香精与香料(50)—松樟酮与牛膝草

松樟酮—牛膝草的主要成分；异松樟酮是同分异构物，虽然两者结构不太一样，但是作用和特征和类似，都具有高神经毒性，更胜侧柏酮。若是口服高浓度松樟酮，会引发神经抽搐、癫痫、心跳不规律、呼吸急促不规律、昏厥。因此，在使用上要更加小心。

松樟酮的结构式

异松樟酮的结构式

相关文献综述

1、牛膝草的组成及生物活性研究进展

牛膝草(Hyssopus officinalis L. (Hyssop))是最受欢迎的草药制剂之一，主要分布在东地中海至中亚地区。这种植物传统上被用于药用;一般来说，牛膝草的这些治疗用途和健康益处在很大程度上是基于民间传说而不是科学证实，这使得它成为一个很好的文献收集对象，包括近期科学研究中可用的植物化学成分、体外实验、动物模型和人体研究。从化学和生物学方面的研究表明，牛膝草的主要成分为黄酮类、芹菜素、槲皮素、大黄素、木犀草素及其甙类化合物，其次为绿原酸、原儿茶素、阿魏、丁香素、黄酮类化合物、对羟基苯甲酸和咖啡酸。从牛膝草地上部分提取的挥发油主要成分为萜类化合物松樟酮、异松樟酮和β-蒎烯。牛膝草对革兰氏阳性和阴性细菌具有一定的抗氧化和抗菌活性，并具有抗真菌和杀虫抗病毒特性。动物模型研究表明，该植物具有抑制肌松、抗血小板和α-葡萄糖苷酶的活性。然而，缺乏人体研究、不良反应和检验报告的牛膝草特性的临床试验，需要更多的关注以确定研究结果的生物学差异是否反映了不同的分离程序、使用的不同类型的植物材料、收集时间、地点或不同的化学型。[1]

2、陈年禁前苦艾酒中侧柏酮、茴香酮和松樟酮的长期稳定性

为了确定对陈年苦艾酒样品的分析是否代表其在20世纪初的原始成分，我们进行了研究。储存在传统的绿色玻璃瓶中的苦艾酒，在紫外线照射下长达200小时，其成分没有变化。储存在透明玻璃瓶中的样品显示出β-侧柏酮含量减少了18%，同时出现了脱色现象。这些实验表明，陈年苦艾酒中的侧柏酮是稳定的，因为这些苦艾酒被储存在绿色玻璃瓶中。被分析的禁前苦艾酒的保存颜色表明，在整个储存期间没有发生明显的光照，因此间接证明没有发生萜类物质的损失。通过对2001-2005年的样品进行重新分析，进一步证明了苦艾酒的稳定性，截至2008年，这些样品的侧柏酮含量没有变化。因此，以前对禁前苦艾酒的评估是有效的，并没有受到随着时间推移而出现的显著的侧柏酮降解的干扰。[2]

21个禁前年份苦艾酒样品中侧柏酮、茴香酮和松樟酮浓度的箱形图[2]

3、陈年禁前苦艾酒的化学成分，特别关注侧柏酮、茴香酮、松樟酮、甲醇、铜和锑的浓度

分析了13个禁前时代（即1915年之前）的苦艾酒样品，这些样品被认为是导致苦艾酒毒性的参数，包括自然产生的草药精华（侧柏酮、松樟酮、茴香酮）、甲醇、高级醇、铜和锑。研究发现，禁前苦艾酒的总侧柏酮含量在0.5至48.3毫克/升之间，平均浓度为25.4 ± 20.3毫克/升，中值浓度为33.3毫克/升。作者的结论是，过去通常高估了禁前苦艾酒的侧柏酮浓度。对禁前（1915-1988年）和现代商业苦艾酒（2003-2006年）的分析表明，所有苦艾酒的侧柏酮范围都很相似，从而推翻了禁前和现代根据历史配方生产的苦艾酒之间存在根本区别的假设。松樟酮、茴香酮、基酒、铜和锑的分析都不明显。综上所述，除了乙醇之外，在苦艾酒中没有发现任何能够解释 "苦艾酒 "中毒综合征的物质。

总侧柏酮浓度的盒子图。参考文献3对“普通苦艾酒”的理论计算与禁酒前、禁酒后及现代法定苦艾酒的分析结果比较。[3]

4、牛膝草精油：其植物化学、生物活性和安全性的最新进展

神香草(Hyssopus)属（又称牛膝草）广泛分布于中亚、东地中海和蒙古地区。它有六个主要品种，被用作草药，如牛膝草(Hyssopus officinalis)被用作食品工业的调味品和香料。其他五个物种是H. ambiguus、H. cuspidatus、H. latilabiatus、H. macranthus和H. seravschanicus。它的种类被用于治疗各种疾病，如感冒、咳嗽、食欲不振、真菌感染和痉挛状况。它的成分，特别是精油，被普遍用作饮料、食品和化妆品的添加剂。挥发性成分被用于食品工业、化妆品工业和家用产品的芳香。其精油中的重要活性成分是β-蒎烯、松樟酮、异松樟酮和其他萜类化合物。神香草属植物还与其他次级代谢产物联系在一起，包括黄酮类化合物木犀草素、槲皮素、芹菜素及其葡萄糖苷，以及酚类化合物，包括阿魏酸、对羟基苯甲酸、原儿茶酸、绿原酸和咖啡酸。据报道，神香草的提取物具有潜在的抗病毒和抗真菌活性，这一点已在体外研究中得到证实，而体内调查则报告了神香草提取物在质膜松弛、细胞毒性和镇静作用中的关键作用。这种植物被认为在通常用于食品的水平上是相对安全的；尽管如此，还需要更多的研究来确定其安全状况。[4]

牛膝草精油的生物活性及其中分离的最具代表性的生物活性化合物的生物作用、副作用的相关示意图。[4]

5、天气条件对牛膝草精油品质的影响

本文是对诺维萨德田间和蔬菜作物研究所（塞尔维亚伏伊伏丁那省）三年（2017-2019年）种植的牛膝草(Hyssopus officinalis ssp. Officinalis)的化学成分的研究。此外，还调查了这些年与ISO标准的比较，以及精油中化合物保留指数的预测模型。通过水蒸汽蒸馏获得的精油，通过GC-FID和GC-MS进行分析，是异松樟酮的化学类型。收集到的关于牛膝草(H. officinalis)的挥发性化合物的信息被用来对样品进行分类，使用的是无平方根的聚类树。根据GC-MS数据，应用相关分析来研究不同样品的相似性。还采用了定量结构-保留指数关系（QSRR）来预测所鉴定的化合物的保留指数。共有74个通过实验获得的保留指数被用来建立预测模型。训练周期的决定系数为0.910，表明该模型可用于预测牛膝草H. officinalis精油化合物的保留指数。

不同牛膝草样品的无平方根聚类树

根据无平方根的聚类树，可以说有几个化学类型。不过，它们主要含有不同比例的松樟酮+异松樟酮+β-蒎烯的混合物，但也作为一个特殊的化学类型出现。作为β-蒎烯化学类型，有β-蒎烯含量分别为19.3和24.7%两个加入物（ssp. aristatus）被归为一类。作为松樟酮化学类型，有松樟酮含量分别为34.0到58.3%的加入物归为一类。然而，这远远超过了ISO 9841标准的要求（8.0至25.0）%。异松樟酮化学类型被分为几个亚组。含有33.6%和44.7%的化学型（满足ISO 9841标准的要求），但只有两个样品含有足够的松樟酮（14.1%），而另外两个样品含有松香芹酮和柠檬烯，以及β-蒎烯等重要化合物。此外，除了两个异松樟酮含量较高的品种外，异松樟酮的化学类型为（24.9至58.3）%，符合ISO 9841标准对该化合物的要求。含量在16.3和21.1%之间的样品也满足ISO 9841标准的要求。然而，在其他样品中，其他的主要化合物是1,8-桉树脑、β-蒎烯和樟脑。极其丰富的异松香酮化学类型，有（58.5至72.8）%（加入物描述的异松香酮含量远高于ISO 9841标准的要求（25.0至45.0）%。获得的数据确定了样品在因子平面上的位置。几何学上接近的点表明这些点所代表的模式是相似的。三组混合化学类型的松樟酮+异松樟酮+β-蒎烯大多符合ISO 9841标准中的精油质量要求。除了这四个主要的化学型，还有松香芹酮、1,8-桉树脑、柠檬烯+甲基丁香酚、芳樟醇、百里香酚，以及有一个加入的化学型：α-蒎烯和乙酸甲酯。这些不同的牛膝草H. officinalis样品之间的相关性显示在下图。[5]

不同牛膝草标本间的相关性。进行相关分析是为了研究不同的牛膝草Hyssopus officinalis样品（1-70）的活性化合物含量的相似性，其结果直观地显示在上图。从图中可以看出，显示两个样品关系的方块的蓝色越深，说明这些样品之间的相关性越强，也就是说，活性化合物含量的相似性越明显。另一方面，较浅的色调表明样品之间有一定的不相似性。因此，如果色调较浅，相关性就较低。[5]

6、牛膝草精油对离体肠制剂的肌肉松弛作用

研究了牛膝草Hyssopus officinalis L. (Lamiaceae)的精油及其一些主要成分（异松樟酮、柠檬烯和β-蒎烯）对豚鼠和兔子肠道的分离制剂的肌肉松弛活性。精油和异松樟酮以浓度依赖的方式抑制了乙酰胆碱和BaCl2诱导的豚鼠回肠收缩（对乙酰胆碱的IC50为42.4μg/ml和61.9μg/ml；对BaCl2为48.3μg/ml和70.4μg/ml），而柠檬烯或β-蒎烯使组织收缩没有变化。在豚鼠回肠中，牛膝草H. officinalis精油也阻止了由CaCl2引起的收缩。在离体兔空肠中，精油降低了自发运动的幅度，并降低了肌肉回缩的发生；血红蛋白、亚甲基蓝、N ω-硝基-L-精氨酸甲酯（L-NAME）或普萘洛尔都不能阻止肌松作用。[6]

胃肠动力障碍疾病(disorder of gastrointestinal motility, DGIM)严重影响人类的生活质量, 是世界各地常见的公共健康问题, 其发病机制与胃肠动力紊乱和肠内分泌细胞分泌的胃肠激素水平失衡密切相关. 众所周知, 便秘和消化不良是临床最常见的胃肠动力障碍疾病. 大量调查显示, 消化不良影响5%-10%的人, 而我国的功能性便秘的患病率约为3.1%-25.92%. 胃肠动力是指胃肠道肌肉的收缩和蠕动能力, 包括胃肠道肌肉收缩的频率和力量, 是维持胃肠道正常生理功能的关键组成部分. 胃肠动力功能紊乱是导致DGIM的主要因素之一, 在胃肠病门诊患者中胃肠动力障碍患者占40%以上, 且影响了总人口的20%以上. 目前, 在我国胃肠动力障碍性疾病的发病率非常高, 并且已成为消化内科的重点研究对象. 随着现代医学对DGIM的深入研究, 发现胃肠动力调节机制的复杂性(下图), 它是在中枢神经系统(central nervous system, CNS)的调节和控制下, 由自主神经系统、肠神经系统(enteric nervous system, ENS)和平滑肌细胞等相互调控来完成胃肠道的正常节律性运动. ENS主要由肌间神经丛和黏膜下神经丛组成, 位于纵向平滑肌和横向平滑肌层之间的肌间神经丛, 并参与平滑肌收缩的启动和控制, 对胃肠运动的调节起着至关重要的作用. 近年来许多研究表明, ENS、Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal, ICCs)、平滑肌细胞(smooth muscle cells, SMCs)构成一个网络体系, 参与胃肠动力的调节。[7]

胃肠动力功能障碍疾病是临床上常见的疾病, 它的发病率高, 严重影响患者的生活质量. 治疗此类疾病的关键在于恢复正常的胃肠动力功能. 胃肠动力是一种非常复杂的神经肌肉活动, 它能维持人体正常消化功能, 任何影响胃肠道节律性运动的因素都会引起各种DGIM. 目前, 对胃肠动力调节机制方面的实验研究已经广泛开展. 肠神经系统作为机体的第二大脑, 在胃肠动力调节中起着重要的作用. 它能与中枢神经系统双向联系, 调控胃肠动力. 肠神经系统与肠内大部分细胞都有关系, 它能释放神经递质或胃肠激素调节Cajal间质细胞和平滑肌细胞的活性. 目前, 对于胃肠动力调节机制的研究大部分集中在CNS、ENS、自主神经、Cajal间质细胞及脑肠肽还有一些离子通道等方面. 近年来, 对苦味及其受体在消化道系统的研究也越来越多, 并且发现苦味能调节胃肠蠕动, 其机制可能是直接通过苦味受体发挥作用, 或通过调节胃肠激素和神经递质来影响胃肠动力. 这可能是一种新的治疗胃肠动力障碍疾病的靶点. 深入研究胃肠动力及其调节机制, 为治疗胃肠动力障碍疾病提供更有效的药物和方法, 这对促进人类健康有着重要的意义.[7]

胃肠动力调节机制示意图. TRPM5: 瞬时受体电位通道M5; T2Rs: 苦味受体; PLC-β2: 磷脂酶Cβ2; IP3: 肌醇1,4,5-三磷酸; IP3-R: 肌醇1,4,5-三磷酸受体; PKA: 蛋白激酶A; cAMP: 环磷酸腺苷; PDE: 磷酸二酯酶; TRPM8: 瞬时受体电位通道M8; DGIM: 胃肠动力障碍疾病.[7]

参考文献

[1] Fathiazad, Fatemeh and Sanaz Hamedeyazdan. “A review on Hyssopus officinalis L.: Composition and biological activities.” African Journal of Pharmacy and Pharmacology 5 (2011): 1959-1966.

[2] Lachenmeier, Dirk W., David Nathan-Maister, Theodore A Breaux and Thomas Kuballa. “Long-term stability of thujone, fenchone, and pinocamphone in vintage preban absinthe.” Journal of agricultural and food chemistry 57 7 (2009): 2782-5 .

[3] Lachenmeier, Dirk W., David Nathan-Maister, Theodore A Breaux, Eva-Maria Sohnius, Kerstin Schoeberl and Thomas Kuballa. “Chemical composition of vintage preban absinthe with special reference to thujone, fenchone, pinocamphone, methanol, copper, and antimony concentrations.” Journal of agricultural and food chemistry 56 9 (2008): 3073-81.

[4] Javad Sharifi-Rad, Cristina Quispe,Manoj Kumar, Muhammad Akram, Mewish Amin, et al.  Hyssopus  Essential Oil: An Update of Its Phytochemistry, Biological Activities, and Safety Profile. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2022, ArticleID 8442734. https://doi.org/ 10. 1155 /2022/8442734.

[5] Aćimović M, Pezo L, Zeremski T, Lončar B, Marjanović Jeromela A, Stanković Jeremic J, Cvetković M, Sikora V, Ignjatov M. Weather Conditions Influence on Hyssop Essential Oil Quality. Processes. 2021; 9(7):1152. https://doi.org/10.3390/pr9071152

[6] Mei Lu, Lucia Battinelli, Claudia Daniele, Cristiana Melchioni, Giuseppe Salvatore, Gabriela Mazzanti. Muscle Relaxing Activity of Hyssopus officinalis Essential Oil on Isolated Intestinal Preparations. Planta Medica, 2002, 68(3): 213-216. doi: 10.1055/s-2002-23139.

[7] 于红珍, 付明海, 吉小平, 额尼荣贵. 简述胃肠动力调节机制的研究进展. 世界华人消化杂志 2020; 28(23): 1183-1191 [DOI: 10.11569/wcjd.v28.i23.1183]