生姜中姜酚類(lèi)成分的分離與結(jié)構(gòu)鑒定

生姜中姜酚類(lèi)成分的分離與結(jié)構(gòu)鑒定

生姜是多年生草本植物的根，也被稱(chēng)為三葉草科的根。它是世界上廣泛種植的一種根莖香辛料。它也是迄今為止國(guó)際貿(mào)易中最重要的根香香料。同時(shí)，在中國(guó)乃至整個(gè)歐亞大陸，它也是一種傳統(tǒng)的藥物和食品植物。它具有散寒解表、溫中止吐、回陽(yáng)通脈、除濕消粘液等功效。根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的研究，生姜具有抗凝、抗寒、腫瘤、降壓強(qiáng)心、降血脂、腕帶硬化、保護(hù)胃粘膜、肝臟和膽囊、消炎、止癢、頭暈、止吐、中樞神經(jīng)抑制等功效。姜酚(gingerol)是生姜中的主要辣味物質(zhì),包括6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、12-姜酚等十余種成分,這些成分分子結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1)類(lèi)似,都有β-羥基酮結(jié)構(gòu).姜酚是生姜的主要生物活性成分,生姜之所以呈現(xiàn)多種藥用價(jià)值主要是因?yàn)榻釉谄鹱饔?姜酚中又以6-姜酚含量最高,其生物活性也最強(qiáng),因此6-姜酚常作為評(píng)價(jià)生姜及其藥物品質(zhì)的客觀指標(biāo).1利用分離和純化姜酚關(guān)于生姜的研究,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)姜油與姜油樹(shù)脂提取、姜油組分分析、生姜藥理的研究進(jìn)行的較多,也較為成熟,但是對(duì)生姜中藥物活性成分分離提取的研究則進(jìn)行的相對(duì)較少.姜酚化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,見(jiàn)光受熱易分解,且在姜中含量低,不易分離.因此同其它植物藥如紫杉醇已形成工業(yè)化生產(chǎn)并已應(yīng)用于臨床相比,姜酚的研制開(kāi)發(fā)要相對(duì)滯后得多.黃雪松用柱層析、硅膠薄板層析結(jié)合葡聚糖凝膠層析法對(duì)生姜進(jìn)行分離純化,獲得了姜酚的同系物.鈕翠然利用乙醇回流提取和柱層析分離等手段從干姜中分出六種姜酚類(lèi)成分,并通過(guò)IR、UV、NMR、MS等波譜數(shù)據(jù)分析鑒定了六種成分的結(jié)構(gòu),它們分別是4-姜酚、6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、6-姜烯酚和姜酮.張雪紅等利用柱層析和半制備高壓液相色譜從生姜中成功分離出了6-姜酚單體,純度達(dá)到了99.61%為了避開(kāi)自生姜中提取、分離、純化姜酚的困難,許多科學(xué)家嘗試通過(guò)化學(xué)合成方法獲取純姜酚,并期望通過(guò)化學(xué)合成途徑生產(chǎn)足量的姜酚以滿足食品、醫(yī)藥等方面的需求.自1972年Nenokichi等人首先報(bào)道了6-姜酚的合成后,國(guó)內(nèi)外有關(guān)6-姜酚合成的報(bào)道逐年增多.他們的工作大致分為三類(lèi):一是逆羥醛縮合法.即以姜酮為前體,用氫氧化鉀、碳酸鉀、溴苯胺鎂、三甲基硅烷鎳、正丁基鋰、四氯化鈦等為縮合劑或催化劑,與醛發(fā)生縮合.該類(lèi)反應(yīng)簡(jiǎn)單,但反應(yīng)條件比較苛刻,產(chǎn)率也不高,且形成的姜酚容易發(fā)生變化而形成其它物質(zhì).二是仿生合成法.即以氫化阿魏酸為前體,按照姜酚在生姜中的代謝途徑,進(jìn)行有目的的仿生合成.三是其它方法.如以3,5-二取代異■唑的衍生物為潛官能團(tuán)進(jìn)行合成.后兩類(lèi)方法反應(yīng)步驟都比較繁瑣,適用性不強(qiáng).這些化學(xué)合成姜酚的方法可以在克量級(jí)或克量級(jí)以上的水平進(jìn)行,但由于其產(chǎn)率低,副產(chǎn)物多,還必須對(duì)獲得的反應(yīng)混合物進(jìn)行分離和純化,而且所獲產(chǎn)物仍然易氧化、聚合.因此,到目前為止還沒(méi)有較理想的姜酚合成方法.3生姜油樹(shù)脂成分的測(cè)定姜酚在姜中含量少,干擾測(cè)定的成分多,同時(shí)由于姜酚具有化學(xué)和熱不穩(wěn)定性,易氧化,導(dǎo)致生姜在貯存或加工過(guò)程中,姜酚易脫水轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的姜烯酚,這些都為姜酚的準(zhǔn)確測(cè)定增加了難度.目前姜酚的分析測(cè)定主要采用高效液相色譜法(HPLC).陳燕等以辣椒堿作外標(biāo),用C18色譜柱,水+乙腈作流動(dòng)相梯度洗脫,使用光電二極管陣列檢測(cè)器(PDAD),采用程序加溫方式,用HPLC測(cè)定了姜油樹(shù)脂中以姜酚和姜烯酚為代表的姜辣素.此法無(wú)須純品標(biāo)樣,但所測(cè)結(jié)果是姜酚總量.朱國(guó)元、文紅梅等以萘為內(nèi)標(biāo)物,自制6-姜酚作為對(duì)照品,用KromasilC18色譜柱,甲醇︰∶01%三氟乙酸水溶液(67∶33)做流動(dòng)相,在波長(zhǎng)218nm處,運(yùn)用HPLC內(nèi)標(biāo)法測(cè)定了干姜和炮姜以及坤血安軟膠囊中6-姜酚的含量.王維皓等以自制6-姜酚作對(duì)照,用AlltechC18色譜柱,以乙腈∶甲醇∶水(43∶5∶52)作流動(dòng)相,在280nm波長(zhǎng)處,采用程序加溫方式,用HPLC標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)得生姜中6-姜辣素的含量在1.35～2.87mg/g(生藥).楊建云等用自制品6-姜酚作對(duì)照,采用ODSC18柱,以甲醇∶水∶異丙醇∶冰乙酸(70∶36∶15∶4)做流動(dòng)相,檢測(cè)波長(zhǎng)280nm,用HPLC標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定了生姜提取物中姜酚的含量.張雪紅采用高效液相色譜法,使用6-姜酚純品(Biomol公司提供),用BondpakC18色譜柱,以甲醇∶水∶冰乙酸(35∶64∶1)溶液作流動(dòng)相,在流速1.0mL/min下,用標(biāo)準(zhǔn)曲線法不經(jīng)分離直接測(cè)定了生姜中的6-姜酚.4姜酚的藥用價(jià)值研究4.1對(duì)胃損害的保護(hù)作用姜辣素中的姜酚(6-ginerol)對(duì)80%乙醇、0.6mol/L鹽酸、0.2mol/L氫氧化鈉和250g/L生理鹽水造成的胃細(xì)胞損害有明顯保護(hù)作用.并且可明顯抑制鹽酸、乙醇引起的胃損害,對(duì)消炎痛、阿斯匹林、利血平、結(jié)扎大鼠幽門(mén)所致胃潰瘍呈顯著作用.4.2生姜的辛味成分生姜丙酮提取液在大鼠十二指腸給藥后3小時(shí),膽汁分泌顯著增加,經(jīng)進(jìn)一步分離表明:6-姜酚和10-姜酚為主要有效成分,其中6-姜酚的作用更強(qiáng)些.生姜的辛味成分姜酚及姜醇類(lèi)對(duì)CCl4所致大鼠離體肝細(xì)胞損害有明顯保護(hù)作用,其中以6-姜酚、8-姜酚和7-姜醇、8-姜醇作用最強(qiáng).對(duì)半乳糖胺所致肝損害也呈顯著的抑制作用,其中以6-姜酚和7-姜醇、8-姜醇的作用最強(qiáng).4.3姜辣素類(lèi)化合物生姜醇提取物對(duì)麻醉貓血管運(yùn)動(dòng)中樞有興奮作用,對(duì)心臟也有興奮作用,并且可擴(kuò)張血管,促進(jìn)血液循環(huán),研究表明其有效成分是姜酚類(lèi)物質(zhì).姜辣素中的6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚可通過(guò)激活骨骼肌漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的擴(kuò)氣酶,增加心肌細(xì)胞肌漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)攝取而加強(qiáng)心肌收縮力,姜酚的強(qiáng)心作用隨側(cè)鏈碳原子數(shù)的增加而遞減.4.4克氏原螯蝦對(duì)小鼠的影響姜酚是生姜止嘔的有效成分,姜酚可以顯著地抑制硫酸銅引起的嘔吐.生姜油中的6-姜酚、6-姜醇能明顯抑制小鼠自發(fā)活動(dòng),延長(zhǎng)巴比妥鈉睡眠時(shí)間,對(duì)抗戊四氮驚厥,鎮(zhèn)痛,并能降低酵母致熱體溫.4.5-姜酚對(duì)小鼠皮膚癌組織病理學(xué)的作用生姜乙醇提取物中的6-姜酚可明顯抑制Datlon’s淋巴腹水瘤細(xì)胞和人淋巴細(xì)胞生長(zhǎng),顯著抑制中國(guó)大田鼠卵巢細(xì)胞和Vero細(xì)胞生長(zhǎng),并明顯抑制DNA對(duì)胸腺嘧啶核苷酸的攝取.Park利用ICR小鼠皮膚腫瘤模型,證實(shí)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.Lee等研究了6-姜酚誘導(dǎo)的HL-60細(xì)胞凋亡作用,發(fā)現(xiàn)30～50mol/L姜酚可明顯地抑制HL-60細(xì)胞的DNA合成和活性,6-姜酚誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞毒和抑制細(xì)胞繁殖物質(zhì)與細(xì)胞凋亡有關(guān),研究結(jié)果表明6-姜酚具有細(xì)胞毒和細(xì)胞抑制劑作用.4.6姜酚對(duì)血小板聚集的影響體外實(shí)驗(yàn)證實(shí),姜酚可以抑制凝血酶原激酶誘導(dǎo)的血小板聚集.姜提取物抑制血小板環(huán)氧合酶產(chǎn)生,與凝血酶原激酶產(chǎn)生、血小板聚集有劑量-效應(yīng)關(guān)系.干姜水提物能強(qiáng)烈抑制血小板聚集作用,并存在劑量依賴(lài)關(guān)系.Karen認(rèn)為姜酚是一類(lèi)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(EC50=0.75umol)誘導(dǎo)的血小板聚集效果與阿司匹林類(lèi)似.4.7對(duì)進(jìn)行抗氧化的處理由于姜酚分子中含有創(chuàng)木酚基結(jié)構(gòu),使其具有很強(qiáng)的抗氧化性.其抗氧化效果強(qiáng)于維生素E和丁基羥基茴香醚,能明顯地清除生物體中羥基自由基和超氧自由基及降低肝腦組織中的脂質(zhì)過(guò)氧化物.韓菊等實(shí)驗(yàn)證實(shí)姜酚對(duì)豬油具有較強(qiáng)的抗氧化作用.相同添加量時(shí),其抗氧化能力優(yōu)于Vc、VE及合成抗氧化劑PG、BHA、BHT,與Vc、VE復(fù)合使用時(shí),二者對(duì)姜酚的抗氧化性均具有協(xié)同增效作用.4.8-姜酚對(duì)真菌生長(zhǎng)的影響干姜醇提物及其所含姜酚和姜腦有顯著滅螺和抗血吸蟲(chóng)作用,5mg/L姜酚可完全消除曼氏血吸蟲(chóng)毛蚴對(duì)蝸牛以及尾蚴對(duì)小鼠的感染.Agarwal報(bào)道了6-姜酚可抑制昆蟲(chóng)生長(zhǎng),使昆蟲(chóng)厭食、體積收縮直至死亡.姜酚對(duì)愛(ài)滋病人易感菌Mycobacteriumavium和Mycobacteriumtuberculosis有極顯著的抑制作用,粗姜酚對(duì)二者的抑制率分別為85%～95%(100μg/mL)和90%～95%(100μg/mL),姜酚對(duì)真菌的抑制劑量為EC50=90mg/L.5姜酚標(biāo)準(zhǔn)曲線法姜酚的準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)于姜及其產(chǎn)品的品質(zhì)鑒定,以及姜的藥效研究有著重要的意義.HPLC法是目前姜酚測(cè)定中應(yīng)用最多的測(cè)定方法,因該法可常溫測(cè)定,能夠最大限度地減少姜酚在測(cè)定過(guò)程中的變化,是相對(duì)較好的測(cè)定方法.然而,不僅姜酚色譜峰的定性需要姜酚標(biāo)樣,而且根據(jù)色譜分析的定量理論可知,無(wú)論是采用內(nèi)標(biāo)法,還