基于“药辅合一”的中药挥发油现状与分析

2022-11-28 09:25李越陈金素郭雪王秀丽
中国现代中药 2022年4期
关键词:挥发油辅料脂质

李越,陈金素,郭雪,王秀丽*

1.北京中医药大学,北京 102488;2.云南省中医医院,云南 昆明 650021

中药挥发油是一类存在于植物体内,常温下具有挥发性、可随水蒸气蒸馏、与水不互溶的油状液体,可通过蒸馏或超临界萃取等方法获得,主要来源于芳香类中药,具有镇痛、抗氧化、抗菌、抗炎、抗肿瘤和防治心血管疾病等药理活性[1-3]。“药辅合一”理论是中药制剂的鲜明特色,包含“药之为辅”与“辅之为药”两部分理论内涵。“药之为辅”即充分利用处方中部分药物的理化性质和功能特性,辅助制剂成型与稳定,以减少辅料的用量;“辅之为药”即处方中某些辅料能改变其他药物的溶解性、释放部位、吸收速率等,协同增效减毒[4]。

近年来研究发现,中药挥发油除了具有广泛的药理活性外,可以作为一种天然辅料应用于中药制剂中,通过替代或减少辅料的应用,可以实现加工与应用的便利性与经济性。这一特性恰与“药辅合一”的理论相吻合,但针对中药挥发油在“药辅合一”理论指导下的应用研究相对较少。因此,本文基于中药挥发油的特性,对其在外用制剂应用中具有的潜力进行分析,以期为中药挥发油的开发应用提供参考。

1 中药挥发油的成分

中药挥发油是一种混合物,化学成分复杂,其主要成分多为萜类、芳香族类和脂肪族类化合物。中药挥发油中的萜类主要为单萜、倍半萜及其衍生物。例如,薄荷醇为一种环状单萜,在薄荷油中的质量分数约为8%;樟脑是一种环己烷单萜衍生物,在樟脑油中的质量分数约为50%。此外,已有研究表明,倍半萜类成分是中药挥发油具有促透功能的决定性成分[5]。芳香族类化合物主要是萜源衍生物和苯丙烷类衍生物,如细辛醚、茴香醚、丁香酚、桂皮醛等。挥发油中的脂肪族类多为小分子,如鱼腥草、黄柏果实及芸香挥发油中的甲基正壬酮,松节油中的正庚烷均为小分子脂肪族类化合物。除此之外,小分子醇、醛及酸类化合物在挥发油中也较为常见,如陈皮挥发油中的正壬醇,橘子、柠檬、薄荷、香茅等挥发油中的异戊醛。

2 中药挥发油的分布

中药挥发油广泛存在于芳香类植物中,我国已有56科136属植物中含有挥发油[6]。例如,菊科(苍术、白术、木香等)、芸香科(枳实、枳壳、青皮、陈皮等)、伞形科(柴胡、小茴香、防风等)、桃金娘科(丁香等)、唇形科(薄荷、紫苏、藿香等)、樟科(肉桂等)、木兰科(厚朴、五味子等)、姜科(砂仁、豆蔻、草果等),除此之外,在毛茛科、蔷薇科、檀香科、马兜铃科、败酱科、天南星科等的某些植物中,也存在含量较为丰富的挥发油成分。

中药挥发油存在于植物的根或根茎、叶、花、果实、果皮或全株植物的一些特殊组织中,如植物表皮的腺毛、油室、油细胞或油管,在树脂道中也有分布[6]。挥发油在植物体内的分布方式不同,分布部位也有差异,如荆芥油分布于植物全株,当归油则在部分器官含量较多,还有一些分布于植物的一些特殊组织中,如玫瑰油在玫瑰花瓣表皮分泌细胞中,茴香油在小茴香果实的油管中。

3 挥发油“药辅合一”的现代应用

3.1 促透剂作用

近年来,在脂质体、微乳等新型递药系统和乳膏等传统制剂中,中药挥发油因其丰富的药理活性和明显的促透作用,常作为天然促透剂或油相而广受关注。促透剂是指能够加快药物穿透皮肤速度的物质,是增加局部用药渗透性的常见手段之一。中药挥发油作为天然的促透剂,与现有的氮酮、二甲基亚砜等促透剂相比,具有无致敏性、对皮肤刺激性小的优点,而且还有一定的疗效,兼具药效物质与促透剂的双重功能。

Miranda 等[7]将地中海区域分布较广的一种俗称欧芹的伞形科植物的挥发油用作液体脂质,制备了挥发油-纳米结构脂质载体,并在此基础上制备了水凝胶用于皮肤病的治疗。此种植物挥发油不仅具有抗炎和抗氧化的特性,还因其含有高浓度的萜烯类化合物而具有较强的促渗作用。在该水凝胶制剂中,挥发油不仅充当了液体脂质辅助制剂成型,还增强了药物在皮肤中的渗透,另外,也增强了挥发油天然的抗炎和抗氧化活性,具有作为活性成分和功能性辅料的双重作用,很好地诠释了“药辅合一”的理论内涵。

庞博等[8]将丹皮酚加入苍术油中充分溶解,作为油相制备了丹皮酚微乳,并对比考察了含有苍术油的丹皮酚溶液与丹皮酚微乳中丹皮酚的透皮速率。结果表明,苍术油对丹皮酚具有促渗效果,但以苍术油为油相制备的微乳对丹皮酚透皮促进作用更显著。此处方中,苍术油作为油相辅助了微乳的成型与稳定,与此同时还发挥了天然促透剂的作用。除此之外,苍术油还具有消炎杀菌的功效,可在制剂中同时担当药效成分和辅料的角色,体现了“药辅合一”的特点。

丁香挥发油除具有暖胃温肾的功效外,还具有较强的促渗能力,适合于成分复杂的中药透皮制剂。王秀敏等[9]探讨了参黄凝胶膏剂中丁香挥发油对主要药效成分大黄酸的促渗效果。结果表明,丁香挥发油的促透效果强于同等剂量下的氮酮与薄荷挥发油,说明丁香作为处方中的药物能够起到“药辅合一”的作用;相关研究也报道了丁香挥发油具有明显的促透皮吸收作用,实验结果表明,丁香挥发油对丹参酮ⅡA和人参皂苷Rg1具有明显的促透效果,可作为天然透皮吸收促进剂,且挥发油的体积分数越高,其渗透系数越大[10-11]。

穆启运等[12]研究了川芎、细辛挥发油β-环糊精包合物对凝胶膏剂经皮渗透性的影响,研究发现,包合挥发油的凝胶膏剂的经皮渗透能力优于未包合挥发油的凝胶膏剂。此外,川芎和细辛挥发油在冠心贴凝胶膏剂中除具有活血行气、祛风止痛的作用外[13],在制剂中还发挥了促透剂的作用,实现了“药辅合一”。

相关报道研究了当归挥发油、连翘籽挥发油、冰片、鳄梨油及传统促透剂氮酮对祛痘凝胶中连翘苷体外透皮吸收的影响,结果发现,当归与连翘作为组方药物,不仅起到了祛痘消炎的作用,还发挥了良好的促透效果,1%的当归挥发油与3%的连翘籽挥发油配伍使用,其促透效果远强于3%的氮酮,可作为祛痘凝胶中连翘苷的促渗剂[14-16]。

薄荷油是常用的天然促透剂,可增加药物的透皮量,其作用机制与氮酮类似[17-18],且具有清热镇痛的作用[19-20]。已有研究表明,冰片和薄荷油合用可进一步加强透皮渗透效果[21]。同时,冰片还具有抗炎、抑菌活性,在心脑血管疾病领域也表现出治疗潜力[22-24]。吴彦等[25]以经典促透剂氮酮作对照,摸索了不同比例的冰片和薄荷油对接骨乳膏体外透皮吸收的影响,结果表明冰片、薄荷脑的加入可增加接骨乳膏中药物的经皮渗透量,使有效成分释放更完全。

3.2 抑菌剂作用

中药挥发油是一种有效的天然抑菌剂,与抗生素相比具有效果显著、刺激性小、不良反应小、抗药性强的优势。其对多种微生物的广谱活性可能是由于微生物膜和细胞壁的改变,从而导致细胞质丢失[26]。

鉴于挥发油天然的抑菌活性,Carbone 等[27]将迷迭香挥发油、薰衣草属和牛至属挥发油作为内在油性成分开发了纳米结构脂质载体,与克霉唑联合给药以发挥潜在的协同效应。实验结果表明,将挥发油作为液体脂质制备出的脂质体提高了对白色念珠菌等细菌的抑制作用,中药挥发油在此处方中不仅充当了脂质材料,还发挥了抑菌剂的作用。Saporito等[28]以橄榄油或芝麻油作为液体脂质,制备了装载桉树或迷迭香挥发油的纳米结构脂质载体,利用大鼠烧伤模型评价了该纳米颗粒的促伤口愈合能力。结果表明,以橄榄油为液体脂质,加入桉树油的纳米结构脂质载体显示出良好的生物黏附性和促伤口愈合特性,这与其抗菌性相关。

朱巧凤等[29]研究香茅草、肉桂、鱼腥草、大蒜、艾叶5 种中药挥发油软膏的制备并探索其对金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌、枯草芽孢杆菌、伤寒杆菌的抗菌效果。采用水蒸气蒸馏法提取挥发油,并制成水包油型(O/W)和油包水型(W/O)2 种软膏,进行体外抗菌实验比较。实验表明,O/W 型软膏对金黄葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的生长有一定的抵抗作用,W/O 型软膏对金黄葡萄球菌、大肠埃希氏菌、伤寒杆菌的生长有一定的抵抗作用,说明挥发油在乳膏的制备中不仅充当油相,辅助制剂成型,发挥其本身的功效,还能发挥抑菌剂的作用,实现了“药辅合一”。

魏希颖等[30]研究不同质量浓度的连翘挥发油对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果,发现连翘挥发油对2 种致病菌均有抑制效果,且相同质量浓度下对金黄色葡萄球菌的抑制效果更为显著。除此之外,连翘挥发油还具有抗氧化、解热、抗炎等药理活性[31],因此,连翘挥发油具有能实现“药辅合一”的潜能,有巨大的开发价值。

钟灵允等[32]研究了野菊花挥发油对白色葡萄球菌等细菌和荞麦立枯丝核菌真菌的抑制作用,结果证明野菊花挥发油对革兰阳性菌、革兰阴性菌及荞麦立枯丝核菌均表现出了较强的抑制作用,且对革兰阳性球菌的抑制能力稍强于阴性杆菌。郭晶[33]研究发现,厚朴挥发油对金黄色葡萄球菌也有抑制作用。除此之外,广藿香挥发油也被发现具有显著的抑菌活性,对白色念珠菌等多种致病菌均具有明显的抑制效果[34-36];值得一提的是,广藿香挥发油还对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用,这为对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的广谱耐药性提供了选择[37]。这些都为中药挥发油应用于外用制剂中的抑菌剂提供了理论支持。

3.3 其他作用

3.3.1增溶剂作用 万琳琳等[38]对比研究了大鼠灌胃给予黄连-木香药对提取物与灌胃给予黄连单味药提取物时,盐酸小檗碱在大鼠血浆中的药动学参数的差别,实验结果表明,给予黄连、木香药对提取物时,盐酸小檗碱的达峰时间较给予黄连单味药时更快,最大血药浓度也有所提高,推测木香不仅发挥了行气止痛的作用,还能增加黄连中盐酸小檗碱的溶出,具有增溶剂的潜力。

3.3.2抗氧剂作用 范紫颖等[39]研究表明,杠香挥发油抗氧化活性良好,且存在剂量依赖性,其总抗氧化能力优于抗坏血酸。此研究为杠香等黄檀属芳香药用植物的挥发油在外用制剂中充当抗氧剂辅料提供了可能。

4 总结与展望

近年来的研究发现,挥发油除了具有优良的药理作用外,还可以作为透皮吸收促进剂、抑菌剂、增溶剂等天然辅料应用于外用制剂中,起到“药辅合一”的双重作用。由上述实例不难看出,中药挥发油不仅可以在乳膏剂、凝胶剂等传统中药剂型中既充当药效物质又发挥促透剂、抑菌剂的作用,也可以在脂质体、脂质纳米粒与微乳等新型递药系统中既发挥药效又充当辅料,并以此为载体制备生物相容性良好的水性凝胶,用于皮肤创面的治疗,中药挥发油抑菌抗炎的生理活性使其非常适合于皮肤局部给药。

外用制剂中常用的化学合成辅料存在毒性和致敏性等不容小视的问题[40],其气味也是应用辅料的一个缺陷[41]。虽与常用的化学合成辅料相比,中药挥发油毒性低、对皮肤的刺激性小,但同时其不良反应也应重视,主要包括光毒性、皮肤刺激性等。柑橘类植物挥发油因含有呋喃香豆素而具有一定的光敏毒性,当此类挥发油被制备为外敷制剂用于患者时,可引起光敏性接触性皮炎,甚至皮肤癌等严重后果。目前,针对此类挥发油的光敏毒性问题可以采用溶剂萃取、活性炭吸附、柱色谱等综合技术,研究中药挥发油(原料)脱除呋喃香豆素的实验室工艺与工业化使用技术,发现液-液萃取分离技术可以去除柑橘类植物挥发油中呋喃香豆素类化合物(脱敏挥发油),使其达到使用环境下的安全浓度。

由于中药挥发油广泛的药理活性,国内外学者都对其物质基础和药理作用等做了大量研究,但基于“药辅合一”理论,将中药挥发油既作为辅料又作为药效物质用于中药外用制剂中的研究还相对较少,在将中药挥发油同时作为药效物质与辅料应用于外用制剂的研究过程中,可从多角度、多层面对“药辅合一”进行研究,把中药挥发油的药理、药剂效用和制剂的适应证结合起来,探寻其作用机制,以提高中药药效,指导中医临床用药,扩大中药挥发油的应用范围。

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