香附揮發(fā)油研究進(jìn)展

許娜梁媛媛李文兵傅超美陳胡蘭盧君蓉 王世宇*

（1.成都中醫(yī)藥大學(xué)，四川 成都611137； 2.西南民族大學(xué)青藏高原研究院，四川 成都610225； 3.四川大學(xué)華西藥學(xué)院，四川 成都610041）

香附為莎草科植物莎草Cyperus rotundusL.的干燥根莖，可生用或醋炙用，別名莎草、香附子、爪哇草等［1］，生長在熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)，廣泛分布于我國、地中海盆地以及突尼斯的東北、中部和南部等地?！侗静菥V目》記載：“香附之氣平而不寒，香而能竄，其味多辛能散，微苦能降，微甘能和”，有行氣解郁、調(diào)經(jīng)止痛等功效，為疏肝理氣之佳品，被譽(yù)為“氣病之總司，女科之主帥”。揮發(fā)油為香附的主要活性部位，具有抗氧化、鎮(zhèn)痛、抑菌、抗炎、雌激素樣等作用。

近年來，國內(nèi)外關(guān)于香附揮發(fā)油的研究逐漸增多［2-4］。本文從香附揮發(fā)油的化學(xué)成分、提取工藝、藥理作用、現(xiàn)代應(yīng)用進(jìn)行綜述，以期為其進(jìn)一步開發(fā)提供參考。

1 文獻(xiàn)檢索范圍

在中國知網(wǎng)（CNKI）庫中，以“香附揮發(fā)油”為主題進(jìn)行檢索共找到了239 篇相關(guān)文獻(xiàn)，其中研究化學(xué)成分的文獻(xiàn)有54篇，研究藥理作用的文獻(xiàn)有33篇，研究工藝（炮制、提取、包合）設(shè)計的文獻(xiàn)有98篇，化學(xué)成分與藥理作用結(jié)合的文獻(xiàn)有13篇，化學(xué)成分與工藝設(shè)計結(jié)合的文獻(xiàn)有28篇，工藝設(shè)計與藥理作用結(jié)合的文獻(xiàn)有4篇，含化學(xué)成 分、藥理作用、工藝設(shè)計的文獻(xiàn) 有28 篇。在ScienceDirect 數(shù)據(jù)庫中，以“essential oil ofCyperus rotundusL.”為主題，共檢索到323 篇相關(guān)文獻(xiàn)。

由圖1 可知，與香附揮發(fā)油有關(guān)的國內(nèi)外文獻(xiàn)報道逐年遞增，2011 年至2015 年以中文文獻(xiàn)居多，2016 年至2020 年以英文文獻(xiàn)居多，且在2011 年至2015 年間文獻(xiàn)引用量最多，說明自2011 年起，國內(nèi)外學(xué)者對香附揮發(fā)油的研究逐漸增多。由圖2 可知，香附揮發(fā)油研究主要集中在工藝（炮制、提取、包合）設(shè)計方面，且多針對香附揮發(fā)油的藥對處方研究?？傮w而言，目前關(guān)于香附揮發(fā)油的研究方法不夠新穎，研究內(nèi)容較為單一。

圖1 香附揮發(fā)油文獻(xiàn)年份分布

圖2 香附揮發(fā)油文獻(xiàn)內(nèi)容分布

2 化學(xué)成分及其影響因素

2.1 化學(xué)成分 揮發(fā)油類成分是香附藥材主要活性成分，多采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）、高效液相色譜（HPLC）等進(jìn)行研究。目前，已從香附揮發(fā)油中分離得到一百四十多種成分，其中，α-香附酮、香附烯酮是香附揮發(fā)油的主要成分［5-6］。本文對香附揮發(fā)油中的單萜、倍半萜及其氧化物類成分進(jìn)行總結(jié)，包括單萜（1～8）、桉烷型倍半萜（9～24）、愈創(chuàng)木烷型倍半萜（25～31）、廣藿香烷型倍半萜（32～45）、丁香烷型倍半萜（46～51）、杜松烷型倍半萜（52～63）、胡椒烷型倍半萜（64～67）、單環(huán)型倍半萜（68～72）、rotundane 型倍半萜（73～78）、其他類型倍半萜（79～86），見表1、圖3～9。

圖3 香附揮發(fā)油中單萜化合物結(jié)構(gòu)式

表1 香附揮發(fā)油化學(xué)成分

圖5 香附揮發(fā)油中廣藿香烷型倍半萜化合物結(jié)構(gòu)式

圖6 香附揮發(fā)油中丁香烷型倍半萜化合物結(jié)構(gòu)式

2.2 影響因素 具體見表2。

表2 香附揮發(fā)油在不同條件下成分種類及含量差異

圖7 香附揮發(fā)油中杜松烷型倍半萜化合物結(jié)構(gòu)式

圖8 香附揮發(fā)油中胡椒烷型倍半萜化合物結(jié)構(gòu)式

圖9 香附揮發(fā)油中rotundane 型倍半萜化合物結(jié)構(gòu)式

3 提取工藝

揮發(fā)油的提取方法有很多，包括水蒸氣蒸餾法、溶劑提取法、壓榨法、吸收法、微波提取法、超聲提取法、超臨界流體萃取法和亞臨界水提取法［20］等。在香附揮發(fā)油藥對處方研究中，揮發(fā)油的提取還用過提取-共沸精餾耦合技術(shù)［21］、共水蒸餾法與隔水蒸餾法［18］等。相比傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾法，超臨界CO2萃取法提取效率更高，目前是香附揮發(fā)油藥物工業(yè)制造中最常用的提取方法。在提取過程中，藥物粉碎度、加水倍數(shù)、提取時間等因素往往會影響揮發(fā)油提取效率，條件下不同的最優(yōu)工藝的選擇不同，見表3。

表3 香附揮發(fā)油提取工藝優(yōu)化

4 藥理作用

香附揮發(fā)油具有抗氧化、抗炎、抗過敏、抑菌、鎮(zhèn)痛、雌激素樣［26-27］、促透皮［28-30］、殺蟲［31］等作用，見表4。香附藥理作用的研究雖然取得了一定的成果，但多集中于提取物或藥對處方，對揮發(fā)油活性單體化合物的研究主要集中于倍半萜。

表4 香附揮發(fā)油藥理作用

5 現(xiàn)代應(yīng)用制劑與相關(guān)專利

香附揮發(fā)油具有抗氧化、抑菌、抗炎、雌激素樣等作用，在婦科疾病、胃部疾病方面的應(yīng)用最多，在市面常見的制劑有九味蒲芍膠囊［43］、夏王散結(jié)膠囊［44］、乳癖康膠囊［45］、肝復(fù)樂膠囊［46］、氣滯胃痛顆粒［21，47］、胃炎片一號［48］等，在其他作用方面的應(yīng)用較少。香附揮發(fā)油也可作為良好的透皮吸收促進(jìn)劑，在外用制劑中應(yīng)用廣泛，如用于治療和緩解偏頭痛、婦科疼痛等癥狀［49-50］。

香附揮發(fā)油具有抑菌作用。香附揮發(fā)油及其乙醇提取物與牡丹皮揮發(fā)油、川芎揮發(fā)油配合使用，能抑制化妝品中易滋生的5 種有害菌種（金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、白色念珠菌、黑曲霉）的生長［51］。

目前，以香附揮發(fā)油為主題的專利有87個，其中大部分專利與香附藥對、處方或混合精油相關(guān)，如宮環(huán)止血片［52］、烏雞白鳳丸分散片［53］、通乳膠囊［54］等。在其他方面運用較少，如制作保健營養(yǎng)臘肉［55］、助消化胡蘿卜彩色面條［56］和抹茶千層餅［57］等。在單獨香附揮發(fā)油相關(guān)研究中，α-香附酮可作為透皮吸收促進(jìn)劑［58］進(jìn)行應(yīng)用。

6 討論

6.1 化學(xué)成分與藥理作用研究 香附為多年生草本，分布廣泛，不同產(chǎn)地的加工方式也有區(qū)別。目前，對香附揮發(fā)油的成分分析方法較為單一，對揮發(fā)油成分與藥材的產(chǎn)地、采收年限、產(chǎn)地加工方式等的內(nèi)在關(guān)聯(lián)分析不夠全面，后續(xù)研究可采用主成分分析、聚類分析等化學(xué)計量學(xué)方法，更加準(zhǔn)確反映香附揮發(fā)油成分與產(chǎn)地、采收年限、產(chǎn)地加工間的相關(guān)性，更好地保障其作為制劑、化妝品中間體的質(zhì)量。在藥理藥效作用的分析研究中，可以引入代謝組學(xué)、腸道微生物學(xué)等研究理念，以進(jìn)一步探究藥物作用歷程。

6.2 揮發(fā)油提取方法及評價指標(biāo)研究 中藥揮發(fā)油提取方法有水蒸氣蒸餾法、超臨界CO2萃取法、亞臨界流體萃取法、微波法、壓榨法、超聲法等。中藥揮發(fā)油的提取方法不同，揮發(fā)油提取率、有效成分種類、含量、穩(wěn)定性等也會有影響。在2020 年版《中國藥典》 四部2204 揮發(fā)油測定法中只提到揮發(fā)油提取的2 種方法，然而查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)不同中藥揮發(fā)油提取的方法并不相同，需要進(jìn)一步考察。除了少部分文獻(xiàn)直接選擇水蒸氣蒸餾法作為中藥揮發(fā)油提取方法外，多數(shù)文獻(xiàn)是將水蒸氣蒸餾法與其他方法比較，以揮發(fā)油提取率、成分含量等作為指標(biāo)優(yōu)選最合適的提取方法，但是中藥揮發(fā)油發(fā)揮功效講究整體性，僅僅依靠單個標(biāo)志成分含量和揮發(fā)油提取率作為指標(biāo)評價提取效率十分片面。為保證揮發(fā)油提取方法更加合理，在后續(xù)揮發(fā)油提取研究中，評價指標(biāo)有待進(jìn)一步完善。

6.3 相關(guān)制劑、產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用 目前，市場中香附揮發(fā)油多與其他藥結(jié)合成藥對治療神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)疾病，生產(chǎn)為膠囊、軟膠囊、片劑與顆粒劑等，在其他劑型方面的研究相對較少。藥理作用研究表明，香附揮發(fā)油除了具有抗炎、抗過敏、抑菌、鎮(zhèn)痛、雌激素樣作用外，還具有促透作用。透皮性是經(jīng)皮給藥制劑的必備特性之一，經(jīng)皮給藥能夠有效避免一般用藥的首過效應(yīng)、胃腸道刺激以及對肝臟的毒副作用，對于部分特殊人群，還可克服服用量大、服用困難等缺陷。因此，下一步可以將香附揮發(fā)油開發(fā)成經(jīng)皮給藥制劑，如膏劑、貼劑等，經(jīng)穴位敷貼或局部給藥，以適用于疾病治療，或開發(fā)成含天然成分的護(hù)膚用品等投入化妝品領(lǐng)域，從而進(jìn)一步擴(kuò)大香附的應(yīng)用范圍，滿足市場需求。