黑干姜的加工方法、化学成分、药理作用的研究进展及其质量标志物的预测分析.pdf

述评黑干姜的加工方法、化学成分、药理作用的研究进展及其质量标志物的预测分析高子轩1,王雪晴1,周桂生1,王天舒2,喻斌1,严辉1(1.南京中医药大学中药资源产业化与方剂创新药物国家地方联合工程研究中心/江苏省中药资源产业化过程协同创新中心,江苏 南京 210023;2.南京中医药大学人工智能与信息技术学院,江苏 南京 210023)摘要:黑干姜是四川特有的道地药用干姜的一种商品规格,经古法加工而成,也是日本药典所用干姜药材来源。黑干姜具有温中散寒,回阳通脉,温肺化饮的功效。在日本常用于加工保健食品、功能饮料。不同的加工方法、温度及干燥条件会对黑干姜的化学成分、药理作用产生影响,其化学成分主要是挥发油、姜辣素类成分,具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化的作用。但目前国内外对黑干姜的相关研究较少,并且缺乏相应的质量控制评价标准。系统综述了黑干姜的炮制方法、化学成分、药理作用的研究进展,并对质量标志物进行了预测分析,为黑干姜的质量标准建立及开发利用提供了参考。关键词:黑干姜;加工方法;姜辣素;6-姜烯酚;抗炎;抗肿瘤;抗氧化中图分类号:R284.1;R917.101文献标志码:A文章编号:1672-0482(2023)09-0927-16DOI:10.14148/j.issn.1672-0482.2023.0927引文格式:高子轩,王雪晴,周桂生,等.黑干姜的加工方法、化学成分、药理作用的研究进展及其质量标志物的预测分析J.南京中医药大学学报,2023,39(9):927-942.Research Progress on Processing Methods Chemical Constituents Pharmacological Action and Prediction Analysis of Qual-ity Markers of Black GingerGAO Zi-xuan1 WANG Xue-qing1 ZHOU Gui-sheng1 WANG Tian-shu2 YU Bin1 YAN Hui1 1.National and Local Collaborative Engineering Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization and Formulae Innovative Medi-cine and Jiangsu Collaborative Innovation Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization Nanjing University of Chinese Medi-cine Nanjing 210023 China 2.College of Artificial Intelligence and Information Technology Nanjing University of Chinese Medicine Nanjing 210023 China ABSTRACT Black dried ginger is a unique commodity specification of Sichuans authentic medicinal ginger processed through ancient methods and is also a source of dried ginger medicinal materials used in the Japanese Pharmacopoeia.Black dried ginger has the effects of warming the middle and dispersing cold restoring yang and unblocking the meridians and warming the lungs and resol-729南京中医药大学学报 2023 年 9 月第 39 卷第 9 期J Nanjing Univ Tradit Chin Med Vol.39 No.9 Sep.2023收稿日期:2023-04-13基金项目:国家重点研发计划(2020YFC1712700);国家自然科学基金青年科学基金项目(82204770);江苏省青年科学基金(BK20210696);财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系专项(CARS-21);江苏省“333 高层次人才培养工程”;江苏省高校“青蓝工程”项目第一作者:高子轩,男,硕士研究生,E-mail:20210658 通信作者:周桂生,男,副教授,主要从事中药资源化学研究,E-mail:zhouguisheng1 ;严辉,男,教授,主要从事中药资源化学研究,E-mail:yanhui ving yin.Commonly used in Japan for processing health food and functional beverages.Different processing methods temperatures and drying conditions will have an impact on the chemical composition and pharmacological effects of black dried ginger.Its chemical components are mainly volatile oil and gingerol compounds which have anti-inflammatory anti-tumor and antioxidant effects.How-ever there is currently limited research on black dried ginger both domestically and internationally and there is a lack of correspond-ing quality control evaluation standards.This article systematically reviews the research progress on the processing methods chemical components and pharmacological effects of black dried ginger and predicts and analyzes the quality indicators providing a reference for the establishment and development of quality standards for black dried ginger.KEYWORDS black dried ginger processing method gingerol 6-shogaol anti-inflammatory anti-tumor antioxidant 干姜始载于神农本草经,“干姜,味辛,温。主胸满生者尤良”1。名医别录中记载:“生姜、干姜生犍为川谷九月采之”2。2020 年版中国药典记载干姜为姜科植物姜 Zingiber offici-nale Roscoe 的干燥根茎,具有温中散寒,回阳通脉,温肺化饮的功效3。而黑干姜作为干姜中功效独特的商品规格目前并未被中国药典收载,仅在四川省中药材标准中以筠姜之名收载。黑干姜姜味浓郁,具备温补之效,辛温而不燥,温中散里寒,守而不走,能促进血液循环、提高抵抗力,自记载起至今已有 1 700 多年的历史,产自四川筠连一带,为四川道地药材,采用古法汉方,经特殊工艺炮制而成,亦称筠姜。新修本草载:“姜,生犍为川谷,九月采”4;本草纲目拾遗载:“出川中,屈曲如枯枝,味最辛辣,绝不类姜形,亦可入食料用”5;清本草从新卷四中记载“干姜,辛,热,逐寒邪而发表温经,燥脾湿而定呕消痰”6。上述文献记载的姜均为黑干姜,可见黑干姜药用历史悠久,其药用功效得到古代医家的认可。值得关注的是,中国药典收载的干姜在日本主要做食品用,日本药典所用干姜性状要求为黑干姜,且四川每年产出黑干姜多数都直供日本。日本药典中所载干姜规格为黑干姜必定有其独到之处,同时日本于保健食品、医疗领域大量运用黑干姜,但国内对黑干姜的应用仅集中于其产地四川。目前国内对黑干姜的研究较少,对干姜与黑干姜在功效主治、药理作用和化学成分上的区别缺乏深入探究,因此无法充分发挥干姜不同商品规格在不同病证上的应用价值。本文对黑干姜的炮制方法、化学成分、药理作用等方面的研究进展进行了系统的整理与总结,并对黑干姜质量标志物预测分析进行初步探讨,为黑干姜建立完善的质量标准体系及相关研究、产品开发及其推广应用提供参考。1 加工方法北宋 本草图经7记载“生姜,生犍为山谷秋采根,于长流水洗过,日晒为干姜。汉州干姜法:以水淹姜三日,去皮,又置流水中六日,更刮去皮,然后暴之,令干,酿于瓮中,三日乃成也。近世方有主脾胃虚冷,以温州白干姜一物,浆水煮,令透心湿润,取出焙干。”该书记载了干姜不同产地及治疗不同病证的不同加工方法。其中煮至透心湿润,取出焙干,即为现代黑干姜的加工方法。黑干姜质地坚实,断面琥珀色,胶质状,也称牛角芯或玻璃口,无纤维(图 1)。黑干姜在使用时必须捣碎或者磨粉,才能更好地发挥药效。黑干姜采用古法炮制,首先取生姜拣净杂质,洗净,大小分档,蒸制至透心,取出,稍晾,拌回蒸液,干燥;或拌回蒸液,润透,切厚片,干燥,得到黑干姜片8。黑干姜作为唯一符合日本汉方要求的出口级药用干姜,每年产出的大部分都直供日本,日本学者通过实验证实黑干姜的 6-姜烯酚含量较普通干姜高9。炮制过程中不同的加工方法、干燥方式及温度会对黑干姜的有效成分含量、药理作用产生影响。汪晓辉等10采用 HPLC 法和挥发油测定法,将黑干姜的药材性状、辛辣成分 6-姜酚、挥发油含量作为指标,对不同加工方法的黑干姜进行对比研究。采用完整不去皮姜块、趁鲜切片、先去皮后干燥姜块、先干燥后去皮姜块这 4 种加工方法,以晒干、烘干、微波干燥和远红外干燥 4 种干燥方式分别在45、55、75、100 的温度下进行干燥。对比结果显示完整不去皮姜块的 6-姜酚和挥发油含量均最高。辛辣素成分对于温度变化较为敏感,随干燥温度升高,6-姜酚含量逐渐下降。若干燥的温度偏低,会使干燥的时间延长,增加成本,并会导致黑干姜发生霉变,使 6-姜酚及挥发油含量下降,影响其质量。研究发现黑干姜最适宜的加工方法是将不去皮完整块姜蒸透后,在 55 低温烘干。829南京中医药大学学报 2023 年 9 月第 39 卷第 9 期注:a.黑干姜外观图;b.黑干姜断面图;c.干姜外观及切面图图 1 黑干姜及干姜外观形态图Fig.1 Appearance and morphology of black dried ginger and dried ginger 在日本,生姜经水浸泡或蒸煮后,再干燥称之为黑干姜,有学者研究发现经此法加工的姜产生热效应,具有温补的功效,与其姜辣素的含量变化有关,加热过程中,出现脱水现象会使 6-姜酚转化为 6-姜烯酚7,11,因此认为古法炮制增加了 6-姜烯酚的热效应,这与古籍经史证类大观本草中对干姜的描述一致,充分证明其温中散寒的主要功效12-13。笛木司等14在对干姜附子汤不同煎煮时间、水煎液的量对药物成分影响的研究中,阐述了黑干姜是经过蒸煮后干燥得到。日本学者对于经水浸泡后再干燥得到的黑干姜成分的变化进行了研究,通过实验研究发现:经热水蒸或浸泡 1 h 后,干燥得到的黑干姜的姜辣素含量与古法炮制的干姜相同;而在180 的高温条件下,加热 2 h 再干燥得到的黑干姜,其姜辣素(尤其 6-姜烯酚)的含量要比古法炮制的干姜高。并对比古法炮制的黑干姜与现代的姜,结果显示古法炮制的黑干姜中 6-姜烯酚的含量相对较高7,15。2 化学成分2.1 挥发油类挥发油是黑干姜中的一类主要成分16-20,多为萜类物质,其中-姜烯含量最高。反-金合欢烯、-金合欢烯、-甜没药烯、-古芸烯、-柏木烯、罗汉柏烯、-芹子烯、(1R)-(+)-反式-异柠檬烯、-愈创木烯、正辛醛、正辛酸、-水芹烯的含量也相对较高。其中-水芹烯、(1R)-(+)-反式-异柠檬烯属于单环单萜类化合物,-古芸烯、-柏木烯、罗汉柏烯、-愈创木烯属于倍半萜类化合物,-芹子烯属于双环倍半萜类化合物21。黑干姜挥发油中单萜类和倍半萜类的含氧衍生物大多有较强的香气和生物活性,是医药、食品、香料和化妆品工业的重要原料。黑干姜挥发油中-古芸烯具有镇静心神,稳定情绪的功效。罗汉柏烯对祛风除湿,解毒疗疮有一定的作用。-水芹烯是水芹烯的异构体,天然存在于桉叶油、月桂油、小茴香油、榄香油等植物油中,呈无色至微黄色油状液体。-水芹烯在主要成分中含量较少,但发现-水芹烯对圆弧青霉和灰霉均存在不同浓度的抑制作用,-水芹烯对圆弧青霉的最小抑菌浓度为170 LL-1,最小杀菌浓度为 180 LL-1,而且-水芹烯可以抑制人体肝肿瘤细胞的细胞增殖。细胞死亡的机制可能涉及坏死或自噬,但不涉及凋亡。但目前对于-水芹烯的研究不够透彻,或许可利用化学全合成或半合成的方法对其进行结构改造,使其药理作用得到加强,此数据可为后续黑干姜的配伍研究提供一定理论基础22。黑干姜中已发现的挥发油类成分见表 12。表 1 黑干姜中挥发油类成分(一)Table 1 Volatile oil components of black dried ginger结构式名称基团桃金娘烯醇(1R)-(-)-Myrtenal乙酸桃金娘烯酯OHO龙脑基甲醚()-2-蒎烯OHH玫瑰呋喃环氧玫瑰呋喃CHC(CH3)2929高子轩,等:黑干姜的加工方法、化学成分、药理作用的研究进展及其质量标志物的预测分析 第 9 期(续表一)结构式名称基团()-樟脑1,7,7-三甲基二环 2.2.1 庚烷-2-乙酸乙酸冰片酯异冰片2-莰醇OOCH3OH-桉叶醇Zingiberol-芹子烯-桉叶醇3,7(11)-桉叶二烯-芹子烯C(CH3)2乙醛正丙醛正丁醛正戊醛正己醛正辛醛正壬醛正癸醛2-辛烯醛反-2-十二烯醛香茅醛甜瓜醛香叶醛金合欢醛柠檬醛甲酸乙酯甲酸香叶酯紫苏醛CH3CH2CH3(CH2)2CH3(CH2)3CH3(CH2)4CH3(CH2)6CH3(CH2)7CH3(CH2)8CH3CHCH(CH2)4CH3CHCH(CH2)8CH3OCH2CH3丙酮2-庚酮2-壬酮甲基壬基甲酮甲基庚烯酮CH3(CH2)4CH3(CH2)6CH3(CH2)8CH3C2H4CHC(CH3)22-庚醇2-壬基醇2-十四醇3-甲基-2-己醇(CH2)4CH3(CH2)6CH3(CH2)11CH3(R)-(+)-苎烯-甜没药烯香樟醇小茴香醇R1:OH;R2:H;R3:CH2R1:H;R2:CH3;R3:OH039南京中医药大学学报 2023 年 9 月第 39 卷第 9 期(续表二)结构式名称基团乙酸甲酯乙酸乙酯乙酸丁酯乙酸庚酯乙酸仲丁酯乙酸香叶酯乙酸香茅酯乙酸橙花酯乙酸-2-辛酯2-Acetoxy-1,8-cineoleCH3CH2CH3(CH2)3CH3(CH2)6CH3正丙醇三十一烷醇4-乙氧基-1-丁醇香茅醇香叶醇橙花醇反式-2-癸烯-1-醇法尼醇-檀香醇羟基桉树醇-10-O-D-葡萄糖苷CH2CH3(CH2)29CH3(CH2)3OCH3CH3CHCH(CH2)6CH3烯丙基甲硫醚二乙硫醚乙基异丙基硫醚R1:CH3;R2:CH2CHCH2R1:CH2CH3;R2:CH2CH3R1:CH2CH3;R2:CH(CH3)24-异丙基苯甲醇-姜黄烯邻伞花烃苯乙烯甲苯异丙苯4-异丙基甲苯三甲基苯甲醇异丁香酚邻苯二甲酸二丁酯R1:CH(CH3)2;R2:CH2O;R3:R1:CH3;R2:;R3:HR1:H;R2:CH3;R3:CH(CH3)2R1:H;R2:CHCH2;R3:HR1:H;R2:CH3;R3:HR1:H;R2:CH(CH3)2;R3:HR1:CH3;R2:CH(CH3)2;R3:HR1:CH3;R2:;R3:HR1:(CH2)2CH3;R2:OH;R3:OCH3R1:H;R2:;R3:反式-倍半桧烯水合桧烯桧烯R1:OH;R2:CH3;R3:C2H4CHC(CH3)2R1:OH;R2:CH3;R3:CH3R1:;R2:CH2;R3:CH3大根香叶烯吉马酮R1:H;R2:;R3:H;R4:HR1:;R2:C(CH3)2;R3:;R4:O139高子轩,等:黑干姜的加工方法、化学成分、药理作用的研究进展及其质量标志物的预测分析 第 9 期(续表三)结构式名称基团4-异丙基-1-甲基-2-环己烯-1-醇-香柠檬烯4-异丙基环己-2-烯-1-酮-倍半水芹烯蒎醇R1:CH3;R2:CH3;R3:CH(CH3)2R1:;R2:CH2;R3:CH(CH3)2R1:;R2:O;R3:CH(CH3)2R1:;R2:CH2;R3:C3H6R3:CHC(CH3)2R1:CH3R2:H;R3:C3H6CHC(CH3)2Epizonarene-杜松烯T-cadinolR1:;R2:;R3:H;R4:H;R1:H;R2:H;R3:;R4:;R1:H;R2:H;R3:H;R4:OH-姜烯-松油醇4-松油醇异松油烯-松油烯辣薄荷醇R1:H;R2:H;R3:H;R4:;R5:;R6:HR1:H;R2:H;R3:OH;R4:H;R5:H;R6:HR1:H;R2:H;R3:H;R4:OH;R5:H;R6:HR1:H;R2:H;R3:;R4:;R5:H;R6:HR1:H;R2:;R3:H;R4:;R5:H;R6:HR1:H;R2:H;R3:H;R4:H;R5:OH;R6:H表 2 黑干姜中挥发油类成分(二)Table 2 Volatile oil components of black dried ginger结构式名称结构式名称桉叶油醇-金合欢烯榄香醇5-甲基-3-辛炔顺-芳樟醇氧化物7-甲基-3,4-辛二烯橙花叔醇-榄香烯甲基异丁基醚罗汉柏烯-倍半茴香醇-榄香烯芳樟醇(-)-反式石竹烯1,2-二甲基-3-(1-甲乙烯基)环戊醇三环烯3-(3E,5E)-3,5-Decadien-1-ylcyclopentanone香树烯2-辛-4-酮3-辛炔-环柠檬醛(-)-新丁香三环烯239南京中医药大学学报 2023 年 9 月第 39 卷第 9 期(续表一)结构式名称结构式名称香叶酸1-辛烯十一酸月桂烯2-环戊烯-1-十一酸甲酯Bicyclo3.1.1heptane丁酸乙酯1-环丙基戊烷香树烯3-蒈烯Cadina-5,8-diene2-蒈烯1,5,5-Trimethylbicyclo2.2.1hept-2-ene-Elemene-蒎烯正辛烷-柏木烯正壬烷雪松烯-香柑油烯-Thujene4-蒈烯降冰片烷莰烯2,6-二甲基-2-反式-6-辛二烯水芹烯(E)-罗勒烯(Z)-3,7-二甲基-1,3,6-十八烷三烯(-)-古芸烯-律草烯-金合欢烯-荜澄茄油烯(Z,Z)-法尼烯-蒎烯姜烯339高子轩,等:黑干姜的加工方法、化学成分、药理作用的研究进展及其质量标志物的预测分析 第 9 期2.2 姜辣素类姜辣素是姜中的辣味成分,也是姜属植物中特有的成分18。姜辣素类是含有 3-甲氧基-4-羟基苯基官能团的酚类化合物的统称。根据该官能团所连脂肪链的不同,可把姜辣素分为姜酚类、姜烯酚类、姜酮类、姜二酮类、姜醇类等。黑干姜中主要为6-姜酚(姜辣素)、8-姜酚、6-姜烯酚,6-姜酚在加热和干燥过程中由于脱水而部分转化为 6-姜烯酚,炮制后 6-姜酚含量依旧最高,占三者总量的一半以上。黑干姜中还有一些微量的姜辣素成分,如甲基姜酚、甲基姜醇、甲基姜烯酚等。近年来国内外学者还从黑干姜中发现了新的化合物和含氮的结构类型,丰富了姜辣素类化合物。在日本药典中对于黑干姜的要求是 6-姜烯酚的含量不少于 0.10%(以干燥样品计算)23。而美国药典中生姜项目下对姜烯酚类成分的限度要求是不超过 0.18%,对姜酚类和姜二酮类成分含量的要求是不少于 0.8%24。中国药典中对于生姜与干姜的要求均是 6-姜辣素含量不得少于0.050%3。姜酚类成分的分子结构中都有 C3-羰基和 C5-羟基(即-羟基酮结构),该结构特点使得姜酚的化学性质极不稳定。在酸性条件(pH 小于 4.5)下,C4 的活泼氢极易与 C5 的羟基一起脱水形成姜烯酚。姜酚分子中的酚羟基、羰基、羟基官能团使姜酚具有一般酚类、酮类、仲醇类物质的共性,能够发生这些化合物的一般化学反应。侧链的长短、3,5 位上的乙酰氧基、芳香环上甲氧基、酚羟基官能团均影响姜酚的生物活性。经过长时间加热和干燥的姜中 6-姜酚会脱水转化为 6-姜烯酚,结合以上各国药典的内容可见生姜、干姜和黑干姜中姜烯酚类成分的含量是区别不同加工方式和加工程度的重要依据。姜辣素类化合物的脂肪链可以阻断并清除自由基,特别对 AAPH 诱导的微粒体抗氧化活性作用明显。姜辣素对超氧阴离子自由基(O2-)、羟自由基(OH)、DPPH 自由基都有清除能力,并且随着浓度升高清除能力也增强。同时,姜酚类化合物有明显的镇痛消炎和改善心脑血管系统的功能。6-姜酚对人脊髓细胞性白血病有抑制作用,6-姜酚作用于 HepG2 细胞后,细胞生长受到明显抑制,且抑制率随浓度的升高而升高,抑制率具有浓度依赖性21。姜辣素类成分含有多种不同类型的成分,其药理作用涉及广泛。但是黑干姜的临床功效相对局限,同时黑干姜制备简便、原材料产量极大,对于黑干姜现代药理作用的研究十分必要,发掘出新的化学成分与药理作用将极大地降低医疗成本。黑干姜中已发现的姜辣素类成分见表 3。表 3 黑干姜中姜辣素类成分Table 3 Gingerol components of black dried ginger结构式名称基团3-Dihydro-6-demethoxy shogaol-6-Isoshogaol-脱氢姜酮-1-Dehydro-3-dihydro-10-gingerdione-(Z)-10-Isoshogaol-二十四烷酸-439南京中医药大学学报 2023 年 9 月第 39 卷第 9 期(续表一)结构式名称基团(E)-10-Isoshogaol-谷甾醇-1-脱氢-3-姜酮1-脱氢-6-姜酮1-脱氢-8-姜酮1-脱氢-10-姜酮12-去氢姜辣二酮n=1n=4n=6n=8n=106-姜酮10-姜酮n=4n=8 6-Zingerine8-Zingerine10-Zingerinen=4n=6n=8姜酮1-姜酮酚2-姜酮酚3-姜酮酚4-姜酮酚6-姜酮酚7-姜酮酚8-姜酮酚9-姜酮酚10-姜酮酚11-姜酮酚13-姜酮酚甲基-6-姜酮酚甲基-8-姜酮酚Zingerone acetate6-Paradyl monoacetate8-Paradyl monoacetate6-Paradyl benzoateR:H;n=0R:H;n=1R:H;n=2R:H;n=3R:H;n=4R:H;n=6R:H;n=7R:H;n=8R:H;n=9R:H;n=10R:H;n=11R:H;n=13R:CH3;n=6R:CH3;n=8R:COCH3;n=0R:COCH3;n=6R:COCH3;n=8R:COPh;n=64-姜烯酚5-姜烯酚6-姜烯酚8-姜烯酚10-姜烯酚12-姜烯酚甲基-4-姜烯酚甲基-6-姜烯酚甲基-8-姜烯酚R:H;n=2R:H;n=3R:H;n=4R:H;n=6R:H;n=8R:H;n=10R:CH3;n=2R:CH3;n=4R:CH3;n=66-DihydroparadolAcetoxy-6-dihydroparadolR:H;n=6R:Ac;n=6 4-异姜辣素6-异姜辣素甲基-6-异姜辣素R:H;n=2R:H;n=4R:CH3;n=4539高子轩,等:黑干姜的加工方法、化学成分、药理作用的研究进展及其质量标志物的预测分析 第 9 期(续表二)结构式名称基团3-姜酚4-姜酚5-姜酚6-姜酚8-姜酚10-姜酚12-姜酚5-甲氧基-6-姜酚乙酰氧基-4-姜酚乙酰氧基-6-姜酚乙酰氧基-8-姜酚乙酰氧基-10-姜酚4-Gingeryl methyl ether6-Gingeryl methyl ether6-Gingeryl methyl ether acetate6-Gingeryl diacetate8-Gingeryl diacetate10-Gingeryl diacetateR1:H,R2:H;n=1R1:H,R2:H;n=2R1:H,R2:H;n=3R1:H,R2:H;n=4R1:H,R2:H;n=6R1:H,R2:H;n=8R1:H,R2:H;n=10R1:H,R2:H;n=4R1:H,R2:H;n=2R1:H,R2:H;n=4R1:H,R2:H;n=6R1:H,R2:H;n=8R1:CH3,R2:CH3;n=2R1:CH3,R2:CH3;n=4R1:CH3,R2:CH3;n=4R1:COCH3,R2:COCH3;n=4R1:COCH3,R2:COCH3;n=6R1:COCH3,R2:COCH3;n=84-姜二醇6-姜二醇8-姜二醇10-姜二醇5-乙酰氧基-4-姜二醇5-乙酰氧基-6-姜二醇5-乙酰氧基-7-姜二醇二乙酰氧基-4-姜二醇二乙酰氧基-6-姜二醇甲基-5-乙酰氧基-4-姜二醇甲基-5-乙酰氧基-6-姜二醇甲基二乙酰氧基-4-姜二醇甲基二乙酰氧基-6-姜二醇甲基二乙酰氧基-10-姜二醇R1:-H;R2:-H;R3:-H;n=2R1:-H;R2:-H;R3:-H;n=4R1:-H;R2:-H;R3:-H;n=6R1:-H;R2:-H;R3:-H;n=8R1:-H;R2:-H;R3:-COCH3;n=2R1:-H;R2:-H;R3:-COCH3;n=4R1:-H;R2:-H;R3:-COCH3;n=5R1:-H;R2:-COCH3;R3:-COCH3;n=2R1:-H;R2:-COCH3;R3:-COCH3;n=4R1:-CH3;R2:-H;R3:-COCH3;n=2R1:-CH3;R2:-H;R3:-COCH3;n=4R1:-CH3;R2:-COCH3;R3:-COCH3;n=2R1:-CH3;R2:-COCH3;R3:-COCH3;n=4R1:-CH3;R2:-COCH3;R3:-COCH3;n=82.3 二苯基庚烷类二苯基庚烷(Diarylheptanoids)是主要存在于姜科植物中的一类比较特殊的化合物,是具有 1,7-二取代苯基并以庚烷骨架为母体结构的化合物的统称,可分为线性二苯基烷类和环状二苯基庚烷类化合物17,19-20。二苯基庚烷类化合物在结构上具有酚羟基、羟基、烯烃等还原性基团,因此具有抗氧化活性。此外二苯基庚烷类还具有多种生物学和药理学活性,包括抗肝毒性、抗炎、抗增殖、止吐、抗肿瘤等。对线性二苯基烷类化合物进行结构修饰,可以改善其药理活性。Krishnankutty 等合成了 4 种新的类姜黄色素类似物及其氧钒螯合物、钴螯合物、镍螯合物、铜螯合物。这些二苯基庚烷类化合物及其铜螯合物的体内外抗肿瘤功效,表明螯合物形式可以显著增强此类化合物的细胞毒活性和抗肿瘤活性,并且发现铜螯合物比其他类型的螯合物有更强的活性25。目前对于黑干姜中二苯基庚烷类成分的研究较少,对于其药理作用的了解也不够深入。因此应加大对黑干姜二苯基庚烷类成分的研究,揭示其发挥预防、治疗疾病的内在本质,深入药理研究,揭示黑干姜的体内作用机制,为临床更好的开发应用提供科学依据。黑干姜中已发现的二苯基庚烷类成分见表 4。2.4 其他成分除上述主要成分外,黑干姜中还含有少量黄酮类、糖苷类、氨基酸、多种维生素和多种微量元素。糖苷类化合物主要由一些萜类化合物和单个葡萄糖基所构成,除此之外,在少数姜辣素中有时也会接上糖基21。639南京中医药大学学报 2023 年 9 月第 39 卷第 9 期表 4 黑干姜中二苯基庚烷类成分Table 4 Diphenylheptane components of black dried ginger结构式名称基团四氢姜黄素-姜黄素-2,4-Bis(3,4-Dihydroxyphenethyl)pentanedioic acid-1,7-Bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)hept-4-en-3-one姜烯酮 AR:HR:CH35-(6-(4-Hydroxy-3-methoxyphenethyl)-4-hydroxytetra-hydro-2H-pyran-2-yl)-3-methoxybenzene-1,2-diol2-(4-Hydroxy-3-methoxyphenethyl)-6-(3,4-dihydroxy-5-methoxyphenyl)-tetrahydro-2H-pyran-4-yl acetateR:HR:COCH35-(Acetyloxy)-1,7-Bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3-heptanone5-(Acetyloxy)-1,7-bis 4-(acetyloxy)-3-methoxyphenyl-3-heptanoneR:HR:COCH34-3,5-Bis(acetyloxy)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)heptyl-1,2-benzenediol7-(4-Hydroxy-3-methoxyphenyl)-1-(4,5-dihydroxy-3-methoxyphenyl)-3,5-diacetate heptane7-(4-Hydroxy-3-methoxyphenyl)-1-(4-hydroxy-5-meth-yl-3-methoxyphenyl)-3,5-diacetate heptane7-(4-Hydroxy-3-methoxyphenyl)-1-(4-hydroxy-3,5-di-methoxyphenyl)-3,5-diacetate heptaneR1:H;R2:HR1:OH;R2:CH3R1:CH3;R2:CH3R1:OCH3;R2:CH3八氢姜黄素1,7-Bis(3,4-Dihydroxyphenyl)-3,5-diacetate heptane1,7-Bis(4-Hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,5-diacetate hep-tane1,7-Bis(4-Methoxy-3-acetatephenyl)-3,5-diacetate hep-tane1,7-Bis(3,4-Diacetatephenyl)-3,5-diacetate heptaneR1:H;R2:H;R3:CH3R1:COCH3;R2:H;R3:HR1:COCH3;R2:H;R3:CH3R1:COCH3;R2:CH3;R3:COCH3R1:COCH3;R2:COCH3;R3:COCH35-(6-(4-Hydroxyphenethyl)-4-hydroxy-tetrahydro-2H-py-ran-2-yl)-3-methoxybenzene-1,2-diol5-(6-(4-Hydroxy-3-methoxyphenethyl)-4-hydroxy tetra-hydro-2H-pyran-2-yl)-3-methoxybenzene-1,2-diol5-(6-(4-Hydroxy-3-methoxyphenethyl)-4-hydroxy tetra-hydro-2H-pyran-2-yl)-2-hydroxy-3-methoxyphenyl ace-tate2-(4-Hydroxy-3-methoxyphenethyl)-6-(3,4-dihydroxy-5-methoxyphenyl)-tetrahydro-2H-pyran-4-yl acetateR1:H;R2:H;R3:HR1:H;R2:H;R3:OCH3R1:H;R2:COCH3;R3:OCH3R1:COCH3;R2:H;R3:OCH35-Hydroxy-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-7-(4-hydroxyphenyl)-3-heptanone六氢姜黄素7-(3,4-Dihydroxy-5-methoxyphenyl)-5-hydroxy-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)heptan-3-one5-羟基-7-(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)-1-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-3-庚酮5-Hydroxy-1-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)heptan-3-one5-Hydroxy-1,7-Bis(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)hep-tan-3-oneR1:H;R2:H;R3:HR1:H;R2:OCH3;R3:HR1:H;R2:OCH3;R3:OHR1:H;R2:OCH3;R3:OCH3R1:OCH3;R2:OCH3;R3:HR1:OCH3;R2:OCH3;R3:OCH3739高子轩,等:黑干姜的加工方法、化学成分、药理作用的研究进展及其质量标志物的预测分析 第 9 期3 药理作用经过古法汉方炮制后的黑干姜辛温而不燥,其姜辣素的含量升高,部分姜酚转化成姜烯酚,使得6-姜烯酚的含量升高较显著11。6-姜烯酚已被证明比 6-姜酚更有效地表现出抗癌、抗氧化和抗炎作用26,其与 6-姜烯酚中含有,-不饱和羰基部分有关27-28。日本学者有研究表明,黑干姜具有抗炎抑菌、抗肿瘤、抗氧化及和胃止吐等多种药理作用29。而国内目前对于黑干姜药理作用研究甚少,因此具有极大的潜在价值。3.1 抗炎作用炎症的诱因十分复杂并涉及多种促炎表达。炎症几乎影响所有主要疾病和次要疾病,会对身体中的各种器官造成伤害30。6-姜烯酚是生姜、干姜亦是黑干姜中的主要药理活性酚类化合物,已被证明具有抗炎的药理活性31。其中,黑干姜中 6-姜烯酚的含量较高32,很多实验研究表明 6-姜烯酚具有广泛抗炎作用。白细胞三烯(LTS)是常见的炎性介质,白三烯B4(LTB4)是作用最强的粒细胞趋化因子,引起气道炎症的形成33。日本学者小林育子等15研究了经典名方柴朴汤和小青龙汤以及方中各中药的浓度比例对于 LTS 及 LTB4 的抑制作用,其中黑干姜是小青龙汤的组成之一,实验中用黑干姜单味药作对照,结果表明黑干姜能够抑制 57.5%的 LTS、64.9%的LTB4 产生,从而减轻炎症的发生,发挥抗炎作用。黑干姜及其主要成分已被证明,在多种炎症性疾病方面起到治疗作用。Yocum 等34通过实验研究证明了 6-姜烯酚能够减轻小鼠体内屋尘螨抗原介导的肺部炎症,并利用体外研究证明了 6-姜烯酚能增加 CD4 细胞中的 cAMP 浓度,限制核因子-B信号传导的诱导和被激活的 CD4 细胞中促炎细胞因子的产生。Ara 等35证明了黑干姜提取物通过阻止 IB-的降解,以及 ERK1/2、SAPK/JNK 和 p38 MAPKs 的磷酸化,抑制了 LPS 诱导的 NF-B 激活,从而减轻 LPS 诱导的肝脏损伤炎症的发生。此外,Ara 等在天然产物对口腔区域急性和慢性炎症性疾病的生物功效的研究中发现,黑干姜降低肝细胞生长因子(HGF)中 PGE2 生成的作用机制主要是抑制细胞质磷脂酶 A2(CPLA2)的活性36。Arjun 等37研究发现黑干姜中的 6-姜烯酚可以通过减少神经炎症 反 应,改 善 实 验 性 自 身 免 疫 性 脑 脊 髓 炎(EAE)。3.2 抗肿瘤作用癌症是世界上最致命的疾病之一,每年因癌症死亡的患者占很大比例,而中国的患癌率及死亡率全球第一。黑干姜中的 6-姜烯酚在癌症防治中具有很大的潜力,可通过促进细胞凋亡38,促进细胞自噬39,抑制细胞增殖40,