天麻化学成分研究进展

李云，王志伟，刘大会，王晓,，周洪雷*

(1．山东中医药大学药学院，山东 济南 250014；2. 山东省中药质量控制技术重点实验室， 山东省分析测试中心，山东 济南 250014；3. 云南省农业科学院药用植物研究所，云南 昆明 650231)



天麻化学成分研究进展

李云1，王志伟2，刘大会3，王晓1,2，周洪雷1*

(1．山东中医药大学药学院，山东 济南 250014；2. 山东省中药质量控制技术重点实验室， 山东省分析测试中心，山东 济南 250014；3. 云南省农业科学院药用植物研究所，云南 昆明 650231)

摘要：天麻是一种贵重的中药材，在我国有悠久的药用历史。自上世纪50年代以来，研究者在天麻中发现了多种化学成分，包括酚类、有机酸类、多糖类及甾体类等。目前，在已分离的近百种化合物中，研究重点主要集中在酚类和多糖类，而对其他微量有效成分的研究较为薄弱。深入研究天麻活性成分含量与其共生菌群的相关性，对确保天麻的质量和产量具有重要意义。本文综述了近三十年来国内外研究者从天麻中分离的化学成分并进行了讨论和展望，为更好地开发与利用天麻提供参考。

关键词：天麻；天麻素；化学成分

天麻(GastrodiaelataBlume)为兰科天麻属多年生草本植物，又名赤箭、独摇芝、离母、合离草、神草、鬼督邮、木浦、明天麻、定风草以及白龙皮等，药用部位为其干燥块茎,是我国的贵重中药材,主产于内蒙古、四川、湖南、贵州、云南及台湾等地。目前我国天麻种植品种主要有5个变型[1],即原变型—红天麻、乌天麻、绿天麻、黄天麻和松天麻。天麻的功效在我国古代医籍《神农本草经》、《本草纲目》中均有记载，其性甘、平,归肝经,有息风止痉、平抑肝阳和祛风通络的功效，用于小儿惊风、癫痫抽搐、破伤风、头痛眩晕、手足不遂、肢体麻木以及风湿痹痛等[2]。现代药理及临床研究表明，天麻对于高血压、偏头痛和失眠等有较好的治疗效果。有关天麻的化学成分研究有很多报道，从天麻中分离鉴定的化学成分主要有酚类、有机酸类、多糖类及甾体类等，除天麻素及其苷元外临床上有确切疗效的活性单体成分较少，应加强对同类结构或其他单体化合物的药理活性研究。近年来，随着分离、纯化技术手段的发展，研究者又在天麻中分离出多种新的化学成分，因而有必要对其化学成分进行分类总结。本文对近三十年来国内外研究者从天麻中分离的化学成分进行综述，为天麻的化学成分研究及资源的合理利用提供参考。

1　化学成分

天麻的化学成分研究报道在20世纪50年代以前很少，仅见1936年Mar等报道天麻中含有0.005 9%的维生素A类成分[3]。我国学者对天麻化学成分的研究始于1956年[4]，直至1958年，刘星楷等[5]首次从天麻中分离提取得到香荚兰醇。到了1979年，冯孝章等[6]在天麻中发现了一种新的酚苷，命名为天麻素，被认为是天麻中的有效成分。70年代以后，天麻的主要化学成分不断被分离出来，研究有了较大进展。其化学成分主要包括酚类、有机酸类、多糖类及甾体类等。

1.1酚性化合物及其苷类

1.1.1含有一个苯环的酚类化合物

从天麻中分离得到的酚类化合物有40多种，其中含有一个苯环的酚类化合物见表1。

表1　天麻中含有一个苯环的酚类化合物

注：*即青草醇。**即天麻素，由冯孝章等[6]发现。

1.1.2含两个及以上苯环的酚类化合物

含两个及以上苯环的酚类化合物见表2。

表2　天麻中含两个及以上苯环的酚类化合物

注：*即赤箭苷，水解得天麻素及其苷元。

1.2有机酸及其脂类

从天麻中分离得到的有机酸类见表3。

表3　天麻中的有机酸及其脂类化合物

续表3

序号化合物参考文献531-[4-(β-D-Glucopyranosyloxy)benzyl]citrate[28]54parishinD[29]55parishinE[29]56间羟基苯甲酸[30]57丁香酸[30]58原儿茶酸[30]

1.3甾体及其苷类

截止到2014年底，天麻中已分离鉴定了5个甾体类化合物，分别为：胡萝卜苷(β-daucosterol, 59)[6]、豆甾醇(60)[20]、4-羟苄基-β-谷甾醇 (4-hydroxybenzyl-β-sitosterol, 61)[20]、3β,5α,6β-三 羟 基 豆 甾 烷 (stigmastane-3β,5α,6β-triol, 62)[14]和β-谷甾醇(β-sitosterol,63)[6]。

1.4其他类

除酚类、有机酸和甾体外，天麻中尚含有其他化合物包括多糖、呋喃醛类、腺苷类、氨基酸及多肽等。

1.4.1多糖

周俊等[7]在天麻正丁醇萃取部位分离得到蔗糖(64)，冯孝章等[6]也有此报道。天麻中含有天麻多糖，实验证明其为葡聚糖。胡梅清等[31]报道天麻中含有匀多糖，是一种由葡萄糖分子组成的匀多糖。此后，宋振玉[32]报道了3种杂多糖 GE-Ⅰ、GE-Ⅱ、GE-Ⅲ(65)，均为白色粉末，且均有细胞免疫活性。王莉等[18]还分离得到肿根糖 A (dactylose A，66)。

1.4.2呋喃醛类

Yun-Choi 等[19]报道分离得到蓟醛(cirsiumaldehyde, 67)。张伟等[14]报道分离了5-羟甲基-2-呋喃甲醛(5-hydroxymethyl-2-furancar- boxlde-hyde,68)。

1.4.3腺苷类

黄占波等[16]报道分离了腺苷adenosine(69)。Huang等[17]报道分离了N6-(4-羟基苄基)-腺苷 (N6-(4-hydroxyzenzyl) adenosine,70)。Wang等[28]分离得到Adenosine glucoside(71)和天麻核苷即N2-(对羟苄基)-鸟苷(p-hydroxybenzyl guanosine,72)。

1.4.4二酮

张伟等[14]在天麻正丁醇萃取物中分离得到7,8 二甲苯基蝶啶-2,4(1H,3H)-二酮 (7,8-dimethylbenzo[g]pteridine-2,4-(1H,3H)-dione,73)。李志锋等[33]在天麻50%乙醇提物中分离得到1-furan-2-yl-2-(4-hydroxy-phenyl)-ethane-1, 2-dione(74)，命名为天麻呋喃二酮。

1.4.5氨基酸及多肽

包括硫-(4-羟苄基)-谷胱甘肽(s-(4-hydroxybenzyl)-giutathione,75)[34]、L-焦古氨酸 (L-pyroglutamic acid,76)[21]、赛比诺啶-A (3,5-dihydroxy-1,4-phenanthraquinone,77)[23]和α-乙酰氨基-苯丙基-α-苯甲酰胺基-苯丙酸酯(α-acetylamino-phenylpropyl-α-benzoylamino-phenylpr-opionate, 78)[23]，胡忠等[35]从天麻的顶生块茎中分离并纯化得到了一种抗真菌蛋白(GAFP)，通过实验证明该蛋白为碱性蛋白，有强抗木霉菌丝生长的活性，并测得该蛋白为多肽单链。

1.4.6微量元素

分析表明，天麻中K和N含量高，且相对稳定；其中P、B、N、K、Cu、Mn、Fe、Mg 8种元素是天麻的特征元素[36]。

此外，在天麻球茎中还分离得到几丁质酶、β-1,3葡聚糖酶[37]。还有人从天麻地上部分分离得到了5个长链脂肪酸(酯)[38]: 包括安息香酸、正十八酸、三十一酸、三十二酸和二十二烷酸环氧乙烷甲酯。对天麻的已知挥发性成分分析可知,其中共有8种成分[39],分别是苯乙烯、苯甲醛、2-戊基呋喃、柠檬烯、苯乙醛、1-甲乙醚十六烷酸、2,4,5,6-四甲基吡嗪和亚油酸乙酯。

2　讨论与展望

随着现代中药色谱分离技术的不断发展，对天麻化学成分的研究逐渐深入。从天麻中分离得到的近百种化合物中，研究重点主要集中在酚类和多糖类化合物，而对有机酸、甾体及其他化合物的研究较为薄弱。应加强对有机酸、甾体、微量元素及与蜜环菌相关成分的研究，其中，微量元素通过影响植物有效成分的结构功能而影响植物化学成分的形成和积累，是发现新化学成分的突破口。

天麻与蜜环菌共生会造成原球茎、营养繁殖茎后细胞结构的变化，所以进行菌群与活性成分的相关性研究，使某些活性成分集中表达，对提高栽培天麻的产量以及活性成分的含量有积极意义。对于天麻中酚类化合物的研究，以天麻素及其苷元为代表，它们具有镇静、抗惊厥和保护神经等作用，天麻醚苷水解后得到的天麻素及其苷元也具有类似作用，而其他酚类化合物的药理活性尚不清楚，有待进一步地研究。另外，学术界对天麻素及其苷元被认为是天麻的活性成分尚存疑虑，且鲜、干天麻中天麻素含量差别很大，这也是目前研究的一个方向。

天麻是一种名贵的中药材，具有丰富的化学成分，所报道的近百个化合物中酚类化合物约40个，有机酸及其酯类近20个，甾体类化合物5个。活性成分以酚类和多糖类为主，应该进一步对天麻的化学成分进行研究，找到更多的活性物质并且建立更为全面的质量控制方法，提高天麻的植物利用率。《中国药典》2015版规定了以天麻素及其苷元作为薄层和定量测定的指标，可以采用液相色谱-质谱联用法(LC-MS)、红外指纹图谱和X射线衍射指纹图谱等对天麻进行质量评价研究，提高其药用质量和临床药效。另外，生物评价结合化学质量控制也是中药质量标准化发展的一个重要方向。天麻的化学成分研究不应该局限于已找到的成分，应着重对极性小的部分、难分离的化合物进行研究,不断寻找新的活性成分；应该将天麻的植化分离、药理研究与临床应用紧密联系起来，扩大其药用价值，提高其药的质量和药效，造福人类。

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DOI:10.3976/j.issn.1002-4026.2016.04.006

收稿日期：2016-01-04

基金项目：山东省科技发展计划(2014GZX219003)

作者简介：李云(1990-)，女，硕士研究生，研究方向为中药及复方活性成分质量控制研究。Email: liyun137934@163.com *通信作者， 周洪雷(1971-),男，教授，研究方向为中药及复方活性成分质量控制研究。Email:zhouhongleitcm@163.com

中图分类号：R284.1

文献标识码：A

文章编号：1002-4026(2016)04-0024-06

Research advances in chemical constituents of Gastrodia elata Blume

LI Yun1, WANG Zhi-wei2, LIU Da-hui3, WANG Xiao1,2, ZHOU Hong-lei1*

(1. School of Pharmacy, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250014, China;2. Shandong Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Quality Control Technology, Shandong Analysis and Test Center,Jinan 250014,China;3.Medicinal Plant Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650231,China)

Abstract∶Gastrodia elata Blume is a valued Chinese herbal medicine that has a long medical history. From 50’s in the last century, researchers have isolated multiple chemical constituents from it, including phenols, organic acids, polysaccharides, steroids, etc. Among the isolated nearly one hundred compounds, phenols and polysaccharides are highlighted, while other trace elements are less involved.Further investigating the relevance between the contents of its active constituents and symbiotic bacteria can guarantee its quality and yield. We review the chemical composition isolated by global researchers and make a prospect and discussion. This provides reference for its better development and utilization.

Key words∶Gastrodia elata Blume;gastrodin;chemical composition

【中药与天然活性产物】