5 羟甲基糠醛在中药加工过程中的变化及药理作用研究概况.docx

《5 羟甲基糠醛在中药加工过程中的变化及药理作用研究概况.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5 羟甲基糠醛在中药加工过程中的变化及药理作用研究概况.docx（21页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、摘要：5-羟甲基糠醛(5-HMF)是中药中广泛存在的化学成分，在中药炮制、贮藏、配伍过程中含量变化明显。现代药理学研究表明5-HMF具有抗氧化、改善学习记忆、抗过敏、保护神经细胞、抗炎等药理作用。结合国内外有关文献，对5-HMF在中药道地性、炮制加工、贮藏方面的含量变化及药理作用进行综述，以期为提升中药材质量标准和临床合理用药提供参考。5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)是由葡萄糖等单糖化合物在高温或弱酸等条件下脱水产生的一种具有吠喃环结构的糠醛化合物，是焦糖化反应和美拉德反应的典型产物之一1-3。焦糖化反应需要在140170C的高温下发生，而美拉德反应

2、在常温下即可发生4-7。研究发现5-HMF存在于多数单味中药及中药复方中，经加工炮制、贮藏及复方配伍过程后均会产生5-HMF或使其含量增加8。随着现代科学技术在中药研究领域的广泛应用，对5-HMF有了深入的研究和认识，现阶段对于5-HMF探讨存在着很大的争论9o有报道称该化合物对人体横纹肌和内脏有毒副作用等10,但近年来其生物活性受到人们的广泛关注，有研究发现5-HMF具有抗氧化、改善学习记忆、抗过敏、保护神经细胞等对人体有益的作用。中药的化学成分较为复杂，发挥作用的有效成分除药材本身已有的成分外，在加工炮制、贮藏、配伍过程中内在成分之间会发生复杂的化学反应，形成的反应产物也直接或间接影响中药

3、整体功效的发挥，研究5-HMF对于阐明中药功效和确定活性成分具有重要意义口口。因此，笔者对5-HMF在中药加工炮制、贮藏、复方配伍中的含量变化及其药理作用等研究现状进行归纳，以期为5-HMF在中药领域的深入研究提供参考。1与药材道地性的相关性研究道地药材是在特定自然条件、生态环境的地域内所产的名优正品药材，具有质量佳、疗效好等优点，其根本原因是内在化学成分的不同12。研究发现根及根茎类中药如威灵仙10、何首乌13、玄参14、生地黄15、白术16、仙茅17、麦冬18、党参L19等多数药材生品中均含有5-HMF,且产地不同，含量差异较大。有研究推测5-HMF含量与产地有一定的相关性。吴翠等18采用

4、高效液相色谱(HPLC)法测定不同产地麦冬中5HMF的含量，结果产于湖南、湖北的麦冬中5-HMF的含量均较高，产于四川的麦冬5-HMF含量较低，其中，四川三台县生产加工的麦冬5-HMF含量最低，这应该是三台麦冬道地性在加热干燥环节的重要指标，是三台麦冬道地性的特性表现。许晨新等L10研究发现不同产地威灵仙的煎煮液和水回流提取液中均检测到了5-HMF,但超声提取未产生5-HMF,推测提取温度可能是影响药材提取物中5-HMF含量的关键因素。一些果实类中药也含有5-HMF,且果壳、果肉、种子中5-HMF含量不同。李越等20采用HPLC研究发现五味子鲜果和干燥种子中均未检出5-HMF,干燥后的果实和果

5、肉中均检出5-HMF,且果肉中5-HMF含有量较高，说明五味子药材中的5-HMF主要来源于果肉部分，这可能是由五味子果肉中的糖在加热烘干的过程中产生。石绍淮等21采用UPLC测定益智仁中的5-HMF,发现其主要存在于种子和果壳中。2与中药炮制的相关性研究5-HMF广泛存在于多数中药炮制品中，可能是单味药及中药复方中的活性成分，也可能由加热、配伍后产生。2.1 果实类中药果实类中药经过炒制、蒸制、煮制等炮制加工后，5-HMF呈升高或先升高后降低趋势，可为药材质量控制提供参考。邹纯才等22采用HPLC法建立10批瓜喽及其蒸制品的化学指纹图谱并对5-HMF等6种成分进行定量分析。结果与生瓜篓相比，瓜

6、萎蒸制品的5-HMF含量增加了26倍，呈显著性变化；从中药色谱指纹图谱相似度评价系统获取瓜萎及蒸制瓜萎的峰匹配数据，进行主成分分析（PCA）及偏最小二乘判别分析（PLS-DA）,筛选出色谱峰峰面积有显著差异的8个色谱峰，其中1个色谱峰为5-HMF,且VIP值最大，可能为瓜喽蒸制后药效改变的物质基础23。贾红梅等24采用UPLC-Q-TOF/MS法检测酒萸肉及其生品化学成分谱，并基于化学计量学方法识别出5-HMF等10个可表征酒萸肉的特征成分。与同批次生品比较，酒萸肉中的5-HMF等7个成分含量显著升高，可为酒萸肉质量控制提供参考。山楂的3种炮制品炒山楂、焦山楂、山楂炭中5-HMF的含量随着热加

7、工程度增大而升高，而总糖、还原糖、氨基酸、有机酸和总黄酮含量降低，推测5-HMF的产生主要消耗总糖中的还原糖和氨基酸中的碱性氨基酸25。进一步研究发现炮制品5-HMF的含量与色泽有一定的相关性。吴翠等26利用HPLC测定出大枣制品中5-HMF的含量明显高于大枣中5-HMF的含量。且随着大枣的色泽逐渐加深，5-HMF的含量显著升高，提示大枣中5-HMF的含量与色泽有关。刘德鹏等27分析测定焦桅子炮制过程中5-HMF含量呈先上升后略微下降趋势，利用视觉分析仪测定焦桅子炮制过程样品的色度空间参数，Pearson相关性分析结果显示焦桅子炮制过程样品色度空间参数（如明度值、红绿色值、黄蓝色值、总色值）与

8、5-HMF含量具有极显著负相关，线性回归分析结果也表明，两者相关性较大。2.2 根及根茎类中药2.2.1 地黄炮制品地黄的主要炮制品种有熟地黄和地黄炭。熟地黄是经过炮制加工后的地黄，炮制前后化学成分的种类和含量发生显著改变，其中5-HMF含量比炮制前增加约20倍，是变化最大的化学成分，是熟地黄质量控制选择的量化指标之一28,且研究发现熟地黄中5-HMF含量越高，药材越地道，价格也越高。以河南产地的熟地5-HMF含量最高，约2.3gg29。熟地黄炮制方法可分为清蒸和酒炖，在蒸制过程中一定时间范围内随着时间的延长，5-HMF含量增加，但蒸制至52h时，其含量已下降30；在酒炖过程中，随着时间的增加

9、，5-HMF和还原糖含量逐渐升高31。九蒸九晒是熟地黄的传统炮制工艺，张静等32以5-HMF、还原性糖等及性状评分为指标，考察加酒量、蒸制时间、干燥方式3个因素对炮制工艺的影响，对九蒸九晒地黄炮制工艺进行优选，炮制品5-HMF含量均值为4.030mgg。其试验指标按重要程度依次排序为毛蕊花糖苜=5-HMF还原性糖性状评分=水溶性浸出物。随蒸晒次数的增加，清蒸法与酒蒸法制得熟地黄中5-HMF、果糖、葡萄糖、廿露三糖均增加33。地黄炒至炭化称为地黄炭，郭艳霞等L34在确定地黄炭的炮制终点的试验中，将5-HMF含量作为1项指标，在炒制初期，其含量随炮制时间延长而增加，至J180S时达到最高，然后逐渐

10、下降，样品达到传统炮制标准时，5-HMF处于最高水平。因此认为美拉德反应和焦糖化反应可能是地黄炭的炮制机制之一。2.2.2 黄精炮制品黄精原药材无5-HMF35,鲜切和干切炮制后也均未检测到5-HMF36。黄精主要炮制方法有清蒸、酒蒸、黑豆制等。黄精在清蒸过程中，5-HMF的含量在一定时间范围内逐渐上升，到达峰值后又逐渐下降37。通过比较生黄精、酒黄精不同溶剂提取部位HPLC图谱，结果炮制前后二氯甲烷提取部位化学成分差异较大，经过进一步分析发现主要变化成分之一为5-HMF,经酒蒸后其含量显著增加36,38。且随着炮制时间的延长逐渐升高39。清蒸黄精的5-HMF含量略低于酒蒸黄精40。宋艺君等4

11、1以黄精中总皂昔、5-HMF和多糖含量等为评价指标，对炮制压力、闷润时间、炮制时间、黑豆用量4个因素进行响应面实验研究，优化黑豆制黄精的高压蒸制工艺，结果显示高压蒸制比常压蒸制后黄精所含的5-HMF含量高。刘恩俊等42在对黄精配方颗粒质量标准研究过程中，将5-HMF作为其主要成分之一，12批次中5-HMF最高和最低含量分别为0.8916、0.5736mgg,说明不同产地黄精配方颗粒中5-HMF的含量具有明显差异。由于5-HMF为该配方颗粒的主要成分，含量较高，因此，作者将5-HMF含量不低于0.5000mg/g列入配方颗粒的质量标准。2.2.3 党参炮制品党参主要炮制品有米炒党参、蜜炙党参。采

12、用HPLC测定，米炒党参中5-HMF含量升高，且显著高于党参饮片4344.基于“表里关联”研究米炒党参炮制过程质量传递规律也发现5-HMF在炒制前后含量变化明显45。可见5-HMF可作为米炒党参炮制过程质量监测的标志物之一。巫溪大宁党参经过不同辅料炮制后蜜炙党参产生的5-HMF含量最高46。另外，硫磺熏蒸对党参化学成分的影响较大，杨军宣等47考察不同剂量硫磺熏蒸党参后党参多糖、5-HMF等化学成分的变化，结果硫磺熏蒸对5-HMF影响最大，最高剂量（2.0%）硫熏，放置12个月，5-HMF含量增加83.27%。因此，应严格控制药材加工处理及炮制过程中硫磺的使用，确保中药材及饮片的质量。2.2.4

13、 何首乌炮制品何首乌经蒸制后产生了新成分5-HMF。与生何首乌相比，制何首乌5-HMF含量差异显著，可用于分析和鉴别两者的特征成分13。不同产地何首乌炮制品中5-HMF含量区别较明显，其中以四川成都产的含量为高。且相同产地，在相同的蒸制时间条件下5-HMF含量以黑豆汁炖制品最高，达2.4324mg/g48。随着蒸制时间的延长，含量逐渐增加49。2.2.5 其他药材白术生品不含5-HMF；清炒白术产生了新成分5-HMF,随着炮制时间的延长呈现含量不断升高的趋势；熟炒白术炮制过程中，随着款炒时间延长，5-HMF含量缓慢增加，至饮片炒至15min,饮片温度达到150C时，5-HMF含量突然急剧升高，

14、饮片颜色进入显著下降阶段，5HMF含量变化可能与饮片温度、颜色变化具有相关性。在同一时间及温度段内，熟炒白术中5-HMF含量明显高于清炒白术，说明蜜秋可能促进5-HMF的产生50。生甘草中不含5-HMF,经过炮制后，蜜炙甘草和清炒甘草中葡萄糖和果糖含量显著增加，新产生了5-HMF,且5-HMF含量为蜜炙廿草清炒甘草生甘草5门。骨碎补经炮制后产生了新成分5-HMF,其中蜜烫品5-HMF含量最高52。由上述研究结果推测蜂蜜制过的炮制品种5-HMF含量相对较高，这可能是蜂蜜中含有葡萄糖和果糖等主要成分受热产生5-HMF和药材受热产生5-HMF共同作用的结果。当归多糖是当归的有效成分之一，经过加热炮制

15、后多糖含量降低，并会生成新的化学成分5-HMFo且野生当归的多糖含量最高，炮制后多糖含量下降最显著，而且生成的5HMF含量最高53。白芍炒制、酒炙、醋炙后均增加了新成分5-HMF,其含量随炒制温度的增大而增多，但还原糖的含量随炒制温度变化不大54。5-HMF是玄参的主要有效成分，研究显示玄参在蒸制过程中，随着蒸制时间的延长5-HMF的含量显著增加55-56o巴戟肉是取净巴戟天蒸制而得，其不含5-HMF,盐巴戟天在盐蒸后开始出现该成分，并随蒸制时间延长而含量逐渐升高57。多数中药在炮制过程中随着加热时间和温度的升高，5-HMF含量均会增加；但有些中药在加热温度或时间到达一定值后，5-HMF含量降

16、低。吁诚铭等58以补益类中药党参、地黄、玄参、山茱萸为例，利用顶空气相色谱-质谱法(HS-GC-MS)检测其在不同蒸制温度和蒸制时间下5-HMF含量的变化。结果显示蒸制温度不超过80时，几乎不生成5-HMF,蒸制时间对5-HMF生成亦没有明显影响；但蒸制温度超过80,蒸制温度及蒸制时间对5-HMF生成的影响则明显不同。当80CV蒸制温度V130时，补益类中药蒸制产生5-HMF的量呈平稳较快增长。蒸制温度为140C时，5-HMF生成量较100C时增加多达10余倍。在蒸制温度超过180时，补益类中药蒸制随温度的升高5-HMF生成量则逐渐降低，且蒸制时间越长，其生成量相应越少。白附子不同炮制品中均检测出5-HMF,其含量与加热时间和白矶用量有密切