国产沉香研究进展
沉香为瑞香科植物白木香Aquilaria sinensis( Lour) Gilg含树脂的木材, 称为国产沉香、土沉香、沉水香, 其味辛、苦, 性微温, 具行气止痛、温中止呕、纳气平喘的功效, 用治胸腹胀闷疼痛、胃寒呕吐呃逆、肾虚气逆喘急。白木香是我国沉香药材唯一资源植物, 长期以来由于森林资源、生态环境遭受自然灾害和人为破坏, 白木香野生资源量在不断减少,被列为国家二级保护野生植物, 已载入中国植物红皮书和广东省珍稀濒危植物图谱。目前, 为了保护白木香种质资源, 在广东省电白县栽培白木香面积已达5000亩, 海南屯昌也存有数百亩的白木香生产基地。为了能更好地对白木香开展保护与开发利用的研究, 本文就白木香的研究现状作一综述。
1、 本草考证
沉香始载于梁代陶弘景名医别录, 列为上品。唐本草载: 沉香、青桂、鸡骨、马蹄、煎香, 同
是一树。出竺(印度之古称)诸国。木似榉柳, 树皮青色。叶似橘叶, 经冬不凋。夏生花, 白而圆, 秋结实似槟榔, 大如桑椹, 紫而味辛。沈怀远南越志交趾密香树, 彼人取之, 先断其积年老木根, 其外皮干俱朽烂, 木心与枝节不坏, 坚黑沉水者, 即沉香也。半浮半沉与水面平者, 为鸡骨香。细紧实未烂者, 为青桂香。其干为栈香。其根为黄熟香。其根节轻而大者, 为马蹄香。六物同出一树, 有精粗之异尔, 并采无时。宋苏颂图经本草补充了当时药用沉香的产地, 谓: 沉香、青桂等香, 出海南诸国及交、广、崖州。其后, 证类本草载有崖州沉
香和广州沉香之图。据上述植物形态与产地,可知沉香树与白木香在古代已经供药用。
2 资源分布及药材产地
21 资源分布 白木香是我国沉香的唯一植物资源, 主要分布于广东省东南部、西南部、中部以南地区和海南。云南、广西、福建、台湾等省区亦有分布,尤以台湾、海南的天然沉香质量最负盛名。
22 药材产地 沉香药材主产于广东陆丰、陆河、鹤山、惠东, 主要为栽培品。此外, 海南东方、保亭、陵水等地, 广东湛江、徐闻、肇庆、广宁等地也有, 广西产量甚少, 为广东省及海南省道地药材之一, 历史上广东省及海南省白木香树资源相当丰富, 但药材产量远远满足不了用药的需求, 还得依靠进口。
3 栽培技术
31 栽培方法
白木香喜生于土壤肥沃深厚的山地、丘陵地的雨林或季雨林以及台地平原的村边风水林中。栽培主要采用种子繁殖方法。6月下旬至7月中旬采摘成熟的白木香果实, 摊放于通风
干燥的室内, 经2~ 3天果壳裂开取出种子, 即播于苗床上。种子随采随播发芽率可高达80%以上; 贮存半个月后发芽率降至50%以下; 贮存3个月的种子完全丧失发芽力。播种时将种子轻压使其与土面贴合, 并在畦上插芒箕荫蔽。每亩播种量75公斤。苗期加强除草和水肥管理, 第3年苗高50~80cm时, 于清明前移植。宜选择海拔1000m以下的避风向阳缓坡地、丘陵、平原, 土壤湿润、肥沃。按23m株行距挖穴。种后1~2年内, 每年除草、施肥2次。
32 病虫害及防治 白木香的病害少见。吴影梅等对广东、海南两省南药主要生产基地的线虫病害调查, 发现最为害白木香的根结线虫以南方根结线虫Meloidigyne incogeita为优势种, 也有以爪哇根结线虫Meloidigynejavanica为优势种的。白木香从袋育苗、幼树和开花结果树至定植18年的老树均可被寄生为害。病害的症关一般表现在根部, 形成圆形或纺锤形大小不一、相互独立的小瘤, 但植株地上部位症状一般不明显。当根部发病严重, 特别是袋
育苗或幼树病株才表现出受害症状。将白木香袋育苗病土摊平凉干4天或60 干热处理半小时或1小时, 二龄幼虫死亡率达100%, 建议用于袋育苗的土壤应翻晒风干, 对病死株要连根拔除并及时曝晒病土。避免在扩种中把有病的袋育苗移植到大田。苏跃平等研究报导了为害白木香的重要虫害之一黄野螟Heortia vitessoidesMoore。该虫以幼虫咬食叶片, 被害株率达30%, 严重发生时全部植株被害。单株虫数从几百头至一千多头, 数天内便可把被害树叶片吃光, 在食料不足的情况下, 树干及枝条皮层也被吃掉, 致使白木香生长不良, 影响结香
和产量。对栽培的白木香林可于冬季在树冠下浅翻土, 清除枯枝落叶和杂草烧毁, 消灭越冬蛹; 亦可在各代蛹盛期和幼虫期, 组织人力挖蛹和用竹秆拨动被害株枝条, 待幼虫坠地后用脚踩死。黄野螟各代发生及为害情况, 第一代轻, 第二、三代严重, 各代发生始期仅个别株、枝被害, 数天内将叶子吃光, 建议在第一代及第二、三代始期及时杀灭, 可反复使用50%敌敌畏乳油或90%结晶敌百虫或50%马拉硫磷1000倍液喷晒树冠及林下地面, 幼虫死亡率达
95%以上。但敌敌畏乳油、马拉硫磷均为禁用药, 因此, 化学农药防治应用50%敌百虫喷洒树冠及林下地面。此外, 虫害还有天牛、卷叶虫、金电子等。
33 人工结香 由于天然沉香不能满足需要, 20世纪70年代, 开始探索天然结香的原因。曾幻添等对古本草书中的记载及民间香农的做法进行了调查研究, 发现民间在白木香树树干上用刀横向砍出伤面, 或在树干上开香门, 即凿几个深2~ 3cm, 宽和高3~4cm的方形洞, 至第4年在腐烂的木质部下方出现了黄褐色或赤褐色香脂的木材, 并从正在
结香的木材中分离出菌丝, 培养与人工接菌试验, 发现将这种黄绿墨耳菌Menanotusflavolives接种到白木香树干上, 能加速结香。人工接菌2年的沉香药材质量相当于天然的四级沉香, 薄层色谱显示挥发油成分与市售天然沉香在相应位置显相同颜色的斑
点。由此证明, 人工接菌方法生产沉香是可行的。
34 组织培养
叶勤法等取白木香嫩枝的叶片和茎段诱导愈伤组织, 产生不定芽, 再进行生根诱导, 形成完整植株。试管苗移栽成活率达938%。兰芹英等对白木香成熟胚的组织培养及植株再
生研究, 结果表明, 土沉香胚轴接种在MS+BA01mg/L+NAA001mg/L和1/2MS+ BA01mg/L+
NAA001mg/L培养基上, 愈伤组织诱导率分别为8000%和8333%。2, 4D2mg/L加BA05~2mg/
L和ZT1mg/L加1AA01mg/L有利于子叶诱导愈伤组织, 诱导率为100%。1/2MS+ BA2mg/L+NAA05mg/L+蔗糖3%有利丛芽的诱导, 但苗易玻璃化, 而1/2MS+KT2mg/L+LAA002mg/L对侧芽的诱导和生长较有利。幼苗用1000mg/L的NAA浸泡20分钟, 生根率达85%。杜勤等用不同外植体、光照条件、激素考察对诱导白木香愈伤组织产生的影响, 结果表明, 以叶作外植体, MS+6BA08mg/L+NAA10mg/L的培养基黑暗培养,诱导效果最好。植物生理戚树源等对白木香中白木香醛形成进行了研究, 提示不能合成沉香倍半萜类化合物的健康白木香木材组织细胞感染黄绿墨耳真菌后, 能合成一组白木香植物细胞逆境代谢产物, 2个月后, 沉香倍半萜的主要成分白木香醛开始形成。沉香倍半萜化
合物的形成可能是植物细胞感染真菌后逆境产物代谢产生的。作者还采用HPLC法检测色酮类化合物, 探讨白木香受黄绿墨耳真菌感染后色酮类化合物的形成规律, 结果表明, 白木香在真菌感染后开始形成色酮类化合物, 并随时间不断增加。苄基丙酮对黄绿墨耳真菌生长有抑制作用, 它是白木香木材组织感染黄绿墨耳真菌后产生的一种植物抗毒素, 苄基丙酮的形成可能与白木香木材组织细胞的自我保护机制有关。苄基丙酮被真菌生物转化产生
的苯乙醇可能参与沉香色酮类化合物B环生物合成。
5 化学成分
国产沉香化学成分的研究于20世纪80年代才开始, 其化学成分与进口沉香同属相同的类型, 主要有挥发性成分(倍半萜化合物)、2( 2苯乙基)色酮、三萜类及其他成分。而健康白木香木材组织中的没有沉香倍半萜类成分, 其中主要成分是棕榈酸、十八碳二烯[ 10, 12] 酸和十八碳[ 9] 酸。
51 挥发性成分
杨峻山15~17等用气相色谱法比较了国产沉香和进口沉香的挥发油的组成, 发现两者有差别;国产沉香的挥发油经硅胶柱和氧化铝柱层析得到分离得到螺旋烷类倍半萜成分白木香酸Baimuxinieacid、白木香醛醇Baimuxinal 、沉香螺旋醇Agarospirol和沉香螺旋醛Oxoagarospiro,l 以后, 又经硅胶柱层析和制备性薄层层析分离到两个沉香呋喃倍半萜白木香Baimuxinol、去氢白木香醇Dehydrobaimuxinol 、异白木香醇Isobaimuxino,l 同时还从该植物挥发油的低沸点部分得到四个已知化合物苄基丙酮Benxylacatone、对甲氧基苄基丙酮Methoxybenzylacetone、茴香酸Anisic acid和沉香呋喃Agarofuran。徐妍青采用GC及GCMS方法, 对沉香呋喃类中的( a白木香, b白木酸, 去氢白木香醇)三对差向异构体进行了成功的分离鉴定,确定了每对异构体的比例, 建立了倍半萜异构体的分析方法, 从而有效地指导了合成反应, 加快合成的进度, 为产物合成提供可靠的依据。徐金富等对沉香精油进行了深入地分离研究, 得到两个新的倍半萜半化合物: 呋喃白木香醛sinenofuranal、呋喃白木香醇sinenofurano,l同时还得到二氢卡拉酮等已知化合物。52 2( 2苯乙基) 色酮 杨峻山等
20~22将国产沉香用石油醚除去低极性部分后, 再用乙醇提取得乙醇提取物, 经反复硅胶柱层析, 制备性薄层层析以及离心薄层层析得到六个色酮类化合物, 分别为2( 2苯乙基)色酮、6羟基2( 2苯乙基)色酮、6甲氧基2( 2苯乙基)色酮、6, 7二甲氧基2( 2苯乙基)色酮、6羟基2[ 2( 4 甲氧基苯乙基) ]色酮、6甲氧基[ 2( 3 甲氧基苯乙基)色酮; 后从乙醇提取物的醋酸乙酯溶解部分经硅胶层析, 分得5, 8二羟基2( 2对甲氧基苯乙基)色酮、6, 7二甲氧基2( 2对甲氧基苯乙基)色酮和5, 8二羟基2( 2苯乙基)色酮。林立东等又从白木香中分得6甲氧基2[ 2( 4 甲氧基苯)乙基]色酮和6, 7二甲氧基2[ 24甲氧基苯)乙基]色酮。日本学者Yagura等从沉香的甲醇提取物中分得4个新的2( 2苯乙基)色酮类化合物, 分别为5hydroxy6methoxy2( 2phenyle
thyl) chromone、6hydroxy2( 2hydroxy2phenylethyl) chromone, 8chloro2( 2phenylethyl) 5, 6, 7trihydroxy5, 6, 7, 8tetrahydrochromone 6, 7dihydroxy2( 2phenylethyl) 5, 6, 7, 8tetrahydrochromone。 三萜类 林立东等从白木香中分得羰基何帕酮3Oxo22Hydroxyhopane。
54 其他成分 从白木香木材中分得二氢卡拉酮Dihydrokarnone、枯树醇Kusunol、沉香雅槛蓝醇Jinkoheremol 、白木香呋喃酸、呋喃白木香醛以及呋喃白木香醇。
此外, 含有NAA的MS培养基中生长的白木香愈伤组织的乙醚提取液的, 与健康白木香木材组织乙醚提取液主要成分相同, 都是棕榈酸、十八碳烯[ 9] 酸、十八碳二烯[ 102] 酸, 表明: 白木香愈伤组织细胞的代谢分化与木材组织的代谢分化相似,有可能成为研究沉香倍半萜化合物生物合成的合适系统。贺存恒还对白木香酸晶体结构进行了研究。以上结果表明, 沉香的有效成分主要是挥发油,其中酸性成分研究较多; 沉香还含有许多酚性成分,有待进一步研究。
6 质量研究
61 鉴别 由于沉香为名贵药材, 市场上常有以劣沉香或伪沉香冒充正品沉香销售使用的情况, 且大部分从国外进口而来。因沉香伪品在外观性状上与进口沉香十分相似, 其95%乙醇浸出物比进口沉香还高, 采用通常方法有时难以给出完全肯定的鉴定结果。近年来, 国内学者对沉香及其混伪品的鉴别研究报导比较多, 但主要为性状、理化、导数光谱及薄层色谱等几方面。刘宝玲等采用性状鉴别的方法区别出一种沉香伪品。赵云峰等通过性状、显微组织特征鉴别出沉香的伪品, 李凤琴等则采用一阶导数光谱法鉴别沉香及非习用进口沉香, 二者紫外吸收光谱的一阶导数光谱有明显区别。仲浩从药材性状、显微及薄层色谱特征等方面鉴
别出两种沉香伪品。潘国良发现沉香与其混淆品的丙酮提取液的薄层色谱图有明显区别, 且能鉴别出国产沉香与进口沉香。黄洁媚对沉香的商品规格及真伪鉴别进行了探讨。任为风等分别测定了沉香及其伪品的水提物、脂溶性溶剂提取物用乙醇溶解液的紫外零阶、二阶导数光谱和荧光光谱, 结果显示, 沉香、伪沉香两种溶剂提出取物的零阶、二阶导数光谱和荧光光谱均具有较强的鉴别特征, 通过观察光谱, 可非常直观地对二者进行鉴别。唐培昀在工作中发现一种油浸染色的伪品, 外观与沉香极相似, 质重油润, 采用理化、薄层色谱鉴别
方法可与正品沉香鉴别。陈宗梁等对国产沉香、进口沉香及伪品的挥发油进行薄层色谱鉴别, 此法可将其区别。关斌对沉香及其混淆品甲醇提取液的零阶导数光谱、石油醚提取液的薄层色谱进行了比较研究, 结果显示沉香与其混伪品甲醇提取液的零阶导数光谱、石油醚提取液的薄层色谱(展开剂苯丙酮91)置紫外灯( 365nm)检视有明显不同。谢诲等对检验中发现的一种混伪品与正品的性状、横切面特征进行了比较, 并对其乙醇提取液进行了紫外光谱鉴别, 丙酮提取液薄层色谱(展开剂苯丙酮91; 显色剂: 5%香草醛硫酸溶液)在相应位置显不同颜色的斑点。黄如栋等对劣沉香和进口沉香的无水乙醇冷浸液进行了紫外光谱鉴别研究, 结果显示进口沉香与劣沉香的零阶光谱, 在峰形、峰位、峰数、谷位、谷数、相同吸收峰的吸收度、大峰吸收度比值和大峰谷吸收度比值上, 均有明显不同。此外, 黄海波等对香港商品伪沉香进行了鉴别研究, 同样是从外观性状、横切面组织特征、理化鉴别、薄层色谱鉴别几方面进行研究, 可将其区别。张成桂还对沉香鉴别方法进行了探讨。质量分析江向东等
根据沉香中挥发油与香草醛反应呈紫红色, 且含量越高, 显色越明显的原理, 研究了一种目视比色的方法, 以检验沉香的等级, 结果表明该测试方法在沉香等级测定中具有较快、简便、准确的特点。杨小平等应用热重法和微分热重法研究沉香质量, 结果表明, 热曲线图特征
与沉香的质量密切相关, 说明微分热重法可作为鉴定沉香质量的一种快速、简便、样品用量少的分析方法, 但热分析结果受药材表面的泥沙等杂质、粉碎程度是否完全、粉碎时外来杂质的污染, 待测样品是否放置在加盖容器中等的影响。付新岩等检测了5批商品沉香醇溶性浸出物及含量, 结果发现这5批白木香药材醇溶性浸出物均达不到沉香(药典1995版一部)项下的要求。
63 含量测定
王凌等建立了气相色谱法测定沉香药材中苄基丙酮含量的方法, 结果证明本方法灵敏、准确、可靠, 可作为控制沉香质量的有效方法。综上所述, 目前沉香及其混伪品的鉴别主要从
性状、显微、理化、薄层色谱和导数光谱特征等方面加以鉴别, 在一定程度上反应不出其质量的优劣。现行版药典中对沉香质量的控制也只是规定其醇溶性浸出物的含量, 由于影响醇溶性浸出含量的因素比较多, 有时即便醇溶液性浸出物含量高, 但并不一定表明其质量就优。因此, 应采用多途径、多指标来衡量其药材质量。
7 药理作用
71 解痉 沉香的水煎液10102g/ml时对离体豚鼠回肠的自主收缩有抑制作用, 并能对抗组胺、乙酰胆碱引起的痉挛性收缩, 200%水煎醇沉液02ml给小鼠腹腔注射, 能使新斯的明引起的小鼠推进运动减慢, 呈现肠平滑肌解痉作用, 此作用可能为沉香对胃肠平滑肌的直接作用。
72 止喘
沉香醇提取物10104g/ml浓度, 能促进离体豚鼠气管抗组胺作用, 而发挥止喘效果。
73 镇静、镇痛
沉香提取物能使环己巴比妥引起的小鼠睡眠时间延长。沉香药材中所含的白木香酸对小鼠有一定的麻醉作用; 热板法实验对小鼠有良好的镇痛作用。
74 降压
水煎剂18g/kg给麻醉猫静注, 血压下降32~36kPa, 4~ 11min后恢复正常, 且不能
阻断乙酰胆碱的降压作用。
75 抗菌
国产沉香煎剂对人体结核杆菌、伤寒杆菌、福氏痢疾杆菌均有不同程度的抑菌作用。
76 其他 沉香螺旋醇能减少由脱氧麻黄碱和阿普吗啡诱导的自发性运动, 增加大脑内的高香草酸含量, 而单胺及其他代谢物的含量不发生改变。2苯乙基色酮类具不同程度的过敏作用, 为其活性成分之一。
以上结果表明, 沉香具有对消化道系统和中枢神经系统等药理作用, 但研究文献较少, 特别是国产沉香的药理研究。
8 临床应用
临床用于治疗寒性胃痛、老年性肠梗阻、便秘、哮喘等。
9 讨论
国家七五、八五期间, 将沉香药材列入重点扶持发展, 先后在广东汕尾市陆丰、陆河等地, 湛
江南药试验场和海南屯昌药材场开展了白木香的栽培与结香试验。人工结香试验虽取得了一些成功,但未推广应用。长期以来沉香药材生产形不成产业化, 归其原因: 白木香为一种多年生的乔木, 生长周期长, 药农不愿大面积种植, 而且白木香树在不受任何损伤或刺激的情况下不结香。采用普通的人工砍伤结香方法, 需待白木香树成年后, 且结香药材质量达到药典中规定的要求也需数年时间。目前, 市售商品药材质量参差不齐的原因, 大部份是由于未达
采收时期。因此, 要发展沉香药材产业, 首先要研究白木香的生物学特性, 缩短药材生产周期, 同时要研究结香问题。
