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姜Zingiberis Rhizoma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、解魚蟹毒的功效。姜的化學成分可歸為3類: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法提取出來的揮發(fā)性成分,幾乎不包含高沸點成分,具有濃郁的芳香氣味,外觀顯示為透明、淺黃到桔黃的液體,是一種復雜的混合物。姜的香氣部分風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,精油量是衡量生姜加工特性的重要指標。隨著分析技術的發(fā)展,對姜精油的組成取得了一系列進展。為有效鑒定其成分,分析前多采用液相色譜(LC)法將姜精油分為碳氫化合物和含氧化合物,甚至將含氧化合物進一步分成若干組分。姜精油成分主要為萜類物質,如單萜類α-蒎烯、β-水芹烯,倍半萜類的α-姜烯、β-紅沒藥烯等。這2類物質的含氧衍生物大多有較強的香氣和生物活性。
姜酚類結構中都有C3-羰基和C5-羥基,使得姜酚的化學性質極不穩(wěn)定,在酸性條件下,C-4的活潑氫極易與C-5的羥基一起脫水形成姜烯酚;在加熱或堿性條件下,C-4和C-5間的碳碳鍵斷裂形成姜酮和相應的醛(圖 3)。姜酚在姜中的量較少,穩(wěn)定性差,對于提取分離工作加大了難度。
王麗等利用HPLC測定母姜與子姜中6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚的量,采用InertsilODS-SP色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)分析,二元線性梯度洗脫,紫外檢測器在280 nm波長下檢測,結果顯示母姜與子姜中6-姜酚量分別為3.061 4、1.775 2 mg/g,8-姜酚量分別為0.966 0 、0.782 1 mg/g,10-姜酚量分別為0.751 4、0.478 0 mg/g。陳燕等以辣椒堿作外標,用C18色譜柱,水-乙腈作流動相梯度洗脫,使用光電二極管陣列檢測器(PDAD),采用程序加溫方式,用HPLC測定了姜油樹脂中以姜酚和姜烯酚為代表的姜辣素,此法無須純品標樣,但所測結果是姜酚總量。張雪紅等采用HPLC法,使用6-姜酚對照品,用Bondpak C18色譜柱,以甲醇-水-冰乙酸(35∶64∶1)溶液為流動相,在體積流量1.0 mL/min下,用標準曲線法不經分離直接測定了姜中的6-姜酚。曲翔等以6-姜酚肟為內標測定姜及其制品中6-姜酚的量,色譜柱為Diamonsil C18柱,流動相為乙腈-水系統(tǒng)梯度洗脫,體積流量1 mL/min,檢測波長280 nm,結果表明,6-姜酚在10.55~2 700 μg/mL,6-姜酚肟在10.43~2 670 μg/mL時峰面積與質量濃度呈良好線性關系,相關系數分別為0.998 3和0.999 8。6-姜酚的檢測限為2.12 μg/mL,6-姜酚肟的檢測限為2.09 μg/mL。6-姜酚對6-姜酚肟的相對校正因子為1.285,相對保留時間為1.782,RSD<2.4%,用內標法和外標法測定的結果無顯著差異,測得生姜、干姜和姜酒中6-姜酚量分別為1.86、3.04、0.115 mg/g。王維皓等以自制6-姜酚為對照品,用Alltech C18色譜柱,以乙腈-甲醇-水(43∶5∶52)作流動相,在280 nm波長處,采用程序加溫方式,用HPLC標準曲線法測得生姜中6-姜酚的量在1.35~2.87 mg/g。
采用HPLC可在常溫下測定,能最大限度地減少誤差,然而,姜酚色譜峰以及內標都需要姜酚對照品,是其限制性因素。另外,對姜酚的測定方法還有氣相色譜與質譜(GC-MS)聯用法、HPLC-MS聯用法和HPLC與紫外光譜(HPLC-UV)聯用法。
20世紀80年代至今,國內外學者對姜酚及其同系物的分子結構、藥理作用進行了大量研究,證實了姜酚具有強心、保肝利膽、調血脂、抗血小板聚集、抗氧化、抗腫瘤、抗炎、止痛的藥理作用。
生姜醇提取物對麻醉貓血管運動中樞有興奮作用,對心臟也有興奮作用,并且可擴張血管,促進血液循環(huán),研究表明其有效成分是姜酚類物質。姜辣素中的6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚可通過激活骨骼肌漿內質網某種相關酶,增加心肌細胞肌漿內質網攝取而加強心肌收縮力,姜酚的強心作用隨側鏈碳原子數的增加而降低。
8-姜酚(1×10-6~3×10-5mol)對豚鼠的離體左心房有增加收縮能力的作用,對豚鼠右心房既有增加收縮能力的作用,又有變時性(chronotropic)作用。8-姜酚(3×10-6mol)可以增加離體心房細胞的縱向收縮的程度和速率。雖然8-姜酚能增加心房收縮壓,但1×10-6~3×10-5mol的8-姜酚幾乎不影響豚鼠左心房的功能。用鈣電極測定胞間的鈣離子濃度表明:8-姜酚(3×10-6~3×10-5mol)加速心肌網的鈣離子吸收。姜酚(1×10-6~3×10-5mol)激活心肌網Ca2+-ATP酶活性。
以Wistar 雄性大鼠為實驗動物,通過膽管給予姜酚,0.5~1 h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4 h后仍很明顯,10-姜酚的利膽作用弱于6-姜酚。
體外實驗證實,姜酚可以抑制凝血酶原激酶誘導的血小板聚集。姜提取物可抑制血小板環(huán)氧合酶產生,抑制凝血酶原激酶產生、血小板聚集,且存在劑量-效應關系。干姜水提物能強烈抑制血小板聚集,并存在劑量依賴關系。Karen等認為姜酚是一類新型、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的血小板聚集效果與阿司匹林類似(EC50=0.75 μmol/L)。
何麗婭等在家兔急性完全性腦缺血再灌注模型上觀察生姜的腦復蘇效應時,發(fā)現生姜提取液(0.7 g/kg)能抑制腦組織脂質過氧化產物丙二醛(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,清除體內自由基所造成的神經細胞膜的脂質過氧化性損傷,減輕腦細胞膜的通透性;能有效保護缺血再灌注大腦的過氧化氫酶活性,同時改善缺血組織代謝和缺氧狀況,減少乳酸生成,從而減輕組織代謝性酸中毒;一定程度上保護細胞膜的完整性。生姜提取液中的主要成分為姜酚,推測生姜提取液的上述抗氧化活性是由姜酚產生的。
Park等利用ICR小鼠皮膚腫瘤模型,證實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等研究了6-姜酚誘導HL-60細胞凋亡作用,發(fā)現30~50 mol/L姜酚可明顯抑制HL-60細胞的DNA合成和活性,研究結果表明6-姜酚具有細胞毒活性和誘導細胞凋亡作用。
生姜乙醇提取物中的6-姜酚可明顯抑制Dat lon’s淋巴腹水瘤細胞和人淋巴細胞生長,顯著抑制中國大田鼠卵巢細胞和Vero細胞生長,并明顯抑制DNA對胸腺嘧啶核苷酸的攝取。
干姜醇提物及其所含姜酚和姜腦有顯著滅螺和抗血吸蟲作用,5 mg/L姜酚可完全消除曼氏血吸蟲毛蚴對蝸牛以及尾蚴對小鼠的感染。Manjree等報道了6-姜酚可抑制昆蟲生長,使昆蟲厭食、體積收縮直至死亡。
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