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高良姜的化学成分研究
作者:周改莲, 辛宁, 黄陆良    
作者单位:广西中医学院药学院,广西 南宁 530001

《时珍国医国药》 2008年 第6期

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       【摘要】 
       高良姜的化学成分包括挥二苯基庚烷类、挥发油类、黄酮类、糖苷类和苯丙素类等,另外还含有多种微量元素。
       【关键词】  高良姜 化学成分
       高良姜Rhizoma Alpiniae Officinarum别名良姜、小良姜、贺哈,始载于《名医别录》,列为中品,因出于高良郡(今广东省湛江地区的茂名市一带)故名,历版《中国药典》均有收载,为姜科山姜属(Alpinia)植物高良姜Alpinia officinarum Hance的干燥根茎,主产于广东、广西、海南、台湾等省区。本品性热味辛,归脾、胃经,具温胃散寒、消食止痛的功效,用于脘腹冷痛、胃寒呕吐、嗳气吞酸等[1]。
        
       随着研究的深入,高良姜不再仅仅作为调料或配药使用,其药用价值进一步表现出来。为了更好地开发利用高良姜资源,本文就其已发现的化学成分作简要总结。
       1  二苯基庚烷类
       
   
       二苯基庚烷类化合物是一类具有1,7-二取代芳基,以庚烷骨架为母体结构的化合物总称。高良姜中的二苯基庚烷类化合物均呈线性,在C-4位存在双键,其特征为芳基取代位置在庚烷骨架的1,7位,芳基上取代基为羟基或甲氧基,位置在间位、对位;在庚烷的母体结构中,至少在C-3位上有酮羰基、羟基或甲氧基等含氧取代基存在。此外,在二苯基庚烷类化合物中还有存在双键,位置在C-4位。目前国内关于高良姜中二苯基庚烷类化合物的研究不多,日本学者[2~6]从中分离了多种二苯基庚烷类化合物,其结构见图1。
       2  挥发油类
       
    
       作为辛温类药材,辛香气味是判断其质量优劣的一个指标,2005年版《中国药典》以桉油精为对照品作为高良姜的控制指标。高良姜中挥发油含量较高,其中主要的成分是1,8-桉油素(1,8-cineoleor eucalyptol,C10H8O),其次为β-蒎烯(β-pinene,C10H6)、茨烯 (camphene,C10H16)、α-松油醇(α-terpineol,C10H18O) 、樟脑(camphor,C10H16O)和葑酮乙酸盐(α-fenchylacetate,C12H2OO2)等[7,8]。结构式见图2。
       罗辉等[9]采用GC-MS-计算机联用技术从高良姜根、茎、叶挥发油中分别鉴定出24,21和16种化学成分,其中有13种成分为3个部位所共有,但根、茎、叶的含油量及同一成分在不同部位的含量差异较大,以根最为丰富。
        
       罗辉等[10]采用GC-MS-Computer联用技术从鲜品和干品高良姜挥发油中分离鉴定出27和23种成分。高良姜鲜品与干品挥发油的组成及含量无明显差别,说明高良姜挥发油有较高的稳定性。
        
       林敬明等[11,12]对高良姜采用SFE-CO2萃取挥发油,解析釜Ⅰ挥发油分离出62个成分,解析釜Ⅱ挥发油分离出172个成分,并且应用GC-MS联用技术和计算机信息检索方法分别确定了其中27个和111个化合物。用SFE法萃取的挥发油成分比用水蒸馏、乙醇、醚等提取的挥发油成分多。
        
       罗辉等[13]采用GC-MS计算机联用技术从湛江、汕头和梅州3产地高良姜挥发油中分别鉴定出32,30,32种化学成分,其主要成分为1,8-桉叶素。在所鉴定的组分中,有22种为3产地高良姜挥发油所共有,且占总量的比例也较大。周漩等[14]对广东徐闻、广西、海南、云南、福建各原产地的高良姜进行挥发油含量测定,发现广东与广西产的高良姜比较相似,而福建与海南产的比较相似,云南产的与其它地域的差异较大,应该是由于它特殊的地理位置和气候所决定的。产地不同挥发油的化学成分及其含量也不完全相同,说明中药的化学成分与其种植的土壤及气候环境有关。
       3  黄酮类
       
    
       黄酮是一类多酚类化合物,结构为含15个碳原子的多元酚化合物。安宁等[15]从高良姜的乙醇提取物中得到8个黄酮类化合物,分别为高良姜素(Ⅰ)、高良姜素-3-甲醚(Ⅱ)、山柰素-4′-甲醚(Ⅲ)、山柰酚(Ⅳ)、槲皮素(Ⅴ)、乔松素(Ⅵ)、二氢高良姜醇(Ⅶ)、儿茶精(Ⅷ)。 化合物Ⅵ和Ⅶ为首次从该植物中分离得到。结构式如图3。
       4  糖苷类
       
    
       安宁等[16]通过大孔树脂、聚酰胺和凝胶柱色谱分离得到2个糖苷类化合物,其结构分别为4"-羟基-2"-甲氧基苯酚-β-D-{6-O-[(4""-羟基-3,""5""-二甲氧基)苯甲酸]}-吡喃葡糖苷(Ⅰ)和正丁基-β-D-吡喃果糖苷(Ⅱ)。化合物I为新化合物,命名为高良姜苷A,结构式见图4。化合物II为首次从该属植物中分离得到。日本学者Ly等[17]采用反相高效液相色谱、MS/NMR技术分离鉴定了新鲜高良姜根茎的甲醇提取物中的9种糖苷类化合物,包括(1R, 3S, 4S)-反式-3-羟基-1,8桉树脑-D-葡萄糖吡喃糖苷等3种已知结构化合物和1-羟基-2-O-D-葡萄糖吡喃糖基-4-烯丙基苯、去甲基丁香酚- -D-葡萄糖吡喃糖苷等6种全新结构化合物。结构式如图4。
       5  苯丙素类
       
    
       日本学者Ly 等[18]从新鲜高良姜根茎中分离出7种苯丙素类化合物,包括(E)-β-香豆素醇-γ-O-甲基醚和(E)-β-香豆素醇等2种已知结构化合物和(4E)-l, 5-双(4-羟苯基)-1-甲氧-2-(甲氧甲基)-4-戊烯立体异构体(2a和2b)、(4E)-1,5-双(4-羟苯基)-2-(甲氧甲基)-4-戊烯-1-醇等5种全新结构化合物,7种化合物全部为首次在高良姜根茎中分离得到。
       6  微量元素
       
    
       罗辉 等[19,20]对不同产地的高良姜及高良姜不同部位无机元素含量作了研究,结果表明湛江、汕头和梅州3产地的高良姜均含有Ag,Al,B,Ba,Ca,Cd,Co,Cu,Fe,Mg,Mn,Na,Ni,Se,Si,V,Zn,K,P,S等20种元素,湛江产的高良姜大多数元素的含量要高于其它两地。其中Zn,Mn,Fe,Cu等几种人体必需的微量元素含量丰富,而对人体危害较大的As,Pb,Cd等元素在高良姜中未被检出或含量极微;高良姜根,茎,叶3个不同部位均含有Ag,B,Ba,Ca,Co,Cu,Fe,Mg,Mn,Na,Ni,Se,Si,Zn,K,P,S 17种元素,其中Na,K,Mg,Ca的含量最高,其次是S,P,Mn,Zn,Fe,Ni,Ba,Cu,B。Al在根部含量较高,但在茎、叶却未检出。绝大多数元素在地下部位的含量要比地上部位低,其中Na,K,Ca,Mg,Mn,Ni,Se,B,P,S的含量分布是根<叶<茎,只有Co,Cu的含量分布是根>茎>叶,这可能与植物的组织结构和功能有关。
       7  结语
       
    
       高良姜在我国主产于广东、广西、海南和台湾等省区,亩产可达1500~1800 kg。目前国内关于高良姜化学成分的研究多为挥发油和黄酮类。为了更好地开发利用高良姜资源,应加强其中其它化学成分及相关药效学的研究。产地不同,高良姜中挥发油及微量元素的含量不同,说明药材质量与生态环境密切相关,在以后的研究中应积极探求药材质量和生态环境的相关性,以寻求道地药材的形成规律。
       【参考文献】
           [1]国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S]. 北京:化学工业出版社,2005:202.
       
       [2]Kiuchi F, Sibuya U, Samkawa U, et al. Studios on the pumgent primciple of Alpinia officinarum Hance[J].1982, 30:2279.
       
       [3]Kiuchi F, Iuakmi S, Shibuya M, et al.Inhibition of prostaglandin and Leubtriene biosynthesis by gingerols[J]. Chem Pharm[J]. Bull. , 1992,40:387.

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