安娜貝拉,陳 穎,許 敏,喻 杰,劉麗芳
(中國(guó)藥科大學(xué) 天然藥物活性組分與藥效國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210009)
沉香為瑞香科植物沉香(AquilariaagallochaRoxb.)或白木香[Aquilariasinensis(Lour.) Gilg.]含有樹(shù)脂的木材。前者主要產(chǎn)于越南、印度尼西亞、馬來(lái)西亞、菲律賓、新加坡等東南亞國(guó)家[1],在我國(guó)稱進(jìn)口沉香,后者主產(chǎn)于海南、廣東、廣西等省區(qū),稱國(guó)產(chǎn)沉香[2-3]。沉香具有極大的應(yīng)用價(jià)值,它氣味獨(dú)特[4],燃燒時(shí)有油滲出,香氣濃烈[5],是用來(lái)熏香的名貴香料。沉香的藥用價(jià)值極高,已有的研究成果顯示,沉香具有抗炎、鎮(zhèn)靜安神等多種活性[6-7]。
沉香屬植物形成沉香最少要一二十年以上的時(shí)間,含油量高的沉香更是需要好幾百年的時(shí)間,結(jié)香后易導(dǎo)致死亡,資源減少,產(chǎn)量難以提高,且野生的沉香樹(shù)只有小部分個(gè)體會(huì)分泌沉香樹(shù)脂,由于從植物外觀很難辨別是否含有樹(shù)脂,為了找出含有樹(shù)脂的木材,經(jīng)常要砍倒樹(shù)干才能找出含有沉香樹(shù)脂的個(gè)體,這種做法導(dǎo)致大量沉香樹(shù)遭人砍伐,嚴(yán)重影響了沉香族群的生存。目前所有沉香均受到《瀕危野生動(dòng)植物種國(guó)際貿(mào)易公約》的規(guī)管[8]。被列入世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)瀕危植物紅皮書(shū)中的“受威脅(threatened)”等級(jí)的八個(gè)沉香屬植物的族群中,六個(gè)種類的族群危機(jī)是因?yàn)檫^(guò)度采收沉香所造成的[9-12],藥材資源緊張導(dǎo)致偽品及劣品流行[13]。目前,對(duì)于沉香的質(zhì)量評(píng)價(jià)和控制方法包括性狀、顯微、理化鑒別和醇溶性浸出物的檢查等項(xiàng)目[14]。沉香揮發(fā)性成分的組成和相對(duì)含量與藥材品質(zhì)密切相關(guān)[15]。沉香揮發(fā)性成分的化學(xué)組成分析也相繼被報(bào)道,從沉香中已鑒定出了150多種揮發(fā)性成分[16], 因而充分顯示了沉香獨(dú)特香味來(lái)源的復(fù)雜性。本文將對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)沉香的質(zhì)量評(píng)價(jià)和藥理活性的研究結(jié)果進(jìn)行總結(jié),以期為該藥材的進(jìn)一步深入開(kāi)發(fā)研究提供有益思路。
瑞香科沉香屬(AquilariaLam.)植物全世界有25種[17-19],有16種可形成沉香(見(jiàn)表1),AquilariaagallochaRoxb.和A.crassnaPierre ex Lecomte是沉香的兩個(gè)主要來(lái)源樹(shù)種[17]。
表1 沉香屬樹(shù)種的分布和產(chǎn)香情況[20-27]
根據(jù)中國(guó)藥典規(guī)定,進(jìn)口沉香性狀為圓柱狀或不規(guī)則塊狀,黃棕色或灰黑色,密被斷續(xù)棕黑色的細(xì)縱紋(含樹(shù)脂的木射線);有時(shí)可見(jiàn)黑棕色樹(shù)脂斑痕,質(zhì)堅(jiān)硬而重,能沉水或半沉水,氣味較濃烈[28]。
來(lái)源于不同產(chǎn)區(qū)的進(jìn)口沉香的性狀也各有差異。如越南沉香多數(shù)表面有蜂窩狀的孔洞,凹凸不平,刀痕明顯,質(zhì)較堅(jiān)實(shí),燃燒時(shí)香氣濃[29]。柬埔寨沉香表面蜂窩狀孔洞更多,質(zhì)松,易折斷[30]。印度尼西亞沉香呈不規(guī)則大碎快狀,表面較平滑,側(cè)面可見(jiàn)內(nèi)外有不均勻分布黑褐色樹(shù)脂,與黃白色木部相間的斑紋,氣微香,略有點(diǎn)清涼,質(zhì)地堅(jiān)實(shí),沉重,火試試驗(yàn)時(shí),入火易燃,不冒濃煙,清香[13,15]。馬來(lái)西亞沉香呈不規(guī)則長(zhǎng)片狀,可見(jiàn)少許黑褐色樹(shù)脂與黃白色木部相間的斑紋,氣芳香,質(zhì)地堅(jiān)實(shí)[13]。泰國(guó)沉香味苦,咸和辣,具有尖銳和刺鼻的氣味類似檀香。人們認(rèn)為印度、馬來(lái)西亞和印度海岸沉香,樹(shù)脂成分豐富,氣味種類繁多。馬六甲(馬來(lái)西亞州)沉香氣味淡且多變。印度西部的沉香,香氣不強(qiáng)烈,味淡。蘇門(mén)答臘(印尼西部島)沉香,樹(shù)脂成分豐富,味苦[30]。
薄層鑒定是基于對(duì)照藥材或?qū)φ掌泛痛郎y(cè)試樣的比移值(Rf值)的比較,即供試品色譜中在與對(duì)照藥材色譜相應(yīng)的位置上,應(yīng)顯相同顏色的斑點(diǎn)。據(jù)報(bào)道,色酮及其衍生物具有較高的穩(wěn)定性,可作為指標(biāo)性成分而應(yīng)用于沉香的薄層鑒別[30]。
進(jìn)口沉香醇浸出物的含量1等為16%,2等為14%,3等質(zhì)量差,含量5%左右,國(guó)產(chǎn)沉香1等為19%~20%,2等為17%~18%,3等為15%~16%,說(shuō)明進(jìn)口沉香的醇浸出物含量低于國(guó)產(chǎn)沉香,國(guó)產(chǎn)沉香分級(jí)一般依據(jù)大小、樹(shù)脂含量、香味、顏色分成4個(gè)等級(jí)[29,31],從1等(或A級(jí))為沉香的高等級(jí)[32]到4等(或D級(jí))為沉香的低等級(jí)[32]:1等沉香呈黑色[33],無(wú)白木,含油十足質(zhì)堅(jiān)強(qiáng),香濃。2等沉香褐色[33],木稍顯,含油七成木占三,香濃。3等沉香褐色,白木顯多,含油部分占50%以上,香味佳。4等沉香白木比較大,含油部分占20%以上,香氣淡。
為了探討沉香的薄層色譜與市場(chǎng)分級(jí)的相關(guān)性,Shimada等[30]用薄層色譜技術(shù)比較了來(lái)自加里曼丹(婆羅洲島的印尼部分)的中等級(jí)沉香與從中國(guó)香港、新加坡和越南購(gòu)得的高等級(jí)沉香中色酮衍生物(如agarotetrol和isoagarotetrol)的存在情況。高等沉香樣品的研究揭示其不但色酮較高,而且有在其他沉香等級(jí)中不存在的一些化合物[30]。從不同藥材站提供的兩個(gè)進(jìn)口沉香2級(jí)品樣品,薄層層析也顯示了類似的結(jié)果:Rf值約0.69和0.73的位置上分別出現(xiàn)紅色斑點(diǎn),放置后漸變?yōu)樽仙?,微粉紅色至全部消失[34]。印尼和馬來(lái)西亞沉香薄層層析顯示了在Rf=0.27與0.44處,它們與對(duì)照品顯相同亮藍(lán)紫色的熒光斑點(diǎn)[13]。
大量文獻(xiàn)報(bào)道沉香的主要化學(xué)成分為芳香族化合物,倍半萜類,脂肪酸及脂肪烷類等,且倍半萜類,2-(2-苯乙基)色酮類及芳香族化合物中的芐基丙酮與沉香的結(jié)香機(jī)制有關(guān),黃白色木材(未形成樹(shù)脂的組織)中未見(jiàn)芐基丙酮。
不同產(chǎn)區(qū)沉香藥材揮發(fā)油成分氣相色譜-質(zhì)譜分析[15]的結(jié)果顯示:進(jìn)口沉香主要成分為芳香族化合物,含量高達(dá)22.9%,種類也較多,其倍半萜類成分均較少,約為2.65%;芳香族化合物與倍半萜類的含量之比為8.66;表明進(jìn)口沉香是制作香料及焚香的佳品。
為了提供沉香質(zhì)量控制的有效方法,用氣相色譜法測(cè)定進(jìn)口沉香中芐基丙酮的含量,結(jié)果顯示:芐基丙酮在沉香中的含量低,其他成分較多[34]。經(jīng)健康,自然感染和人為損傷形成的3種孟加拉國(guó)沉香(AquilariaagallochaRoxb.)通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜分析[35]顯示了其揮發(fā)油組成的差異。健康與自然感染的沉香揮發(fā)油的化學(xué)組成差異顯著。但健康與人為損傷得到的沉香揮發(fā)油間的差異不明顯。僅自然感染條件下形成的沉香樣品中具有沉香油中特殊的化學(xué)成分。
C級(jí)沉香油來(lái)源于馬來(lái)西亞半島的不同地區(qū),通過(guò)色譜方法進(jìn)行分析[17],結(jié)果顯示:不同C級(jí)沉香油樣品的化學(xué)成分中有一些相似之處和變異。在所有油中研究發(fā)現(xiàn)的一些化合物包括:3-苯基-2-丁酮,β-沉香呋喃,α-沉香呋喃,沉香螺旋醇和10-EPI-γ-桉葉醇。來(lái)自雪蘭莪沉香的油中,主要化學(xué)成分包括Nor-ketoagarofuran(2.09%),jinkohol II(4.71%)和kusunol(18.94%)但卻在其他沉香油中未發(fā)現(xiàn)。雪蘭莪州和登嘉樓沉香油的沉香螺旋醇量分別為14.86%和18.86%的油總量[17]。
沉香(AquilariacrassnaPierre ex Lecomte)水蒸氣蒸餾法提取物(120°C)通過(guò)GC-MS分析,鑒定出21個(gè)成分,主要有:aromadendrenepoxide(9.2%)沉香螺旋醇(8.1%),α-Gurjunene(6.7%)和2-萘乙醇(6.7%)[36]。來(lái)自中國(guó)香港市場(chǎng)與越南產(chǎn)的沉香,經(jīng)SPME-GC-MS分析,顯示:前者的主要沉香油的揮發(fā)性成分為:芐基丙酮(47.1%),后者為:α-Gurjunene(61.5%)和(+)-calarene(24.7%)[37]。
沉香(AquilariamalaccensisLam.)的GC-FID和GC-MS分析[38],鑒別了3個(gè)主要成分即:4-苯基-2-丁酮(32.1%),jinkoh eremol(6.5%),和α-guaiene(5.8%)。
沉香(A.crassnaPierre ex Lecomte)油的水蒸餾提取物,通過(guò)GC-MS分析的主要成分為:γ-瑟林烯(13.66%),10-epi-γ-桉葉醇(8.95%),Selina-3羥基-1,11-二烯-9-酮(8.78%),tetradecanal(8.61%),γ-桉葉醇(7.18%),epoxybulnesene(5.25%),valerianol(4.87%),和Selina-3羥基-1,11-二烯-14-醛(4.00%)[39]。
纈草烯酸具有明顯的鎮(zhèn)靜安神活性。α-2檀香醇與沉香螺旋醇一樣具有氯丙嗪樣的安定作用。沉香提取物能使環(huán)己巴比妥引起的小鼠睡眠時(shí)間延長(zhǎng)。白木香酸對(duì)小鼠有一定的麻醉作用;熱板法實(shí)驗(yàn)對(duì)小鼠有良好的鎮(zhèn)痛作用[6]。
沉香的揮發(fā)油通過(guò)蒸汽吸入對(duì)小鼠給藥,降低了小鼠的自發(fā)運(yùn)動(dòng)活性[37]。結(jié)果表明有效成分包括:芐基丙酮(最有效的劑量為0.1%),calarene(最有效的劑量為0.17%),α-Gurjunene(最有效的劑量為1.5%),沉香(AquilariaagallochaRoxb.)揮發(fā)油通過(guò)吸入對(duì)小鼠給藥,結(jié)果顯示其具有抗焦慮作用[40]。
芐基丙酮是止咳的有效成分。沉香醇提取物能促進(jìn)體外豚鼠氣管抗組胺作用,而發(fā)揮止喘效果[6]。
蒼術(shù)醇是沉香螺旋醇的差向異構(gòu)體,具有抗胃潰瘍作用。圓柚酮具有抗胃潰瘍等多種活性。沉香的水煎液1.0×10-2g/mL對(duì)體外豚鼠回腸的自主收縮具有抑制作用,并能對(duì)抗組胺、乙酰膽堿引起的痙攣性收縮,200%水煎醇沉液0.2 mL給小鼠腹腔注射,能使新斯的明引起的小鼠推進(jìn)運(yùn)動(dòng)減慢,呈現(xiàn)腸平滑肌解痙作用,此作用可能為沉香對(duì)胃腸平滑肌的直接作用[6]。
沉香水煎劑適量給麻醉的貓靜脈注射,血壓下降的效果作用表明顯,數(shù)分鐘后恢復(fù)正常,且不能阻斷乙酰膽堿的降壓作用[6]。
沉香(AquilariaagallochaRoxb.)油的水蒸氣蒸餾法提取物,對(duì)4種細(xì)菌即:Escherichiacoli,Staphylococcusaureus,Pseudomonasaeruginosa和Enterococcusfaecalis顯示了體外抗菌活性[41]。沉香(AquilariacrassnaPierre ex Lecomte)通過(guò)水蒸餾法得到的揮發(fā)油,分別在0.5和1 mg/mL的濃度下,抑制了Staphylococcusaureus和Candidaalbicans的活性[39]。
對(duì)角叉菜膠誘導(dǎo)的大鼠足跖腫脹給予沉香(AquilariaagallochaRoxb.)揮發(fā)油(50,100 mg/kg)3~4小時(shí)后,大鼠足跖腫脹顯著下降[42]。不同濃度的沉香(AquilariaagallochaRoxb.)揮發(fā)油(100,250,和500 μg/mL)顯示了在低滲溶液中對(duì)人紅細(xì)胞膜(HRBC)的保護(hù)作用分別為:39.66%,62.94%和78.50%。這些結(jié)果表明沉香油的體內(nèi)和體外抗炎活性。6種從沉香中分離得到倍半萜類化合物,即jinkoh eremol,沉香螺旋醇,α和β santalols,dehydrocostus lactone和costunolide能顯著抑制醋酸引起的小鼠扭體作用[37,43]。蒼術(shù)醇具有提高大腦血液循環(huán)和新陳代謝等活性。苯乙基色酮類具有不同程度的過(guò)敏作用。沉香螺旋醇能減少由脫氧麻黃堿和阿普嗎啡誘導(dǎo)的自發(fā)性運(yùn)動(dòng),增加大腦內(nèi)的高香草酸含量。而單胺和其他代謝物的含量不發(fā)生改變[6]。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的不斷提高,人們對(duì)沉香藥用價(jià)值的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深,產(chǎn)品需求量大。除了藥用,沉香的保健品、日用品的開(kāi)發(fā)也越來(lái)越多。由于沉香是沉香屬植物樹(shù)干損傷或心材部位被真菌侵入寄生后分泌出來(lái)的,經(jīng)過(guò)多年的沉淀而成,年代越久品質(zhì)越好,經(jīng)濟(jì)價(jià)值越高。因此,有必要采用現(xiàn)代先進(jìn)的分析技術(shù)和手段建立完善的沉香質(zhì)量評(píng)價(jià)體系和標(biāo)準(zhǔn),如采用DNA條形碼技術(shù)準(zhǔn)確鑒定沉香的來(lái)源樹(shù)種,采用氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)建立沉香揮發(fā)油的標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜并研究其譜效關(guān)系,為合理評(píng)價(jià)沉香的質(zhì)量并規(guī)范沉香商品市場(chǎng)提供科學(xué)依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1] Persoon G A.Agarwood:the life of a wounded tree[N].IIAS Newsletter.Summer 2007(45).
[2] 楊峻山.沉香化學(xué)成分的研究概況[J].天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā),1998,10(1):99-103.
[3] 高曉霞,田佳佳,章衛(wèi)民,等.一種用松香制偽的沉香藥材鑒別研究[J].廣東藥學(xué)院學(xué)報(bào),2009,25(6):573-578.
[4] Nor Hasnida H,Nor Azah M A,Fadhilah Z,et al.Effect of 6-benzylaminopurine(BAP) in different basal media on shoot multiplication of Aquilaria hirta and detection of essential oils in the in vitro shoots[J].African Journal of Biotechnology,2011,10(51):10500-10503.
[5] 李淑霞.國(guó)產(chǎn)沉香與進(jìn)口沉香的性狀及真?zhèn)舞b別[J].中國(guó)水電醫(yī)學(xué),2004,4:232.
[6] 田燕澤,秘效媛,樸香蘭.沉香的化學(xué)成分、藥理活性與臨床應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中央民族大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,19(1):77- 81.
[7] 張成柱.沉香鑒別方法的探討[J].中國(guó)民族醫(yī)藥雜志,2003,9(2):23.
[8] 黃俊卿,魏建和,張爭(zhēng),等.沉香結(jié)香方法的歷史記載、現(xiàn)代研究及通體結(jié)香技術(shù)[J].中國(guó)中藥雜志,2013,38(3):302- 306.
[9] Saiki P,and Khan M L.Agar(Aquilaria malaccensis Lam.):a promising crop in the homegardens of Upper Assam,northeastern India[J].Journal of tropical Agriculture,2012,50(1-2):8-14.
[10] Barden A ,Anak A N,Mulliken T,et al.Heart of the matter:Agarwood use and trade and CITES implementation for Aquilaria malaccensis[M].Minnesota:Traffic international,2000:1-52.
[11] Liu Y,Chen H,Yang Y,et al.Whole-tree Agarwood-inducing technique:An efficient novel technique for producing high-quality Agarwood in cultivated Aquilaria sinensis trees[J].Molecules,2013,18,3086-3106.
[12] Wyn L T,and Anak A N.Wood for the trees:A review of the Agarwood(Gaharu) trade in Malaysia[M].Traffic Southeast Asia,2010:1-116.
[13] 吳惠妃,梅全喜,馮淑霞,等.沉香質(zhì)量考察[J].今日藥學(xué),2013,23(2):84-86.
[14] 鐘建理,饒偉文,謝黔峰,等.沉香的近紅外光譜法鑒別初探[J].西北藥學(xué)雜志,2010,25(4):273-275.
[15] 郭曉玲,田佳佳,高曉霞,等.不同產(chǎn)區(qū)沉香藥材揮發(fā)油成分GC-MS分析[J].中藥材雜志,2009,32(9):1354-1358.
[16] Naef R.The volatile and semi-volatile constituents of agarwood,the infected heartwood of Aquilaria species:A review[J].Flavour Fragr.J,2011,26,73-89.
[17] Nor Azah M A,Chang Y S,Mailina J,et al.Comparison of chemical profiles of selected gaharu oils from peninsular Malaysia[J].The Malaysian Journal of Analytical Sciences,2008,12(2):338-340.
[18] Subasinghe S M C U P,Hettiarachchi D S.Agarwood resin production and resin quality of Gyrinops walla Gaertn[J].International Journal of Agricultural Sciences,2013,3(1):357-362.
[19] Van Beek H,Bolier B,Chua L,et al.Inclusion of Agarwood producing species Aquilaria spp and Gyrinops spp[R].Indonesia:Traffic Southeast Asia,2007.
[20] Anonymous. Review of Significant Trade Aquilaria malaccensis[R].Switzerland: CITES Secretariat,2003,11:45-76.
[21] Anonymous.Consideration of proposals for amendment of appendices I and II [R]. Switzerland:CITES Secretariat, 2007, 12: 1-9.
[22] Milena S.Introduction to CITES and Agarwood[R].Switzerland:CITES Secretariat,2011,11:1-4.
[23] Anonymous.Agarwood[Z].2012:7.
[24] Santisuk T.Taxonomy,geography and ecology of Aquilaria Lamk.(Thymelaeaceae: Aquilarioideae) in continental Asia[C].Second international Agarwood conference March 5-6 Bangkok,Thailand,2007.
[25] Swee L,Chua L.Agarwood(Aquilaria malaccensis) in Malaysia[J].Forest research institute,2008:1-17.
[26] Kakino M,Tazawa S,Maruyama H,et al.Laxative effects of agarwood on low-fiber diet-induced constipation in rats[J].BMC Complementary and alternative medicine,2010,10:68,1-8.
[27] Anonymous.Distribution of 26 Aquilaria species by 15 countries[R].Vietnam:SECOIN,2005,12.
[28] 冷玉杰,劉兵.沉香的鑒別及藥理作用[J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2007,9(3):103.
[29] 劉振啟,劉杰.國(guó)產(chǎn)沉香和進(jìn)口沉香的規(guī)格與鑒別[J].首都醫(yī)藥,2012,19(11):45.
[30] Compton J,Ishihara A.The Use and Trade of Agarwood in Japan[M].TRAFFIC Southeast Asia and TRAFFIC East Asia-Japan compilation,2004:1-21.
[31] 吳曉靜.淺談國(guó)產(chǎn)沉香[J].中藥研究與信息,2005,7(11):41-42.
[32] Matsui M.Effects of the stem debarking treatment on growth and wood specific gravity of domesticated Aquilaria crassna Pierre ex Lec.[D].Bangkok:Graduate school,Kasersart University,2005.
[33] Shadde A.Lignum Aquilaria agallocha.Wood,resin,fragrance of the eaglewood tree[Z].1998,1.
[34] 王凌,季申.氣相色譜法測(cè)定進(jìn)口沉香中芐基丙酮的含量[J].中草藥,2003,34(3):226- 228.
[35] Nazrul I B,Jaripa B,Nurul H B.Analysis of essential oil of eaglewood tree(Aquilaria agallocha Roxb.) by gas chromatography mass spectrometry[J].Bangladesh J Pharmacol,2009,4:24-28.
[36] Ponpunyapat J,Chetpattananondh P,Tongurai C.Mathematical modeling for extraction of essential oil from Aquilaria crassna by hydrodistillation and quality of agarwood oil[J].Bangladesh J Pharmacol,2011,6:18-24.
[37] Takemoto H,Ito M,Shiraki T.Sedative effects of vapor inhalation of agarwood oil and spikenard extract and identification of their active components[J].J Nat Med,2008,62:41-46.
[38] Tajuddin S N,Yusoff M M.Chemical composition of the volatile oils of Aquilaria malaccensis(Thymelaeaceae) from Malaysia[J].Natural Product Communications,2010,5(12):1965-1968.
[39] Wetwitayaklung P,Thavanapong N,Charoenteeraboon J.Chemical constituents and antimicrobial activity of essential oil and extracts of heartwood of Aquilaria crassna obtained from water distillation and supercritical fluid carbon dioxide extraction[J].Silpakorn U Science & Tech J,2009,3(1):25-33.
[40] Rahman H,Eswaraiah M C,Ramesh S,et al.Study of anxiolytic activity of some essential oils used by inhalation exposure in mice[J].Sch J Appl Med Sci,2013,1(1):1-4.
[41] Ghosh T K,Rahman H,Bardalai D,et al.In vitro antibacterial study of Aquilaria agallocha heart wood oil and Citrullus lanatus seed oil[J].Scholars Journal of Applied Medical Sciences,2013,1(1):13-15.
[42] Rahman H,Vakati K,Eswaraiah M C.In vivo and in vitro anti-inflammatory activity of Aquilaria agallocha oil[J].International Journal of Basic Medicinal Sciences and Pharmacy,2012,2(1):7-10.
[43] Subasinghe S M C U P,Hettiarachchi D S,Rathnamalala E.Agarwood-type resin from Gyrinops walla Gaertn:A new discovery[J].Journal of Tropical Forestry and Environment,2012,2(2):43-48.