松飲片中揮發(fā)油含量不得少于1.8%（mL/g）[10]。基于此，揮發(fā)油類成分可作為甘松Q-marker篩選的參考依據。

3.2 基于傳統(tǒng)藥效

中藥功效是在中醫(yī)理論指導下進行臨床防治疾病的基礎?，F(xiàn)代研究表明，中藥揮發(fā)油類成分具有抗炎、抑菌、抗氧化、抗病毒、鎮(zhèn)靜、抗驚厥、抗腫瘤、降壓、解痙、強心等多種生物活性[85-87]；黃酮類化合物具有抗心腦血管疾病、抗氧化、抑菌、抗炎、抗癌等藥理作用[88-89]；中藥多糖具有調節(jié)免疫、抗腫瘤、抗氧化、抗炎等生物活性[90]。這些藥理作用與甘松功效吻合，因此可作為甘松Q-marker篩選的參考依據。

3.3 基于中藥藥性

藥性是中藥基本性質和特征的概括，藥性理論的基本內容包含四氣五味、升降浮沉、歸經、有毒無毒。甘松味辛、甘，性溫，歸脾、胃經。中藥五味與其化學成分關系分析研究表明，辛溫藥歸經范圍廣泛，以胃、脾經居多[91]，其化學成分中揮發(fā)油類（萜類等）明顯多于其他成分[91-94]；糖類、皂苷、脂肪、蛋白質、氨基酸等為甘味藥的主要成分基礎[94-95]。因此，萜類、揮發(fā)油類和糖類化合物可作為甘松Q-marker篩選的參考依據。

3.4 基于臨床藥效研究

心律失常、心肌缺血等心血管系統(tǒng)疾病是現(xiàn)代社會中老年人常見病和多發(fā)病，嚴重時可猝死。甘松具有鎮(zhèn)靜、抗心律失常、抗抑郁、抑菌、抗炎、抗瘧、抗氧化、調節(jié)血糖、抗癌等藥理作用。甘松揮發(fā)油對心肌缺血再灌注損傷有保護作用[73]，對金黃色葡萄球菌等多種病菌表現(xiàn)出抑制作用[18-19]，且具有DPPH自由基清除能力及還原能力[18]；甘松水提物和揮發(fā)油高劑量組合給藥能有效預防乙醇所致急性胃炎和胃潰瘍[20]。倍半萜類成分甘松新酮、甘松二酮醇和甘松根酮均表現(xiàn)出一定的抗抑郁活性[43]；納多西烷型倍半萜可抑制核因子-κB和絲裂原活化蛋白激酶介導的炎癥通路[96]；甘松新酮具有抗心律失常、保護心肌細胞作用[21，97-98]。以上成分可作為甘松Q-marker的備選。

3.5 基于不同產地成分

余海清等[35]對15批不同產地甘松藥材進行氣相-質譜聯(lián)用技術分析，共鑒定出97個化學成分，包括共有成分5個，即纈草酮、白菖烯、馬兜鈴烯、α-姜黃烯、β-馬欖烯，占揮發(fā)油總量的13.42%～50.80%；含量較高的成分主要有纈草酮（3.95%～44.61%）、白菖烯（2.57%～16.35%）、廣藿香醇（0.43%～14.26%）。金乾等[99]采用氣相色譜-質譜法識別不同產地甘松，得到6個共有成分：B-綠葉烯、B-欖香烯、(1aR)-1aβ,2,3,3a,4,5,6,7bβ-八氫-1,1,3aβ,7-四甲基-1H-環(huán)丙烷[a]萘、馬兜鈴烯、α-綠葉烯、A-布藜烯。武姣姣[30]從9批不同產地甘松的揮發(fā)油中得到6個共有成分：1,1,3a,7-四甲基-1,2,3,5,6,7,8,8a-八氫甘菊環(huán)烴、馬兜鈴烯、1,1,7,7a-四甲基-1a,2,3,5,6,7,7a,7b-八氫甘菊環(huán)烴、β-紫羅酮、α-古蕓烯、喇叭茶醇，占揮發(fā)油總含量的23.18%～45.98%。這些成分可作為甘松Q-marker 篩選的參考依據。

3.6 基于化學成分可測性

化學成分的可測性是Q-marker篩選的重要依據之一。目前，對甘松成分分析手段以HPLC和GC-MS為主，但存在一定差異，且甘松所含萜類及揮發(fā)油類成分體系復雜，迄今研究得到的成分及其含量存在一定差異；2020年版《中國藥典》對甘松新酮測定方法規(guī)定為HPLC；另外，有研究采用HPLC技術建立可靠的含量測定方法，對甘松所含黃酮類成分蒙花苷、苯丙素類成分綠原酸進行了測定[100-102]。因此，萜類、揮發(fā)油類成分及甘松新酮、蒙花苷、綠原酸可作為甘松Q-marker篩選的參考依據。

3.7 基于網絡藥理學評價

鄧雅文等[103]借助網絡藥理學方法預測并篩選甘松干預心律失常的重要成分共9個：青木香酮、甘松二酯、馬兜鈴烯、甘松奧醇、山芹醇、1,2,9,10-四去氫馬兜鈴烷、甘松新酮、白菖烯、白芷素。楊帥等[104]分析甘松-余甘子治療幽門螺桿菌相關胃炎的作用機制，認為甘松中金合歡素為核心活性成分。郭經奇等[105]探究人參-甘松藥對治療陣發(fā)性房顫有效成分的靶基因及作用機制，篩選出甘松的潛在成分6個；在甘松與延胡索組方對房顫的研究中，篩選出5個成分[106]。這些成分可作為甘松的Q-marker篩選的參考依據。

4 結語

甘松化學成分復雜多樣，以《中國藥典》規(guī)定的指標成分和目前研究結果作為甘松的Q-marker值得商榷。甘松活性成分的藥效及作用機制研究僅在心腦血管疾病方面較廣泛，但不夠深入；且作為傳統(tǒng)中藥，其入血成分及次生代謝產物是發(fā)揮藥效的主要物質基礎，但目前甘松的相關研究還有很大空間，后續(xù)藥效學和藥動學研究結果可為甘松Q-marker的選擇提供理論支撐。

筆者在總結甘松化學成分和藥理作用基礎上，從甘松成分特有性、傳統(tǒng)功效、藥性、現(xiàn)代藥效、不同產地成分、化學成分可測性、網絡藥理學7個方面對甘松Q-marker進行預測分析，為甘松Q-marker選擇和建立更完整的質量評價體系提供依據，為后續(xù)研究奠定基礎。