姜辣素的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景

姜辣素的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景

生姜是多年生草本植物的根。這是世界上廣泛種植的一種根莖香辛料。同時(shí)在中國(guó),乃至整個(gè)亞洲地區(qū),它還是一種傳統(tǒng)的藥用植物。姜中的姜辣素組分不僅是生姜特征性風(fēng)味的主要呈味物質(zhì),也是生姜呈多種藥理作用的主要功能因子,因此研究姜辣素有著重要的意義。1姜酚的分離和合成姜辣素是生姜中一些具有辣味物質(zhì)的總稱(chēng),為多種物質(zhì)組成的混合物。關(guān)于姜辣素成分的研究迄今已有100多年的歷史。1879年,Thrsh首次從姜中分離出辣味成分,并命名為姜醇。1908年,Gornett和Grier發(fā)現(xiàn)姜醇是一個(gè)混合物。1917年,在姜辣素研究史上應(yīng)該稱(chēng)得上是重要的一年,首先是Lapworth等從姜中分離出姜醇,并推測(cè)了其結(jié)構(gòu);其次是Lapworth和Wykes通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了Lapworth的推測(cè),并確定了姜醇的結(jié)構(gòu);同年Nomura從姜中分離出了姜酮,并確定了其結(jié)構(gòu)。1918年,Nomura從姜中分離出姜烯酚。1925~1927年,Nomura和Tsurami合成了姜烯酚并確認(rèn)了其結(jié)構(gòu)。1969年,Connell和Sutherland分離出姜酚的結(jié)晶體,并確認(rèn)姜酚是由系列類(lèi)似化合物組成;同時(shí),經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了姜烯酚并非鮮姜中的天然組分,而是在貯存、加工過(guò)程中形成的。至此,關(guān)于姜辣素的組分我們已基本了解:其組成結(jié)構(gòu)中都含有3-甲氧基-4-羥基苯基官能團(tuán);它們?cè)诔叵聻轲こ硪后w,受生長(zhǎng)環(huán)境、氣候條件的影響,不同產(chǎn)地的生姜中姜辣素含量也有所不同;但是,它們所含的主要成分基本一致,主要為姜酚、姜醇、姜酮、6-姜烯酚。2姜辣素的提取姜辣素的提取有多種方法,主要有丙酮提取法、乙酸乙酯提取法、乙醇提取法以及結(jié)合柱層析的薄板層析法等。(1)取丙酮法干姜粉3.8g,裝入層析柱中約60cm高,以丙酮作洗脫液洗脫,直至洗脫液無(wú)色且無(wú)辣味為止,蒸去丙酮,得姜辣素粗品,產(chǎn)率為4.0%。(2)提取乙酸乙酯的方法干姜粉1.5g,用乙酸乙酯浸泡30min,過(guò)濾并揮發(fā)掉溶劑,得到姜辣素粗品200mg。(3)姜辣素的提取生姜切片后水蒸汽蒸餾,分出姜揮發(fā)油。姜片85℃干燥后粉碎,稱(chēng)取25g姜粉置入短頸圓底燒瓶中,加入95%乙醇50mL回流2h,過(guò)濾后回收乙醇,干燥后得姜辣素粗品。(4)粗姜酚的提取姜粉以丙酮為提取劑,滲漉法提取,減壓蒸餾濃縮除去溶劑,得姜油樹(shù)脂。以正己烷:乙醚=7∶3為展開(kāi)劑,對(duì)姜油樹(shù)脂進(jìn)行干柱層析,將含姜酚的層析段即第一辣味段取出,用甲醇解析,得粗姜酚。再對(duì)此粗姜酚進(jìn)行薄板層析純化,用甲醇解析得姜酚。3生姜烯酚的性質(zhì)生姜中姜辣素的主要活性成分是姜酚,姜酚在姜中含量少,且分離困難,干擾測(cè)定的成分較多。同時(shí),由于姜酚具有化學(xué)和熱不穩(wěn)定性,易氧化,受熱易發(fā)生逆羥醛縮合降解,在生姜原料貯存或加工過(guò)程中,姜酚可脫水轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的姜烯酚。這些都為姜辣素的測(cè)定增加了難度,目前使用的姜辣素測(cè)定方法有以下幾種。3.1姜辣素含量測(cè)定張維勒利用酚類(lèi)物質(zhì)含有的羥基,可還原鐵氰化鉀-三氯化鐵試劑成為普魯士藍(lán)的性質(zhì),提出了用鐵氰化鉀-三氯化鐵比色法測(cè)定姜辣素含量。該法靈敏、簡(jiǎn)便、重現(xiàn)性好,但對(duì)操作條件要求嚴(yán)格,且反應(yīng)液常易引起藤氏藍(lán)沉淀而影響比色結(jié)果。3.2folin-酚試劑法測(cè)姜辣素含量黃雪松等利用Folin-酚試劑易被酚類(lèi)物質(zhì)還原而呈藍(lán)色反應(yīng)的性質(zhì),提出了Folin-酚試劑法測(cè)定姜辣素含量,該法簡(jiǎn)便易行,結(jié)果較準(zhǔn)確。3.3姜辣素測(cè)定黃雪松等以香草醛作內(nèi)標(biāo)用高效液相色譜(HPLC)法測(cè)定姜辣素,該法準(zhǔn)確度較辣椒堿外標(biāo)法高,且對(duì)每次進(jìn)樣體積的重復(fù)性要求不是很?chē)?yán)格,但操作和計(jì)算較復(fù)雜,且需純品做標(biāo)樣。3.4生姜中姜辣素的測(cè)定陳燕等以辣椒堿作外標(biāo),用高效液相色譜(HPLC)測(cè)定姜中姜辣素,無(wú)需純品標(biāo)樣,可直接對(duì)生姜中姜酚及姜烯酚進(jìn)行定性及定量分析。該法操作和計(jì)算簡(jiǎn)單,但對(duì)操作過(guò)程中的操作條件的穩(wěn)定性和每次進(jìn)樣體積的重復(fù)性要求高。4姜辣素的藥用價(jià)值4.1胃細(xì)胞損害姜辣素中的6-姜酚(6-ginerol)和姜烯對(duì)80%乙醇、0.6%mol/L鹽酸、0.2mol/L氫氧化鈉和25%生理鹽水造成的胃細(xì)胞損害有明顯保護(hù)作用;并且可明顯抑制鹽酸、乙醇引起的胃損害,對(duì)消炎痛、阿斯匹林、利血平、結(jié)扎大鼠幽門(mén)所致胃潰瘍呈顯著作用。4.2生姜的辛味成分生姜丙酮提取液在大鼠十二指腸給藥后3h,膽汁分泌顯著增加。經(jīng)進(jìn)一步分離表明:6-姜酚和10-姜酚為主要有效成分,其中6-姜酚的作用更強(qiáng)些;生姜的辛味成分姜酚及姜醇類(lèi)對(duì)CCl4所致大鼠離體肝細(xì)胞損害有明顯保護(hù)作用,其中以6-姜酚、8-姜酚和7-姜醇、8-姜醇作用最強(qiáng);對(duì)半乳糖胺所致肝損害也呈顯著的抑制作用,其中以6-姜酚和7-姜醇、8-姜醇的作用最強(qiáng)。4.3姜辣素的抗氧化作用生姜醇提取物對(duì)麻醉貓血管運(yùn)動(dòng)中樞有興奮作用,對(duì)心臟也有興奮作用,并且可擴(kuò)張血管,促進(jìn)血液循環(huán)。經(jīng)研究表明是姜辣素中的姜醇類(lèi)在起作用。姜辣素中的6-姜醇、8-姜醇、10-姜醇可通過(guò)激活骨骼肌漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的Ca2+-ATP酶,增加心肌細(xì)胞肌漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)攝取Ca2+而加強(qiáng)心肌收縮力。姜醇的強(qiáng)心作用隨側(cè)鏈碳原子數(shù)的增加而遞減。4.4比妥鈉睡眠時(shí)間生姜油能明顯抑制小鼠自發(fā)活動(dòng),延長(zhǎng)巴比妥鈉睡眠時(shí)間,對(duì)抗戊四氮驚厥,鎮(zhèn)痛,并能降低酵母致熱體溫。其中起主要作用的物質(zhì)是姜油中的6-姜酚和6-姜醇。4.5lon’s基因突變生姜乙醇提取物中的6-姜酚可明顯抑制Datlon’s淋巴腹水瘤細(xì)胞和人淋巴細(xì)胞生長(zhǎng),顯著抑制中國(guó)大田鼠卵巢細(xì)胞和Vero細(xì)胞生長(zhǎng),并明顯抑制DNA對(duì)胸腺嘧啶核苷酸的攝取。5姜素研究中存在的主要問(wèn)題5.1姜辣素的有效分離目前采用的制備及分離方法所得到的是多種組分組成的混合物,最好的也只能做到分離出同系物,至于單一組分的成功分離,至今尚未見(jiàn)報(bào)道。5.2姜的降壓作用研究姜辣素中有效成分的準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)于姜及其產(chǎn)品的品質(zhì)鑒定以及姜的藥效研究,有著重要的意義。但因其含量少,分離困難,且具有化學(xué)不穩(wěn)定性,很難準(zhǔn)確測(cè)定。為此,找到一種操作簡(jiǎn)便、結(jié)果準(zhǔn)確的測(cè)定方法就顯得尤為重要。5.3中藥制劑的開(kāi)發(fā)研究姜有多種功效,目前雖然已基本清楚了各種功效中是哪種有效成分在起作用,但是受分離提純等一系列因素的制約,同其它中草藥相比,姜在中藥制劑