1.不同生长周期对苍耳子化学成分及其毒性的影响
苍耳子,一种历史悠久的中药材,秋季采收干燥后使用。它含有多种化学成分,如脂肪油等,具有广泛的药用价值。在其生长过程中,不同时期主要化学成分的含量呈现着动态变化。苍耳子散用治慢性鼻炎历史悠久,应用其组方药物的精油进行芳香吸嗅疗法,具有治疗作用持久、临床效果显著、给药方式灵活、心身兼治等优势,对未来慢性鼻炎的治疗和药物研发具有重要现实意义和较好市场前景[8]。国内研究主要集中在苍耳子的化学成分、药理作用及生长阶段化学成分变化。苍耳子主要化学成分为苍耳子苷(strumaroside)、苍耳醇、苍耳酯、树脂、脂肪油、生物碱、维生素和色素等[9]。具有抗炎、抗菌等作用。研究还关注了总酚酸、绿原酸等成分在不同生长阶段的变化。总酚酸是植物中重要的抗氧化物质,其含量随苍耳子生长周期变化。通过高效液相色谱法(HPLC)分析了苍耳子在萌芽期、生长期、成熟期和衰老期的总酚酸含量,发现成熟期含量最高,这可能与果实成熟过程中酚类物质的积累有关。绿原酸是一种重要的酚酸类化合物,具有抗炎、抗氧化等作用。研究发现绿原酸在生长期达到峰值后下降。这一结果提示,在绿原酸含量最高的生长阶段采集苍耳子,可能更有利于其药效的发挥。苍耳子含有毒性成分,如羧基苍术苷和苍术苷,其含量在成熟初期达到高峰。采用水、乙醇或甲醇等溶剂提取苍术苷及羧基苍术苷溶入的化学成分太多不利于苍术苷及羧基苍术苷的分离及检测。国外对于苍耳子不同生长时期化学成分含量变化的研究上相对较少,在植物化学成分分析方面,广泛运用先进技术,如高分辨率质谱(HR - MS),能精确测定化合物的分子量与结构,为解析苍耳子复杂化学成分提供了有力工具。
关于目前对苍耳子毒性物质研究,初步确定其毒性成分主要是毒蛋白、倍半萜内酯类和苷类。虽然苍耳子有毒,但是它作为治疗鼻渊的要药,在“散风寒、通鼻窍、祛风湿”方面有 着不可或缺的地位,所以临床需要严格遵守苍耳子的炮制规范,以免由于炮制不当而出现不良的情况。在临床使用的时候,还应该严格控制用药剂量并掌握其正确的使用方法,以免发生毒性反应[10]。
2.炮制一体化工艺的优化
在现代医学领域,苍耳子的加工工艺已经取得了显著的进步,主要通过加热转换的方式,有效地转化了其有效成分,同时降低了有毒成分的含量,从而实现了减毒增效的目的。研究者们深入探讨了苍耳子的化学成分和药理作用[11],并对其活性成分和毒性成分进行了细致的分析,这些研究工作为苍耳子的进一步开发和利用提供了坚实的理论基础。不同的炮制方式对苍耳子的药效和成分有着不同的影响[12],例如炒制方法可以显著降低苍耳子中的毒性成分,同时提升其镇痛作用。朵睿等[13]研究炒制对苍耳子中羧基苍术苷和苍术苷含有量的影响,结果表明炒黄或炒焦可显著降低毒性成分的量,故认为苍耳子入药时,应按药典方法炒至黄褐色,方可起到减毒存效的作用。此外,砂炒法作为一种炮制工艺,其可行性也得到了深入的探讨,为工艺改进提供了实验依据。尽管如此,炮制过程中活性成分是否受到影响仍然是一个需要进一步研究的问题。高温烘制法可以增加绿原酸的含量,但目前产地加工与炮制一体化的研究尚未深入,存在生产周期长、耗时费力等问题。一体化技术的应用可以有效地保留并提取有效成分,降低成本,为临床用药和新药开发提供了重要的依据。例如,在白芍[14]和仙茅[15]的炮制过程中应用一体化技术,不仅提高了饮片的质量,还为质量控制提供了科学依据。秦皮[16]饮片的一体化加工与传统加工方式在抗炎作用上表现出相似的效果,同时还能减少有效成分的流失。国外对苍耳子的加工和炮制研究较少。例如,江海[17]利用UPLC-MS/MS分析苍耳子生品和炮制品的标志物,并优化炮制方法。韩彦泉[18]等通过比较不同批次炮制样品的色谱指纹图谱和毒性成分含量,证明高温可降低毒性。研究中使用的苍耳子成分测定方法包括薄层色谱法、紫外-可见分光光度法、高效液相色谱法、超高效液相色谱法和指纹图谱法等,其中HPLC法是药典中最常用的方法。
目前,苍耳子加工与炮制一体化工艺优化尚未有报道,缺少最佳炮制条件的研究。研究苍耳子炮制工艺优化有助于优选最佳炮制工艺、缩短流程、提高生产效率、减少有效成分损耗,提高临床治疗效果。因此,本文研究苍耳子炮制方法工艺优化对有效成分及毒性成分的影响。
3.苍耳子炮制前后化学成分的变化
(1)酚酸类成分
苍耳子中具有丰富的酚酸类成分,其中包括绿原酸、新绿原酸在内的咖啡酰奎宁酸类是其最具代表性的成分,具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤、神经保护、调节血糖血脂等[19、20]多种药理活性。黄成等[21]以OPLS-DA(正交偏最小二乘判别分析)法分析生品、清炒品、和砂炒品的成分差异,显示新绿原酸、隐绿原酸等5种酚酸对各炮制品分类影响最大。可见炮制对苍耳子中各种酚酸成分的影响较为显著。杜蓉等[22]研究显示苍耳子清炒后水煎液中绿原酸和3,5-二咖啡酰奎宁酸的含量有所增加,在刘远俊等[23]发现绿原酸、3,5-二咖啡酰奎宁酸和 4,5-二咖啡酰奎宁酸三个成分在饮片中减少,在汤剂中则表现出增加趋势,尤其是绿原酸,含量变化较为明显。对此,朵睿等[24]比较生品、炒黄、炒焦、炒炭四种规格苍耳子饮片酚酸类成分的变化发现,炒黄后1,5-二咖啡酰奎宁酸的含量下降,新绿原酸和隐绿原酸增加。炒焦后绿原酸、4,5-二咖啡酰奎宁酸的含量下降。炒炭后各酚酸含量均降低。可以发现这些酚酸成分受温度的影响较大,随温度增加总体表现为“增加-减少”的趋势。
(2)挥发性成分
有研究表明,苍耳子炮制前后所检测到挥发性成分有三十多种,各成分均有不同程度的增加或减少[25、26]。如:炒制品中薄荷醇、冰片等治疗鼻炎作用的成分相对含量较生品有明显提高,而β-紫罗酮、β-花柏烯等仅在炮制品中存在;桉叶油醇、松油醇等在炮制后减少,黏蒿三烯、β-杜松烯等仅在生品中含有。颜玺等[27、28、29]在研究发现苍耳子挥发油可以通过抑制 PDGF,ET-1和IGF-1因子表达,调节TGF-β1/Smad信号通路等多个途径改善平滑肌增生、上下皮纤维化、管壁增厚等支气管肺组织损伤。
(3)毒性成分
苍耳子中的贝壳杉烯苷类为其毒性成分来源[30]。现在已知的贝壳杉烯苷类成分有苍术苷、羧基苍术苷、4'―去磺基苍术苷、3',4'―去二磺酸基苍术苷、3',4'―二磺酸基羧基苍术苷和2-O-[2-O-Isovaleryl-β-D-glucopyranosyl]-4-epi-atractyligenin[31、32]。其中,羧基苍术苷和苍术苷是主要毒性成分,且羧基苍术苷的毒性远超过苍术苷
[33]。对于苍术苷和羧基苍术苷,两者在结构上仅有羧基苍术苷C4位多一个羧基这一区别[34]。炒制过程中羧基苍术苷脱羧转化为毒性较弱的苍术苷,从而降低毒性。此外,苍耳子脂肪油中的毒蛋白也是其毒性成分[35],有研究发现,苍耳子炒制后蛋白含量降低,这可能是其炮制减毒的机制之一[36]。
(4)其他成分
苍耳子中还含有大量亚油酸、油酸、棕榈酸等脂肪油[37]。陈代宏等[38]对炒法和烘法进行比较,其结果显示苍耳子炮制后脂肪油含量均显著增加。陈健明等[39]比较生、炒、和炒后去刺三种规格苍耳子中脂肪油的含量发现炮制品的脂肪油含量均明显降低,去刺前后无明显差异。两类文章实验方法相同,含量变化结果却相反,存在一定争议。但可以确定上述研究均表明无论生品或是炮制品,脂肪油种类并未发生变化。
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