天然药物化学课程论文(菊花挥发油研究进展及发展前景综述).doc

菊花挥发油研究进展及发展前景综述学院： 班级：生物工程09-2班 学号： 姓名：摘 要： 菊花是一种重要的药用植物，具有多种药理作用，挥发油是其主要成分之一，本文综述了菊花挥发油化学成分、提取方法、药理作用的研究进展及开发前景。关键词： 菊花 挥发油 提取方法 药理作用 开发利用菊花始载于神农本草经，为菊科植物。菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat）的干燥头状花序是我国的常用中药。在我国栽培历史至少已有 1500 多年，菊花具有散风清热、平肝明目、清热解毒、止血消肿等功能1，主要治疗头痛、眩晕、目赤、心胸烦热、疔疮、肿毒等症2其主要成分为挥发油、黄酮、木犀草素等。具有扩张冠状动脉、降低血压、预防高血脂、抗菌、抗病毒、抗炎、抗衰老等多种生理活性。目前我国药用菊花在市场上有八大主流商品来源：分别为杭菊、亳菊、贡菊、滁菊、祁菊、怀菊、济菊、黄菊。而中国药典第一部(2005年版)根据菊花产地和加工方法的不同，收载了亳菊、滁菊、贡菊和杭菊4个品种。近年来，随着研究技术的不断进步，对菊花化学成分及药理作用的研究不断深入，本文拟对菊花挥发油的研究情况及其开发利用前景做一综述。 1 菊花挥发油化学成分的研究菊花挥发油成分复杂，多为萜类化合物，其成分及含量也因菊花种类不同而各异。刘伟等3对不同产地四种菊花 (毫菊、 怀菊、 滁菊、 杭菊 )的测定表明，挥发油的含量分别为 0.21%、 0.18%、 0.27%、 0.11% 。对各种菊花挥发油的化学成分进行了分析，初步鉴定出二十余种萜烯类化合成分，发现怀菊、毫菊挥发油中含单萜类成分较多。滁菊挥发油中含单萜少，怀菊中含有-石竹烯、-榄香烯等，4种菊花在挥发油中均含有1,8-桉叶素、樟脑、龙脑芳樟醇等活性组分。这为制定菊花的质量标准提供依据。黄保民等4从怀菊花挥发油的63个组分中鉴定了40个化合物，约占挥发油总含量的82.68%；从大怀菊挥发油的41个组份中鉴定了27个化合物，约占挥发油总含量81.89%；怀菊挥发油主要成分含有聚伞花烯3.06 %、桉油精9.70 %、菊烯酮9.57 %、樟脑2.51%、龙脑3.48%、菊烯酮乙酸11.01%、-石竹烯3.75%和喇叭茶醇4.40%等。而大怀菊挥发油 -蒎烯等单萜类含量很少或不含有，其挥发油主要成份为菊烯4.89%、樟脑2.47 %、龙脑3.07%、菊烯酮乙酸13.75%、荜橙茄烯6.07 %、橙花叔醇4.32 %和喇叭茶醇8.68 %。试验显示二者挥发油各组分相对含量的分布明显不同。据报道，贡菊的挥发油成分主要为萜类和倍半萜的含氧衍生物及烷烃类。其中以 2,6,6-三甲基-双环(3.1.1)-庚-2-烯-4-醇-乙酯(39.64 %)、1-(1,5-二甲基-4-己烯基)-4-甲基-2-庚烯-苯(5. 24 %)、正十六烷酸(4. 77 %)、顺式-澳白檀醇(4.73 %)、1,7,7-三甲基-双环(2.2.1)-庚烷-2-乙酸酯(3. 95 %)、(-)斯巴醇(3.38%)、2,4,6-三甲基-1-乙酰基-3-环己烷(3.22%)、氧化石竹烯 (2.88%)、1,2,3,4,5,6,7,8-八氢-1,4-二甲基-7-(1-甲乙烯基)-奥(2.80%)、3-(1,5-二甲基-4-己烯基)-6-亚甲基-环己烯(2.50%)、等成分为主5。对杭白菊的花进行化学分析，通过波谱技术和化学方法证明其中5个新成分，其中两个为五环三萜，分别命名为棕榈酸16b，22a-二羟基假蒲公英甾醇脂和棕榈酸16b，28-二羟基羽扇醇酯；另外为倍半萜类：依次为chrysanthediol A ( I )、chrysanthediolB II )、chrysanthediol C ( III)。矢原正浩等6等采用气相等色谱-质谱对杭白菊挥发油化学成分进行分析，分离出126个峰，鉴定出50种化合物，挥发油总量63.15%。实验表明杭白菊挥发性成分主要为单萜烯类、倍半萜烯类及其含氧衍生物等。据报道7，神农香菊挥发油化学成分主要为马鞭草烯醇、姜烯、倍半水芹烯、金合欢烯、桉叶油素、乙酸菊烯酯、石竹烯等单萜类、倍半萜及其含氧衍生物。王莹等8用GC-MS 分析不同炮制品怀小白菊的挥发油成分，鉴定了75种化合物的结构，占挥发油总量的90.56%93 %，小白菊中挥发油主要成分为萜类化合物，包括单萜和倍半萜，其中石竹烯、氧化石竹烯、-杜松醇、杜松脑含量最多。综上所述，不同品种菊花挥发油各组分相对含量明显分布不同，但化学成分基本为单萜烯类、倍半萜烯类及其含氧衍生物等。其中，单萜类成分主要有：樟脑脑、a-侧柏酮、-蒎烯、1, 8-按叶醚、对聚花伞素、马鞭草烯酮、马鞭草醇等。倍半萜类成分主要有：金合欢醇、金合欢烯、甜没药醇、-荜澄茄醇、衣兰油醇、姜烯等。2 菊花挥发油提取方法菊花挥发油提取方法包括蒸馏法、溶剂提取法、吸收法、压榨法及近年来发展起来的超临界流体萃取法。据现有报道，菊花油的得率在0.1%0. 7%不等。2.1 蒸馏法 蒸馏法是最常用的方法，也是我国药典中测定菊花挥发油含量的方法。挥发油与水不相溶，在加热后两者蒸气压的总和与大气压相等时，溶液即开始沸腾，继续加热则挥发油可随水蒸气蒸馏出来。蒸馏法分为直接蒸馏和水蒸气蒸馏，得到的蒸出液常采用盐析法使挥发油从水中分出，再进行萃取。 2.2 溶剂提取法 挥发油只能用石油醚、乙醚等低沸点有机溶剂在室温下冷浸渗漉或连续回流浸出，蒸去溶剂即得，此法得率较高。近年来出现了采用二氧化碳作为提取溶剂的二氧化碳超临界提取法，此法优点是二氧化碳很容易被除去，无需考虑溶剂残留，但提取成本较高。2.3 超临界流体萃取法 SFE超临界流体萃取 (Supercritical Fluid Extraction，SFE)技术是近年发展起来的一项新技术。SFE是通过调整操作压力和温度来改变流体的密度9，从而改变流体的萃取能力，实现不同物质的萃取分离。采用此法要选用适当的压力、温度、时间、流量、夹带剂(乙醇丙酮、正己烷等)等条件，以使挥发油获得较高收率。薛焰10等用超临界法提取滁菊的挥发油，最佳工艺条件为：采用萃取压10Mpa，萃取温度45，分离温度45，超临界萃取滁菊2h，滁菊挥发油的得率为3.64%；而按照药典附录挥发油测定法提取滁菊挥发油的得率为0.25 % 。Scalia.S11等用超临CO2 萃取法提取春黄菊的活性成分，在40、90个大气压条件下，超临界 CO2萃取30min所得的挥发油的量是水蒸气蒸馏法提取4 h的量的4倍多。2.4 酶法提取 酶法提取是在提取挥发油之前经纤维酶预处理破坏植物细胞壁，从而提取出挥发油。张福维12等采用多次添料酶法提取菊花挥发油，利用在反应过程中分批添加底物的酶解方法，破坏植物细胞壁后提取，以期提高天然植物挥发油提取率。研究表明：分批添料在酶解 24 h，水气蒸馏5 h后，菊花挥发油的提取率提高到0.45%，大部分组分的相对含量增多。2.5固相微萃取法 固相微萃取(solid-phase microextraction，SPME0)是20世纪90年代出现的一种无溶剂样品前处理技术13，PME操作简单，廉价实用，集采样、萃取、浓缩、进样于一体。整个过程实现了无溶剂化，这不但减轻了环污染，而且还有助于提高柱效,缩短了分析时间。周海梅等14利用固相微萃取技术进行菊花挥发性成分的提取，分别用不同温度、不同平衡时固相微萃取间，不萃取纤维头，进行顶空微萃取操作。结果表明在水浴75，平衡时间6 h用100聚二甲基硅氧烷萃取纤顶空提取贡白菊和贡黄菊的成分效果较好，共鉴定黄菊和贡白菊挥发性成分53种，其中共有成分35种。3 菊花挥发油药理作用的研究3.1 抑菌作用 现有研究认为15挥发油是菊花抗菌作用的物质基础，其中的樟脑、龙脑则是其发挥抗菌作用的主要成分。李英霞等16对不同产地的菊花挥发油的抑菌作用进行了研究。结果发现，不同产地的菊花对金黄色葡萄球菌、白葡菌、变形杆菌、乙型链球菌、肺炎链球菌均有一定的抑制作用，尤其对金黄色葡萄球菌的抑菌作用最明显。3.2抗肿瘤作用 菊花挥发油中含有较多的- 榄香烯17，而-榄香烯18具有广谱抗肿瘤等广泛的药理作用。国家一类新药-榄香烯乳剂已用于癌症病人的临床治疗。因此菊花挥发油部位具有潜在的抗肿瘤作用。3.3 解热作用 戴敏19等研究菊花解热、降压的物质基础。研究证实，菊花的挥发油则有明显解热作用，非挥发油提取物均无解热作用，表明挥发油是菊花解热作用的有效成分。3.4 抑制突变 Hernandez-Ceruelos20等发现春黄菊挥发油在老鼠骨髓中能抑制柔红霉素和甲磺酸甲酯诱导的姐妹染色单体交换，抑制机理可能是春黄菊挥发油减少了柔红霉素诱导的姐妹染色单体交换的有丝分裂指数从而起到了抑制作用。3.5 抗炎作用 殷红等21发现杭白菊挥发油对二甲苯致小鼠耳壳肿胀性炎症有明显的抑制作用，对角叉菜胶致大鼠足肿胀有一定的抑制作用，抗炎作用可能与其抑制炎症介质PGE2的产生有关。4 小结目前市场上对菊花作为药品和食品方面的开发加工的技术含量低，产品品种单一，其制品附加值不高，不利于中药材的合理利用，宝贵的中药材资源得不到科学的开发。挥发油是菊花的主要化学成之一，研究表明其具有抗菌、抗肿瘤、抗炎等多种药理作用。虽然近年来这方面的研究 ,取得了一些进展，但目前关于菊花挥发油功效上的报道较少，对菊花挥发油的研究仍然存在着一些问题。如：不同产地各种菊花化学成分与药理作用的研究较少，挥发油中有效成分及作用机理未能揭示，需加强此方面的研究，为充分利用资源和新药开发打下良好的基础。参考文献：1 中华人民共和国卫生部药典委员会 中国药典M 北京 化学工业出版社 2005 2182王春霞 1菊花的药理和临床应用研究 J 1广东医学 ,2005, 26 (12) : 1740174113 刘伟 不同产地菊花挥发油的 GC/MS 分析J 河南中医药学刊1995 10(5) 12-134 黄保民 刘杰 气质联用法对怀菊花及 大怀菊 挥发油化学成分的分析与比较J 中医研究 1997 10(5) 145 秦民坚 龚建国 顾瑶华 黄山贡菊的挥发油成分分析J 植物资源与环境学报 2003 12(4) 9055-56）胡立宏5（5 Hu Lihong Chen Zhongliang. Sesquiterpenoid alcohols from Chrysn themum orifolium J Phytochemistry 1997 44(7) 1287-12906 矢原正浩 森田宇 野原念弘 菊花的成分分析J 生药学杂志(日) 1990(44) 335）也从菊花挥发油中分得一种新三萜棕榈酸酯 鲍忠定7（7 鲍忠定 秦志荣 许荣年 等 杭白菊挥发油化学成分的气相色谱-质谱联用技术分析J 食品科学 2003 24( 6) 120-1217 芦金清 李竣 神农香菊的挥发油化学成分J 中国中药杂志2002 27(8) 598-5998 王莹 杨秀伟 不同炮制品怀小白菊挥发油成分的 GC-MSJ 中国中药杂志 2006 31(6) 456-4599 韩布兴 超临界流体科学与技术 M 北京 中国石化出版社2005 21910 薛焰 郭立玮 沈静 等 超临界萃取与溶剂法联用提取滁菊有效成分的工艺研究J 南京中医药大学学报 2004, 20(2) 102-10311 Scalia S Giuffreda L Pallado P Analytical and preparative supercritical fluid extraction of Chamomile flowers and its comparison with conventional methods J Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 1999(21) 549-55812 张福维 韩玉兰 付海英 多次添加酶料提取菊花挥发油的研究J 辽宁农业科学 1999 6 11-1313 Arthur C L Pawliszyn J Solid phase microextraction with thermal desorption using fused silica optical fibers J Anal Chem 1990 62 (19) 214514 周海梅 谢培山 王万慧 等 固相微萃取-气相色谱-质谱技术应用于菊花的挥发性成分分析J 中国中药杂志 2005 30 7 1315 A lvarezC as t el l anosP P , B i shop C D, PascualV ill alobosM J . An tif ungal act i vit y of t h e essent i al oi l of flo w erhead s of garl and C hrysanthe mum( Ch rys anthe mum coron ari um ) agai nst agricultura l pat hogen s J .Ph