辛夷揮發(fā)油提取方法及辛夷化學成分、藥理作用研究進展

李心如，徐發(fā)紅，范奇盼，周賢峰，錢宇卿，周思雨，李銘東*

（1.江西中醫(yī)藥大學 藥學院，江西 南昌 330000；2.江西珍視明藥業(yè)有限公司，江西 撫州 344000）

辛夷（Magnoliae Flos）為木蘭科（Magnoliaceae）植物望春花（Magnolia biondiiPampan.）、玉蘭（Magnolia denudataDesr.） 或武當玉蘭 （Magnolia sprengeriPamp.）的干燥花蕾。其性溫味辛，歸肺、胃經(jīng)，具有散風寒，通鼻竅之功效，主要用于風寒頭痛、鼻塞、鼻淵、鼻流濁涕等［1］。辛夷在《神農(nóng)本草經(jīng)》中被列為上品，辛夷味辛，性溫，主五藏身體寒熱，風頭腦痛面黔，久服下氣，輕身明目，增年耐老［2］。辛夷主要成分有揮發(fā)油、生物堿、木脂素類酚酸性化合物及水溶性成分等［3］。

現(xiàn)代研究表明辛夷具有抗炎、抗過敏、抗氧化、抗菌以及調(diào)節(jié)神經(jīng)中樞系統(tǒng)的作用。本文通過檢索相關文獻，對辛夷揮發(fā)油提取方法，辛夷主要化學成分和藥理作用進行綜述，以期為臨床應用提供參考，為其資源合理開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 辛夷揮發(fā)油提取方法

現(xiàn)代對辛夷化學成分的研究多集中在其揮發(fā)性成分方面，也有大量研究證明辛夷揮發(fā)油類成分與其通鼻竅的功效有一定相關性。

1.1 有機溶劑萃取法和水蒸氣蒸餾法

有研究利用水蒸氣蒸餾和回流提取法，以辛夷花為主要原料，辛夷揮發(fā)油為產(chǎn)物，得其產(chǎn)率分別為2.28%和2.60%［4］。葉琳［5］利用水蒸氣蒸餾法，取辛夷粗粉100 g，通過正交實驗發(fā)現(xiàn)最佳提取工藝為藥物加水600 mL浸泡12 h后，蒸餾8 h，最終得油量1.78 mL，收率為1.78%（mL/g）。Kandhasamy等［6］分別從白花辛夷的新鮮和干燥花蕾中提取精油，得率分別為0.81%和1.73%（v / w）。水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油得率較低，耗時長，但得到產(chǎn)物雜質(zhì)較少，設備簡單。有機溶劑萃取則易將藥材中易溶于極性小溶劑的成分同時萃取出來，例如生物堿、黃酮以及色素等，使得產(chǎn)物中雜質(zhì)較多且難以除去。

1.2 微波萃取技術

微波萃取技術是通過合適的溶劑，從植物、礦物和動物組織中分離出各種化學成分。與常規(guī)蒸餾方法比較，微波蒸餾工藝具有蒸餾時間短、能耗低、溶劑用量小、雜質(zhì)少、收率高、純度高等優(yōu)點。微波產(chǎn)生的熱量足以使細胞內(nèi)極性成分溫度上升，從而細胞壁破裂，外部提取溶劑進入細胞發(fā)揮提取作用［7］。微波提取中藥揮發(fā)油是一種可持續(xù)發(fā)展的綠色能源，有著巨大的實際經(jīng)濟價值和廣泛的應用前景。陳聯(lián)邦［8］利用微波法提取辛夷揮發(fā)油，在微波功率288 W，溶劑用量120 mL時輻射60 s的收率最大，為2.05%，收率較水蒸氣蒸餾法提高了近0.5%。趙歐等［4］利用微波萃取技術并開展正交實驗對辛夷揮發(fā)油進行提取研究，最后得到在浸泡時間12 h、溶劑為正己烷、微波輻射時間60 s的條件下提取，最后收率為2.90%。

1.3 超臨界體萃取技術

超臨界流體是指在臨界溫度和臨界壓力以上的液體，具有氣體的高擴散率、低粘性，密度接近于液體，具有較好的溶解性。目前，超臨界流體已經(jīng)不再局限于分離，而是作為一種優(yōu)良的反應介質(zhì)和溶劑使用，在分析化學、材料制備、醫(yī)藥、生物工程、食品、環(huán)境、化工等領域都有著廣泛的應用［9］。

趙歐等［4］利用超臨界流體萃取技術并開展正交實驗對辛夷揮發(fā)油進行提取研究，在萃取壓力18 MPa，萃取溫度35℃，萃取時間為90 min的條件下的收率為4.38%。李曉等［10］采用超臨界流體萃取技術，在14 MPa、35℃、40 min的萃取條件下提取40 min，得到4.20%的產(chǎn)率，比水蒸氣蒸餾法的收率高出73%。劉鵬飛等［11］利用水蒸氣蒸餾法、超聲波提取技術、超臨界CO2萃取法對辛夷進行提取，發(fā)現(xiàn)超臨界CO2萃取法是提取辛夷揮發(fā)油的最佳方法，其得率高達1.82% ± 0.21%，而水蒸氣蒸餾法和超聲波提取技術的得率則相對較低。

超臨界流體萃取技術作為一種高效的分離手段，同微波萃取技術一樣，優(yōu)點顯而易見，但限于成本過高，難普及。

1.4 超聲波提取技術

超聲波提取技術是一種新型的提取技術，即利用超聲的機械、空化、熱效應，來實現(xiàn)對中藥有效成分的提?。?2］。

趙歐等［13］采用超聲波提取技術對辛夷揮發(fā)油進行萃取，并進行了正交實驗，以確立較好的提取條件。結果表明，在40 kHz的超聲波頻段下，超聲處理25 min，提取時間4 h，提取率為2.8%。孫樂水等［14］利用超聲輔助水蒸氣蒸餾法提取凹葉木蘭（Magnolia sargentianaRehd.）花蕾揮發(fā)油，并進行了正交實驗，最后確定最佳提取工藝條件為料液比（g ∶ mL）為1 ∶ 12，超聲破壁時間為600 s，提取時間為6 h，提取收率為5.1%（mL/g）。超聲利用空化效應使細胞壁破裂，提取率高，但易將與目標物無關的成分同時提取出來，導致后處理較繁瑣，提取揮發(fā)油時應輔助水蒸氣蒸餾法，此時效果較好。

綜上，水蒸氣蒸餾法提取得到的辛夷揮發(fā)油較純，雜質(zhì)較少，微波萃取技術效率快但成本導致其使用受限，超臨界流體萃取技術與微波萃取技術相似，成本較高難以得到廣泛使用，而超聲波提取技術提取出的揮發(fā)油成分雜質(zhì)較多，需后續(xù)輔助水蒸氣蒸餾法進行提取揮發(fā)油操作。不同的提取方法得到的物質(zhì)也不同，因此，在選擇提取方法時，可以結合自身條件與提取目標，進行更準確的方法選擇。

2 辛夷化學成分研究

辛夷產(chǎn)生藥效的主要物質(zhì)基礎為其含有的揮發(fā)油類、木脂素類、生物堿類成分。

2.1 揮發(fā)油類

辛夷揮發(fā)油類成分是其產(chǎn)生藥效的主要物質(zhì)基礎，也是其特殊香味的來源。

辛夷主要揮發(fā)油成分為1，8-桉葉素、β-蒎烯、香檜烯、α-蒎烯等。辛夷揮發(fā)油成分多種多樣，研究表明，辛夷油中的1，8-桉葉素、β-蒎烯、香檜烯、α-蒎烯具有良好的抗炎、抗過敏作用?，F(xiàn)將其揮發(fā)油的成分做整理，具體信息見表1，各個化學結構見圖1。

圖1 辛夷中揮發(fā)油成分化學結構Fig.1 Chemical structures of volatile oil in Magnoliae Flos

表1 辛夷中揮發(fā)油成分Tab.1 Components of volatile oil in Magnoliae Flos

2.2 木脂素類

辛夷除揮發(fā)性成分外，還含有木脂素類物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)木脂素類也是其發(fā)揮藥效的物質(zhì)基礎，具有一定抗炎、抗腫瘤等作用［20］。

迄今為止，眾多學者從辛夷中提取鑒定的木脂素類化合物有辛夷烯酮、木蘭脂素，其余為松脂素二甲醚、辛夷脂素、里立脂素B二甲醚、松脂素單甲醚、剛果蓽澄茄脂素、利卡靈B、連翹脂素等［21-24］。

2.3 多糖類

研究發(fā)現(xiàn)，辛夷中多糖類成分有香草酸-4-O-β-D-葡萄糖苷、3-甲氧基-4-羥基苯-1-O-β-D-葡萄糖苷、3，4，5-三甲氧基苯-1-O-β-D-葡萄糖苷、芐基-O-β-D-葡萄糖苷、芐基-O-β-D-半乳糖苷、紫丁香苷、東莨菪苷、7-甲氧基香豆素-6-O-β-D-葡萄糖苷、落葉松脂醇-4′-O-β-D-葡萄糖苷等［25-26］。

2.4 生物堿類

辛夷中含有的生物堿類成分主要有柳葉木蘭堿、木蘭箭毒堿、木蘭花堿等［25］。

2.5 酚酸及其衍生物類

辛夷中含有的酚酸類成分有咖啡酸、香草酸、油酸、亞油酸、棕櫚酸、珠光脂酸等，有研究分離鑒定出的辛夷酚酸類衍生物類成分主要有2-己基-環(huán)丙基辛酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯、棕櫚酸甲酯、油酸甲酯、花生酸甲酯、山崳酸甲酯等［27］。

2.6 其他

辛夷除了上述的化學成分外，還含有礦物質(zhì)元素、氨基酸等成分。

3 藥理作用

辛夷已有悠久的使用歷史，臨床傳統(tǒng)主要用于治療風寒頭痛、鼻塞、鼻淵、鼻流濁涕等癥。在現(xiàn)代研究中，辛夷被發(fā)現(xiàn)具有抗炎、抗過敏、抗氧化、抗菌以及調(diào)節(jié)神經(jīng)中樞系統(tǒng)的作用。

3.1 抗炎作用

張永忠等［28］研究發(fā)現(xiàn)，辛夷二氯甲烷提取物對角叉菜膠致后足腫脹有明顯的改善作用。研究顯示，辛夷揮發(fā)油對大鼠腹腔毛細血管通透性、減輕耳鼓、棉球肉芽腫、大鼠胸膜炎等均有一定的抗炎效果。通過對變應性鼻炎大鼠模型的研究，管政等［29］發(fā)現(xiàn)辛夷揮發(fā)油能夠有效降低外周血組胺水平，從而減輕AR大鼠鼻部過敏癥狀。基于VOM bp連續(xù)灌胃給藥五天，并通過熒光法測定IL-12和IFN-γ水平，證實了辛夷揮發(fā)油可以調(diào)節(jié)外周血組胺含量，從而緩解炎癥反應。劉琨琨等［30］通過動物體外實驗證明，辛夷揮發(fā)油可降低大鼠體外胸腔白細胞花生四烯酸代謝酶脂氧酶（5-LO）的活性，降低白細胞5-LO代謝產(chǎn)物白三烯B4（LTB4）和5-羥基二十碳四烯酸（5-HETE）的合成水平，說明辛夷油的抗炎作用可能與抑制5-LO活性，減少致炎代謝產(chǎn)物的生成有關。

Ham等［31］利用辛夷乙醇提取物在脂多糖（LPS）刺激下的RAW 264.7巨噬細胞和體外抗氧化實驗結果發(fā)現(xiàn)，辛夷乙醇提取物治療LPS刺激的巨噬細胞顯著抑制促炎細胞因子的釋放，如TNF-α和IL-6，而體外抗氧化試驗表明，辛夷乙醇提取物（0.25 ～ 5 mg / mL）對2，2-二苯基-1-苦基肼自由基和2，2-連氮-雙（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）自由基的清除率分別為16.62% ～ 75.17%和38.54% ～92.91%。說明辛夷乙醇提取物在LPS刺激的巨噬細胞中表現(xiàn)出抗氧化活性和較好的抗炎反應。以上研究說明，辛夷揮發(fā)油有較好的抗炎作用，為研究辛夷治療鼻炎作用提供了理論依據(jù)。

3.2 抗過敏作用

現(xiàn)代醫(yī)學研究表明，辛夷主要用于過敏性鼻炎、哮喘、過敏性紫癜等，具有顯著的抗過敏效果［32］。

3.2.1 抗過敏性鼻炎

據(jù)相關文獻報道，Th1和Th2細胞調(diào)節(jié)失衡與變態(tài)性鼻炎有一定關系，辛夷揮發(fā)油可通過提高Th1型抗炎細胞因子IL-12、γ干擾素的含量來減少組胺的釋放，并維持Th1/Th2的動態(tài)平衡，從而有效地緩解過敏性鼻炎的癥狀［33］。翟秀云［34］通過建立豚鼠變態(tài)反應性鼻炎模型，利用流式細胞儀對外周血清Th1和Th2細菌的表現(xiàn)水平進行分析，同時使用Elisa試劑盒測量IL-4和IFN-γ的濃度，結果顯示辛夷揮發(fā)油可以有效地降低豚鼠外周血Th1/Th2比值，進而調(diào)控變態(tài)反應性鼻炎的Th細胞免疫，從而充分發(fā)揮療效。

3.2.2 抗過敏性哮喘

有文獻研究表明，辛夷揮發(fā)油組成成分桉葉油醇可以降低TNF-α、IL-1β、IL-4和IL-5的濃度，從而有效地擴展支氣管［35］。金合歡醇還能夠緩解Th2型過敏性哮喘發(fā)炎，它能夠恢復小鼠腹腔巨噬細胞的分泌能力，同時降低脾細胞中IL-4的濃度，提高IL-2的濃度［36］。曹春梅等［37］采用辛夷蒼耳加減方將2017年8月至2018年6月就診的96名老年哮喘AR患者分為對照組和觀察組（觀察組較對照組接受辛夷蒼耳加減方），對治療前后鼻腔充血、流鼻涕、打噴嚏、咳嗽和氣喘等癥狀的VAS評分以及鼻腔分泌物中的EOS陽性率、IgE和炎癥因子水平，進行比較和調(diào)查。結果顯示，辛夷蒼耳加減方能明顯緩解AR哮喘患者的臨床癥狀，降低EOS陽性率和IgE水平。齊心愿等［38］研究結果顯示，復方辛夷滴鼻劑能顯著地抑制變應性鼻炎患者外周血CD34+細胞，表明其對外周血的分化、轉(zhuǎn)移有顯著的抑制作用，并能顯著降低外周血IL-5、EOS、CD34+細胞的活力，從而達到預防變應性鼻炎的目的。

3.3 抗氧化作用

相關研究發(fā)現(xiàn)，辛夷揮發(fā)油中萜烯類、萜醛類（α-蒎烯、β-蒎烯）等成分具有較強的抗氧化性［39-40］，可以降低活性氧誘發(fā)的脂質(zhì)過氧化，并能增強抗氧化酶（谷胱甘肽、SOD、過氧化氫酶）的活性，有效改善缺血性腦梗死病癥。

3.4 抗菌作用

據(jù)報道，辛夷揮發(fā)油中的活性成分，如萜類、酚類、醇類、醛類、酮類等，都具有廣譜抗菌作用［41］。

3.5 調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)作用

中藥可以通過多種方式進入人體，包括鼻腔粘膜下層血管吸收進入血液循環(huán)，以及鼻腔嗅上皮的雙極嗅細胞沿著嗅神經(jīng)系統(tǒng)進入大腦，從而起到中樞神經(jīng)治療的作用［42］。研究表明，辛夷揮發(fā)油可以通過嗅覺途徑促進孤獨癥小鼠的學習和記憶功能，這可能與維持海馬、杏仁核、下丘腦中5-HT及多巴胺水平的穩(wěn)定性有關［43］。

3.6 其他作用

除上述作用外，辛夷揮發(fā)油還具有鎮(zhèn)痛、止咳、改善微循環(huán)等藥理作用。已有文獻報道5%辛夷精油可促進川芎嗪透皮貼片的促透作用［44］。

4 結語和展望

辛夷在我國已有幾千年的使用歷史?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，辛夷揮發(fā)油是辛夷的重要物質(zhì)基礎，有較強的藥理作用。不同提取方法所得到的結果也不同。超臨界流體萃取技術提取效果最優(yōu)但成本較高。水蒸氣蒸餾法操作方便，成本低，但時間較長且損耗較多，在提取過程中化學成分的結構是否發(fā)生變化也未知。微波萃取技術提取效率高但成本也相對較高?，F(xiàn)代藥理研究表明辛夷可通過提高免疫細胞Th1、Th2的含量從而發(fā)揮治療疾病的作用。近年來，隨著人們免疫抵抗力的減弱，患有過敏性鼻炎的人逐漸增加，而辛夷的抗鼻炎作用對此種疾病有緩解作用。因此，對辛夷的揮發(fā)油成分進行開發(fā)和研究具有很好的現(xiàn)實意義。

現(xiàn)如今，辛夷不僅僅作為藥材進行使用，在不同領域也有所應用。第一，辛夷全株植物具有很高的觀賞價值，常用來作為道路觀賞植物，增加城市美觀度。辛夷花不僅可以用來觀賞，更具有食療的效果。第二，辛夷揮發(fā)油具有芳香氣息，可考慮將其運用到香料行業(yè)，增加其開發(fā)用途。第三，臨床應用方面，辛夷通常與其他含有揮發(fā)油成分的藥材進行配伍使用以增強療效，其中藥物的互相影響機理值得深入研究。辛夷作為常用藥物，其開發(fā)與延伸利用空間大，具有良好的發(fā)展前景，目前需發(fā)現(xiàn)其潛在應用價值，更好地開發(fā)其植物資源?，F(xiàn)今研究對于辛夷油單體的藥理研究不足，作用機制不夠明確，對辛夷油有效成分進行分離純化以及結構鑒定，有助于辛夷油的進一步開發(fā)應用。今后也需要繼續(xù)完善相應的基礎理論和作用機制，深入研究其藥效物質(zhì)，為后續(xù)辛夷油相關新藥的研發(fā)提供科學依據(jù)。