香附化學成分及藥理作用研究進展△

潘少斌，孔娜，李靜，王曉，趙金，張永清，李佳*

1.山東中醫藥大學/中藥資源學重點實驗室，山東 濟南 250355；2.山東省分析測試中心，山東 濟南 250014；3.山東藍城分析測試有限公司，山東 濟南 250000

香附為莎草科植物莎草CyperusrotundusL.的干燥根莖，始載于《名醫別錄》[1]，具有疏肝解郁，理氣寬中，調經止痛的功效，臨床常用于治療肝郁氣滯、胸脅脹痛、脾胃氣滯、脘腹痞悶、脹滿疼痛、月經不調、經閉痛經等癥狀。《本草綱目》中記載“氣病之總司，女科之主帥”[2]，是常用的疏肝解郁藥，血中之氣藥。香附在全世界大部分地區都可見，在我國境內主產于長江、黃河中下游，以浙江、山東品質最佳[3]。本文對近十年來香附的化學成分、藥理作用進行了總結，以期為香附資源的綜合利用與產品的進一步深層次開發提供參考。

1 化學成分

香附化學成分十分復雜，其中主要成分是揮發油類物質，2015版《中華人民共和國藥典》規定香附中揮發油不得少于1.0%(mL·g-1)。除此之外，香附中還存在包括黃酮、生物堿、三萜與甾醇、蒽醌及其他成分等多種化學成分。

1.1 揮發油類

香附中揮發油類成分是其發揮藥理作用的主要成分之一[4]，據文獻報道，迄今已分離出了百余種成分，其中包括單萜類、倍半萜類及其氧化物。單萜類化合物主要有β-蒎烯(β-pinene)、樟烯(camphene)、桉葉素(1，8-cineol)、檸檬烯(limonene)、γ-聚傘花素(γ-cymene)等[5]。倍半萜類化合物主要有桉烷型、丁香烷型、愈創木烷型、廣藿香烷型、杜松烷型、胡椒烷型、單環型、rotundanetype及其他類型倍半萜[6]。除此以外，還有大量新化合物被報道。許洪波等[7]通過多種色譜技術對香附進行純化，分離出1個新的鏈狀倍半萜類化合物，命名為香附酸，2個降倍半萜類化合物4，7-二甲基-4-羥基-1-四氫萘酮和(4S，5E，10R)-7-oxo-trinoreudesm-5-en-4β-ol。Park等[8]以雌激素活性為導向分離香附根莖甲醇提取物，得到4α，5α-oxidoeudesm-11-en-3-one和cyper-11-ene-3，4-dione 2個新的倍半萜。Zhou等[9]分離得到1個新的環烯醚萜苷：rotunduside和10-O-p-hydroxybenzoyltheviridoside、10-O-vanilloyltheviridoside、6″-O-(trans-p-coumaroyl)-procumbide、loganicacid 4個已知環烯醚萜苷類成分。Ibrahim等[10]從香附根莖甲醇提取物中分離鑒定新的碳骨架結構萜類化合物即cyperalinA和sugetrioltriacetate，且兩者均具有顯著抗炎活性。Xu等[11]利用抗乙肝病毒生物活性方法引導分離出32個已知倍半萜和5種新的廣藿香型倍半萜類化合物：cyperene-3，8-dione、14-hydroxycyperotundone、14-acetoxycyperotundone、3β-hydroxycyperenoicacid、sugetriol-3，9-diacetate。Zhou等[12]分離得到了6個環烯醚萜苷類成分，其中得到了2個新化合物分別命名為rotunduside G和rotunduside H，且具有顯著抗抑郁活性。Xu等[13]從香附95%乙醇提取液中分離得到6個倍半萜成分，其中epi-guaidiol A和sugebiol為新倍半萜。Yang等[14]分離香附石油醚部位得到Rotundusolide A和Rotundusolide B 2個新倍半萜和Rotundusolide C 1個新三萜成分。Xu等[15]發現了1種新骨架結構倍半萜，命名為Norcyperone。

1.2 黃酮類成分

有研究[16-17]采用95%乙醇熱回流提取香附，經過不同極性溶劑萃取后，利用傳統色譜技術分離純化，鑒定得到4個單黃酮和5個雙黃酮，其中有6個成分為首次分離。周中流等[18]選用硅膠、Sephadex LH-20等色譜方法對香附進行分離，有9個化合物為首次分離得到，1個新化合物5，7，4′-三羥基-2′-甲氧基-3′-異戊烯基異黃酮，命名為香附酮A。王一婕等[19]從石油醚部位分離得到了4個黃酮類化合物，其中有3個黃酮類成分為首次分離得到。此外，據文獻報道[20-21]還有leucocyanidin、山柰酚(kaempferol)、槲皮素(quercetin)、木犀草素(luteolin)等。

1.3 生物堿類

許洪波等[7]分離得到4個酰胺類化合物：假蒟亭堿、幾內亞胡椒酰胺、墻草堿、己內酰胺。此外報道的還有rotundine A、rotundine B、rotundine C[22]等。

1.4 三萜與甾醇類

許洪波等[7]采用多種色譜技術分離得到蒲公英萜酮、達瑪二烯醇乙酸酯、澤屋萜3個三萜類化合物。曹玫等[23]建立方法學用于測定不同產地香附中β-谷甾醇的含量，結果表明，安徽產地的β-谷甾醇含量最高，其余產地含量從小到大依次為：廣東<河南<海南<四川<山東。Sayed等[24]研究了香附地上部分的的化學成分，得到1種新的甾體苷類成分sitosteryl(6′-hentriacontanoyl)-β-D-galactopyranoside，3個呋喃酮類和其他類成分。除此以外，還有豆甾醇、胡蘿卜苷[25]等。

1.5 蒽醌類

從香附中分離得到的蒽醌類成分有大黃素甲醚、Catenarin[25]、鵝掌楸苦素[7]等。

1.6 其他類

鄧仕任等[26]建立了UPLC方法測定香附中scirpusin A[27-28]含量的方法，scirpusin A又稱三棱素A，為一種二苯乙烯二聚體芪類化合物，具有較好的抗氧化、抗炎、抗腫瘤等藥理活性，被認為是香附子中的另一類活性物質。以外，還有十六烷酸、3-hydroxy-1-(4-hydroxy-3，5-dimethoxyphenyl)-2-[4-(3-hydroxy-1-(E)-propenyl)-2，6-dimethoxyphenoxy]propyl-β-D-glucopyranoside、1-(3，4-methylenedioxyphenyl)-1E-tetradecene[7]。Lin等[29]從香附經過95%乙醇提取后正丁醇萃取的部位得到2個新環烷糖苷：Cyprotuoside C和Cyprotuoside D。Zhou等[30]從乙酸乙酯組分分離得到8個化合物，其中有2個新型酚類化合物：1α-methoxy-3β-hydroxy-4α-(3′，4′-dihydroxyphenyl)-1，2，3，4-tetrahydronaphthalin和1α，3β-dihydroxy-4α-(3′，4′-dihydroxyphenyl)-1，2，3，4-tetrahydronaphthalin。香附還含有Fe、Mg、Ca、Sr、Tl、Sn、Na等微量元素[31]。

2 藥理作用

香附的藥理作用十分廣泛[5，7，32]，現代藥理研究表明，香附能作用于中樞神經系統、心腦血管系統、消化系統，能夠松弛子宮平滑肌，具有雌激素樣作用，抗抑郁、降低血糖血脂、抗炎抗菌、抗腫瘤等作用。

2.1 對中樞神經系統作用

李世英等[33]建立小鼠焦慮模型，通過強迫游泳、懸尾等實驗，檢測海馬乙酰膽堿酯酶、5-羥色胺(5-HT)水平，分析了香附揮發油對小鼠焦慮行為的影響，證實了香附揮發油能夠改善小鼠的焦慮行為，其機制可能與香附揮發油平衡中樞膽堿能系統、提高5-HT水平有關。李煒等[34]對大鼠進行皮下注射鹽酸腎上腺素(0.9 mg·kg-1·d-1)附加慢性不可預見性刺激造氣滯血瘀證模型，并對血液、神經、內分泌、免疫系統的相關生物學指標進行監測，實驗表明，香附四物湯可以通過調控內環境穩態，達到明確的調控作用。吳莎等[35]研究表明，川芎-香附的醇提取物對于調節偏頭痛大鼠模型的效果較水提取物更優，其作用機制可能是通過調節中樞神經遞質和血管活性物質釋放，提高去甲腎上腺素(NE)、多巴胺(DA)、5-HT、5-羥吲哚乙酸(5-HIAA)水平的同時降低了一氧化氮(NO)、一氧化氮合酶(NOS)的含量，達到治療偏頭痛的作用。李淑雯等[36]研究表明，醋香附可通過減少大鼠傳導物質脊髓c-fos蛋白的表達，從而阻止痛信號在脊髓神經內傳導，增強鎮痛作用。Azimi等[37]研究表明，α-香附酮通過擾亂大腦中微觀纖維來減少炎癥，具有很好效果，有益于治療諸如阿爾茨海默病(AD)引發的炎癥。香附在臨床上還用于治療失眠[38]。

2.2 對心腦血管系統作用

吳莎等[39]研究藥對川芎-香附對硝酸甘油偏頭痛大鼠的藥效，結果表明，其能有效改善偏頭痛大鼠的腦血流量，促進腦血液循環，調節神經遞質和血管活性物質NE、DA、5-HT、5-HIAA、NO、NOS的釋放，發揮治療偏頭痛的作用。季寧平等[40]建立具有中醫證候特點的肝郁血瘀大鼠模型，從體征變化、血液流變學兩方面指標評價醋香附不同提取部位疏肝解郁化瘀的藥效學差異性，結果證明，乙酸乙酯部位及石油醚部位為醋香附疏肝散瘀的主要有效提取部位，并且初步認為醋香附是通過降低血液中的血漿纖維蛋白原、降低血液黏度以達到活血化瘀的功效。

2.3 對消化系統作用

Thomas等[41]研究發現，香附提取物能夠通過抗氧化機制顯著抑制阿司匹林誘導的胃潰瘍。張躍飛等[42]通過對香附揮發油影響大鼠胃殘留率、小腸推進率的考察，采用體內半固體糊碳末推進法和體外噻唑藍細胞實驗，表明香附揮發油能夠提高大鼠胃腸動力生物活性，同時促進小腸平滑肌細胞增殖。

2.4 對子宮作用

張斯杰等[43]研究表明，不同提取方式得到的川芎-香附提取液均能夠對縮宮素引起的痛經模型小鼠產生明顯的抑制及鎮痛作用。胡律江等[44]選擇偏最小二乘法和BP神經網絡模型相結合，對香附的化學成分進行了數據處理與藥效學關聯，篩選出香附的效應成分。劉培等[45]采用nanoLC-LTQ-Orbitrap-MS/MS蛋白質組學方法篩選鑒定香附四物湯干預原發性痛經模型小鼠卵巢組織中的差異表達蛋白，結果表明，ADRM1蛋白有可能是香附四物湯作用的靶點。有研究[46-47]發現，四制香附的石油醚部位提取液可以抑制由縮宮素引起的大鼠離體子宮平滑肌收縮，而四制香附中α-香附酮、α-香附烯酮和sugeonol成分是抗痛經活性成分。趙曉娟等[48]采用小鼠在體痛經模型、縮宮素所致大鼠離體子宮收縮模型和大鼠血液流變學影響3種方法結合使用評價江西建昌幫四制香附調經止痛效應，并對其活性成分進行測定，結果表明，石油醚部位為香附調經止痛的有效部位，其有效成分有豆甾醇、胡蘿卜苷、大黃素甲醚和十六烷酸。Choi等[49]香附水提液可提高子宮內膜細胞αVβ3和αVβ5的表達，證明了香附具有治療子宮內膜容受性差的潛力。

2.5 雌激素樣作用

Park等[8]以雌激素活性分離得到2個新的倍半萜，且前者對雌激素受體具有雙相活性，可作為激素替代物。禹良艷等[50]通過研究發現，香附四物湯的不同分離部位對離體培養的大鼠卵巢顆粒細胞增殖均具有明顯的促進作用。

2.6 抗抑郁作用

賈紅梅等[51]基于網絡藥理學方法，使用PhamMapper和DrugBank數據庫進行靶點預測和篩選，通過MAS3.0及KEGG通路注釋分析香附抗抑郁效應化學成分的作用通路，表明香附以多成分-多靶點-多途徑的協同作用方式發揮抗抑郁效應機制。周中流等[52]通過小鼠強迫游泳和懸尾實驗，證明香附醇提物的乙酸乙酯部位和正丁醇部位能夠有效提高小鼠大腦額葉皮質中的5-HT和DA含量，起到明顯的抗抑郁作用。王君明等[53]亦研究證實了香附乙醇提取物具有抗抑郁作用，且呈現良好的量效關系。

2.7 降低血糖血脂

羅嘉等[54]將大鼠給予高脂高糖飼料及鏈脲佐菌素腹腔注射造模，給藥1個月后檢測相應指標，結果顯示，在香附總黃酮提取物的高、中、低劑量組中，大鼠血清和肝腎勻漿中的氧化氫酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶含量明顯高于模型組，由此表明，香附總黃酮對糖尿病大鼠具有較好的治療作用，能有效降血糖，調節血脂及氧化應激紊亂。Singh等[55]研究發現，香附乙醇提取物具有降低血清谷氨酸丙酮酸轉氨酶和轉氨酶，具有明顯的抗糖尿病活性。

2.8 抗炎抗菌作用

Khojaste等[56]比較了香附醇提物、水提物和揮發油對變形鏈球菌、放線菌和白色念珠菌的細胞抑制作用，而這些細菌正是牙周炎和蛀牙的危險因素，采用MTT法評價細胞毒性顯示，醇提物抑制作用最強，提示香附提取物能夠預防和治療牙周炎及蛀牙。郭慧玲等[57]研究發現，香附的不同炮制品對由二甲苯誘導引起的小鼠耳腫脹急性非特異性炎癥具有明顯的抑制作用。丁平等[58]研究發現，連續給藥香附油滴丸，能夠顯著減輕小鼠足跖及耳廓腫脹，降低小鼠腹腔毛細血管通透性，提高疼痛痛閾，結果表明，香附油滴丸中的α-香附酮具有抗炎鎮痛作用。

2.9 抗腫瘤作用

有研究者[59-60]使用MTT比色法研究了香附的超臨界CO2萃取物對人肝癌細胞的殺傷作用，證明香附揮發油誘導細胞鈣超載、增加氧化損傷，抑制能量代謝致線粒體結構和功能受損，最終使線粒體凋亡通路激活誘導肺癌細胞A549凋亡。方國英等[61]研究表明，香附提取物可顯著抑制胃癌細胞的增殖，且具有劑量效應關系，隨著劑量增大，抗腫瘤效果增強。Ju等[62]通過注射己烯雌酚和孕酮建立子宮病理模型，將香附中分離4個雙黃酮成分進行給藥，發現顯著抑制腫瘤樣增生，其機制可能是提高Bax蛋白表達，下調Bcl-2表達，形成同源二聚體Bax/Bax，促進子宮肌瘤細胞凋亡。Ahn等[63]分離得到一種廣藿香型倍半萜，該物質能夠使半胱天冬酶引起的卵巢癌細胞凋亡。Mannarreddy等[64]利用DPPH法測定不同極性的香附提取物，以高抗氧化活性的甲醇提取物利用MTT法進一步研究其對不同人癌細胞系毒性作用，具有明顯的抑制作用，對非癌細胞也有一定保護作用。

2.10 其他作用

尚雙艷等[65]選用牛血清白蛋白誘導建立肝纖維化大鼠模型，通過對血清基質金屬蛋白酶2(MMP-2)、組織金屬蛋白酶抑制劑-2(TIMP-2)和轉化生長因子-β13個因素的測定，結果顯示，香附多糖具有較好的保肝及抑制肝纖維化的活性，推測其作用機制可能是與改善了大鼠MMP-2/TIMP-2水平失衡和降低了轉化生長因子-β(TGF-β1)水平有關。有研究者[66-67]研究香附揮發油對促硝西泮、苯二氮類藥物等均有顯著的促透皮作用。Nam等[68]報道香附倍半萜Valencene具有減輕小鼠經UVB照射后黑色素瘤細胞中內色素的含量，表明香附對UV誘導的光老化具有潛在的治療效果。

3 小結

香附化學成分復雜，具有廣泛藥理活性，且資源豐富。但目前研究仍主要集中在其揮發性成分的化學成分及藥理作用上，其他非揮發性成分化學及藥理活性相關研究少有報道。因此有必要利用先進的分離技術手段及現代藥理學方法對香附進行全面的研究，為進一步開發利用香附資源提供參考。