背景及概述^[1][2]

莪術(shù)為姜科植物蓬莪術(shù)(Curcumaphaeocaulisval.)廣西莪術(shù)和溫郁金的干燥根莖。中醫(yī)理論認為，莪術(shù)味辛、苦、溫，歸肝、脾經(jīng)，具有行氣破血、消積止痛的功效，用于治療瘀血經(jīng)閉、食積脹痛、癥瘕痞塊等；還具有抗早孕、抗凝血、抗氧化和保肝等作用。

莪術(shù)中富含揮發(fā)油，且成分相當復(fù)雜，主要為倍半萜和倍半萜烯類化合物。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，莪術(shù)的提取物———莪術(shù)揮發(fā)油，有較好的抗腫瘤、抗炎、抗病毒作用。莪術(shù)揮發(fā)油中抗腫瘤活性成分主要為β-欖香烯、莪術(shù)醇、莪術(shù)酮、莪術(shù)二酮和異莪術(shù)醇等。莪術(shù)揮發(fā)油還具有保肝、抗菌、升高血細胞、抗栓塞、增加胃腸運動等藥理作用。

莪術(shù)醇(curcumol)又名姜黃環(huán)奧醇，為具有半縮酮的氫化奧類化合物，由五元環(huán)和六元環(huán)并合而成，其中的七元環(huán)通過半縮酮的氧橋，又形成了一個五元環(huán)和六元環(huán)，因而使得三個環(huán)的張力變小，形成了具有剛性結(jié)構(gòu)的較穩(wěn)定的化合物。莪術(shù)揮發(fā)油中另一成分莪二酮，在加熱或路易斯酸的催化下，可以定量地異構(gòu)為莪術(shù)醇，就是由不穩(wěn)定的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楸容^穩(wěn)定的狀態(tài)。莪術(shù)醇為無色針狀結(jié)晶，其熔點為142 ～ 147 ℃，比旋度(α)為40.8 ℃，折光率n25為1.482。

在加熱條件下可結(jié)晶為棒狀，并發(fā)生升華現(xiàn)象。無紫外吸收，無熒光發(fā)生。易溶于乙醚、氯仿，溶于乙醇，微溶于石油醚，幾乎不溶于水，在水中溶解度僅為0.3%。莪術(shù)醇是莪術(shù)揮發(fā)油抗癌、抗病毒、抗菌等作用的有效成分之一，莪術(shù)油制劑被我國1977版藥典收藏為抗癌藥物，被1995版、2000版、2005版藥典收藏為抗病毒藥。

結(jié)構(gòu)

藥理作用^[2]

1. 抗腫瘤作用

早在20 世紀70 年代，我國科研工作者研究表明，莪術(shù)醇皮下注射對小鼠肉瘤S37、宮頸癌U14、艾氏腹水癌均有明顯的抑制作用。其抗癌機制可能是與抑制腫瘤細胞的核代謝、增強機體的特異性免疫、產(chǎn)生明顯的免疫保護作用有關(guān)。莪術(shù)醇能抑制腫瘤細胞生長及RNA的合成。莪術(shù)醇對13 種婦科腫瘤細胞和2 種正常乳腺細胞生長有抑制作用并能阻止DNA的合成。

同時，莪術(shù)醇-MFC細胞瘤苗在體外能有效誘導荷瘤胃癌的小鼠免疫細胞活化增殖和特異性細胞毒T淋巴細胞（CTL）活性的產(chǎn)生，在體內(nèi)能降低成瘤能力。莪術(shù)醇構(gòu)建的SGC-7901瘤苗能顯著抑制荷瘤胃癌的小鼠皮下腫瘤結(jié)節(jié)形成，明顯阻止胃癌細胞的肺轉(zhuǎn)移，延長荷瘤鼠的生存時間。對13 例胃腫瘤患者實體瘤術(shù)后應(yīng)用自體瘤苗治療，其生存質(zhì)量及療效明顯優(yōu)于治療前及對照組。

這提示莪術(shù)醇生物瘤苗可能會是一種實用的輔助治療方法。莪術(shù)醇能時間-劑量依賴性地抑制L1210 細胞生長，且其抑制作用比莪術(shù)油更強。莪術(shù)醇處理后，細胞形態(tài)發(fā)生改變，形成特征性的凋亡小體。這提示其通過誘導細胞凋亡抑制L1210 細胞生長。此外，莪術(shù)醇能明顯抑制體外培養(yǎng)的HepG2 細胞生長，并可誘導其凋亡，其機制可能是抑制COX-2和VEGF基因表達。因此，誘導凋亡可能是其抗腫瘤作用的重要機制之一。

2. 其他藥理作用

基因芯片技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，莪術(shù)醇可降低肝星狀細胞轉(zhuǎn)化生長因子β1、細胞色素P450a表達，提示其抗肝纖維化的潛能。在激素加腎上腺素制作的大鼠血瘀模型中，莪術(shù)醇顯示出一定的抗血栓作用。此外，莪術(shù)醇還具有較明顯的抗生育作用，用于作餌劑，降低雌鼠繁殖率和平均胎仔數(shù)，以防控農(nóng)田鼠害。

藥動學^[2]

莪術(shù)醇在大鼠的胃腸道吸收迅速且完全，灌胃后5 min 中可檢出，15 min 達高峰，生物半衰期為11.5 h（t1/2β）。靜脈注射后分快、慢兩相，生物半衰期分別為33 min（t1/2α）及12.5 h（t1/β）。組織中濃度與血漿濃度略成平行關(guān)系。肝及腎組織含量較高，主要自尿排泄，口服或靜脈注射后24 h 分別自大鼠尿排出劑量的45.38％及51.91％。膽汁為另一排泄途徑，大鼠口服或靜脈注射后24 h，分別自膽汁排出36.47％及56.43％，肝腸循環(huán)明顯，并可通過血腦屏障。在正常大鼠體內(nèi)分布情況與腫瘤小鼠相似，腫瘤組織中的分布與其它組織無明顯差別。

在Beagle 犬中靜脈推注不同劑量莪術(shù)油脂肪乳劑后，其中的莪術(shù)醇的代謝過程基本符合三室模型，主要藥動學參數(shù)AUC呈明顯劑量相關(guān)性，半衰期較大鼠短，在體內(nèi)清除較快，且血管外分布較廣。

毒性^[2]

小鼠腹腔注射莪術(shù)醇的半數(shù)致死濃度（LD50）為250 mg·kg-1，7 d 連續(xù)腹腔注射的亞急性LD50為163.4 mg·kg-1。莪術(shù)醇對大鼠慢性毒性靶器官為肝、腎臟和卵巢。6個月慢性經(jīng)口閾劑量雌、雄大鼠均為290 mg·kg-1，無作用劑量雌、雄大鼠均為290 mg·kg-1。

結(jié)構(gòu)修飾與生物轉(zhuǎn)化^[2]

近年來，對莪術(shù)醇進行結(jié)構(gòu)修飾和生物轉(zhuǎn)化的研究較多。用微紫青霉生物轉(zhuǎn)化莪術(shù)醇，得到15-羥基莪術(shù)醇。該轉(zhuǎn)化產(chǎn)物對副流感病毒、呼吸道合孢病毒和單純皰疹病毒Ⅰ型具有較好的抑制作用。采用蕁麻青霉進行微生物轉(zhuǎn)化，得到3-α-羥基莪術(shù)醇和11-R-12-羥基莪術(shù)醇。

利用微生物黑曲霉進行生物轉(zhuǎn)化，得到3β-羥基莪術(shù)醇。該轉(zhuǎn)化產(chǎn)物在體內(nèi)、外有較好的抑制作用。對莪術(shù)醇C6上的羥基進行酯化和烷基化反應(yīng)，得到了一系列莪術(shù)醇衍生對莪術(shù)醇C6位羥基進行糖苷化修飾，合成了一系列莪術(shù)醇糖苷類化合物，提高了水溶性和體內(nèi)運轉(zhuǎn)能力。體外實驗顯示這些糖苷化衍生物腫瘤細胞具有一定的殺傷作用。

提取分離^[3]

莪術(shù)醇(Crucumol)亦稱姜黃醇，為無色針狀結(jié)晶，在加熱條件下可變?yōu)榘魻睿l(fā)生升華現(xiàn)象。取溫郁金飲片，用五倍量的水浸泡12 h，然后水蒸汽蒸餾，放置使析出結(jié)晶，過濾，以石油醚(沸程30 ～60℃)充分洗滌結(jié)晶，再用無水乙醇重結(jié)晶即得莪術(shù)醇針狀結(jié)晶。取溫郁金飲片經(jīng)上述方法不斷地析出結(jié)晶，所得結(jié)晶為莪術(shù)醇和莪術(shù)二酮的結(jié)晶混合物，經(jīng)硅膠柱層析，石油醚-乙醚(9∶1)洗脫，將兩者分開后，再以無水乙醇重結(jié)晶得到莪術(shù)醇。

1)傳統(tǒng)提取方法：傳統(tǒng)的莪術(shù)醇提取技術(shù)是利用水蒸汽蒸餾法(SD)或索氏萃取法(SX)從莪術(shù)中提取揮發(fā)油。取莪術(shù)藥材粉碎成粗粉，稱量270 g，加入1000 ml燒杯中，加水約500 ml，加入沸石，連接冷凝管及揮發(fā)油提取器，加熱提取5 h，得揮發(fā)油，提取率分別在0.2% ～ 0.35%之間。用SD法提取莪術(shù)揮發(fā)油，通過正交試驗設(shè)計法優(yōu)選獲取莪術(shù)揮發(fā)油的技術(shù)參數(shù)，結(jié)果表明以藥材粗粉為原料，按藥材∶水=1∶8蒸餾8 h，藥材出油得率平均可達2.51%。

取干燥莪術(shù)粉末(過60 目篩)，采用SD法提取揮發(fā)油。按L9(34 )正交試驗，以SD法提取揮發(fā)油，優(yōu)選出莪術(shù)揮發(fā)油提取的工藝條件：莪術(shù)粒度為20～ 40目，蒸餾時間為8 h，不浸泡。通過多種提取分離方法比較，得出較優(yōu)的方法：用甲醇提取溫莪術(shù)干粉，減壓蒸去甲醇，適量水稀釋，石油提取，蒸去溶劑即可得揮發(fā)油。

2）現(xiàn)代提取方法　超臨界流體萃取技術(shù)(SFE)是近年來發(fā)展起來的新型分離技術(shù)，近年來，SFE被廣泛用于藥物有效成分的提取分離。采用SD、SX、SEF等方法探討莪術(shù)揮發(fā)油提取的技術(shù)，結(jié)果表明：SEF萃取莪術(shù)較傳統(tǒng)的萃取能力強，萃取效率高，有利于提高產(chǎn)品收率和資源利用率，而且提取時間短、能耗低，還可避免使用大量有機溶劑，減少污染。

采用SD、SX和SFE三種方法提取蓬莪術(shù)揮發(fā)油，并利用GC-MS聯(lián)用儀分析比較其化學成分差異，結(jié)果SD萃取法得油率為2.2%，SX萃取法得油率為2.0%，而SFE萃取法得油率為2.4%～ 2.8%，SFE萃取法明顯優(yōu)于SD和SX萃取方法，非常適合中藥現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及人類對環(huán)境的保護。

主要參考資料

[1] 莪術(shù)醇抗腫瘤研究進展

[2] 莪術(shù)醇的研究進展

[3] 莪術(shù)醇的研究進展