许多经典药方如川芎茶调散、白芷丸、活血调气汤等都有白芷入药,其在医治偏头疼、牙痛、外伤痛、风湿性疼痛、带状疤疹后遗神经痛等多种痛症,以及卵巢囊肿,乳腺癌,关节囊积水,鼻窦炎,转氨酶升高,皮肤瘙痒,毒蛇咬伤等临床病征时均表现出较好的疗效[1]。白芷不仅供药用,亦用于化妆产品、食品加工行业、香料或调味佐料等方面,需求量逐渐增大。本文旨在对这种大自然馈赠给人类的良药的化学成分以及药理作用进行一番详细的科普。
白芷根含有多种化学成分,例如香豆素类化合物、挥发油类化合物、生物碱类化合物、氨基酸以及微量元素类等,其药效全面,药用历史悠久,在我国临床诊疗历程中担任了相当重要的角色,下文对白芷含有的一些主要化学成分做一系统的整理,供感兴趣的读者了解。
2.1
╱ 香豆素类化合物 ╱香豆素(coumarin)类成分是具有苯并α-呲喃酮母核基本骨架的一类苯丙素类衍生物,学名为苯并吡喃酮,如图2所示。香豆素最早来自于豆科植物香豆,具有芳香性气味,绝大多数香豆素类化合物在C-7的位置上连接有含氧官能团(如烃基或羟基),因此多数香豆素类化合物的主体组成部位都包含7-羟基香豆素这种结构(伞形花内酯,见图3)。经研究证明,包括白芷在内的多种中药中都含有香豆素类化合物,例如北沙参、补骨脂、肿节风等,且在其植物的茎、根、叶子、果实和花等部位含量丰富,尤其以嫩芽中含量最高。因此,药用植物内是否含有香豆素、以及能否提取出真正有益于人体健康的化学元素是我们关注的问题。
白芷含有多种呋喃香豆素类成分,例如白当归素、异欧前胡素、珊瑚菜内酯、白当归脑、欧前胡素、氧化前胡素以及水合氧化前胡素等[2]。这些成分的组成结构相似、极性相近,因此,采用液相色谱法,有学者[3]从白芷的组成成分中分离出多达33种香豆素类化合物,如异欧前胡素、欧前胡素、花椒毒素、补骨脂素、香柑内酯、花椒毒酚、栓翅芹烯醇等。以上部分重要香豆素类化合物的结构式见表 1。
2.2╱ 挥发油类化合物 ╱挥发油大家并不陌生,它具有芳香性气味,其形如油状液滴,具有挥发性,它在许多中草药以及植物中都有分布。挥发油的化学成分相当复杂,不胜枚举,但大体上可以分为萜类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、其他挥发油样物质四大类,挥发油含量的多少与白芷的质量存在正相关关系。
白芷中含量较高的17个脂肪烃(醇)和萜类小分子化合物有:十二烷醇、十四烷醇、4-萜烯醇、甲基环癸烷、1-十六烯、α-蒎烯、环十二烷、1,4-环壬二烯、E-3-十二碳烯等,其中含量最高的化合物为十二烷醇[4]在白芷挥发油的组成成分中,烷醇类化合物占据了重要地位[5]。同时,这里推荐一个生活小妙招:挥发油中萜类化合物的含氧衍生物具有较浓的芳香气息,因此,我们可以依据芳香气味判断白芷药材质量的优劣。
2.3
╱ 生物碱类化合物 ╱生物碱,最早也被称为植物碱,作为一类含氮有机化合物,其在大自然中分布广泛,它味苦,有一部分还具有毒性。生物碱类化合物具有多种药理功能,例如抗疟、止痛、消炎、抗血栓等。有研究团队[6]从白芷的组成成分中成功分离出6种吡咯2-甲醛生物碱类化合物(a-f),其中,g和h两个化合物为首次从天然药物内获得(见图 4)。目前,科学家已经从天然植物中分理出多种生物碱类物质,不只有我们所熟悉的异喹啉类生物碱-吗啡,还有百余种应用到临床中的生物碱类药物,分离鉴定技术的迅速发展,有望确定更多结构复杂的生物碱类化合物。
图 4 白芷根中的生物碱a-f
2.4╱ 氨基酸类化合物 在白芷中能够找到多种氨基酸的身影,可达17种。在人体非必需氨基酸中精氨酸在白芷中的分布最多,占总体氨基酸含量的31.21%,接近1/3;而在人体必需氨基酸中,亮氨酸占必需氨基酸总量的24.14%[7]。此外,一项研究测定了我国5个白芷产地所含有的氨基酸成分,研究发现这5个不同地域生长出的白芷有包含有色氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、缬氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸以及甲硫氨酸等8种人体必需氨基酸[7]。
2.5
╱ 其他化合物 ╱白芷中所含有的生物活性成分并不局限于上述,它还含有一些多糖类化合物、酮类化合物、甾醇类物质以及一些微量元素,这些微量元素中钠、镁、铁、钙、磷等为主要代表。相关组成成分,感兴趣的读者可以对它们做进一步了解。