姜酚和姜醇的結(jié)構(gòu)、藥理作用及應(yīng)用,藥學(xué)論文

姜酚和姜醇的結(jié)構(gòu)、藥理作用及應(yīng)用,藥學(xué)論文姜ZingiberisRhizoma是姜科〔Zingiberaceae〕姜屬ZingbierBoehm.多年生草本植物姜ZingiberofficinaleRosc.的根莖，是常用的中藥材，是藥食兩用植物。藥用部分為新鮮根狀莖，具有解表散寒、溫中止嘔、化痰止咳、解魚(yú)蟹毒的成效[1].姜的化學(xué)成分可歸為3類[2]:精油、姜辣素和二苯基庚烷類。姜精油是指從根莖中用水蒸氣蒸餾的方式方法提取出來(lái)的揮發(fā)性成分，幾乎不包含高沸點(diǎn)成分，具有濃郁的芳香氣味，外觀顯示為透明、淺黃到桔黃的液體，是一種復(fù)雜的混合物。姜的香氣部分風(fēng)味取決于其精油成分，香氣成分主要有姜烯酚、姜醛、姜醇、姜酮、樟烯等十幾種芳香物質(zhì)，精油量是衡量生姜加工特性的重要指標(biāo)[3-4].隨著分析技術(shù)的發(fā)展，對(duì)姜精油的組成獲得了一系列進(jìn)展。為有效鑒定其成分，分析前多采用液相色譜〔LC〕法將姜精油分為碳?xì)浠衔锖秃趸衔?，甚至將含氧化合物進(jìn)一步分成若干組分。姜精油成分主要為萜類物質(zhì)，如單萜類-蒎烯、-水芹烯，倍半萜類的-姜烯、-紅沒(méi)藥烯等[5].這2類物質(zhì)的含氧衍生物大多有較強(qiáng)的香氣和生物活性。由于過(guò)去對(duì)姜風(fēng)味成分和藥效成分及其在加工貯藏經(jīng)過(guò)中的變化了解不夠清楚，亦或是成分名稱翻譯不規(guī)范等原因，造成了一些姜成分的名稱混淆不清，華而不實(shí)姜酚與姜醇尤為嚴(yán)重，甚至通用，將二者混為一談，但實(shí)際中二者并非同種成分。姜辣素的主要成分為姜酚類〔gingerols〕、姜烯酚類〔shogaols〕、姜酮類〔zingerones〕、姜二酮類〔gingerdiones〕、姜二醇類〔gingerdiols〕等不同類型[6].孫亞青等[7]利用蒸餾萃取法〔SDE〕從姜中萃取生姜精油，通過(guò)GC、GC-MS技術(shù)進(jìn)行定性與定量分析，精油的主要成分以萜烯類化合物為主。采用峰面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算，姜精油中姜醇的相對(duì)量為0.05%.另外，對(duì)于姜醇的報(bào)道也存在很多不同的認(rèn)識(shí)。因而，本文就姜中姜酚以及揮發(fā)油中的姜醇成分的構(gòu)造、藥理作用以及應(yīng)用進(jìn)行討論。1姜酚1.1姜酚的構(gòu)造姜酚有文獻(xiàn)稱其為姜辣素、姜醇等，但它們與姜酚是不同的概念。姜辣素〔pungentprinsiple〕是姜中一類與辛辣味相關(guān)物質(zhì)的總稱，包括姜酚類、姜腦類等。而姜醇為生姜揮發(fā)油中的成分。姜酚包括單芳環(huán)和雙芳環(huán)庚烷2類。單芳環(huán)姜酚又包括6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚和12-姜酚、甲基-6-姜酚等，構(gòu)造見(jiàn)圖1.雙芳環(huán)庚烷類姜酚也包含很多成分，其構(gòu)造差異主要是芳環(huán)取代基不同，其構(gòu)造見(jiàn)圖2.姜酚類構(gòu)造中都有C3-羰基和C5-羥基，使得姜酚的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，在酸性條件下，C-4的活潑氫極易與C-5的羥基一起脫水構(gòu)成姜烯酚；在加熱或堿性條件下，C-4和C-5間的碳碳鍵斷裂構(gòu)成姜酮和相應(yīng)的醛〔圖3〕。姜酚在姜中的量較少，穩(wěn)定性差，對(duì)于提取分離工作加大了難度。1.2姜酚的分析測(cè)定姜酚是姜中的主要活性成分，對(duì)姜酚的準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)于姜及其產(chǎn)品的品質(zhì)鑒定以及姜的藥效學(xué)研究具有重要意義。由于姜酚在姜中的量少，干擾測(cè)定的成分多，化學(xué)和熱不穩(wěn)定性等，為姜酚準(zhǔn)確測(cè)定增加了難度。當(dāng)前姜酚的分析測(cè)定主要是采用高效液相色譜〔HPLC〕檢測(cè)。王麗等[8]利用HPLC測(cè)定母姜與子姜中6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚的量，采用InertsilODS-SP色譜柱〔250mm4.6mm,5m〕分析，二元線性梯度洗脫，紫外檢測(cè)器在280nm波長(zhǎng)下檢測(cè)，結(jié)果顯示母姜與子姜中6-姜酚量分別為3.0614、1.7752mg/g,8-姜酚量分別為0.9660、0.7821mg/g,10-姜酚量分別為0.7514、0.4780mg/g.陳燕等[9]以辣椒堿作外標(biāo)，用C18色譜柱，水-乙腈作流動(dòng)相梯度洗脫，使用光電二極管陣列檢測(cè)器〔PDAD〕，采用程序加溫方式，用HPLC測(cè)定了姜油樹(shù)脂中以姜酚和姜烯酚為代表的姜辣素，此法無(wú)須純品標(biāo)樣，但所測(cè)結(jié)果是姜酚總量。張雪紅等[10]采用HPLC法，使用6-姜酚對(duì)照品，用BondpakC18色譜柱，以甲醇-水-冰乙酸〔35∶64∶1〕溶液為流動(dòng)相，在體積流量1.0mL/min下，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法不經(jīng)分離直接測(cè)定了姜中的6-姜酚。曲翔等[11]以6-姜酚肟為內(nèi)標(biāo)測(cè)定姜及其制品中6-姜酚的量，色譜柱為DiamonsilC18柱，流動(dòng)相為乙腈-水系統(tǒng)梯度洗脫，體積流量1mL/min,檢測(cè)波長(zhǎng)280nm,結(jié)果表示清楚，6-姜酚在10.55~2700g/mL,6-姜酚肟在10.43~2670g/mL時(shí)峰面積與質(zhì)量濃度呈良好線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.9983和0.9998.6-姜酚的檢測(cè)限為2.12g/mL,6-姜酚肟的檢測(cè)限為2.09g/mL.6-姜酚對(duì)6-姜酚肟的相對(duì)校正因子為1.285,相對(duì)保存時(shí)間為1.782,RSD2.4%,用內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法測(cè)定的結(jié)果無(wú)顯著差異，測(cè)得生姜、干姜和姜酒中6-姜酚量分別為1.86、3.04、0.115mg/g.王維皓等[12]以自制6-姜酚為對(duì)照品，用AlltechC18色譜柱，以乙腈-甲醇-水〔43∶5∶52〕作流動(dòng)相，在280nm波長(zhǎng)處，采用程序加溫方式，用HPLC標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)得生姜中6-姜酚的量在1.35~2.87mg/g.采用HPLC可在常溫下測(cè)定，能最大限度地減少誤差，然而，姜酚色譜峰以及內(nèi)標(biāo)都需要姜酚對(duì)照品，是其限制性因素。另外，對(duì)姜酚的測(cè)定方式方法還有氣相色譜與質(zhì)譜〔GC-MS〕聯(lián)用法、HPLC-MS聯(lián)用法和HPLC與紫外光譜〔HPLC-UV〕聯(lián)用法[13].1.3姜酚的藥理作用20世紀(jì)80年代至今，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)姜酚及其同系物的分子構(gòu)造、藥理作用進(jìn)行了大量研究，證實(shí)了姜酚具有強(qiáng)心、保肝利膽、調(diào)血脂、抗血小板聚集、抗氧化、抗腫瘤、抗炎、止痛的藥理作用。1.3.1強(qiáng)心作用生姜醇提取物對(duì)麻醉貓血管運(yùn)動(dòng)中樞有興奮作用，對(duì)心臟也有興奮作用，并且可擴(kuò)張血管，促進(jìn)血液循環(huán)，研究表示清楚其有效成分是姜酚類物質(zhì)。姜辣素中的6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚可通過(guò)激活骨骼肌漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)某種相關(guān)酶，增加心肌細(xì)胞肌漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)攝取而加強(qiáng)心肌收縮力，姜酚的強(qiáng)心作用隨側(cè)鏈碳原子數(shù)的增加而降低[14].8-姜酚〔110?6~310?5mol〕對(duì)豚鼠的離體左心房有增加收縮能力的作用，對(duì)豚鼠右心房既有增加收縮能力的作用，又有變時(shí)性〔chronotropic〕作用。8-姜酚〔310?6mol〕能夠增加離體心房細(xì)胞的縱向收縮的程度和速率。固然8-姜酚能增加心房收縮壓，但110?6~310?5mol的8-姜酚幾乎不影響豚鼠左心房的功能。用鈣電極測(cè)定胞間的鈣離子濃度表示清楚：8-姜酚〔310?6~310?5mol〕加速心肌網(wǎng)的鈣離子吸收。姜酚〔110?6~310?5mol〕激活心肌網(wǎng)Ca2+-ATP酶活性[15].1.3.2保肝利膽以Wistar雄性大鼠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，通過(guò)膽管給予姜酚，0.5~1h后，大鼠膽汁的分泌顯著增加〔作用類似于脫氫膽酸鈉〕。6-姜酚的利膽作用在給藥4h后仍很明顯，10-姜酚的利膽作用弱于6-姜酚[16].1.3.3抗凝血體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，姜酚能夠抑制凝血酶原激酶誘導(dǎo)的血小板聚集。姜提取物可抑制血小板環(huán)氧合酶產(chǎn)生，抑制凝血酶原激酶產(chǎn)生、血小板聚集，且存在劑量-效應(yīng)關(guān)系。干姜水提物能強(qiáng)烈抑制血小板聚集，并存在劑量依靠關(guān)系[14].Karen等[17]以為姜酚是一類新型、有潛力、可望替代阿司匹林的血小板活性抑制劑，姜酚抑制花生四烯酸誘導(dǎo)的血小板聚集效果與阿司匹林類似〔EC50=0.75mol/L〕。1.3.4抗氧化何麗婭等[18]在家兔急性完全性腦缺血再灌注模型上觀察生姜的腦復(fù)蘇效應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)生姜提取液〔0.7g/kg〕能抑制腦組織脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛〔MDA〕的生成，提高腦組織中超氧化物歧化酶〔SOD〕活性和Na+,K+-ATP酶活性，去除體內(nèi)自由基所造成的神經(jīng)細(xì)胞膜的脂質(zhì)過(guò)氧化性損傷，減輕腦細(xì)胞膜的通透性；能有效保衛(wèi)缺血再灌注大腦的過(guò)氧化氫酶活性，同時(shí)改善缺血組織代謝和缺氧狀況，減少乳酸生成，進(jìn)而減輕組織代謝性酸中毒；一定程度上保衛(wèi)細(xì)胞膜的完好性。生姜提取液中的主要成分為姜酚，揣測(cè)生姜提取液的上述抗氧化活性是由姜酚產(chǎn)生的。1.3.5抗腫瘤Park等[19]利用ICR小鼠皮膚腫瘤模型，證實(shí)6-姜酚具有抗腫瘤刺激因子活性的作用。局部使用6-姜酚可明顯抑制7,12-雙苯蒽引起的雌性ICR小鼠的表皮乳頭狀瘤生成。Park等[19]研究了6-姜酚誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞凋亡作用，發(fā)現(xiàn)30~50mol/L姜酚可明顯抑制HL-60細(xì)胞的DNA合成和活性，研究結(jié)果表示清楚6-姜酚具有細(xì)胞毒活性和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡作用。生姜乙醇提取物中的6-姜酚可