植物中的钻石

沉

香

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沉香,自古以来,就被列为“沉檀龙麝”四香之首,不仅仅是因为沉香具有独特的香味,还因其具有非常宝贵的药用价值。沉香更是被誉为“植物中的钻石”,是自然界中少数有抗菌功能的药材,并能调节内气的运行,对疏理内脏机能,如肺、肾、肝、胃、肠等是非常有效的药材。早在两千多年前,中医学、藏医学和传统印度医学就已经将沉香入药使用。

沉香作为药物最早记载于梁代陶弘景的《名医别录》,列为上品,曰:“沉香、薰陆香、鸡舌香、藿香、詹糖香、枫香并微温。悉治风水毒肿,去恶气”(梁陶弘景,1986),并在《本草经集注》中补充云:“此六种香皆合香家要用,不復入药,唯治恶核毒肿,道方颇有用处”(梁陶弘景,1994)。但是由于早期人们对于沉香的品种记载处于混乱状态,而且对沉香的药用功效也了解甚少,因此多作香用。

到了五代时期,李珣著《海药本草》曰:“沉香,味苦,温,无毒。主心腹痛,霍乱,中恶邪鬼疰,清人神,并宜酒煮服之。诸疮肿,宜入膏用”。同时期吴越撰《日华子本草》对沉香的功效进行较全面的总结,云:“沉香,味辛,热,无毒。调中,补五脏,益精,壮阳,暖腰膝,去邪气,止转筋吐泻冷气,破癥癖,冷风麻痹,骨节不任,湿风皮肤痒,心腹痛气痢”,书中还将沉香与檀香各列条目。此时对沉香的药用功效有了较为全面的认识。

宋代以后,对沉香临床应用的认识有了较大的发展。宋《本草衍义》曰:“然〈经〉中止言疗风水毒肿,去恶气,馀更无治疗。今医家用以保和卫气,为上品药,须极细为佳。今人故多与乌药磨服,走散滞气,独行则势弱,与他药相佐,当缓取效,有益无损”。《本草纲目》中对沉香的品种、功效作了系统的总结和补充,认为沉香“辛,微温,无毒……咀嚼香甜者性平,辛辣者性热”其主治症除了前人所载外,还有:“治上热下寒,气逆喘急,大肠虚闭,小便气淋,男子精冷”,并收集了治疗“诸虚寒热”,“胃冷久呃”,“心神不足”,“肾虚目黑”,“胞转不通”,“大肠虚闭”,“痘疮黑陷”等病症的药方。

沉香的功效记载上随着人们对其认识的深入而逐步健全,主要有行气止痛、温中止呕、纳气平喘之功效,用于治疗胸腹胀闷疼痛、胃寒呕吐呃逆、肾虚气逆喘急等。

随着近年来沉香中化学成分的不断分离鉴定及对沉香的药理活性研究,发现沉香除具有一定的抗菌、止喘、镇静、镇痛、解痉等作用外,还具有抗炎、降血糖、降压、乙酰胆碱酯酶抑制等生物活性。由于沉香市场的火热及人们对健康、养生的更加重视,沉香的药理活性也得到了越来越广泛的关注、开发与利用。

沉香的药理活性

一、抗菌活性

二、抗肿瘤活性

三、镇静、镇痛活性

四、乙酰胆碱酯酶抑制活性

五、神经保护活性

六、抗炎活性

七、其他活性

1.止喘活性

2.解痉活性

3.免疫抑制活性

4.糖苷酶抑制活性

沉香的真伪及品质鉴定

对于沉香鉴别,传统的方法是通过表面的看、闻、摸、水试、火烧等方法鉴别。随着世界沉香市场的不断升温,以假乱真、以次充好的现象非常严重,市场极为混乱,仅凭传统的方法已不能有效地鉴别沉香的真伪,市场急需科学、有效、快速的方法来准确判断沉香的真伪和品质。

感官鉴定方法

目前,市场上沉香的鉴别主要依靠感观鉴定,一般分为“看”、“闻”、“摸”和“烧”四个步骤。

(1)“看”,即观察颜色和油脂线。油脂线是沉香与其白木的最大区别,真的沉香内外都有明显的不均匀、不规则的油脂线,颜色随着油脂含量的增加而有所加深,即使是含油量很大的沉香,也会出现不均匀的油脂线和颜色,更不可能出现通体全黑的沉香。其他常见用于做假的植物一般无明显的油脂线,而浸泡或者添加过其他成分的“沉香”通常油脂分布均匀,颜色一致。

(2)“闻”,即闻其味。沉香的香味很特别,由于其致香成分丰富,而且变化较多,每件沉香的香味都各有特点,感觉是一阵一阵的香味钻入鼻子,而且清闻其香味通常较淡雅,不会特别浓烈或者刺鼻。

(3)“摸”,即摸其表面,体验其质感。质量较好的沉香表面看起来有层油,但反复摩擦不会脏手,手也不会沾油,油脂含量丰富的沉香,手捏有黏感。油脂丰富的假沉香用手反复触摸和摩擦,手上摩擦后会留下脏脏的印记。

(4)“烧”,即点燃沉香闻气味。真沉香点燃后发出穿透力很强的特殊香味,会扑鼻而来,其头香、本香和尾香通常变化较大,有皂香、奶香、蜜香、薄荷香味、杉木香味、水果的清香味、花香、辛味、药香味等,有的淡雅清新、有的浓郁、有的猛烈持久、有的抑郁深沉、有的委婉绵长,令人回味无穷,过鼻不忘。如果是沉香手串或雕件等,可以用小的金属,例如针,烧热后去烫了闻,这样既可闻香又不破坏物件。假沉香被烧后味道一般会很浓郁刺激,香味短促、杂陈、昏浊不适,产生令人不愉快的味道,即使是利用其他植物加入沉香提取物制造的“沉香”,其散发出来的气味通常也很杂,令人不适。

实验室鉴别方法

20 世纪60 年代至今,沉香及相关鉴别分析方法的研究一直是国内外学者广泛关注的热点,传统的鉴定方法主要包括性状鉴别、显微鉴别、醇溶性浸出物得率和显色反应、薄层色谱鉴别、紫外色谱鉴别、红外色谱鉴别,现代鉴定方法主要包括气相色谱-质谱联用鉴别、高效液相色谱鉴别、高效液相色谱-质谱联用鉴别、实时飞行质谱鉴别等。

(一)传统鉴别方法

1． 性状鉴别

性状鉴定法就是用眼观、手摸、鼻闻、口尝、水试、火试等十分简便的方法来鉴别样品的外观性状,具有简单、易行、迅速的特点。性状鉴定的内容包括如下方面。

(1)形状:样品的外观形状,沉香因为树木大小的不同、结香部位不同,其形状有一定的特征,例如盔帽状、棒状或片状,但其外观不是固定的,树木结香通常都是随机的,再加上香农取香时,需要将白木部分剃掉,有人为干扰因素。

(2)大小:指样品的长短、粗细(直径)和厚度,一般应测量较多的样品,测量后求其平均值。沉香的大小差异很大,通常不作鉴别。

(3)色泽:颜色与其成分有关,沉香的油脂通常为黑褐色或黄棕色。如用两种色调复合描述色泽时,以一种色调为主色,例如黄棕色,即以棕色为主色。

(4)表面特征:指样品表面是光滑、粗糙,有无皱纹、皮孔或其他附属物。沉香的表面通常凹凸不平,有刀痕,部分沉香会有孔洞。

(5)质地:指样品的轻重、软硬、坚韧、疏松(或松泡)、致密、黏性、油润等特征。沉香的质地与其油脂的含量、树材的结构有关,油脂含量越高,其黏性越大。

(6)断面特征:包括自然折断面和横切面。折断面特征指药材折断时的现象,如是否容易折断,有无粉尘散落及折断时断面上的特征,如断面是否平坦等。沉香的折断面通常为刺状。

(7)气:是样品特殊的香气或气味。沉香常温下即可散发出独有的芳香味道。

(8)味:味是由其所含的化学成分决定的,指口感。沉香的化学成分因产地和结香时间等的不同,变化较大,其入口味觉也不一样。国产沉香通常会有苦味;奇楠沉香通常入口有辛辣味;部分沉香入口有凉味或蜜香味或花香味较重。

(9)水试:利用样品在水中产生的各种特殊的变化来鉴别,如放入水中是否沉水,或者半浮半沉,或浮在表面。沉香的这些现象常与油脂的含量和木材的组织构造有关。

(10)火试:用火烧之,沉香能产生特殊的香气。沉香的香味变化较大,具体见感观鉴定方法。

2． 醇提取物和显色反应鉴别

醇溶性提取物的多少可以大致反映样品中油脂的多寡。通常按照《药典》规定的醇溶性浸出物测定法项下的热浸法测定。取供试品2 ~ 4g,精密称定,置100 ~250mL的锥形瓶中,精密加乙醇50 ~100mL,密塞,称定重量,静置1h 后,连续回流冷凝管,加热至沸腾,并保持微沸1h。放冷后,取下锥形瓶,密塞,再称定重量,用乙醇补足减失的重量,摇匀,用干燥滤器滤过,精密量取滤液25mL,置干燥至恒重的蒸发皿中,在水浴上蒸干后,于105℃干燥3h,置容器中冷却30min,迅速精密称定重量。除另有规定外,以干燥品计算供试品中醇溶性浸出物的含量(% )。样品用量通常根据实际样品量准确称取并计算。1977 年版和1985 年版《药典》规定,其醇溶性浸出物不得少于15% ,2010 年版《药典》规定其醇溶性浸出物不得少于10% 。绝大部分伪品沉香醇溶性浸出物均能达到《药典》规定的指标,有的甚至远远超过了《药典》指标。显色反应是将沉香中被测组分转变成有色化合物的化学反应。显色反应操作过程:取醇溶性浸出物,进行微量升华,得黄褐色油状物,香气浓郁;于油状物上加盐酸1 滴与香草醛颗粒少量,再滴加乙醇1 ~2 滴,渐显樱红色,放置后颜色加深。该反应主要检测沉香中的倍半萜类成分。部分伪品显色反应与正品沉香不同,通常显无色、白色、棕黄色等,但也有部分伪品显色情况与正品相同,包括使用非沉香源植物加入沉香提取物或加入松香制作的假沉香都会出现假阳性结果。

3． 显微鉴别

显微鉴别是利用显微镜来观察样品的组织构造、细胞形状以及内含物的特征,用以鉴定药材的真伪、纯度,甚至品质。很多沉香通过性状通常不易准确识别,可以进一步通过显微进行鉴别。可具体操作如下:

(1)水煮:赶走木材中的气泡,直到沉水,一般煮沸30min。

(2)软化:放入FAA 固定液中进行软化(FAA:福尔马林(38% 甲醛)5mL+冰醋酸5mL+70% 酒精90mL),直至可以切出薄片,通常软化2 ~5h。

(3)透明:将软化后切出的薄片(0． 1mm 左右)进行透明处理,透明剂有水合氯醛:水:甘油=5 ∶ 1． 5 ∶ 1,通常需要3 ~10h 左右。

(4)观察:将透明后的薄片置于放大镜或者显微镜下,观察其显微特征。2015 版《药典》规定,白木香所产沉香的横切面结构为:射线宽1 ~ 2 列细胞,充满棕色树脂。导管圆多角形,直径42 ~ 128μm,有的含棕色树脂。木纤维多角形,直径20 ~45μm,壁稍厚,木化。木间韧皮部扁长椭圆状或条带状,常与射线相交,细胞壁薄,非木化,内含棕色树脂;其间散有少数纤维,有的薄壁细胞含草酸钙柱晶。对于使用其他植物木材造假的沉香伪品,通常可根据其显微结构,观察有无沉香木材特有的木间韧皮部而识别其真伪。

4． 薄层色谱鉴别

薄层色谱鉴别主要是可以简单快速地对样品中的化学成分进行判断,与沉香标准品做对比分析。其原理是利用沉香中各组分在薄层色谱板上的吸附或溶解性能的不同,使混合的组分溶液流经薄层色谱板,进行反复的吸附或分配等作用,由于各种化合物的极性不同,在薄层色谱板上的吸附能力不相同,在展开剂上移动的速率不同,从而将各组分分开。根据点样的原点至展开后斑点中心及展开剂前沿的距离,计算比移值(Rf):Rf =a / b化合物的吸附能力与它们的极性成正比,具有较大极性的化合物吸附较强,因此Rf 值较小。在给定的条件下(吸附剂、展开剂、板层厚度等),化合物移动的距离和展开剂移动的距离之比是一定的,即Rf值是化合物的物理常数,其大小只与化合物化学结构和物理特性有关,因此可以根据Rf值初步鉴别沉香中的化合物。

著者研究团队利用TLC 对十批国产沉香进行了系统的研究。采用两种展开系统为Ⅰ ∶ V氯仿:V乙醚= 10 ∶ 1 和Ⅱ ∶ V石油醚∶ V乙酸乙酯∶ V乙醚=6 ∶ 4 ∶ 1;三种检视方法:UV 254nm、UV365nm 和喷洒5% 香草醛硫酸乙醇显色剂后70℃缓慢烘烤显色,观察并扫描或拍照记录结果。10批样品中检测到17 个共有斑点,初步鉴定了其中6 个,包括3 个色酮类成分,2 个倍半萜类成分和1 个谷甾醇(杨锦玲等,2015a)

5． 紫外分光光度法

紫外分光光度法分析是用可见光、紫外线照射沉香提取物,利用化学成分对光选择性吸收的特性,产生可见紫外吸收光谱,而建立的分析方法。利用紫外分光光度法分析沉香,主要根据沉香中大量的特征性的2-(2-苯乙基)色酮类成分和少量芳香族成分具有共轭双键的结构。当两个或两个以上的吸收峰相靠近或相互重叠时,导数吸收光谱可以较好地将其区分,例如,处于吸收光谱坡上非常小的吸收峰或“肩”,绘成导数光谱后,可以精确地定位。紫外光谱鉴别简便快速,重现性强,样品中吸光物的种类决定了光谱的形状和吸收峰,光谱不同,则其成分和质量有差异。

具体操作如下:准确称取样品0． 5 ~ 5g,用甲醇或者乙醇提取,取提取溶液适量,置l cm 石英杯中,以提取溶剂为空白对照,用紫外分光光度计自动扫描,测定。本研究团队利用HPLC-MS 分析方法检测沉香中的色酮类成分,发现沉香中紫外吸收好的成分90% 以上是色酮类成分,因此,团队通过测定沉香乙醇提取物250nm 紫外吸收值来初步测定色酮的含量。紫外分光光度法具有简便快速的特点,所需样品量不大,而且可直接对沉香提取物进行测定,不需要气相色谱-质谱联用仪、液相色谱-质谱联用仪等大型的仪器设备,具有良好的应用前景(杨锦玲等,2014a)。

6． 红外光谱法

红外光谱法是利用有机物分子中,组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态,其振动频率与红外光的振动频率相当,当用红外光照射有机物分子时,分子中的化学键或官能团可发生震动吸收,不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱上将处于不同位置,从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。沉香中有机分子常见的化学键包括色酮类成分的羟基、甲氧基等。目前,利用红外光谱研究沉香的报道较为少见。可按照下述方法操作:

(1)沉香样品粉碎并用有机溶剂提取,有机溶剂包括甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等,浓缩提取液后,将提取物溶解于易挥发的溶剂中;

(2)在红外灯下研磨溴化钾,并用粉末压片机将其压成透明的溴化钾片;

(3)将适量样品溶液滴到溴化钾片上,挥去溶剂后在红外光谱仪上进行测定。

现代鉴别方法

随着沉香市场价值的升高,做假手段越来越先进,常规的鉴别方法以及显微鉴别、薄层色谱鉴别、乙醇浸出物和显色反应已经不能有效鉴定沉香的真伪。沉香最有价值的是其产生的油脂,油脂中含有大量易挥发性成分,学者们开始采用气相色谱-质谱联用仪来检测沉香中的易挥发性成分,采用高效液相色谱仪和高效液相色谱-质谱联用仪来检测沉香中的2-(2-苯乙基)色酮等不易挥发的成分。

本文摘编自戴好富主编《沉香的现代研究》第二、三章，内容有删减。

沉香的现代研究

戴好富 主编

责任编辑：霍志国

北京：科学出版社，2017.05

ISBN 978-7-03-053024-0

《沉香的现代研究》主要对沉香的化学成分、药理活性、真伪及品质鉴定等方面的研究进行了综述。全书共分为三章，第一章对国内外沉香的化学成分进行了比较系统的整理，收录了迄今为止从沉香中分离鉴定的倍半萜和2-(2-苯乙基)色酮两类主要成分的物理常数、波谱数据和结构式，并对除上述两类成分之外的化学成分的名称、结构式、分子式和分子量进行了汇总；第二章对沉香提取物及其化学成分的药理活性进行了分类总结；第三章则对沉香的真伪及品质鉴定方面的研究进行了论述，并列举了具体的鉴定实例。

（本期编辑：安 静）

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