活性炭的主要成分-活性炭的清洁与保养（共8篇）
什么是活性炭?
活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大。活性炭无臭、无味、无砂性、不溶于任何溶剂，对各种气体有选择性的吸附能力，对有机色素和含氮碱有高容量吸附能力。每g总表面积可达500～1000m2。相对密度约1.9～2.1，表观相对密度约0.08～0.45。
活性炭的主要成分
活性炭主要成分按化学成分划分：
碳(C)和少量氧(O)、氢(H)、硫(S)、氮(N)、氯(Cl)。
活性炭主要成分按功能划分：
气体净化
例如：用活性炭从含有溶剂蒸气的空气中回收溶剂;用活性炭过滤法使空气脱臭;用于防毒面具和工业用呼吸器中，以防御毒物等。
气体分离
例如：从城市煤气中回收苯;从天然气中回收汽油、丙烷和丁烷;用于处理费托合成中的废气，以回收其中的烃类等。
液相吸附
例如：在制糖工业中用活性炭吸附法使糖液脱色;在化学工业中用活性炭使有机物质脱色;用活性炭净化电镀浴中的有机杂质，以保证电镀表面的质量及用于废水脱酚等。
活性炭的清洁与保养
活性炭的保养
活性炭如果使用了一定时间，其吸附能力会达到一个瓶颈，影响其功能作用，所以要定期将产品拿到阳光下暴晒，保持活性炭干燥，重复使用，达到延长产品使用寿命的效果。
活性炭的清洁
1 蚁巢伞的食、药用价值
1.1 蚁巢伞的食、药用价值
食用菌因其丰富的营养和天然保健功能日益受到青睐。蚁巢伞是食用菌中的珍品,具有丰富的营养和活性成分。与其他食用菌种类相比,蚁巢伞属种类的营养价值相对较高。对蚁巢伞属两个种(Termitomyces clypeatus和T. robustus)与菌核侧耳(Pleurotus tuber-regium)营养价值的比较表明,前两者的蛋白质(高于31%)、碳水化合物(约32%)、还原糖(至少占碳水化合物的26%)以及抗坏血酸(10%～14.3%)含量远高于后者,而且草酸盐和氢氰酸等有害物质的含量均较低[4]。Valentine A. Aleto[5]的研究发现蚁巢伞(T. robustus和T. microcarpus)的蛋白质与矿物质含量高于近裸香菇(Lentinus subnudus)、木耳(Auricularia auricula)等食用菌,而草酸盐含量较低。
据明代李时珍(1578)的《本草纲目》记载,蚁巢伞气味“甘、平、无毒”,具有“益胃、清神、治痔”的功效。现代医学研究表明,蚁巢伞具有明显的降血脂作用[6]和抗氧化作用[7]。
1.2 蚁巢伞的活性物质和营养成分
1.2.1 蛋白质和氨基酸
蚁巢伞属的种类含有丰富的蛋白质和氨基酸。Germain Kansci等[7]对蚁巢伞六个分类单元的研究发现,蚁巢伞每100g干重的蛋白质含量为15.1～19.1g,不同种类之间存在较大的差异。Termitomyces mammiformis的粗蛋白含量达37%[8]。对多种食用菌的营养成分分析表明,蚁巢伞属的种类(T. albuminosus和T. microcarpus等)具有较高的必需氨基酸含量[9]。除赖氨酸外,蚁巢伞(T. albuminosus)含有理想水平的所有人体必需氨基酸,尤其是含硫的必需氨基酸[14]。
1.2.2 多糖
多糖是食用菌中一类主要的活性物质。蚁巢伞含有丰富的多糖物质,如蚁巢伞含有14.3%的水溶性多糖[10],蚁巢伞干品的多糖含量高达26.07%[11]。深层发酵蚁巢伞菌丝体多糖含量为14.3%,与野生子实体含量相似[12]。
有研究报道蚁巢伞(T. eurhizus)杂多糖的单糖组成主要有果糖、半乳糖、甘露糖、半乳糖醛酸等组分[13]。而Soumitra Mondal[14]采用GLC-MS分析发现从蚁巢伞(T. eurhizus)中分离的水溶性的葡聚糖苷,其单体成分完全由葡萄糖组成,从T. microcarpus分离出一种可溶性葡聚糖,其单体组成为:→4)-α-Glcp-(1→3)-β-Glcp-(1→[15];从T. robustus中分离的葡聚糖单体组成为L-海藻糖与葡萄糖摩尔比为1:4[16]。
1.2.3 糖脂类
蚁巢伞中含有类神经生长因子物质脑苷脂成分,从蚁巢伞中分离出四种脑苷脂(命名为Termitomycesphins A-D),通过大鼠嗜铬细胞瘤细胞系模型证明其可以诱导神经细胞的分化[17]。
1.2.4 酶
蚁巢伞可以产生纤维素脱氢酶,其产量达55.88U·mL-1,在已报道的真菌中是最高的[18]。蚁巢伞可产生漆酶[19,20],T. clypeatus深层培养过程产生的漆酶为胞内酶,在菌丝生长后期细胞裂解时释放到培养基中[19]。此外,还产生木聚糖水解酶[21]、葡萄糖苷酶[21]、多酚氧化酶[22]和乙酰酯酶[23]等多种酶类,因而在食品等工业中具有重要的应用价值。
1.2.5 矿物质及维生素
蚁巢伞具有较高的矿物质含量[9],每100g干重的灰分含量达5.2～14.4g[1]。Termitomyces mammiformis的灰分含量为10%,每1kg干重的钙和锰含量分别达到216g和136g[8]。深层发酵培养的富铬蚁巢伞干物质中铬含量可达272μg/g。
此外,蚁巢伞菌丝体的甲醇提取物含有丰富的抗坏血酸等酚类物质,具有抗氧化作用,对人体健康具有保护作用[24]。
1.2.6 脂类
蚁巢伞的脂类含量含量较低,T. mammiformis中的脂类含量仅为0.1%[8]。食用菌所含的脂类物质主要包括脂肪酸、植物甾醇和磷脂,非饱和脂肪酸的含量远高于饱和脂肪酸,且以亚油酸为主。
2 蚁巢伞的应用研究
由于蚁巢伞生长的环境特殊,现在对其子实体产生的相关因素还不甚了解,虽然有一些人工驯化栽培蚁巢伞的尝试,但目前还未见成功栽培蚁巢伞的报道。由于野生子实体产生的周期性,天然原料的获取受到很大限制。蚁巢伞发酵产物与野生子实体的活性成分相似,均含有丰富的蛋白质和氨基酸、多糖、糖肽、酶类、脑苷脂、甾醇、三萜类和矿物质等成分,因而受到研究者的关注。
2.1 食品及添加剂
蚁巢伞的特殊风味及营养保健价值可用来开发特殊风味的调味素、保健饮料等产品[25]。例如,蚁巢伞中的一些非挥发性的物质如氨基酸和5′-核苷等,可以做为改善食品风味的添加剂,尤其是5′-核苷类物质含量在食用菌中属于高含量的种类[26]。采用蚁巢伞子实体加工的鸡枞酱味道鲜美,营养丰富,蛋白质含量8.51%,含有17种氨基酸和人体8种必需氨基酸,脂肪1.22%,以及丰富矿物质和维生素[27]。
研究表明,蚁巢伞发酵菌丝体也具有和子实体类似的活性成分[1,10]。利用液体发酵可以在较短时间内获得大量菌丝体和发酵产物,而且方法较为简便,适合大规模工业生产。
2.2 医药及保健功能
2.2.1 提高免疫力
从T. striatus中分离到的多糖具有激活脾细胞[28]等免疫功能。蚁巢伞多糖还对人体淋巴细胞的转化具有明显的促进作用,对PHA刺激引起的淋巴细胞转化有明显的协同作用[29]。蚁巢伞脑苷脂Termitomycesphins A和C在10mg/ml浓度时对神经元分化诱导活性最高为30%,与60mg/ml的联丁酰基cAMP活性相同,这种小分子化合物可以通过血脑屏障,可以作为治疗阿尔茨海默病的潜在药物[17]。
2.2.2 抗氧化、降血脂
蚁巢伞菌粉在体外具有清除二苯代苦味酰肼自由基(DPPH)和超氧阴离子自由基O2-的能力以及对亚油酸过氧化的抑制作用[30]。浓度为1mg/mL时,蚁巢伞组分的抗脂质过氧化能力强于相同浓度下维生素C的效果,在20mg/mL时的抑制率达76.19%[30]。通过对大鼠用野生蚁巢伞匀浆液灌胃,发现果表明,蚁巢伞有较强的清除活性氧自由基的能力,可显著降低高胆固醇血症大鼠血清及肝组织中MDA含量,显著提高血清中SOD活力,对高胆固醇血症大鼠有明显的抗氧化作用[7],对防治高脂血症和预防动脉粥样硬化形成方面可能具有一定的应用价值。
2.2.3 抗肿瘤
真菌多糖能刺激网状内皮系统诱生干扰素,在抑制肿瘤细胞等方面具有明显作用。蚁巢伞粗多糖中即含有抗肿瘤的葡聚糖成分[2]。
2.2.4 抗炎止痛
对蚁巢伞干培养物及粗多糖和粗皂苷提取物的研究表明,其多糖和皂苷具有镇痛和抗炎作用,干培养物(1 000mg/kg)及粗多糖(200mg/kg)和粗皂苷提取物(200mg/kg)对小鼠耳肿胀的抑制率分别为 61.8%、79.0%和81.6%[31]。
3 问题和措施
3.1 菌种的鉴定和命名存在混乱
一方面,很多研究者还在使用一些已经废弃的名称,如T. albuminosus;另一方面,有些菌种的鉴定的可靠性值得商榷,如T. robustus在国内尚无可靠分布报道,但有些研究者却在使用该名称。错误的鉴定和命名将给学术交流带来障碍甚至混淆。研究者应增强这方面的意识。
蚁巢伞属种类较多,且不同种类之间生理生化特征存在较大差异。由于蚁巢伞菌种的获得存在一定难度,多数研究仅针对某一种类,应在准确鉴定的基础上,对不同种类蚁巢伞开展比较研究,获得生产性能优良的菌种。
3.2 活性成分的生产和提取工艺仍待改进
通过深层发酵生产的蚁巢伞菌丝体蛋白质含量为28.28%,明显高于野生子实体中的蛋白质含量(14.7%)[10]。蚁巢伞生长普遍较缓慢,可以通过诱变育种,获得生长快,产量高的高质量菌株,进行蚁巢伞的工业发酵生产。另一方面,通过生产工艺的改进,缩短发酵周期,提高蛋白质和多糖等发酵产物的产量。例如,酶法浸提可使细胞内多糖溶出,提高多糖提出率,配合超声波处理可以进一步提高蚁巢伞粗多糖的得率[32];经木瓜蛋白酶和风味酶复合酶水解可获得较高含量的氨基酸态氮[25]。
3.3 对活性成分及其药理作用的研究尚在初级阶段
对蚁巢伞活性成分对蚁巢伞活性成分的种类和作用机理,尤其是功能成分的药理学要进一步研究。本草纲目记载蚁巢伞具有“益胃、清神、治痔”功效,但目前仍缺少现代医学和药理学的研究支持。真菌多糖等成分一般具有免疫调节、降血糖、抗病毒和抗肿瘤等多种功能,但是目前对蚁巢伞这方面的研究尚比较少,应加强对其活性成分和药理功能的研究。
3.4 重要产物的代谢机理尚未明确
蚁巢伞是一种白腐菌,可以消化木质素[33],其过程产生多种重要的酶类。对蚁巢伞(T. clypeatus)纤维二糖酶的研究表明,胞内及胞外提取物仅有一种异构体,其分泌由液泡调控,通过与蔗糖酶的共聚集(Co-Aggregation)可调节纤维二糖酶的分泌[34];糖基化抑制剂可以提高培养基中蛋白质的分泌量和纤维二糖的活性[35]。但是,对其他如葡聚糖苷酶、多酚氧化酶和漆酶等重要酶类的代谢途径及调控研究尚未见报道,亟需进行该方面的工作,为开展应用研究奠定理论基础。
4 前景与展望
蚁巢伞含有丰富的蛋白质和氨基酸、多糖、糖肽、酶类、脑苷脂等成分,在医药保健、食品和酶工业中都具有广泛的应用前景。
4.1 以蚁巢伞为原料的食品及保健品开发
蚁巢伞具有独特的风味和功效,在野生子实体产量有限且不能人工栽培的情况下,应开展规模化的发酵生产。以蚁巢伞为原料制作风味独特的食品、调味品,具有良好的市场前景。目前,对蚁巢伞活性成分缺乏足够的了解,对其活性成分进行分离、鉴定和功能分析,对开发功能性保健品和药物具有重要的意义。
4.2 酶制剂生产
摘 要 分别选取5月龄和8月龄的金线莲和银线莲组培苗作为研究对象，测定其多糖、氨基酸、总生物碱含量。结果表明：栽培龄相同的条件下，金线莲组培苗的多糖以及总氨酸的含量高于银线莲。但随着栽培月龄增加而下降，而总生物碱含量会随着栽培月龄增加而上升。
关键词 金线莲；银线莲；多糖；氨基酸；总生物碱
中图分类号：R284 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2016）01--02
金线莲[Anoectochilus roxburghii （Wall.） Lindl]为金线莲属、兰科的一种多年生草本类植物，目前确认其存在35个品种。金线莲主要分布于大洋洲和亚洲的热带及亚热带地区。在我国的福建省、海南省、云南省及两广地区均已经发现了金线莲的分布，尤其在海拔300～1 200 m的丘陵地区，金线莲的生长态势良好。同时，金线莲具有极高的药用价值，具有清热凉血、祛风利湿、解毒、止痛和镇咳等功效，主治咯血、支气管炎、肾炎、膀胱炎、糖尿病、血尿和风湿性关节炎肿瘤等疑难病症[1]。
银线莲属于斑叶兰科，它是一种呈现白网脉斑状的植物。在我国主要分布于安徽省、湖北省、湖南省、广东省、四川省、浙江省等地區。银线莲被证实具有清热解毒、活血化瘀及消肿止痛等功效[2]。
通过上述分析可知，金线莲与银线莲同属兰科，生长环境的喜好及具体的要用价值都具有较高相似度。市场上一些商贩利用金线莲与银线莲相似度高的特点，将这2种药品一起出售，但是这二者还是存在着本质上的区别。为了充分的明确这种不同，本文分别将5月龄和8月龄的金、银线莲作为研究对象，分别取样，进行了多糖、氨基酸、生物碱的测定。目的在于明确这二者在实际价值方面存在的差异，并为相关的研究人员以及相关产业提供借鉴和指导。
1 材料与方法
1.1 材料的选择
测定对象为5月龄和8月龄的金线莲、5月龄和8月龄的银线莲；测定时间为2014年6月21-23日。
1.2 实验方法
多糖含量采用苯酚硫酸法测定[3]。总氨基酸含量采用茚三酮染色法的测定[4]。总生物碱含量采用酸性染料分光光度法测定[5]。
2 结果与分析
2.1 二者在多糖含量方面存在的差异分析
从图1中显示的不同栽培月龄（5月、8月）的金线莲以及银线莲的多糖含量测定结果可以看出，2种植物的多糖含量为6.4%～12.3%，组培苗栽培5个月的多糖含量要高于栽培8个月多糖含量，说明组培苗栽培5个月时积累的多糖的含量较高，然而后期，植物内部可能的多糖成分可能已经参与到了代谢的过程中，导致一部分果糖流失，含量下降。但是金线莲的多糖含量明显高于银线莲，说明金线莲的营养价值比银钱莲高。
2.2 金线莲与银线莲总氨基酸含量的比较
由图2发现，不同栽培月龄金线莲和银线莲的总氨基酸含量在3.30%～7.40%间波动，5个月时的总氨基酸含量高于8个月，可能是由于栽培时间延长，植物中的氨基酸在内部物质代谢的过程中发生了一个循环的过程。但在同一月龄下，金线莲总氨基酸含量比银线莲要高，说明金线莲的营养价值高于银线莲。
2.3 二者在总生物碱含量方面的比较
通过图3不难发现，不同栽培月龄的金线莲与银线莲，其总生物碱的含量均在0.027%～0.089%，从月龄方面来看，8个月时的总生物碱含量高于5个月，通过分析，猜测植物在不断生长的过程中，其吸收的养分越来越多，因此加快了生物碱的合成速度。从总体上说，金线莲总生物碱含量要高于银线莲，说明金线莲营养价值高于银线莲。
3 结果与讨论
在本次的研究过程中，选取了不同栽培月龄的金线莲与银线莲作为研究对象，通过测定其多糖、总氨基酸、总生物碱含量来评定二者之间存在的不同。各项结果显示：金线莲和银线莲组培苗多糖和总氨基酸的含量与植物的栽培时间存在着反比例关系，也就是说，栽培的时间越长，这两种成分的含量反而越低，但是生物碱含量与栽培时间则存在着明显的正比例关系，即时间越长，含量越高，这项结果与施满容等的测定结果一致[6]。说明金线莲和银线莲在组织培养过程中，原积累的多糖与氨基酸比较活跃，通常会直接的参于到代谢的过程当中。而生物碱属于次生代谢物，它在特定的条件下，其合成量可能提升。金线莲的主要有效成分多糖、总氨基酸和总生物碱的含量比银线莲在同一条件要高，其含量的多少将直接影响2种植物及其相关产品的应用功效，说明金线莲的营养价值比银线莲要高。
参考文献
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杉木心材精油抑菌活性及其化学成分研究
通过水蒸气蒸馏法提取杉木心材精油,并进行柱层析分离、气-质联用分析和抑菌活性试验,比较分析了精油含量、化学组成和抑菌活性成分.结果表明,杉木心材精油含量为1.794～2.076(w/w);气-质联用分析共分离出47个色谱峰,鉴定出27个化合物(占精油总量的.99%),其中主要成分为柏木脑(76.27%);杉木心材精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、伤寒沙门氏菌等均有较明显的抑制作用;柏木脑是杉木精油的主要抑菌活性成分.
作 者：叶舟 林文雄 陈伟 俞新妥 YE Zhou LIN Wenxiong CHEN Wei YU Xintuo 作者单位：福建农林大学生命科学学院,福州,350002刊 名：应用生态学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY年，卷(期)：200516(12)分类号：Q599 S78关键词：杉木 精油 抑菌活性 柏木脑
1 化学成分
诃子主要含三萜酸类成分, 如2α-羟基马可莫酸、马斯里酸、2α-羟基乌苏酸、粉蕊黄杨醇酸、阿江榄仁素、阿江榄仁酸、诃子醇、arjunglu-coside, chebuloside Ⅰ和Ⅱ、没食子酰葡萄糖类、没食子酰的简单酯类化合物等[2,3,4,5,6,7,8,9]和氨基酸[10]、酚酸类[11,12,13]及番泻甙A、鞣酸酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶、阿拉伯糖、果糖、葡萄糖、蔗糖、鼠李糖 (rhamnose) 等碳水化合物[14]。
林励等[15]对阴干的诃子成熟果实进行了挥发性成分含量测定 (结果见表1) 。
2 药理作用
1.1 抗菌作用
体外实验证明, 诃子对4～5种痢疾杆菌都有效[16], 尤以诃子壳为佳。诃子水煎液 (100%) 除对各种痢疾杆菌有效外, 且对绿脓杆菌、白喉杆菌作用较强, 对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎球菌、溶血性链球菌、变形杆菌、鼠伤寒杆菌亦有作用 (纸片法) ;对痢疾杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌的有效浓度分别为1∶32, 1∶128, 1∶64 (试管法) [17]。诃子在体外有良好的抗伤寒杆菌作用, 用盐酸提取的乙醇提取物具有更高的抗菌及抗真菌作用[18]。
1.2 强心作用
大剂量诃子的苯及氯仿提取物具有中等强心作用, 乙酸乙酯, 丁酮, 正丁醇和水的提取物具有很强的强心作用。醋酸乙酯提取物100、300、500μg, 使心脏收缩力增加3%～20%, 心输出量增加2%～10%, 而心率不变;013～3mg剂量使收缩力过低的小鼠心脏收缩增加4%～36%。丁酮和正丁醇提取物也有相似作用, 而这些作用不被心得安阻断, 提示提取物的作用不是通过心脏的β1受体所致, 而是直接作用于心脏所致。
1.3 抗氧化作用
诃子对活性氧有清除作用, 醇提取物比水提取物作用强。诃子的醇提取物10～20μg/mL, 水提取物200～400μg/mL, 能显著抑制维生素C合并硫酸亚铁诱发的小鼠肝及肺匀浆及线粒体膜脂质过氧化。诃子醇提取物25μg/mL, 水提取物100μg/mL能显著清除核黄素加光引起的过氧阴离子和对抗H2O2引起的溶血。诃子醇提取物20μg/mL显著抑制十四酰基佛波醇乙酰酯 (TPA) 20ng/mL诱发的人白细胞化学发光, 50μg/mL明显对抗TPA100ng/mL和香烟烟雾凝集物400μg/mL引起的人白细胞DNA断链作用[19]。诃子提取的鞣质亦有抗氧自由基和促癌物的作用, 小鼠灌胃诃子鞣质25～50mg/kg可有效对抗亚硝酸钠和氨基比林引起的小鼠肝脏的急性损伤, 减少NO2-离子的生成。其机制可能是阻止氨基比林在胃内硝基化, 从而对抗了亚硝酸钠加氨基比林对小鼠的毒性。诃子鞣质10～20μg/mL显著抑制维生素C合并硫酸亚铁诱发的小鼠肝线粒体脂质过氧化, 明显抑制H2O2和HPD (血卟啉衍生物) 加光引起的溶血[20]。杨怀霞等[21]把诃子风干恒重, 过20目筛, 分别由乙醇提取、水溶、乙酸乙酯反萃, 得提取物, 用菜籽油过氧化值测定法 (碘量法) 衡量各提取物抗氧化活性以及复配作用。结果表明诃子提取物为优良的天然抗氧化剂, 其复配产品的抗氧化效果更好。
1.4 抗HIV作用
张燕明等[22]采用酶联免疫吸附试验测定诃子对培养上清液HBsAg、HBeAg的抑制作用。诃子醇提物浓度6.25mg/mL时, 对HBsAg、HBeAg抑制率分别为99.67%、71.40%。
1.5 其它作用
从干果中用80%乙醇提得的诃子素, 对家兔平滑肌有罂粟碱样解痉作用[16];除鞣质外还有致泻成分, 故与大黄相似, 先致泻而后收敛;含诃子的中药复方有抗癌效果[2];从中提取的几种鞣质具有明显的抗肿瘤活性[19]及抗艾滋病毒活性[20];含诃子的中药复方曾报道具有抗生育作用;含诃子的中药复方具有解毒 (蛇毒、虫毒、药物中毒等) 及调和药性, 祛除病邪等作用[23];诃醋酸可治疗急慢性湿疹;诃子口服可增强胆囊造影[24];含诃子中药在体内及体外有对抗Ⅱ型单纯性疱疹病毒和阿昔洛韦耐药的I型单纯性疱疹病毒的作用;诃子散可治梅核气等[25]。姚婕等[26]从诃子中分离出的组分具有显著的拮抗内毒素活性。
3 临床应用
(1) 诃子有六味、八性、十七效, 治二十属性病, 临床应用非常广泛, 凡风热疹毒、咽喉干痛、暴发火眼、湿热黄疸、中风不遂、肝区刺痛、脾湿胃胀、积滞不化、慢性泄泻、心悸癫狂等均可用之[27]。诃子性平、味涩, 具有调节“三素” (赫依、协日、巴达干) , 祛除病邪, 解毒等独特的作用[28]。
(2) 诃子也是中药收敛剂中的一味常用药, 但其应用范围相对较小, 临床主要用于消化系统病症:如泄泻、痢疾、心腹痛、痞满、纳呆、便秘及呕吐、积聚等呼吸系统病症:如失音、咳嗽、喘证等[29], 以及中气下陷之脱肛。
(3) 诃子也是藏药中的一种常用药, 近年来有诃子复方治疗乙型肝炎及牛皮癣[30]等报道。
4 结语
诃子是一种常用蒙药材, 在我国资源丰富且具多方面的生理活性, 特别是其抗肿瘤及抗艾滋病毒作用应引起广泛重视。虽然目前对其化学成分与药理作用研究较多, 但其广泛而显著的药理作用的物质基础和构效关系还有待进一步深入研究, 以使这一民族医药中的瑰宝更好地为人类的健康服务。
摘要：对中药诃子的化学成分与药理活性及应用的研究进展进行了综述, 为深入研究和综合利用中药诃子提供参考。
1材料与方法
1.1材料
原材料野艾购于深圳市福田区中医院, 产地广东, 超临界萃取装置、气相色谱-质谱联用仪等均为国内研发制作。试验所用蒸馏水均采用自动双重纯水蒸馏器制作。 菌株均来自武汉大学的菌种保藏中心, 实验采用牛肉汁蛋白胨培养基 (酵母浸膏1 g, 牛肉浸膏4 g, 蛋白胨10 g, 葡萄糖10 g, 琼脂15 g, 水1 L, pH= 7.0, 121℃灭菌30 min) 培养。
1.2方法
1.2.1挥发油提取
采用超临界CO2萃取法进行挥发油提取[1,2]:①将收集的野艾地上部分洗净阴干切碎, 称重为8.9 kg, 装入萃取装置;②萃取装置温度设置为35℃, 通入CO2, 排出装置中的空气;③打开压缩机, 调节仪器内部压强保持在16 MPa, 调节CO2出口阀, 保存20 kg/h;持续80 min, 打开分离器, 取出萃取物;④关闭萃取装置, 放空CO2, 取出挥发油粗制提取物, 然后放入2倍的无水乙醇, 搅拌均匀, 静止24 h;⑤真空抽滤, 再除去蜡质沉淀物, 最后将滤液在30°回收乙醇, 得到精制野艾挥发油。
1.2.2抑菌圈测定
试验对野艾挥发油的抑菌效果测定使用的是滤纸片琼脂平板扩散法[3]。 首先, 在三个固体平板均匀涂上牛肉汁蛋白胨培养液;其次, 取已灭菌的滤纸片 (7 mm) 粘取约15 μL已稀释好的挥发油样品置于平板上, 每个菌种取6个平行组;最后, 放入培养箱中培养, 细菌组温度为36℃, 24 h, 真菌组温度为27℃, 48 h, 测算菌落直径3次求取平均值, 并以左旋氧氟沙星为对照。
1.2.3最低杀菌浓度 (MIC) 和最低抑菌浓度 (MBC) 的测定
采用稀释法对MCI和MBC进行测定[4]。 在96孔的平板上涂上液体培养基、接种菌落、再加入已稀释好的各浓度挥发油样品。 放入培养箱中培养, 细菌组温度为36℃, 24 h, 真菌组温度为27℃, 48 h, 后观察, 每个菌种的每个挥发油样品相同稀释度的实验各三组, 重复两次。 MIC的确定标准[5]:肉眼无法观察到培养基内培养物浑浊的样品为最低抑菌浓度。 MBC的确定标准:首先是取出培养后无浑浊的平板再培养, 以再培养后平板无菌落生成为最低样品的抑制浓度。 并以左旋氧氟沙星为对照。
1.2.4使用质谱联用仪对野艾挥发油进行化学成分分离鉴定
首先, 将挥发油样品以1∶5的比例溶于乙酸乙酯, 摇匀, 分流进样。 鉴定分以下两个部分:
1.2.4.1色谱条件色谱柱 (25 m×0.25 mm) , 柱温:前两分钟保持45℃, 再以5℃每分钟的速度提高至100℃, 保持2 min, 再以10℃每分钟提高到220℃, 进样量:0.5 μL, 流速:1 mL/min, 载气:He, 分流比:30。 采用归一化法计算其相对的百分比含量。
1.2.4.2质谱条件进物口温度220℃, EL电离方式, 电离电压为70 EV, 离子源温度为330℃, 扫描范围为35~350 amu, 各组成成分分子式通过NIST进行检索。
1.3统计学方法
采用统计软件SPSS 15.0对实验数据进行分析, 计量资料数据以均数±标准差 (x±s) 表示, 采用t检验。 计数资料以率表示, 采用 χ2检验。 以P < 0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1野艾挥发油结果和化学成分GC-MS分析
经气相色谱分离出挥发油中的39种成分, 再经质谱图NIST检索确认, 再用面积归一化法, 分析出其各自的相对含量, 其余成分因各种原因未能确认。 表1结果显示, 野艾挥发油主要的五种成分分别是蒿酮 (15.52% ) 、 蒿醇 (9.63% ) 、 顺式丁香烯 (8.71% ) 、 艾醇 (7.37%) 和桉叶素 (6.47%) 等。
2.2野艾挥发油对三类菌的抗菌效果
对革兰阳性菌的抗菌效果相对较好, 对真菌的效果一般, 对革兰阴性菌无效。 具体见表2。
3讨论
试验对野艾挥发油的化学成分研究采用了气-质联用的分析方法, 首先通过使用超临界CO2萃取法对野艾挥发油进行分类提纯鉴定[6], 其次再使用气相色谱对挥发油进行成分分离鉴定, 查出挥发油中所含有的各化学成分组成, 再利用归一法测算挥发油中各化学成分的相对百分含量, 最后再通过质谱联用仪进行确定, 采用NIST计算机分子库进行自动检索, 确定挥发油中的各种化学成分及其含量[7]。
注:DD:抑菌圈直径;MIC:最低杀菌浓度;MBC:最低抑菌浓度
试验中对于野艾的杀菌抑菌研究也表明野艾挥发油对测试菌种有较强的抑制和杀灭作用, 尤其是对革兰阳性菌的杀菌活性很强[8]。 在过往的研究中也曾有过类似的报道[9,10,11], 蒿酮、蒿醇和桉叶素对革兰阳性菌有很强的的杀灭作用, 对部分真菌和革兰阴性菌也有抑制作用, 在这种也可以看出这三种物质是野艾抗菌的物质基础, 野艾挥发油对几种细菌的生长抑制作用会随着挥发油浓度的提高而加强[12,13,14,15]。
本文对挥发油抗菌活性的研究还利用了挥发油中芳香类化合物包括柠檬烯、 蒎烯等的抗菌作用, 尤其是萜类的化合物。 有数据显示[4], 芳香族化合物 (例如柠檬烯) 的特点是:其一, 具有较强的香气;其二, 具有较好的抗菌效果;其三, 具有较高的药物成分;其四, 具有较大的生物活性。 因此可将其作为制作生态抗病毒杀菌剂的合理材料。
摘要：目的 对中药野艾的药用价值进行研究, 主要对其挥发物进行抑菌活性研究及化学成分进行分离鉴定, 进而为野艾的药用价值寻找依据。方法 ①采用超临界二氧化碳 (CO2) 萃取法提取野艾的挥发油, 然后测定挥发油对于革兰阳性菌、革兰阴性菌和真菌的杀菌抑制作用;②使用气相色谱-质谱联用仪对挥发油进行化学成分分离鉴定。结果 ①挥发油对革兰阳性菌杀菌效果较好, 对真菌的效果一般, 对3种革兰阴性菌无杀菌活性;②分离鉴定出39种成分, 野艾挥发油主要成分是蒿酮 (15.47%) 、蒿醇 (9.55%) 、顺式丁香烯 (8.85%) 、艾醇 (7.28%) 和桉叶素 (6.78%) 等。结论 挥发油对所测试的菌落有很好抑制作用, 对革兰阳性菌有很好的杀菌作用。
研究表明,滨海白首乌(耳叶牛皮消)有效部分和生理成分具有多种保健功效,如提高特异以及非特异性免疫效果、降低胆固醇含量、清除人体内自由基、抑制肿瘤生长扩散,有效降低心肌耗氧量等作用。近年来,随着对耳叶牛皮消开发利用的不断深入,耳叶牛皮消和耳叶牛皮消制品的需求量呈猛增趋势。
1 滨海白首乌的活性成分
1.1 多糖类
滨海白首乌(耳叶牛皮消)中含有双糖Methylgaucobioside和Wilforibiose。并含3种杂多糖AC-A,AC-B,AC-C,该3种杂多糖均由葡萄糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖6种单糖构成[1]。
1.2 苯酮类
滨海白首乌(耳叶牛皮消)存在苯酮类物质,主要为白首乌二苯酮。苯酮类物质主要存在于戟叶牛皮消、隔山消和耳叶牛皮消根中,前者中存在Bunge-iside A、B、C、D,4﹣羟基苯乙酮、2,4-二羟基苯乙酮[2],后两者均存在白首乌二苯酮[3,4],而隔山消中还存在Cynanchone A、Cynandione A。
1.3 C21甾体酯苷化合物
研究表明,C21甾体苷类化合物具备抗多种肿瘤功效,治疗肿瘤有效,该化合物制剂已成为用于治疗多种肿瘤的临床药物。研究C21甾体苷类化合物的药理作用、分离及作用机制成为热点。
C21甾体酯苷是目前从滨海白首乌中发现的量最多、最主要的活性成分。印敏等分别从新鲜药材、块根、黑鳗藤藤茎中分离出C21甾体苷类化合物。从白首乌新鲜药材中分离并鉴定化合物7类,其中C21甾体苷类化合物3类,占42.86%,从块根中分离出新C21甾体苷类化合物4个,从黑鳗藤藤茎中分离C21甾体苷类化合物3个[5,6,7]。
白首乌分子内含孕甾烯衍生物,主要存在于C21甾体类骨架内,而目前未发现变型孕甾烷骨架,可推测白首乌分子结构中不含有与之相关的衍生物。在白首乌分子内,C3位β-羟基易结合4类糖合成苷,糖之间以1→4相连[8],如2-去氧洋地黄糖、2,6-去氧糖、夹竹桃糖、葡萄糖、磁麻糖。C12、C20位β-羟基可结合有机酸生成C21羟基成酯。
1.4 磷脂类
滨海白首乌(耳叶牛皮消)含有磷脂类物质,采用钼蓝比色法测定耳叶牛皮消中的磷脂类成分,含量为0.030%[9]。从耳叶牛皮消中提取总磷脂,通过鉴定,证明有5种磷脂:磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酸(PA)、磷脂酰乙醇胺(PE)、双磷脂酰甘油(DPG)[10]。
2 滨海白首乌药理活性
2.1 抗肿瘤
研究表明,滨海白首乌中含有的独特的白首乌甾体总苷,具有广泛的抗肿瘤效果,对常见的4种实体瘤细胞如大肠癌细胞、前列腺癌细胞、宫颈癌细胞、肺癌细胞均有明显的抑制作用,且与单位时间内的高浓度有关,呈现出浓度依赖性。研究表明,滨海白首乌(耳叶牛皮消)含有白首乌总苷,可明显抑制S180瘤株在体内的发,抑制作用效果与给药途径和药物剂量密切相关[11]。滨海白首乌(耳叶牛皮消)中的白首乌总苷抗肿瘤作用机制主要是2种,一是直接杀伤癌细胞的,二是诱导肿瘤细胞凋亡。
2.1.1 直接杀伤癌细胞。
滨海白首乌(耳叶牛皮消)中含有的甾体酯苷,其分子结构较为特殊,既含有甾核,具有亲脂性;又含有基团,具有亲水性。将甾体酯苷药物作用于癌细胞膜表面,竞争K+的结合部位,抑制Na+/K+泵,引起癌细胞膜表性质变,可初步判定与白首乌甾体酯苷亲脂基团和亲水基团有关[12]。经FCM快速测定细胞DNA的相对含量,部分癌细胞膜存在破裂现象[13],说明甾体酯苷对癌细胞S期有阻滞作用,在形态学上支持白首乌甾体酯苷的直接杀伤作用。
2.1.2 诱导肿瘤细胞凋亡。
研究结果表明,应用MTT法可证实白首乌苷(AK)对KB细胞(口腔表皮样癌细胞)有杀伤作用,其机理可能与诱导肿瘤细胞凋亡有关。白首乌苷(AK)是从白首乌总苷(CA)分离纯化获得的单体,MTT法主要是将白首乌苷(AK)作用于KB细胞(口腔表皮样癌细胞),使用50μg/m L浓度的白首乌苷(AK)作用于KB细胞(口腔表皮样癌细胞)72 h,可诱导核缩等早期调亡。经流式细胞仪测定,白首乌苷(AK)作用72 h可出现核缩调亡高峰,达41.9%,还可将KB细胞(口腔表皮样癌细胞)周期阻滞于G0/G1期[14]。
研究表明,白首乌C21甾体苷类化合物抗癌作用热点明显,一是对肝癌细胞有诱导凋亡作用;二是化合物的浓度与抑制率相关,即可能具有量—效关系;三是C21甾体类化合物对肿瘤细胞抑制具有选择性。
王冬艳等[14]研究发现,不同浓度的C21甾体苷类化合物对小鼠移植性Heps具有抑制作用,10 mg/kg剂量组的抑制肿瘤率为34.79%,20 mg/kg剂量组的抑制肿瘤率为47.08%,40 mg/kg剂量组的抑制肿瘤率为50.23%。
林红梅等[15]通过9种C21甾体苷类化合物作用,对SMMC-7721人肝癌细胞系和A549肺腺癌细胞株的抑制作用有程度上的差异,单株细胞增殖的抑制率伴随与化合物浓度呈正相关。郑威等[16]发现,通过丫啶橙染色法染色荧光显微镜,白首乌中甾体苷诱导PC-3(前列腺癌细胞)产生的提取物,可诱发显著的核断裂和核固缩,形成凋亡小体。同时,还发现PC-3(前列腺癌细胞)凋亡进程与C21甾体苷类化合物存在量—效关系,可提高细胞阻滞在G2/M期比例,呈显著浓度依赖性。
另外,纯化C21甾体类化合物作用于BGC-823、BEL-7402、KB和PC-3、SGC-7901细胞株,发现纯化C21甾体类化合物对三者未表现明显抗肿瘤作用,而对后二者抗肿瘤作用明显,这表明C21甾体苷类化合物对于肿瘤细胞抑制作用具有选择性[16]。
2.2 免疫调节
曾郁敏等[17]研究表明,白首乌总苷对机体具有显著的调节免疫功能。顾立刚等[18]认为,白首乌总甙的不同浓度对于某些细胞的作用不同。高浓度白首乌总甙对小鼠脾脏Ti淋巴细胞增殖反应有抑制作用,对于白细胞介素-2(IL-2)的活性也产生抑制效应,而在低浓度白首乌总甙对于上述试验对象促进效应明显。宋俊梅等[19]认为,白首乌总甙能激活小鼠腹腔M5,提高M5抗原的能力,增强吞噬消化,从而提升小鼠机体的特异性免疫功能[19]。
研究表明,C21甾苷可降低移植性肝癌实体瘤后异常增高的脾指数,提升胸腺指数,巨噬细胞吞噬能力增强,T、B淋巴细胞增殖反应明显增强。脾细胞显著提高分泌白细胞介素-2(IL-2),腹腔巨噬细胞分泌TNF-α能力明显提高[20]。高丽君用家兔、小鼠做样本,采用白首乌中的白首乌多糖类进行靶击,发现后者能增强小鼠迟发型超敏反应,显著提高家兔T淋巴细胞的增殖能力,从而提高机体的免疫效应[21]。
白首乌还可通过影响淋巴细胞在形态和数量上提升机体免疫。在形态上,白首乌提取物促进动物T淋巴细胞的依赖区大范围增生,促使B淋巴细胞依赖区增大[22]。在数量上,白首乌总磷脂可显著提高外周血ANAE(+)淋巴细胞比值和绝对数,防止倒置现象,为T细胞比值保持正常打下基础[23]。
3 结语
1 化学成分
1.1 挥发油类
中药的挥发油往往是由数十种乃至数百种成分组成[4]。据文献报道玉兰挥发油主要由萜类化合物组成,其主要是单萜、倍半萜及其含氧衍生物;此外,还含有少量的烃类、酯类及醛酮类化合物[5]。
刘艳清[6]采用水蒸气镏法提取,对紫玉兰花挥发油的化学成分进行GC-MS分析得知其挥发油含有7类化合物,其中单萜类化合物有8种,单萜化合物有7种,倍半萜类化合物有17种,倍半萜氧化物类化合物有13种,烃类化合物有5种,酯类化合物有4种,醛酮类化合物有2种。其主要化学成分为r-衣兰油烯、杜松-1(10)-4一二烯、α-松油醇以及β-芹子醇。王妍等[7]采用自制微波辅助无溶剂萃取其挥发油并用GC/MS分析白兰化挥发油,共鉴定出63种化合物,得出白兰花挥发油主要成分为;α-蒎烯、香桧烯、β-蒎烯、β-月桂烯、D-柠檬烯等、陈国华等[8]利用SPME/GC/MS联用技术对荷兰花挥发性成分进行研究,共鉴定出48个化学成分,含量较高的是反式-香叶醇、苯甲醇,3,7一二甲基-1,6一辛二烯-3-醇,松香芹酮等。杜广钊等[9]采用常规水蒸气蒸镏法,提取广玉兰叶精油利用GC/MS分析,测得主要成分是反式斯巴醇、β-榄烯、11-接叶二烯等。
1.2 水及醇溶性成分
崔晓秋[10]对广玉兰幼果的水提液进行理化鉴定分析,得出其水提液含有苷类成分和水溶性生物碱成分;其醇提液含有强心苷类和皂苷类。荷花玉兰中含有芦丁,槲皮素,山奈酚等黄酮类成分[11]。从(M.litflora.Desr)花蕾的乙醇提取物中亦得到水溶性生物碱、季铵碱、木兰碱(magnofcormie)。
1.3 木脂素
目前从该类植物中分离得到的木脂素主要有:蔚瑞昆森、松脂奈二甲醚、木兰脂素、玉兰脂酮等[12]。
1.4 脂肪酸类
张倩等[13]采用素氏提取法提取广玉兰果实的脂肪酸成分,并用GC-MS分析鉴定其成分,从广玉兰果实中分离鉴定了12个脂肪酸成分,其中饱和脂肪酸8种,不饱和脂肪酸4种。
1.5 甾醇类
张倩等[13]采用素氏提取广玉兰果实的脂肪酸成分的同时鉴定出4个甾醇类化合物,分别为9、19-环氧毛甾-24-烯-3-醇、(3β)-9、19-环羊毛甾-2、4-烯-3-醇、(3β)-8-4-羊毛甾二烯-3-醇和22、23-二氢豆甾醇。
1.6 香豆素类
Yang MH等[14]从朴茨茅斯产荷花玉兰中分离得到2种香豆素类化合物,分别为:6-甲氧基-7-羟基香豆素和6,8-二甲氧基-7-羟基香豆素。
2 药理活性
2.1 抗组织胺作用
其挥发油成分能直接对抗慢反物质(Srs-a)对肺泡的收缩,还能拮抗组织胺和乙酰胆碱诱发的回肠过敏性收缩和过敏性哮喘,起作用的物质主要是:芳樟醇,香叶醇,柠檬醛,丁香油酚,香豆素类,木酯素类和腺苷类,它们抑制释放组织胺的活性。李小莉等[15]研究证明,两种不同浓度的辛夷挥发油均具有显著拮抗HA和Ach的作用,其抑制率分别为52%,46%和59%,39%。对卵白蛋白引起的致敏豚鼠离体回肠平滑肌的过敏性收缩也显示出明显的抑制作用,抑制率分别为44%和53%。其挥发油大剂量还能明显阻止大鼠肥大细胞,其对肥大细胞的保护率为34%。
2.2 抗炎、抗过敏作用
王文魁等[16]用其挥发油治疗小鼠腹腔毛细血管通透性增高、耳肿胀和棉球肉芽肿以及大鼠胸膜炎,发现具有较强的抗炎效应,总结出该挥发油对炎症组织的毛细血管通透性有降低作用,能明显减轻充血、水肿、坏死和炎细胞浸润等炎性反应,辛夷的抗炎作用机理是对白细胞介素1(IL-1)、肿瘤坏死因子(TNF)和磷脂酶A2(PLA2)这几种炎症介质有抑制作用。陈淑莹等[17]对玉兰中挥发油成分采用腹腔注射的方法,发现其能明显对抗二甲苯所致小鼠耳廓肿和蛋清所致的大鼠足肿,能对抗SRS-A、HA所致的豚鼠离体回肠的收缩,也能对抗致敏豚鼠回肠的过敏性收缩,证明了其挥发油成分具有明显的抗炎、抗过敏作用。此外,《中药大辞典》中介绍了辛夷的抗炎作用是其新木脂素类化合物能选择地抑制肉芽肿组织的形成。研究显示[18],辛夷油对角叉菜胶所致小鼠足肿胀有显著抑制作用。对炎症组织中组胺含量的测定结果表明,辛夷油能明显抑制组胺的产生,这为其在临床上用于特异性和非特异性炎症疾病提供了实验依据。
2.3 局部收敛作用
辛夷能治疗鼻炎就是体内为这一药理作用,辛夷治疗鼻部炎症时能产生收敛作用而保护粘膜表面,并由于微血管扩张,局部血液循环改善,促进分泌物的吸收,以致炎症减退,鼻畅通,症状缓解或消除[19]。赵文斌等[20]研究表明辛夷具有收缩鼻粘膜血管,抗过敏作用,能有效对抗过敏性鼻炎所致的鼻痒、喷嚏、流涕症状。
2.4 中枢抑制作用
国外医学介绍辛夷中含有多种中枢抑制成分:0-甲基丁香醚、真细辛酮和反细辛酮,对d-乌药碱中枢抑制作用的机理阐述为,其阻断多巴胺的受体,抑制交感神经摄取多巴胺[21]。
2.5 降血压作用
辛夷的水或醇的提取物静注,肌注或腹腔注射,具有一定的降压作用。辛夷的降压机制与中枢神经系统无多大的关系,无抗肾上腺素的作用,也无释放组织胺的作用,而是和扩张血管。阻断神经节及抑制心脏有关,抑制心脏的主要成分也是醚溶性的。
2.6 对横纹肌的作用
辛夷的酚性生物碱对腹直肌和坐骨神经缝肌,能呈现箭毒作用。
2.7 对子宫及肠道平滑肌的影响
辛夷煎剂和流膏能兴奋子宫,在未明显影响呼吸和血压剂量时,无论静注和灌胃给药,都呈现这种作用,其中的成分是溶于水及乙醇的挥发性物质。木兰碱可使肠的运动亢进,张力上升。新木脂素类化合物有抗钙离子的作用。
2.8 抗病原微生物的作用
15%~30%辛夷煎剂对趾间毛癣菌等10种致病性的真菌有抑制作用。高浓度辛夷制剂对白色念珠菌,金黄色葡萄球菌,乙型链球菌,白喉杆菌。痢疾杆菌,炭疽杆菌,流感病毒也有不同程度的抑制[22]。
2.9 抗细胞黏附作用
陈志东等[23]利用TNF-α诱导活化的内皮细胞与人体外周血中性粒细胞的体外黏附实验,观察发现其挥发油成分对其黏附功能的影响,证明了其挥发油成分能抑制活化人体内皮细胞与中性粒细胞黏附,具有抗黏附效应。
此外,辛夷有抗血小板活化因子的活性。由于辛夷的木兰箭毒碱等毒性成分在肠道内吸收缓慢,吸收后也易经肾脏排泄,在血中浓度较小,所以辛夷作药是一个好的药物来源。
3 结 语
玉兰的化学成分非常复杂,药理活性多样化,研究玉兰的有效成分有利于对其开发和利用,特别是某些活性部位提供药理基础及临床研究应用。另外,对研究玉兰的不同种类、不同部位化学成分以及药理活性,可以扩大辛夷的药源其临床药用范围提供依据;同时可缓解其药材资源紧缺的现状。
摘要：对玉兰的化学成分及主要成分的提取分离、有效成分、药理作用的研究进展及开发利用概况进行了综述。对进一步的临床应用具有重要的指导意义。文章概述了玉兰的化学成分及药理功效的研究进展。通过查阅国内外最近几年的文献资料,从化学成分类型,药理作用方面综述其研究进展情况,分析表明玉兰植物主要含有挥发油、黄酮类、木脂素、脂肪酸、香豆素等多种药学成分;玉兰具有抗炎、抗过敏、降血压、抗氧化等作用。玉兰植物更有待进一步开发利用的药用价值。
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