艾葉揮發油成分及其影響因素研究進展

江德裕 丁維俊

摘要：艾葉主要活性成分為揮發油，是其藥效基礎源于所含化學物質。隨著艾葉藥理作用廣泛運用于臨床以及氣相、液相色譜質譜等提取分離技術聯用的進步，使得艾葉揮發油研究得以多學科、深層次的開展。通過圍繞因不同產地、不同采集時間、不同炮制方法及提取工藝的差異等因素影響艾葉揮發油主要化學成分、含量及毒性變化等做一綜述，旨在為艾葉揮發油的進一步綜合開發與利用提供參考及研究思路。

關鍵詞：艾葉;揮發油;研究進展

中圖分類號：R285?文獻標志碼：A?文章編號：1007-2349（2019）03-0080-04

艾葉源于菊科植物艾 Arte-misia argyi Levl et Vant 的干燥葉，可全草入藥，其性味最早見于《名醫別錄》，載其：“味苦，微溫”，后世醫家李時珍根據艾葉的功效納總結首次提出艾葉味“辛”，現代將艾葉性味定為苦、辛，微溫。中醫認為“辛”能行能散，藥理研究介紹辛味藥所含化學成分以揮發油最多，故艾葉有溫經止血、止痛、散寒逐濕、理氣開郁等功效。艾葉所含化學成分復雜，主要含揮發油類，其次是黃酮類、鞣質類、三萜類、多糖類及微量元素等[1]，其藥理作用廣泛有平喘止咳、鎮痛消炎、增強免疫力、抗菌、抗病毒、止血等效用[2]。目前艾葉揮發油已檢測出的成分有近100種，然環境和氣候條件產地的不同，采集時間、提取工藝等的差異對艾葉揮發油含量、成分種類乃至毒性成分含量均有較大的影響[3，4]?，F將近年來艾葉揮發油及其影響因素介紹如下。

1?艾葉的揮發油成分

艾葉揮發油呈草綠色或淺黃色澄明油狀液體，是艾葉主要有效成分群，被視為評價其藥材質量的標準;艾葉揮發油具有抗菌、平喘、鎮咳、祛痰、抗過敏、驅避蚊蟲等作用，還可增強免疫功能，對抗腎上腺素和組胺引起的心肌收縮，對中樞神經系統也具有一定的鎮靜效果[5-9]。早期關于艾葉揮發油成分的報道僅有水芹烯、澄茄烯、側柏醇等幾種。經努爾比耶·奧布力喀斯木等[10]檢測出艾葉揮發油所含成分30種，有桉樹腦（22.71%）、石竹烯（13.2%）、4-松油烯醇（7.34%）、龍腦（5.28%）、樟腦（4.86%）側柏酮（2，29%）等。杜家俊等[11]從安徽產艾葉中提取揮發油，并離出48個化學組分，所占比例最高的為蒿醇（10.26%），其次為油酸酰胺（6.51%）、環己酮（5.07%）、（Z）-13-二十二烯酰胺（4.73%）、正二十七烷（3.65%）、植醇（3.61%）、棕櫚酰胺（3.38%）、2，7，7 三甲基二環[3，1，1]庚-2-烯-6-酮（2.56%）、鄰-異丙基苯（2.21%）等。李利紅等[12]從河南不同產地艾葉揮發油中檢測到53種物質，其中含量較高的成分有：氧化石竹烯、杜仲烯、石竹烯、桉葉油素、異冰片醇、對-薄荷基-1-烯-4-醇、1αβ，2，3，4，4α，5，6，7bβ-八氫-1，1，4β，7-四甲基-1H-環丙|e|甘菊藍及其氧化物、香葉烯、α-蛇床烯、7-異丙基-4-αβ-8αβ-二甲基-八氫 1[2H-萘酮、δ-石竹烯、Г-欖烯等。目前艾葉揮發油從最初的幾個化學成分增添到近 100個化學成分。其化學成分可歸結為三大類：單萜類、單萜類衍生物、倍半萜類及其衍生物。主要有：α-蒎烯、β-蒎烯、水芹烯、檸檬烯、1，8-桉葉素、蒿醇、龍腦、樟腦、石竹烯、氧化石竹烯及少量的醛、酮、酚化合物等[13]。

2?不同產地艾葉揮發油的差異

艾葉對氣候和土壤的適應性及強，全國各地分布廣泛，局部地區如湖北蘄春、河南南陽等地更是植物群落的優勢物種。亞洲其他國家如蒙古、朝鮮、日本等地也均有生長，日本多為栽培種植，其模式標本采自中國華北[14]。植物次生代謝產物反映了植物對環境的響應，更是環境變化的指示物[15]。作為植物次生代謝物，艾葉揮發油組分及含量與氣候因子等環境條件有很大相關性[16-18]，因艾葉生長地區的水文、土壤、濕度、光照等環境氣候因素的差異，文獻報道中艾葉揮發油所含成分、含量及共有成分也有所不同。

不同省份艾葉揮發油成分及含量差異較大。從甘肅產艾葉揮發油分離出72個峰，其中鑒定了56個成分，占揮發油色譜峰面積的90.83%。甘肅產艾葉揮發油的主要成分為桉葉素（20.45%）、蒿醇（12.12%）、樟腦（6.99%）、青蒿酮（5.85%）、左旋龍腦（4.27%）等[19]。學者研究河南駐馬店產艾葉揮發油的化學成分，共檢出103個色譜峰，鑒定了69個化合物，占揮發油色譜峰總面積的96.01%，艾葉揮發油的主要成分為 1，8-桉葉油素（28.59%）、龍腦（7.94%）、3，3，6-三甲基-1，5-庚二烯-4-醇（6.62%）、4-甲基-1-（1-甲乙基）-3-環己烯-1-醇（6.56%）、樟腦（6.31%）、α-松油醇（3.82%）等，其中，茉莉酮和β-紫羅酮為艾葉揮發油化學成分的首次鑒定報道[20]。從云南、四川、湖北三個產地的艾葉中提取揮發油，并比較其艾葉揮發油的化學成分及含量，發現云南產艾葉揮發油含量約為0.18%，含有 58 種成分。四川產艾葉揮發油含量約為0.33%，含有52種成分。湖北產艾葉揮發油含量約為 0.19% 含有48種成分。云南產及湖北產艾葉揮發油含量最高的為樟腦，四川產艾葉揮發油含量最高則為α-側柏酮[21]。王菁菁等[22]也對產自甘肅崆峒、陜西黃龍、陜西安康、湖北蘄春及河南桐柏艾葉的揮發性成分進行檢測，從 5 個產地的艾葉中分別鑒定出54，52，57，47，55個成分，主要為單萜類、倍半萜類及其含氧衍生物、醛、烷烴及苯系化合物等，其中 18 種為共有成分。同樣，在湖北、四川、安徽、河南等地的 8 個艾葉材料中共鑒定出 84 種揮發性化合物，其中 17 種為共有成分，且湖北艾葉中烯類成分含量最高，而湖南和河南艾葉中酮類成分含量較高[23]。由此可知不同省份艾葉揮發油含量、化學成分、共有成分等各有差異。

同一省份，不同產地艾葉中的揮發油成分也存在差異。學者對河南方城、洛陽、葉縣三個產地的艾葉揮發油成分進行定性和定量分析發現這三個產地揮發油成分的豐富度，經對比鑒定得出 53 種化學物質，三地艾葉揮發油其成分含量成分為：氧化石竹烯（方城 27.14%、洛陽 28.91%、葉縣 27.41%）、杜仲烯（方城 24.93%、洛陽 20.6%、葉縣 21.16%）、石竹烯（方城 9.71%、洛陽 9.15%、葉縣 6.66%）。其他成分如桉葉油素、異冰片醇、對-薄荷基-1-烯-4-醇、1αβ，2，3，4，4α，5，6，7bβ-八氫-1，1，4，7-四甲基-1H-環丙| e |柑橘藍及其氧化物、香葉烯、-蛇床烯等也各有差異[12]。肖宇碩等[24]也對蘄艾及不同產地艾葉揮發油成分含量進行分析，經綜合分析比較，明確不同產地艾葉揮發性成分有一定差異，同一產地艾葉揮發油也存在差異。

3?提取工藝對艾葉揮發油成分有影響

揮發油是艾葉的主要藥效成分之一，提取質量的穩定是其藥理作用以及臨床療效的保證，對于艾葉資源的開發利用也具有重要意義，然提取工藝、提取時間的差異，采用不同提取方法提取同種植物的揮發油，所得揮發油化學成分的種類及其含量可能會有較大差異[25-27]。傳統的提取工藝主要有水蒸汽蒸餾法、石油醚提取法、乙醚提取法等以及新技術方法如超臨界CO2萃取法、半仿生提取法、微波輔助萃取工藝、活性離子水提取、超聲提取法、酶提取法等。后繼學者對艾葉揮發油水蒸氣蒸餾法提取工藝進行優化，采用正交試驗法考察提取時間（A）、料液比（B）和浸泡時間（C），發現不同提取時間、液料比、浸泡時間對艾葉揮發油得率有影響，其中提取時間對結果影響最大，揮發油得率也隨著提取時間的增加而增加[28]。王小生等[29]考查CO2超臨界萃取法各因素對艾葉揮發油質量的影響發現艾葉揮發油最佳提取條件為萃取壓力20mPa，萃取溫度30℃，分離壓力8mPa，分離溫 55℃，平均揮發油得率為1.443%，平均桉油精含量為0.318 mg·g-1。不同提取方法對艾葉揮發油所得成分及含量有較大的影響。采用水蒸氣蒸餾法和 CO2超臨界萃取法提取的艾葉揮發油化學成分存在較大差異;超臨界萃取所得揮發油的化學成分較多，其中極性較小的成分含量較高;水蒸餾法所得揮發油的化學成分集中在極性較大的醇類，極性較小的揮發成分用水蒸餾法相對難以提取[30]。李靜等[31]以揮發油得率和揮發油中桉油精含量為考察指標，以不同產地的艾葉（河南湯陰、安徽霍山、湖北蘄春，采集日期均為5-6月）及不同采集日期（5、6、7、8月）的湖北蘄春艾葉為對象，比較水蒸氣蒸餾法和超臨界CO2萃取法提取艾葉揮發油的效果，發現超臨界CO2萃取法的揮發油得率明顯高于水蒸氣蒸餾法，但桉油精含量差異不明顯。

4?不同采集時間對艾葉揮發油的影響

艾葉不同的采集期對其揮發性組分、含量及毒性成有重要影響，傳統習俗認為端午前后為采集艾葉的最好時間。洪宗國等[32]對6種不同采集期（5月19日，5月26日，6月2日，6月9日，6月16日，6月23日）的艾葉揮發油化學成分及含量進行綜合比較，發現采集時間的不同艾葉揮發油含量出現明顯的差異。從5月19日至6月2日艾葉中揮發油含量在逐漸增加，達到最高值。端午節后含量逐漸下降。6月2日揮發油含量最高達0.953%，6月上旬的揮發油收率最高，有效成分含量最高，毒性成分最低，品質最好，是艾葉采收的最佳時期。張元等[4]選擇端午節前后的1個月左右（5月8日，5月13日，5月20日，5月27日，6月3日，6月9日，6月16日）為采集的時間點，分析不同采集期艾葉揮發油含量和主要成分及毒性變化表明艾葉揮發油在不同時間節點其含量和成分有差異：揮發油含量在端午節前不斷增加，節后其含量逐漸降低;隨采集時間節點的推移其化學成分逐漸增多，由5月8日的69種逐漸增多為6月16日的 82種。以揮發油含量及 30 種主成分相對含量為指標，艾葉最佳的采集期為端午節前1-2周左右;以揮發油所含側柏酮等數種毒性成分為指標，最佳的采集期則為端陽節之后 1-2 周左右?？傊?，不同采集期對艾葉樣本所含揮發性組分、含量及毒性有重要影響。

5?其他因素

艾葉所含化學成分及含量是其藥理作用的基礎，因此鮮艾與陳艾揮發油成分也必然有所不同。學者研究艾葉陳化前后揮發性成分種類及含量的變化情況表明鮮艾葉在陳化過程中揮發油成分的種類及其含量確實發生較大的變化[33]。在山東藥用鮮艾葉與干艾葉的揮發性成分比較中發現鮮艾葉有30種，干艾葉有46種，共有成分為18種，其中鮮艾葉特有成分為12種，干艾葉特有成分28種。說明鮮艾葉和干艾葉揮發性成分有一定差異[34]。目前對艾葉的炮制方法有醋炒，酒炒，炒焦等。醋艾葉溫而不燥，可增強祛寒止痛之功;艾葉炭溫經止血力強。不同方法炮制后艾葉的藥理作用發生改變與其揮發油成分發生改變有關。張甜甜等[35]也對艾葉及其炮制品中揮發油成分進行比較研究發現含量大于0.1%的成分在生品中鑒定出42個，占揮發油總量89.23%;醋炒品鑒定出42個，占揮發油總量88.10%;清炒品鑒定出44個，占揮發油總量88.46%。說明艾葉經炮制后其揮發油組分確實發生較大變化。

5?小結

艾葉是我國歷史悠久、用途廣泛的民俗中藥材，其主要活性成分揮發油，一直被視為評價其藥材質量的標準;具有祛痰、平喘、止咳、抗菌、抗病毒、抗過敏、鎮痛等藥理作用。不同產地、不同采集時間、不同提取工藝、不同炮制方法等因素對艾葉揮發油的化學成分、含量變化及毒性成分含量有較大影響。地域及艾葉品種的差異對艾葉化學成分種類及含量有較大影響，艾葉種植應進一步考慮地域及區分不同品種艾葉。臨床用藥及藥理研究也應根據不同采集期艾葉化學成分及毒理變化情況為指導。今后在全面深入研究艾葉揮發油成分及其藥理效用的進程中應以其不同產地相對含量、不同采集時間點之間關系、不同提取工藝及炮制方法等作為的重要參考依據期以指導艾葉栽培、采收及臨床開發應用。

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