李穎，趙增成，林樹乾，黃中利

(山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院家禽研究所，山東 濟(jì)南 250023)

丹參為唇形科植物丹參(SalviamiltiorrhizaBge.)的干燥根和根莖，主產(chǎn)于山東、陜西、山西、河北、安徽、四川、江蘇等地， 味苦，微寒，歸心、肝經(jīng)，具有活血祛瘀，通經(jīng)止痛，清心除煩，涼血消癰等功效。臨床用于治療胸痹心痛、脘腹脅痛、癥瘕積聚、熱痹疼痛、瘡瘍腫痛等，是最常用的活血化瘀中藥之一[1]。

丹參首載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，被列為上品藥材，歷代本草均有收載[2]。古有“一味丹參，功同四物”的說法：補(bǔ)血生血，功過歸地；調(diào)血斂血，力堪芍藥；逐瘀生新，性倍川芎[3]?，F(xiàn)代藥理研究表明，丹參可以用于多種疾病的治療，包括腦血管疾病，冠心病、帕金森、阿爾茨海默癥、腎虛、肝硬化，骨質(zhì)疏松和癌癥等[4]；丹參也是國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)公布的可用于保健食品的中藥之一，多與其他中藥配伍應(yīng)用于多種疾病的治療與保健康復(fù)，如肝損傷、高血脂、高血壓、黃褐斑、體疲勞、失眠、痤瘡和骨質(zhì)疏松等[5]。

在丹參藥材及其制劑的質(zhì)量控制方面，自早期的1980版《上海市藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》收錄丹參片，2014年列入美國(guó)藥典，2015年版《中國(guó)藥典》一部收載，2016年丹參膠囊獲得荷蘭藥監(jiān)局植物藥注冊(cè)批準(zhǔn)[5-6]。近年來，對(duì)丹參活性成分和藥理作用的研究不斷深入，本文就丹參所含的主要化學(xué)成分和提取分離方法進(jìn)行概述。

1 丹參中的主要化學(xué)成分

丹參中的化學(xué)成分主要分為脂溶性成分、水溶性成分和其它類成分，其中脂溶性成分包括丹參酮類、揮發(fā)油類等，水溶性成分主要為酚酸類，其它類成分主要有黃酮類、多糖類、無機(jī)鹽類等。

1.1 丹參中的脂溶性成分

1.1.1 丹參酮類成分

丹參酮(tanshinone)類成分均含有鄰醌或?qū)︴Y(jié)構(gòu)，根據(jù)具體結(jié)構(gòu)分為丹參酮Ⅰ(tanshinone I,TSI)、丹參酮ⅡA(tanshinone ⅡA,TSA)、丹參酮ⅡB(tanshinone B,TSB)、隱丹參酮(cryptotanshinone,CTS)、異隱丹參酮(isocryptotanshinone)、15,16-二氫丹參酮(15,16-dihydrotanshinone,DTS)，羥基丹參酮(hydroxytanshinone)、丹參酸甲酯(methyl tanshinonate)等15種成分，其中，丹參酮ⅡA活性最為突出[6-7]。丹參酮類成分可在生物體內(nèi)廣泛分布，其體內(nèi)代謝產(chǎn)物也能夠影響機(jī)體的多種反應(yīng)，具有廣泛的藥理活性和臨床應(yīng)用。丹參酮ⅡA的磺化產(chǎn)物丹參酮ⅡA磺酸鈉能溶于水，經(jīng)臨床試用證明治療心絞痛效果顯著[8-10]。吳繼春等對(duì)丹參甲醇提取物的乙酸乙酯部分進(jìn)行分離純化鑒定，得到了10個(gè)丹參酮類成分并首次報(bào)道了4-亞甲基丹參新酮的13C譜數(shù)據(jù)[11]。王清蓉等采用拉曼光譜法考察了在丹參根中不同組織上丹參酮類成分的分布，發(fā)現(xiàn)丹參根周皮和韌皮部中均有丹參酮類成分(主要為丹參酮ⅡA)的分布，其分布與周皮細(xì)胞顏色分布呈正相關(guān)性[12]。

1.1.2 揮發(fā)油類成分

揮發(fā)油類成分生物活性較強(qiáng)，療效確切，現(xiàn)代藥理研究表明具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化、調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)和調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)等多種作用[13]。隨著對(duì)丹參活性成分的深入研究，其揮發(fā)性成分也越來越被關(guān)注。丹參揮發(fā)油主要成分有石竹烯、正十六酸、鐵銹醇、鄰苯二甲酸二異丁酷、大根香葉烯D、油酸、正二十烷等[14]。典靈輝等用GC-MS法分析并鑒定了丹參揮發(fā)油中35種成分，主要為正十六酸、鄰苯二甲酸二異丁酯、油酸、正二十烷等[15]。冀海偉等分別提取了丹參不同部位根、莖、葉、花中的揮發(fā)油并用GC-MS法對(duì)其中的成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，得到了45種成分，具體分布為根17種，莖20種，葉21種，花29種，并且不同部位中所含揮發(fā)油的沸點(diǎn)區(qū)域不同[16]。陳艷文等用GC-MS法從丹參地上部分提取的揮發(fā)油中共檢出104種成分，鑒定出59種，其中5種為首次從丹參揮發(fā)性成分中檢出[17]。秦川等采用GC-MS技術(shù)并結(jié)合KI值比較的方法對(duì)丹參花的揮發(fā)性成分進(jìn)行了研究，共鑒定出23種化合物，多為單萜和倍半萜類化合物[18]。梁嘉鈺等采用GC-MS技術(shù)從丹參揮發(fā)油中分離出29種成分，峰面積總和為99.98%，其中桃拓酚占總揮發(fā)油含量的68.39%[19]。

1.2 丹參中的水溶性成分

丹參中的水溶性成分主要為酚酸類化合物，包含丹參素、丹酚酸A、丹酚酸B、迷迭香酸、原兒茶醛、紫草酸等。除了原兒茶醛和原兒茶酸以外，以丹參素和咖啡酸為結(jié)構(gòu)單元，形成不同的二聚體、三聚體、四聚體及鹽類衍生物等。二聚體包括迷迭香酸、迷迭香酸甲酯、丹酚酸F、丹酚酸G、丹酚酸D和原紫草酸等；三聚體有丹酚酸A、丹酚酸C、丹酚酸L、紫草酸及其酯化衍生物等；四聚體包括丹酚酸B(紫草酸B)及其鹽和酯化衍生物、丹酚酸E等，最早發(fā)現(xiàn)的丹參素的化學(xué)名為β-3,4二羥基苯乳酸，是各種丹酚酸的基本結(jié)構(gòu)[20-23]。其中，丹酚酸B是含量最大的有效成分，近年來被廣泛的研究。Wei Li等從丹參中分離得到兩個(gè)新的三聚體丹酚酸T和丹酚酸U[24]。沙秀秀等對(duì)丹參不同部位在不同生長(zhǎng)期時(shí)的丹酚酸類成分含量的研究表明，丹參莖葉及花序中含有豐富的丹酚酸類化學(xué)成分且不同生長(zhǎng)期含量差異較大[25]。張正付等對(duì)滇丹參中酚酸類成分進(jìn)行分離純化，得到了12個(gè)酚酸類化合物[26]。

1.3 其它類成分

丹參中的其它成分主要包括黃酮類、多糖類以及無機(jī)鹽等。黃酮類成分多分布于莖葉中，在不同生長(zhǎng)期含量也有所變化[27]。周鳳琴等對(duì)不同產(chǎn)地的丹參葉的化學(xué)成進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)丹參葉中主要含酚酸類、黃酮類、皂苷類及香豆素類成分，可能含有氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、糖及其苷類及揮發(fā)油等[28]。Fan Yang等采用高速逆流色譜法(HSCCC)從丹參中分離得到了5個(gè)黃酮類化合物，分別為蘆丁、異槲皮苷、山奈酚-3-Ο-α-L-鼠李糖吡喃糖基(1→6)-β-D-葡萄糖苷、山奈酚-3-β-D-葡萄糖苷、芹菜-7-Ο-β-D-葡萄糖苷[4]。Huiting Zeng等采用超高效液相-質(zhì)譜聯(lián)用法(UPLC-TQ-MS/MS)以及高效液相-蒸發(fā)光散射檢測(cè)器法(HPLC-ELSD)研究了丹參根、莖、葉、花在不同生長(zhǎng)時(shí)期的成分含量，結(jié)果表明根中主要成分為丹酚酸、丹參酮類和水蘇糖；地上部分主要成分為丹酚酸、黃酮類和三萜類[29]。汪紅等將丹參粗多糖用DEAE-Sepharose Fast Flow純化后，經(jīng)脫色、流水透析、冷凍干燥后得到SMP 1和SMP 0.5兩種多糖并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)鑒定[30]。湯偉采用大孔樹脂法及離子交換層析柱法精制純化丹參粗多糖，分離純化得到SMP1、SMP2、SMP3三個(gè)組分[31]。張玲等用電感耦合等離子發(fā)射光譜法分別測(cè)定白花丹參和紫花丹參中的微量元素，結(jié)果表明白花丹參根部銅、硼、鈦、鍶等微量元素的含量顯著高于紫花丹參；白花丹參花中鎳、硼和銅等三種元素含量顯著高于紫花丹參；鐵、鎂、錳、鈷、鎘、鋇、鍶、鈦、錫、鋅、鉻、鋰和釩等13種元素的含量都不同程度低于紫花丹參[32-33]。

2 丹參中主要化學(xué)成分的提取分離方法

2.1 傳統(tǒng)提取方法

傳統(tǒng)提取方法主要包括煎煮法、浸漬法、滲漉法、回流提取法、連續(xù)回流提取法等，多以水或者不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇為溶劑，是當(dāng)今產(chǎn)業(yè)化的主體[34]。王萍等以丹酚酸B的含量和浸膏得率為指標(biāo)，采用PB試驗(yàn)結(jié)合Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化丹參水提液的提取工藝，篩選出最佳工藝為液料比為12.5∶1，提取3次，每次100 min[35]。劉濤等以丹酚酸B和迷迭香酸提取量的綜合評(píng)分為指標(biāo)，通過正交試驗(yàn)考察丹參莖葉的最佳提取工藝，篩選出最佳工藝為12倍量的20%乙醇，提取2次，每次1.5 h[36]。任雪峰等以總蒽醌的提取率為指標(biāo)，以乙醇為溶劑采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化丹參中蒽醌的提取工藝，篩選出最佳工藝為料液比1∶9，提取時(shí)間2 h，提取溫度70 ℃[37]。李國(guó)轉(zhuǎn)等以HPLC特有峰總面積、干浸膏得率和三個(gè)主要成分(隱丹參酮、丹參酮Ⅰ、丹參酮ⅡA)的含量為指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)法優(yōu)化丹參酮類提取物的工藝，篩選出最佳工藝為以8倍量的95%的乙醇為溶劑，提取3次，每次0.5 h；以5個(gè)成分(丹參素、原兒茶醛、咖啡酸、迷迭香酸、丹酚酸B)的含量、丹參總酚酸提取物干浸膏得率及丹參總酚酸提取物的HPLC特征圖譜的共有峰總面積之和為綜合評(píng)判指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)法優(yōu)化丹參總酚酸的提取工藝，篩選出最佳工藝為料液比為1∶12(g·mL-1)、提取時(shí)間為1.5 h、醇沉溶液的含醇量為70%[38-39]。梁嘉鈺等以揮發(fā)油含量為指標(biāo)，采用正交設(shè)計(jì)法篩選出最佳工藝為丹參粉碎度100 μm，提取5 h，浸泡0 h，7倍加水量[19]。李敏等以丹參酮ⅡA提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，先采用正交試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，再通過R語(yǔ)言結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法對(duì)正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)尋優(yōu)，篩選出最佳工藝為乙醇體積分?jǐn)?shù)90%，液料比8∶1，提取時(shí)間2 h，提取次數(shù)3次[40]。黃東輝以丹參酮提取率為指標(biāo)，結(jié)合單因素和正交實(shí)驗(yàn)，得出乙醇回流法最佳工藝條件為料液比1∶8，溫度70 ℃，浸泡時(shí)間1 h，回流時(shí)間2 h[41]。

2.2 新技術(shù)提取方法

為了解決傳統(tǒng)提取方法中存在的提取率低、有效成分易分解或破壞及能源消耗大等問題，越來越多的新型提取技術(shù)包括半仿生提取法、酶輔助提取法、超聲提取法、閃式提取法、微波法和超臨界流體萃取法等被應(yīng)用于中藥提取中[34]。

2.2.1 半仿生-酶提取法

蔡華等以丹酚酸B得率、總酚酸得率和干浸膏收率為指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)優(yōu)選半仿生-纖維素酶提取法提取房陵丹參水溶性成分提取工藝，篩選出最佳提工藝為水解酶用量3 mg·g-1，酶解時(shí)間2 h，料液比1∶22[42]。許令俠整合了生物酶解提取與超聲輔助萃取工藝，開發(fā)了丹參酮IIA和丹酚酸B協(xié)同提取方案，并采用益生菌對(duì)丹參進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，優(yōu)選了轉(zhuǎn)化菌株和轉(zhuǎn)化工藝參數(shù)，采用正交實(shí)驗(yàn)，篩選的最佳提取工藝流程為：丹參低溫烘干后首先采用超微粉碎處理至1 000～3 000目，在固液比為1∶20，pH 3的水體系內(nèi)，添加1.5%(W/W)的復(fù)合酶(纖維素酶：果膠酶=2∶1)，45 ℃超聲處理20 min。過濾后收集濾液部分；濾渣則在70%乙醇，固液比為1∶20條件下，60 ℃超聲處理30 min，固液分離收集濾液[43]。

2.2.2 臨界流體萃取法

肖飛等以丹參酮ⅡA、隱丹參酮及總丹參酮提取率為考察指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)優(yōu)選丹參超臨界CO2萃取工藝，并用超聲強(qiáng)化方法改進(jìn)提取工藝，篩選出最佳工藝為藥材粉碎過20目篩，以與藥材等量的95%乙醇作夾帶劑，萃取壓力25 MPa，溫度40 ℃，時(shí)間2 h；通過超聲強(qiáng)化作用，萃取壓力可降至18 MPa，時(shí)間縮短至1.5 h，丹參酮ⅡA、隱丹參酮、總丹參酮的提取率分別提高0.5%、1.11%、0.28%[44]。鄧秀清以丹參素、原兒茶醛、丹酚酸B、丹參酮ⅡA和隱丹參酮5種成分的含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用響應(yīng)面優(yōu)化法對(duì)丹參亞臨界水提取工藝和超聲強(qiáng)化亞臨界水提取方法進(jìn)行了優(yōu)化，篩選出了最佳提取工藝，并確定超聲強(qiáng)化-亞臨界水提取方法可以降低提取溫度并提高提取率[45]。林輝等以丹參飲中隱丹參酮、丹參酮ⅡA等成分的含量為指標(biāo)，采用均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)優(yōu)選丹參飲中脂溶性成分超臨界CO2提取的最佳工藝條件，篩選出最佳條件為提取壓力30 MPa、提取溫度45 ℃、提取時(shí)間2.5 h[46]。

2.2.3 超聲提取法

郜舒蕊等以迷迭香酸、隱丹參酮、丹酚酸B及丹參酮ⅡA提取量為指標(biāo)，采用均勻設(shè)計(jì)法篩選出最佳超聲提取工藝為乙醇體積分?jǐn)?shù)75%，液料比200 mL·g-1，提取時(shí)間10 min[47]。戴金明等用不同溫度的水超聲后提取后檢測(cè)丹酚酸B的含量，結(jié)果采用70～100 ℃的溫度的水所超聲提取的丹酚酸B的含量高且較穩(wěn)定[48]。王燕華等以丹參多糖提取率為指標(biāo)，采用響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化超聲波提取法，篩選出最優(yōu)提取條件為超聲功率212 W、超聲時(shí)間18 min、顆粒大小55目[49]。林大專等以丹酚酸B和丹參酮ⅡA的含量為指標(biāo)，采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化超聲輔助回流提取工藝，篩選出最佳條件為用6倍量70%乙醇超聲提取2次，每次30 min，提取溫度50 ℃，再用30%乙醇回流提取3次，每次90 min，料液比1：10[50]。鄒蔓姝等以丹參酮ⅡA與丹酚酸B的提取率為指標(biāo)，比較了不同濃度乙醇提取、乙醇超聲提取和超臨界CO2(SFE-CO2)萃取3種提取方法，結(jié)果SFE-CO2萃取法對(duì)丹參酮ⅡA的提取率明顯高于乙醇超聲提??；乙醇超聲提取和SFE-CO2萃取無顯著性差異，但均明顯優(yōu)于不同濃度乙醇提取[51]。張海榮等在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，釆用三因素三水平響應(yīng)面分析法，確定超聲提取丹參多糖最佳工藝條件為：超聲功率90 W、超聲溫度50 ℃、提取時(shí)間30 min、液固比為55∶1，提取次數(shù)為2次，丹參多糖產(chǎn)率為8.23%[52]。

2.3 提取方法統(tǒng)計(jì)

丹參提取工藝參數(shù)與結(jié)果見表1。

表1 丹參提取工藝參數(shù)與結(jié)果

2.4 分離純法方法

中藥材成分非常復(fù)雜，有效成分的分離純化一直是研究的難點(diǎn)，也是制約中藥臨床應(yīng)用和藥理研究的主要因素。除了傳統(tǒng)的醇沉法、酸堿沉淀法和萃取法等分離純化方法外，一些新的技術(shù)如大孔樹脂技術(shù)，超臨界流體技術(shù)、柱層析技術(shù)、膜分離技術(shù)等逐漸應(yīng)用于中藥的分離純化。與傳統(tǒng)方法相比，消耗的溶劑量更小，時(shí)間更短，所得成分純度更高。

王延翠用超臨界流體色譜(SFC)法分離純化丹參乙醇提取物，利用HPLC進(jìn)行純度測(cè)定，利用UV、NMR進(jìn)行結(jié)構(gòu)的鑒定，得到了隱丹參酮、丹參酮I、甘西鼠尾新酮、丹參酮IIA、丹參新酮5個(gè)化合物[53]。張毅等利用聚酰胺凝膠柱分離，乙醇/水梯度洗脫以分離純化，經(jīng)過核磁共振譜(1H NMR、13C NMR)確證了結(jié)構(gòu)，并經(jīng)薄層色譜(TLC)、高效液相色譜(HPLC)分析，得到丹參酮IIA純度達(dá)到93%以上[54]。Zhaokun Yin等將丹參乙醇提取物用硅膠柱分步洗脫后用葡聚糖凝膠柱進(jìn)一步分離，經(jīng)過高效液相色譜和核磁共振譜確證了結(jié)構(gòu)，得到了丹參堿G和4-甲基-9-(乙氧羰基)-8-萘酸2個(gè)化合物[9]。鄒蔓姝等采用SIP1905大孔樹脂裝柱，分步洗脫純化丹參提取物中的丹酚酸B，得量占固體物量的64.89%[51]。馬繼超等采用大孔樹脂，用不同濃度乙醇洗脫，提純丹酚酸B。得到的最佳工藝為：用pH=4.5酸水加抗氧劑提取，然后上大孔樹脂柱，先用pH=2.0酸水和20%乙醇分別洗脫除雜，最后用50%乙醇洗脫精制，得到丹酚酸B提取物。丹酚酸B含量可達(dá)50%，收率可達(dá)30%以上[55]。

3 小結(jié)

丹參是臨床使用最多的大宗藥材之一，活血化瘀的功效顯著，是第一個(gè)被納入美國(guó)藥典的傳統(tǒng)中藥。目前，越來越多的提取分離純化鑒定的新技術(shù)開始應(yīng)用于中藥的研究，很大程度上加快了丹參的研究進(jìn)展。然而，目前對(duì)丹參藥材的研究主要集中于丹參根莖，活性成分的研究主要集中于丹參酮類和丹酚酸類兩大類成分，藥理和臨床的研究主要集中于心腦血管疾病，對(duì)于其它部位、成分和藥理活性的研究還不夠系統(tǒng)，需要進(jìn)一步完善。