莪術(shù)揮發(fā)油化學(xué)成分及其藥理作用研究?

秦聰聰,杜沁圓,展照雙,王加鋒

(山東中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)院,濟(jì)南 250355)

莪術(shù)最早以“蓬莪荗”之名載于《本草拾遺》[1],為姜科植物蓬莪術(shù)CurcumaphaeocaulisVal.、廣西莪術(shù)CurcumakwangsiensisS.G.Lee et C.F.Liang或溫郁金CurcumawenyujinY.H.Chen et C.Ling 的干燥根莖。莪術(shù)已被2020版《中華人民共和國(guó)藥典》[2]收錄,是2018年國(guó)家中醫(yī)藥管理局會(huì)同國(guó)家藥品監(jiān)督管理局制定并公布的《古代經(jīng)典名方目錄(第一批)》中溫經(jīng)湯的組成藥物,莪術(shù)中含揮發(fā)油1.0%～2.5%[3],是中藥材莪術(shù)的重要組成部分,目前從莪術(shù)揮發(fā)油中共鑒定出130余種成分,包括萜類(單萜、倍半萜)、酮(醛)類、醇(酚)類、烷(烯)烴類、酸(酯)類、醚類、芳香族等化合物,具有抗腫瘤、抗炎抑菌、抗病毒、抗血栓、保肝、保護(hù)神經(jīng)、抗氧化等作用。近年來,以莪術(shù)揮發(fā)油為有效成分開發(fā)的莪術(shù)油注射液、復(fù)方莪術(shù)油栓等在臨床上應(yīng)用范圍較廣[4]。目前關(guān)于莪術(shù)的研究進(jìn)展概述較多,而對(duì)莪術(shù)揮發(fā)油的綜述報(bào)道卻較少,其中對(duì)莪術(shù)揮發(fā)油的提取方法及其含量的影響因素方面研究較為分散,缺少系統(tǒng)的梳理。本文對(duì)莪術(shù)揮發(fā)油的化學(xué)成分和藥理作用的研究進(jìn)展進(jìn)行歸納總結(jié),為莪術(shù)揮發(fā)油的深入研究提供參考。

1 揮發(fā)油的提取方法

1.1 水蒸氣蒸餾法

水蒸氣蒸餾法是指把含有揮發(fā)性成分的藥材浸濕后,通過水蒸氣蒸餾或熱蒸餾,藥材中揮發(fā)性成分能夠隨水蒸氣蒸餾而出的一種方法,該方法操作簡(jiǎn)單,不存在任何溶劑污染,設(shè)備成本較低,多用于大規(guī)模生產(chǎn),但加熱的溫度若過高,則會(huì)造成藥材活性成分的損失,導(dǎo)致提取效率降低,進(jìn)而形成熱不穩(wěn)定成分的破壞[5]。水蒸氣蒸餾以傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾裝置和揮發(fā)油測(cè)定器為其常用裝置,史克莉等[6]將水蒸氣蒸餾法和超臨界CO2流體萃取法作對(duì)比,研究二者提取莪術(shù)揮發(fā)油化學(xué)成分的有效成分是否會(huì)受影響,采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析每個(gè)揮發(fā)油的組分,并對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定,結(jié)果表明此兩種方法所得的莪術(shù)揮發(fā)油化學(xué)成分并不完全相同,超臨界CO2流體萃取法提取的揮發(fā)油組分相同的含量高于水蒸氣蒸餾法,其主要有效成分含量也偏高。

1.2 溶劑提取法

溶劑提取法是根據(jù)中藥材中各種成分在溶劑中的溶解性質(zhì),選取對(duì)活性成分溶解度大,進(jìn)而將有效成分從中藥組織中溶解出來的方法。蔡吉祥等[7]研究發(fā)現(xiàn)提取溫度對(duì)蓬莪術(shù)油取得率有一定的影響,溫度越高,蓬莪術(shù)油的取得率便會(huì)越高,當(dāng)溫度超過50 ℃時(shí),其取得率便會(huì)下降,因溫度過高,使得部分蓬莪術(shù)油分子出現(xiàn)氧化、分解所致,并測(cè)得蓬莪術(shù)油的最佳提取溫度是50 ℃,此時(shí)蓬莪術(shù)的得油率是4.42%。

1.3 超臨界CO2流體萃取法

超臨界CO2流體萃取法是通過超臨界CO2萃取劑,從混合物中萃取出目標(biāo)組分的技術(shù),臨界溫度和壓力要求較低,可在溫和條件下提取莪術(shù)揮發(fā)油。王丹等[8]研究發(fā)現(xiàn)通過超臨界CO2流體萃取法既能有效地將蒼術(shù)揮發(fā)油溶解出來,又能比較完好地確保其天然有效成分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且不被破壞,能夠有效處理莪術(shù)揮發(fā)油中所含的淀粉粒難于分層的現(xiàn)象,通過氣相用半定量法分析可知水蒸氣蒸餾法所提取的莪術(shù)揮發(fā)油中莪術(shù)醇的含量為7.47%,雖高于超臨界CO2流體萃取法中的含量,但超臨界CO2流體萃取法的出油率較水蒸氣蒸餾法高出1.399倍。

1.4 超聲波輔助萃取法

超聲波輔助萃取法是指利用機(jī)械效應(yīng)、超聲波的空化效應(yīng)及熱效應(yīng),通過破壞中草藥的基質(zhì)細(xì)胞壁,以達(dá)到提取細(xì)胞內(nèi)容物的過程。張師輝等[9]分別采用超聲輔助乙酸乙酯萃取、超臨界CO2流體萃取和水蒸氣蒸餾法三種方法提取溫莪術(shù)揮發(fā)油,比較不同提取方法對(duì)其成分的影響,采用氣相色譜-四極桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜(gas chromatography-quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry,GC-Q/TOF-MS)對(duì)提取的溫莪術(shù)揮發(fā)油中成分進(jìn)行分析,結(jié)果表明3種提取方法所取得的溫莪術(shù)揮發(fā)油成分基本一致。趙海燕等[10]利用超聲輔助提取法提取廣西莪術(shù)揮發(fā)油,并以單因素和正交實(shí)驗(yàn)對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化,初步評(píng)價(jià)莪術(shù)揮發(fā)油的生物活性,結(jié)果顯示最佳提取工藝條件為液料比15∶1 mL/g,提取時(shí)間20 min,超聲功率1 000 W,此時(shí)揮發(fā)油的提取率為4.35 %。

1.5 微波輔助萃取法

微波輔助萃取法是利用微波能萃取物質(zhì)的一種新技術(shù),通過使用適合的溶劑在微波反應(yīng)器中從天然植物或動(dòng)物組織中提取各種化學(xué)成分,該技術(shù)具有提取溫度低、不易糊化、分離容易、后處理方便等優(yōu)勢(shì)[11]。蔡吉祥等[7]采用單因素試驗(yàn)及響應(yīng)面試驗(yàn)對(duì)微波輔助提取蓬莪術(shù)揮發(fā)油的工藝進(jìn)行優(yōu)化,并初步評(píng)價(jià)其抗氧化活性,結(jié)果顯示蓬莪術(shù)揮發(fā)油最佳提取溫度為52 ℃,提取時(shí)間為302 s,液料比是24.2∶1 mL/g,提取功率為800 W,在此基礎(chǔ)條件下,蓬莪術(shù)揮發(fā)油的得率可達(dá)4.68%。王平等[12]研究微波萃取技術(shù)提取溫莪術(shù)揮發(fā)油的方法,并對(duì)溫莪術(shù)揮發(fā)油的成分及含量進(jìn)行分析,對(duì)萃取功率、萃取時(shí)間和投料比進(jìn)行單因素考察,結(jié)果表明微波萃取法的最佳工藝是小于38 μm的莪術(shù)細(xì)粉加8倍量石油醚,最佳功率為700 W,最佳萃取時(shí)間是550 s,在此條件下溫莪術(shù)揮發(fā)油的出油率為4.70%。

2 莪術(shù)揮發(fā)油的分析

2.1 不同產(chǎn)地莪術(shù)揮發(fā)油化學(xué)成分分析

莪術(shù)在國(guó)內(nèi)主要分布于臺(tái)灣、福建、江西、廣東、廣西、四川、云南等省區(qū),國(guó)外主要分布于印度至馬來西亞,多為人工栽培或野生于林蔭下,其根莖中揮發(fā)油的主要成分為倍半萜烯醇,α-樟腦烯及桉油精,此外尚含淀粉、黏液及樹脂等[13]。不同產(chǎn)地的莪術(shù)受地理位置、種植環(huán)境等影響,其揮發(fā)油的化學(xué)成分迥異。廖彬汛等[14]對(duì)黔產(chǎn)莪術(shù)不同炮制品中的莪術(shù)揮發(fā)油成分進(jìn)行GC-MS分析,確定黔產(chǎn)莪術(shù)揮發(fā)油中所含的主要成分為莪術(shù)烯醇、吉馬酮、呋喃二烯酮、桉油精及左旋樟腦等。張軍鋒等[15]通過檢測(cè)廣東、廣西、云南、海南等4個(gè)產(chǎn)地的莪術(shù)揮發(fā)油紅外指紋圖譜,用共有的峰率和變異峰率雙指標(biāo)序列法對(duì)其指紋圖譜進(jìn)行了鑒別與分析,結(jié)果表示四個(gè)產(chǎn)地的莪術(shù)揮發(fā)油紅外指紋圖譜相似程度高,但也存在微小差異,云南與海南、廣東與廣西、廣西與云南、廣東與云南、廣東與海南、廣西與海南的莪術(shù)揮發(fā)油的紅外指紋圖譜共有峰率分別為74.1%、83.5%、84.0%、77.5%、73.4%、82.5%。

2.2 不同品種莪術(shù)揮發(fā)油化學(xué)成分分析

莪術(shù)種類繁多,不同品種的莪術(shù)揮發(fā)油化學(xué)成分有微量差異。鄒傳宗等[16]通過水蒸氣蒸餾法和乙醚提取法分別提取溫郁金揮發(fā)油,2種方法所獲得的溫郁金揮發(fā)油成分大致相同,其主要類型均為萜類,以β-欖香烯、異龍腦、β-欖香烯酮、桉油烯醇、β-瑟林烯、吉馬酮等為其共有成分。藍(lán)振威等[17]通過GC-MS與化學(xué)計(jì)量學(xué)分析了溫莪術(shù)、蓬莪術(shù)和廣西莪術(shù)的揮發(fā)油化學(xué)成分譜,鑒定出莪術(shù)揮發(fā)性成分40種,結(jié)果顯示莪術(shù)種間揮發(fā)性成分差異較大,結(jié)合聚類熱圖分析,產(chǎn)自浙江的莪術(shù)樣品得以聚攏,但產(chǎn)自貴州樣品是離群狀態(tài),這表明生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)莪術(shù)揮發(fā)油具有一定的影響,溫莪術(shù)主要揮發(fā)性成分為莪術(shù)二酮和芳樟醇,而蓬莪術(shù)主要為甲基正壬酮,廣西莪術(shù)以蛇麻烯和蓬莪術(shù)環(huán)氧酮為主要揮發(fā)性成分。

3 莪術(shù)揮發(fā)油的化學(xué)成分

蓬莪術(shù)根莖含揮發(fā)油1.0%～2.5%,油中主成分為倍半萜烯類;廣西莪術(shù)主含大牻牛兒酮、莪術(shù)二酮及莪術(shù)醇等揮發(fā)油性成分;溫郁金揮發(fā)油成分中20%為吉馬酮,為其主要揮發(fā)性成分,三者揮發(fā)油含量及主成分具有顯著差別,但其揮發(fā)油所含的化學(xué)成分大致相同,故而2020版《中華人民共和國(guó)藥典》中將蓬莪術(shù)、廣西莪術(shù)及溫郁金統(tǒng)稱為莪術(shù)[2,18-20]。總結(jié)有關(guān)莪術(shù)揮發(fā)油化學(xué)成分的文獻(xiàn)報(bào)道,發(fā)現(xiàn)目前從莪術(shù)揮發(fā)油中共鑒定出成分130余種,種類包括萜類(單萜、倍半萜)、酮(醛)類、醇(酚)類、烷(烯)烴類、酸(酯)類、醚類、芳香族等化合物,其中萜類為其主要化合物成分,現(xiàn)根據(jù)官能團(tuán)分類整理莪術(shù)揮發(fā)油中已鑒定的主要化合物如下。

3.1 萜類

萜類化合物是由甲戊二羥酸衍生且分子骨架以異戊二烯單元為基本結(jié)構(gòu)單元的化合物及其衍生物。單萜和半倍萜類化合物是莪術(shù)揮發(fā)油的主要化學(xué)成分,共鑒定出49種,單萜和半倍萜類化合物多為在常溫下可以揮發(fā)的具有特殊香氣的油狀液體,或?yàn)榈腿埸c(diǎn)的固體,萜類難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,多具有苦味,所以又稱苦味素[21],萜類的化學(xué)性質(zhì)與烯烴相似,其中β-蒎烯(β-pinene)、1-Z烯基-1-甲基-1,4-二-1-甲基乙烯基環(huán)己烷(1-z-alkenyl-1-methyl-1,4-di-1-methylvinyl cyclohexane)的含量較高,均大于1 %[22]。莪術(shù)揮發(fā)油中單萜類化合物見表1,倍半萜類化合物見表2。

表1 莪術(shù)揮發(fā)油中單萜類化學(xué)成分

表2 莪術(shù)揮發(fā)油中倍半萜類化學(xué)成分

3.2 酮(醛)類

莪術(shù)揮發(fā)油中共鑒定出29種酮(醛)類化合物,其中表-莪術(shù)酮、莪術(shù)酮、莪術(shù)二酮、新莪術(shù)二酮的含量相對(duì)較高,廣西莪術(shù)姜黃酮的含量較高,而蓬莪術(shù)中姜黃酮成分所含極少,溫莪術(shù)、蓬莪術(shù)中去氫莪術(shù)二酮的含量高于廣西莪術(shù),蓬莪術(shù)中焦莪術(shù)呋喃烯酮的含量較高,而廣西莪術(shù)與溫莪術(shù)均未發(fā)現(xiàn)焦莪術(shù)呋喃烯酮的成分[25]。莪術(shù)揮發(fā)油中酮(醛)類化合物見表3。

表3 莪術(shù)揮發(fā)油中酮(醛)類化學(xué)成分

3.3 醇(酚)類

醇是有機(jī)化合物的一大類,是脂肪烴、脂環(huán)烴或芳香烴側(cè)鏈中的氫原子被羥基取代而成的化合物。酚類化合物廣泛存在于自然界中,都是常用的香料,酚類化合物大都具有香氣,其品種占香料總數(shù)的5%左右[27],在莪術(shù)揮發(fā)油中共鑒定出27種。莪術(shù)揮發(fā)油中醇(酚)類化合物見表4。

表4 莪術(shù)揮發(fā)油中醇(酚)類化學(xué)成分

3.4 烷(烯)烴類

烷烴即飽和烴,是只有碳碳單鍵和碳?xì)滏I的最簡(jiǎn)單的一類有機(jī)化合物,烯烴是指含有烯鍵的碳?xì)浠衔?屬于不飽和烴,炔烴可以和鹵素、氫、鹵化氫、水發(fā)生加成反應(yīng),也可發(fā)生聚合反應(yīng)。莪術(shù)揮發(fā)油中共鑒定出10種烷(烯)烴類化合物,其中莪術(shù)烯(curzerene)的含量相對(duì)較高[26]。莪術(shù)揮發(fā)油中烷(烯)烴類化合物見表5。

表5 莪術(shù)揮發(fā)油中烷(烯)烴類化學(xué)成分

3.5 酸(酯)類

羧酸或無機(jī)含氧酸與醇起反應(yīng)生成的一類有機(jī)化合物叫作酯,莪術(shù)揮發(fā)油中共鑒定出9種酸(酯)類成分,其中廣西莪術(shù)揮發(fā)油中9,12-十八烯酸(9,12-octadecadienoic acid)、正十六酸(n-hexadecanoic acid)的含量相對(duì)較高[24],黔產(chǎn)莪術(shù)揮發(fā)油中環(huán)廣木香內(nèi)酯(cyclocaryalactone)[14]的含量相對(duì)較高。莪術(shù)揮發(fā)油中酸(酯)類化合物見表6。

表6 莪術(shù)揮發(fā)油中酸(酯)類化學(xué)成分

3.6 其他化合物

此外,莪術(shù)揮發(fā)油中還包括胺類、薁類、呋喃、吲哚和芳香族化合物等,如從中鑒定出了桉油精(eucalyptol)、白菖油萜環(huán)氧化物(calarene epoxide)、異香橙烯環(huán)氧化物(isoaromadendrene epoxide)、冰片(endo-borneol)、石竹素(caryophyllene oxide)、狗牙花堿E(coronarin E)、1,3-二異丙基萘(1,3-di-iso-propylnaphthalene)、1-乙酰基-4,6,8-三甲基洋甘菊藍(lán)(1-acetyl-4,6,8-trimethylazulene)和茴香醚(anisole)等,詳見表7。

表7 莪術(shù)揮發(fā)油中其他化合物

4 莪術(shù)揮發(fā)油的藥理作用

莪術(shù)中含揮發(fā)油1.0 %～2.5 %,是中藥材莪術(shù)的重要組成部分,具有抗腫瘤、抗炎抑菌、抗病毒、保肝、抗血栓、保護(hù)神經(jīng)、抗氧化等藥理作用[3]。

4.1 抗腫瘤

查閱2020年癌癥數(shù)據(jù)報(bào)告,全球新發(fā)癌癥病例數(shù)約1 930萬例,其中457萬例癌癥新發(fā)病例在我國(guó),死亡人數(shù)達(dá)300多萬例,癌癥嚴(yán)重威脅人類的身心健康[28-29]。孫宏巖[30]以人肺腺癌A549細(xì)胞、人胃腺癌SGC-7901細(xì)胞為研究對(duì)象,基于透射電鏡、熒光顯微鏡、倒置顯微鏡等觀察不同濃度的莪術(shù)揮發(fā)油作用于人肺腺癌A549細(xì)胞、人胃腺癌SGC-7901細(xì)胞24 h、48 h和72 h的形態(tài)結(jié)構(gòu),探討莪術(shù)揮發(fā)油誘導(dǎo)胃癌SGC-7901細(xì)胞和肺癌A549細(xì)胞凋亡的作用,結(jié)果表明莪術(shù)揮發(fā)油能夠上調(diào)B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,bcl-2)相關(guān)X蛋白表達(dá),下調(diào)B細(xì)胞淋巴瘤(b-cell lymphoma,bcl)-2基因表達(dá),進(jìn)而誘導(dǎo)人胃癌SGC-7901細(xì)胞和人肺癌A549細(xì)胞凋亡。許振國(guó)[31]研究莪術(shù)揮發(fā)油對(duì)大鼠乳腺癌癌前病變組織血管生成及相關(guān)調(diào)控因子的影響,結(jié)果表明莪術(shù)揮發(fā)油能夠抑制乳腺癌癌前病變大鼠乳腺血管生成及微血管密度(microvessel density,MVD)的表達(dá)情況,降低二甲基苯蒽(dimethyl benzene anthracene,DMBA)誘導(dǎo)大鼠乳腺癌前病變組織中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)信使RNA(mRNA)表達(dá)強(qiáng)度,進(jìn)而抑制血管生成及阻斷乳腺癌的發(fā)生。張培等[32]研究發(fā)現(xiàn)莪術(shù)揮發(fā)油中的莪術(shù)醇能夠調(diào)控磷酸化-絲裂原活化蛋白激酶p38抗體(P-p38 MAPK)、p38絲裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)以及線粒體和細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞色素(cytochrome,Cyt)c等蛋白表達(dá)水平,通過p38 MAPK信號(hào)通路促進(jìn)人舌鱗癌細(xì)胞(Tca-8113)的細(xì)胞凋亡。左紅香[33]基于基質(zhì)膠侵襲實(shí)驗(yàn)、劃痕實(shí)驗(yàn)、小管形成實(shí)驗(yàn)及T細(xì)胞殺傷實(shí)驗(yàn)研究莪術(shù)揮發(fā)油中莪術(shù)醇對(duì)肝癌細(xì)胞增殖的影響,結(jié)果表明莪術(shù)醇通過調(diào)控酪氨酸激酶蛋白 (janus kinase,JAK)1、JAK2和肉瘤病毒蛋白(sarcoma,Src)途徑降低磷酸化信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白(phosphorylation signal transducer and activator of transcription,p-STAT3)的表達(dá),抑制缺氧誘導(dǎo)因子 (hypoxia inducible factor, HIF) -1α的蛋白合成,抑制程序性細(xì)胞死亡配體1(programmed cell death-ligand 1,PD-L1)mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá),誘導(dǎo)T細(xì)胞的活性,進(jìn)而抑制肝癌細(xì)胞的增殖。趙楠等[34]采用噻唑藍(lán)法(methythiazol tetrazolium,MTT)檢測(cè)莪術(shù)揮發(fā)油中莪術(shù)醇對(duì)人卵巢癌SKOV3細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制作用,發(fā)現(xiàn)莪術(shù)醇可以下調(diào)磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidyl-inosital-3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase b,Akt)信號(hào)通路中磷酸化的PI3K、Akt蛋白表達(dá)水平,促進(jìn)人卵巢癌SKOV3細(xì)胞凋亡,對(duì)其具有生長(zhǎng)抑制作用。

4.2 抗炎抑菌

研究發(fā)現(xiàn)莪術(shù)揮發(fā)油能夠有效降低血清炎癥因子白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-2及高敏C反應(yīng)蛋白(high-sensitivity c-reactive protein,hs-CRP)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α的蛋白表達(dá)水平[35],具有顯著的抗炎、抗菌活性,對(duì)于食管炎、胃炎、腸炎等具有一定的治療作用[36]。谷穎[37]將莪術(shù)油與思密達(dá)及硫酸鋁作對(duì)比,觀察莪術(shù)揮發(fā)油治療急性糜爛性食管炎的效果,結(jié)果表明莪術(shù)揮發(fā)油能夠有效緩解食管炎癥狀,莪術(shù)揮發(fā)油的作用優(yōu)于胃黏膜保護(hù)劑思密達(dá)及硫酸鋁,是一種天然、安全的特異性的食管黏膜保護(hù)劑。白濤敏等[38]研究發(fā)現(xiàn)蒲地藍(lán)消炎口服液聯(lián)合莪術(shù)油注射液能夠有效降低血清IL-6、IL-10及TNF-α水平,使皰疹性咽峽炎患兒的臨床癥狀減輕,加速其治愈時(shí)間。王芳等[39]研究表明莪術(shù)揮發(fā)油能夠使實(shí)質(zhì)性腦組織細(xì)胞變性、水腫減輕,腦組織病灶淋巴細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞等單核巨噬細(xì)胞侵襲浸潤(rùn)水平減弱,抑制病毒性腦炎小鼠TNF-α、Toll樣受體(toll like receptor,TLR)2mRNA和中樞神經(jīng)特異蛋白(central nervous system specific protein,S100β)的表達(dá),從而發(fā)揮治療病毒性腦炎的療效。

4.3 抗病毒

李玲等基于瓊脂糖凝膠電泳、半定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)、定量PCR及基因報(bào)告實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[40]莪術(shù)揮發(fā)油中莪術(shù)醇、莪術(shù)二酮及吉馬酮等成分能夠有效減少血清、血細(xì)胞中病毒滴度,抑制病毒核蛋白(nucleoprotein,NP)的表達(dá)、減少病毒粒子,進(jìn)而抑制流感病毒復(fù)制,減輕肺組織病變。翟曉鳳[41]研究表明莪術(shù)揮發(fā)油中的吉馬酮能抑制豬偽狂犬病毒的復(fù)制,使該細(xì)胞產(chǎn)生凋亡與自噬。此外,莪術(shù)油注射液能夠有效抑制流感病毒及新型冠狀病毒[42],章雄軍等[43]通過莪術(shù)油注射液治療流行性感冒患者65例,結(jié)果顯示莪術(shù)揮發(fā)油能夠縮短患者咳嗽時(shí)間,緩解患者咽喉腫痛癥狀,其總有效率為97 %,高于對(duì)照組痰熱清注射液的總有效率85 %。

4.4 保肝

莪術(shù)揮發(fā)油能夠有效保護(hù)肝部功能,抑制肝臟纖維化的發(fā)生[44]。莪術(shù)揮發(fā)油中的莪術(shù)醇可通過調(diào)控非編碼小分子核糖核酸125 b(microRNA-125b,miR-125b)/NOD樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein3,NLRP) 3的信號(hào)通路,抑制肝星狀細(xì)胞的增殖,進(jìn)而促進(jìn)肝星狀細(xì)胞凋亡,減少NLRP3炎癥小體相關(guān)分子以及α平滑肌肌動(dòng)蛋白(alpha smooth muscle actin,α-SMA)和膠原蛋白Ⅰ(collagen Ⅰ)的表達(dá),進(jìn)而抑制肝纖維化的發(fā)生[45]。鄭洋等[46]將莪術(shù)醇與丹參酚酸相對(duì)照,觀察兩組對(duì)小鼠肝竇內(nèi)皮細(xì)胞(LSEC)結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組均可降低LSEC中血小板-內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子(platelet endothelial cell adhesion molecule-1,PECAM-1/CD31)和mRNA的表達(dá)水平,調(diào)控小鼠LSEC的窗孔結(jié)構(gòu),從而抑制肝內(nèi)血管新生,改善肝纖維化,二者差異無顯著性意義。齊書妍等[47]研究發(fā)現(xiàn)莪術(shù)醇能夠使谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)及肝組織P65陽性率下降,降低α平滑肌肌動(dòng)蛋白(alpha smooth muscle actin,α-SMA)、基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑 (TIMP)-1、TLR4、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β活化激酶(transforming growth factor-beta activated kinase,TAK)1、核因子 (nuclear factor, NF) -κB及血管細(xì)胞黏附分子的表達(dá)水平,使IL-6、TNF-α及IL-1β的含量降低,從而緩解非酒精性脂肪肝及肝纖維化的病情。侯曉榮等[48]研究五味子油聯(lián)合莪術(shù)油防治肝纖維化的作用及機(jī)制,結(jié)果表示二者能使炎性細(xì)胞浸潤(rùn)減少,降低肝組織羥脯氨酸(hydroxyproline,Hyp)、血清轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(transforming growth factor,TGF)-β1和TNF-α的含量,改善肝臟顏色、光澤、質(zhì)地及肝組織中脂肪空泡化,進(jìn)而防治肝纖維化。

4.5 抗血栓

莪術(shù)揮發(fā)油能夠抗凝血,防止血栓形成[49],張季等[50]研究發(fā)現(xiàn)莪術(shù)油及其β-環(huán)糊精包合物能夠影響急性血瘀證大鼠血液流變,改善紅細(xì)胞聚集及變形的能力,降低血瘀全血黏稠度,進(jìn)而改善其凝血功能。 劉露露[51]通過蒸餾法、氣相色譜質(zhì)譜等方法觀察廣西莪術(shù)揮發(fā)油對(duì)血瘀證肝纖維化小鼠的影響,并將其與秋水仙堿組及丹酚酸B組做對(duì)比,結(jié)果表示改善肝內(nèi)纖維化,使血瘀證肝纖維化小鼠肝組織內(nèi)的TGF-β1、Smad蛋白 (smad protein,Smad) 2和Smad3表達(dá)降低,減輕血瘀證肝纖維化小鼠的癥候表現(xiàn)是廣西莪術(shù)揮發(fā)油成分中欖香烯、吉馬酮、莪術(shù)二酮、莪術(shù)醇及β-欖香烯等多種活性成分相互配合、相互作用的結(jié)果。王秀等[52]應(yīng)用角叉菜膠致小鼠尾血栓形成,觀察莪術(shù)揮發(fā)油中莪術(shù)二酮抗凝血和抗血栓作用,結(jié)果表示莪術(shù)二酮主要通過抑制體內(nèi)血小板聚集,升高NO含量,降低P-選擇素(P-selectin)水平和血栓素 (thromboxane,TX) B2/6-酮基-前列腺素 (6-keto-prostaglandin,6-keto-PG) F1α的比例發(fā)揮抗凝血和抗血栓作用。

4.6 保護(hù)神經(jīng)

帕金森病、阿爾茨海默病等均為神經(jīng)退行性疾病,目前的治療藥物只能緩解患者的癥狀,并不能有效控制病情的進(jìn)展[53]。莪術(shù)揮發(fā)油中的吉馬酮成分能顯著改善創(chuàng)傷性腦損傷所致的小鼠空間學(xué)習(xí)記憶障礙、運(yùn)動(dòng)功能障礙,抑制磷酸化p65等炎癥反應(yīng)蛋白的表達(dá),上調(diào)核因子E2相關(guān)因子 (nuclear factor e2-related factor,Nrf E2)的表達(dá),減少神經(jīng)元凋亡和小膠質(zhì)細(xì)胞的活化,降低大鼠大腦中動(dòng)脈的再灌注損傷,減少腦含水量、梗死體積和神經(jīng)功能的缺損,發(fā)揮保護(hù)神經(jīng)作用,能夠用于帕金森病、阿爾茨海默病的輔助療法[54]。莪術(shù)揮發(fā)油中的β-欖香烯、莪術(shù)醇、莪術(shù)雙酮等成分可顯著延長(zhǎng)小鼠氨基脲驚厥的潛伏期時(shí)長(zhǎng),提高皮層興奮性閾值,進(jìn)而影響腦干的神經(jīng)功能,對(duì)腦部神經(jīng)元異常放電有抑制作用,能對(duì)抗多種實(shí)驗(yàn)性動(dòng)物驚厥[55]。

4.7 其他作用

蓬莪術(shù)油對(duì)1,1-二苯基-2-苦肼基的清除率可達(dá)70%,能夠起到抗氧化作用[7]。莪術(shù)揮發(fā)油中的莪術(shù)醇能夠誘導(dǎo)白血病L1210細(xì)胞的凋亡[56]。莪術(shù)醇能夠下調(diào)炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α、單核細(xì)胞趨化蛋白 (monocyte chemoattractant protein,MCP) -1的水平,上調(diào)白細(xì)胞分化抗原36和基質(zhì)金屬蛋白酶9的表達(dá),減少巨噬細(xì)胞甘露糖受體的表達(dá),抑制p65的表達(dá)量,調(diào)控巨噬細(xì)胞功能進(jìn)而治療小鼠子宮內(nèi)膜異位癥[57]。

5 結(jié)語

莪術(shù)始載于唐朝的《本草拾遺》,距今已有近兩千年的藥用歷史,主產(chǎn)于臺(tái)灣、福建、江西、廣東、廣西、四川、云南等省區(qū),國(guó)外主要分布于印度至馬來西亞等地,為姜科植物莪術(shù)、廣西莪術(shù)和溫郁金的根莖,具有行氣破血,消積止痛之功效,常用于治療血?dú)庑耐?、飲食積滯、脘腹脹痛、血滯經(jīng)閉、痛經(jīng)、癓瘕痞塊、跌打損傷等癥。莪術(shù)中含揮發(fā)油1%～1.5%,近年來,以莪術(shù)揮發(fā)油為有效成分開發(fā)的莪術(shù)油注射液、復(fù)方莪術(shù)油栓等在臨床上治療細(xì)菌、病毒感染性疾病效果較好,莪術(shù)的相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)已被2020版《中華人民共和國(guó)藥典》收錄,其揮發(fā)油化學(xué)成分和生物活性的總結(jié)歸納意義重大。研究表明,莪術(shù)揮發(fā)油化學(xué)成分較為復(fù)雜,目前已經(jīng)報(bào)道出130余種化合物,包括萜類(單萜、倍半萜)、酮(醛)類、醇(酚)類、烷(烯)烴類、酸(酯)類、醚類、芳香族等化合物,萜類為主要成分,多數(shù)化合物具有顯著的生物活性,如明顯的抗腫瘤、抗病毒、抗炎抑菌、保肝、保護(hù)神經(jīng)、抗血栓等活性,特別是對(duì)肝癌、胃癌、肝纖維化等疾病的緩解作用比較顯著。目前相關(guān)研究主要集中在莪術(shù)揮發(fā)油的活性方面,對(duì)莪術(shù)揮發(fā)油作用機(jī)制的相關(guān)研究仍然較少,因此,有必要對(duì)莪術(shù)揮發(fā)油作用的相關(guān)機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)性的研究,為中草藥莪術(shù)的開發(fā)和藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究提供依據(jù)。