第二章 總論
第二節 薑之文獻考察
五. 薑之臨床應用
Kamtchouing 等(84)在實驗中以薑的水抽物餵食八天,睪丸的相對增加,
血清中的睪丸素增加了,睪丸的膽固醇和附睪的糖解酶活性增加了。
湯、建中湯。又製成薑糖,宜於消化不良,胃蠕動差,飽脹者。胃腸內
(3)若感冒風寒,鼻塞、頭痛、咳、配荊芥、前湖、杏仁、半夏、陳皮、
第三節[6]-薑辣醇[6]-gingerol 之文獻考察
acetate 分相萃取,ethyl actate 層利用抽吸氣濃縮至乾,樣品溶入甲醇中並用 n-hexane 萃取,甲醇 部份放入抽吸氣中蒸發,餘留部份(100mg)溶入乙 醇中,並用薄相層析儀(TLC)分離,TLC 是由 silica gel 60 F254 plate, 20 x 20 cm, 0.5 mm,展液由 n-hexane - acetone(8:2)配製,Gin 條紋(RF:0.25),﹝6﹞-shagoal 條紋(RF:0.52),自面板刮下後再以甲醇抽提,純度則利用 HPLC,H-NMR 檢測,利用 tetramethylsilane 當內標。
分離結果以波長在在 230nm, 282nm,滯留時間在 10.2 min 時可以得到 最好的結果(表 1)。
表 1. 生薑甲醇萃取物之高效液相層析儀指紋圖譜與成分含量
Table 1. Peak assignments of analysis of a fresh ginger methanol extract(87)
Peak
Peaks were tentatively identified.
Kelly C. Zancan(45)Gin 利用超臨界萃取〈supercritical fluid extraction〉
參考 Franaca 和 Meireles﹙89﹚所設定,儀器包括多溶媒幫浦(co-solvent pump), 0.232 × 10-3 m3 抽提過濾器,而薑的顆粒大小依循 Gomide﹙88﹚大小分別為 Mesh16、24、32、48 各占 25%,定量分析的儀器包括:TLC、HPLC、GC-MS、
GC-FID,定量方法均以面積計算。
固定相選用 Porapak-Q(Waters, 80/100 mesh),每 30 分鐘樣品收集一 次,7 小時後改以 45 分鐘收集一次至 11 小時,儀動項為 CO2 ,gingerols 和 shagoals 含量如(表 2)、等。
分離結果如表 2.:
表 2. 生薑在兩種溫度下超臨界萃取 1, 2, 5,小時成分分析
Table 2. Chemical composition of sample F1, F2, F3 collected(45)
F1 F2 F3
Solvent CO2 CO2 CO2
25℃ 35℃ 25℃ 35℃ 25℃ 35℃
Compound
Composition Composition Composition
Gingerols + shogaols 37.38 48.23 51.56 73.58 62.51 93.14
不同炮製品利用高效液相層析儀測定 Gin 之方法(90)中,以生薑、乾薑、
薑炭(炮薑)、煨薑為試驗材料在本人的研究中。
Gin 標準品 6.3mg,精密稱定,置入 100ml 的容量瓶中,加 70%甲醇 溶解後調至刻度,作為對照品溶液。儀器:Shimadzu Lc-10AS, Jasco 875-UV.
Shimadzu C-R6A Chromatopec,層析柱:Spheris ODS2 3micron 4.6 x 150 mm Inpack International Corparation。
條件為移動相:H2O-CH3OH (40:60), PH:5.97(1N KOH, 1N HCl, acetate buffer),流速:1 ml/min 檢測波長:282nm 。
取樣品溶液及對照品溶液各10μl 注入高效液相層析儀中,按所述色譜
T0(min) T1(min) k Logk
50% 0.80 18.79 22.55 1.35
表 4. 動相:不同之酸鹼度與容量因素之比較
pH T0 t1 K
4.88 0.75 6.67 7.89
5.02 0.77 6.23 7.09
5.28 0.76 6.13 7.09
5.88 0.77 6.24 7.11
5.92 0.75 6.53 7.70
5.97 0.77 6.81 7.84
6.22 0.76 6.98 8.22
6.30 0.77 6.72 7.73
6.39 0.77 6.24 7.11
pH:酸鹼度
T0:未滯留物之溶析時,而移動相之溶析時 T1:淨滯留時
K:平衡分配係數
(一)、由高效層析儀分析結果,標準品、生薑、乾薑、煨薑、薑炭等分析薑 辣醇 Gin 所得圖型各如附圖:(圖 12)、(圖 13)、(圖 14)、(圖 15)、(圖 16)。
圖 12. [6]-薑辣醇標準品高效層析儀分析圖
圖 13. 生薑[6]-薑辣醇高效層析儀分析圖(90)
圖 14. 乾薑[6]-薑辣醇高效層析儀分析圖(90)
圖 15. 煨薑薑[6]辣醇標準品高效層析儀分析圖(90)
圖 16. 薑炭[6]-薑辣醇高效層析儀分析圖(90)
(二) 、標準品曲線之製作與不同炮製品分析結果(90)
[6]-gingerol 標準品濃度與積分如(表 5),薑製品濃度與積分如(表 6)。
表 5. 薑辣醇標準品濃度與積分(90)
薑標準品(GINGEROL)不同濃度面積迴歸圖
濃度(μg) 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 平均面積 63.00 248669 260878 248920 255385 262119 249187 254193 31.50 126318 126381 131285 127885 129125 128356 123211 15.75 60431 61225 65138 66150 67015 63221 63863
7.88 29591 30430 32052 31128 31232 32157 31098 3.94 17974 16638 15558 16628 16623 15521 16490
表 6. 炮製品濃度與積分(90)
炮製別 分析面積 檢測測濃度μg/mg
生薑 60884 15.24 乾薑 33191 8.35 薑炭 27167 6.85 煨薑 24828 6.27
在高效能層析中經過炮製後[6]-gingerol 成分確有改變,其中改變比率 各為(生薑:煨薑:乾薑:薑碳) = (1:0.85:0.2:0.17)。
二. 薑辣醇
[6]-gingerol 之化學結構及理化性質
(91)1. 化學名:(+)-5- Hydroxy-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)
-3-decanone.Fig.14.
2. 化學式:C17H26O4 ,結構如(圖17)。
3. 分子量:294.38, C 69.36%, H 8.90%, O 21.74%,
4. 成分基原:Zingiber Officinale Roscoe, Zingiberaceae.
5. 外觀:黃色溶液,
d
2020 , 1.0713,n
D20,1.5212, ﹝α﹞D +12.9o 6. 可溶液體:50 % alcohol, ether, chloroform, benzene;moderately soluble in hot petroleum ether.
7. 結構式:
圖 17. [6]-薑辣醇結構式
C17H26O4
CH2CH2COCH 2CH(CH 2)4CH3
OCH3 OH
(+)-5-Hydroxy-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3-decanone
6 - gingerol
mol. wt. 294.38
Zingiber officinale Roscoe
8. 在酸、鹼或高溫下不穩定如(圖 18)。
三.
[6]-薑辣醇之藥理作用
用,隨劑量而定,但本項作用是由 vanilloid receptor 拮抗劑(capsazepine, ruthenium red), tetrodptoxin, atropine 引發,而 capsaicin, [6]-gingerol 促進膽 鹼(choline)的釋放。2.
[6]-薑辣醇對平滑肌收縮反應
Hashimoto 等(69)利用乾薑,Qian 等使用薑汁(50),Pancho 等以甲醇粗 抽物(92),Suekawa, 等選擇[6]-gingerol, [8]-gingerol, [6]-shagoal, [8]-shagoal
(52)
等作各項模式收縮反應,材料包括天竺鼠的小腸、小鼠腸系膜下靜脈、
天竺鼠左、右心房肌肉細胞及由兔子心肌細胞分離出的網狀結構
(sarcoplasmic reticulum),結果顯現收縮現象為劑量依賴性,在大鼠實驗 中,靜脈注射, [6]-shagoal,可抑制腸胃道收縮作用較[6]-gingerol 為強,本 項作用可能與 5-HT3接受器拮抗作用有關。
radicals, hydroxyl radicals 的功能。
5.
[6]-薑辣醇抗腫瘤及免疫調節反應
Vimala (58)以petroleum ether, chloroform, ethanol 為薑的萃取溶液,發現 具有強化抑制腫瘤的活性,Bode(59)分別使用[6]-gingerol 明薑抑制 12- O –tetradecanoyl phorbol- 13 –acetate(TPA)引起的腫瘤模式,pungent 成分 具有抑制(HL-60)細胞生存能力。
6.
[6]-薑辣醇抗菌及抗病毒反應
Mahady 等(63)在乾薑粉末的甲醇萃取物(成分有[6]-, [8]-,[10]- gingerol 和[6]- shogaol)在體外實驗中呈現抑制 19 株幽門螺旋桿菌的生長,其中以 gingerols 最有效。
7.
[6]-薑辣醇的代謝反應
Takahiro 等(95)在大鼠插管餵食[6]- gingerol(50 mg/kg)後,所採的樣 本膽囊、尿液,尿液經過檢查後未發現[6]- gingerol 代謝衍生物,在本項實 驗中證實了肝臟的酶在代謝中扮演了重要角色。
8.
[6]-薑辣醇的藥物動力學
Ding 等(96)在給與[6]-gingerol(3 mg/kg)大鼠靜脈注射,血漿中[6]-gingerol 的濃度-時間呈兩相模式,[6]-gingerol 的半衰期 7.23 min,清除率 16.7 ml/min/kg,與血漿蛋白質的結合率 92.4 %。Monge 等(97)自口服或腹腔注 射 zingerone(100mg/kg)後由大鼠尿液檢測 24 小時,主要是與 glucuronide 或 sulfate 結合,十二小時撿測膽汁輸送(40 %)。
第三章 試驗之部 第一節 薑製劑安定性之研究
(98)一. 實驗材料
1. 試劑
[6]-gingerol Lot No. 7867, 購自 Wako Pure Chemical Industries(Osaka Japan),甲醇 HPLC 級購自 Merk(Darmstadt, Germany),其餘試劑均屬 分析用等級,
2. 材料
生薑材料則購自台中縣太平市一年生薑母的根莖。
3. 測定儀器及條件狀況
Shimadzu 高效液相層析儀:Model LC-10 幫浦,Rheodyne 7125 注 射器,SPD-6AV 紫外線波長偵測器,Spherisorb S5 C-18 管柱(Fission, Germany)。移動相:利用甲醇及純水不同比率混合作探討。
二. 實驗方法
1.
[6]-薑辣醇純度之檢測
(98)預配 6-薑辣醇溶液 124.2 μg/ml,利用高效液相層析儀波長 210 nm,
流速 1 ml/min,移動相甲醇與水比率為(65:35),偵測時間 25 分鐘,
[6] -gingerol 所獲得面積積分比,即為[6]-gingerol 純度參考。
2.
[6]-薑辣醇標準曲線之配製
(98)。[6]-gingerol 溶液濃度分別為 124.2、103.5、82.8、62.1、41.4、
20.7μg/ml,移動相甲醇與水比率為(60:40),流速 1ml/min,儀波長 281nm,每一樣品重覆分析 6 次後平均。
3.
[6]-薑辣醇和薑汁安定性之測定
(98) 調為2.64、3.56、4.36、5.44、6.76、7.58、8.7 等 7 種不同樣品,樣 品均儲放於室溫中,觀察比較第0 天、第 1 天、第 4 天各樣品外觀、 品[6]-gingerol 溶液濃度,以濃度最高定為 100,據此以比率分析比較各 部位之變化。第二節 [6]-薑辣醇對抗血小板凝集研究
一. 實驗材料 1. 化學原料
Gin 購自日本 WAKO 公司,該公司並出具高效液相層析儀分析純 度99%以上之保證,adenosine diphosphate(ADP), collagen, arachidonic acid 和 Aspirin(ASA)購自美國 Sigma 公司(St. Louis, MO, USA),所用 試劑均為分析級不須進一步純化,Gin 溶入經去離子後之蒸餾水口服 使用,ASA 水溶液濃度(1.5 mg/ml),ADP, collagen, arachidonic acid 以 生理食鹽配製,新鮮溶液的配製均依照XE et.al., 1991 文獻處理,
藥理機轉依據如(圖 20)(98)。
2. 動物
雄性的 ICR 系小鼠重 18-22 公克,雄性公的 Sprague-Dawley 系 大鼠重180-240 公克購自中華民國樂斯科動物實驗中心,公的紐西 蘭系兎重1.8-2.2 公斤購自台灣畜產實驗中心,研究前動物畜養在溫 度22 ± 1oC,相對濕度 55 ± 5%,暗室 12 小時循環的標準籠內一星 期,期間內供與充足的水及標準食物。
所有實驗步驟遵照NIH Guide(99)所規定實驗室內動物照護與使 用相關規定辦理,藥物及安慰劑劑量選擇依據humans 的建議,安 慰劑以生理食鹽水供給,過程中涉及動物保護皆依照國家及國際相 關法律規定及指引進行。
二. 實驗方法 後老鼠經過pentobarbital 麻醉後自腹部主動脈進行採血 6 ml,試管中 含0.7 ml trisodium citrate (129.2 mmol/l , 3.8% ),經由離心機轉速 800 rpm 離心 10 分鐘,取上層液是 PRP(platelet-rich plasma),剩下樣本 再以離心機3000rpm 離心 10 分鐘,取上層液是 PPP (platelet-poor plasma),利用血球計數器調整到 2*1011-3*1011,如Wang, 1997 文獻,
血小板凝集經引導劑ADP (2mM)、AA(200 M)、collagen(10 g mL-1),依 Born’s method (102, 103)方法及PAYTON 600B aggregometer and a power Lab 4/20 recorde.進行血小板凝集濁度檢測,並記錄各組反應。
3. [6]-薑辣醇對紐西蘭兔血小板凝集反應﹙104﹚
紐西蘭兔 10 隻口服劑量 (25 mg/kg) Gin,對照組樣本 10 隻給 予ASA(30 mg/kg),控制組樣本 10 隻則僅給予同量的生理食鹽水。
口服後時間自0,1,2,3,4,5hr 自動脈採血,實驗步驟如上述,並記錄各 組反應。
4. 統計分析
本研究結果之數據以mean ± S.E.M. ,統計方法以 one-way analysis of variance (ANOVA)分析其變異數,再以 Scheffe multiple range test 檢定其間 差異之顯著性,凡P < 0.05 時,則認為其差異具有統計意義。
Fig. 20. Mechanism of platelet activation and presumed sites of various platelet inhibitor agents (from Parmley and Chatterjee, 1994)(105)
第三節 生薑和 nifedipine 對抗血小板凝集協同反應探討-以正 常志願者與高血壓患者研究分析
一. 實驗材料
1. 材料與儀器
血小板凝集測定儀( Cronolog 560 ),離心機 ( Koukusan-700F )等 儀器。
2. 試劑
nifedipine(拜耳製藥)、aspirin(永信製藥)、collagen、epinephrine、
ADP 等購自 SIGMA ( St. Louis, MO 63178, USA.)
3. 研究樣本
本次研究分為兩相,一組為正常樣本,另一組為高血壓樣本,本 次研究經同意研究流程,且遵照屏東迦樂醫院所公告人權規定辦理於 94 年 7 月 26 日品管會完成審查,並經受測者了解過程並簽同意書,
檢測時間並請楊振發醫師協同監控及資料判讀。
收縮壓:150-180 mmHg 舒張壓:96-120 mmHg
二. 試驗方法
1. 二樣本給藥流程如 (圖 21)
高血壓樣本為單純性高血壓患者,具缺氧或胃潰瘍或服用ASA、
NSAID 患者均排除、檢驗前樣本禁止飲酒,檢驗前樣本禁止飲酒,
服用阿斯匹林或各項引響血小板的藥品如柑橘、葡萄、酒茶等兩週,
且樣本無喝酒抽煙習慣及服用NSAID、ASA 兩週以上,且兩組身
2. 血小板功能測試(Platelet function tests)
實驗前準備事項:抽血後需在 3 小時內完全檢測完畢。血小板凝 集測定儀、比濁管皆於測定前於37 ℃至少溫機 20min。凝集誘導劑
(ADP、Epi、collagen)實驗中均維持於 2-6 oC,且於實驗前才使用 0.9%生理食鹽水稀釋調製,並於有效期限內使用完畢。
3. 操作步驟:
用真空採血器採血,血液放入採血管內,內含 sodium citrate solution (0.129 M,3.8 %),與血之比為 1:9。輕輕搖晃均勻,將 血液在室溫下,以離心肌1,000 轉,離心 10 min,吸出上層 platelet rich plasma(PRP)。剩下的血漿再以 3,000 轉分,離心 10min,管中上 清液即platelet poor plasma(ppp)。血液檢品先置於有蓋的棕色尖嘴 微量管內,使用自動血球分類計數器,測量PRP 中血小板數,以 PPP 調 PRP 使血小板數在 25 x 104血小板數/μl 範圍。
血小板聚集測定儀先溫機20 min,使溫度到達 37oC。接著取 0.45 mL 的PRP 置於比濁管內。測定時先以 0.45 mL PPP 樣本將記錄儀上的 透光度調節到100%,然後將 0.45 mL PRP 樣本放入測定孔,調節透 光度為0%,加攪拌石,在 37oC 溫育 3-5 min。隨後在 PRP 中加入 0.05 mL 聚集誘導劑:ADP(2 mM)、Epinephrine(0.4 mmol/L)、
collagen(10μg/mL),並於 3 小時內完成測定。觀察比較 PRP 管於 對照管與給藥管在檢測10 min 內用 Born’s(104, 105)方法撿驗其抑制百 分比最大聚集程度,計算藥物血小板聚集抑制百分率。
ratio of anti-platelet aggregation(%):公式如下:
% Inhibition of aggregation =
Platelet aggregation of induced drugs - Platelet aggregation of test drugs Platelet aggregation of induced drugs ×100
誘導藥品: collagen, ADP or epinephrine
測試藥品: nifedipine, aspirin, ginger, combination of ginger and nifedipine or combination of aspirin and nifedipine.
4. 統計分析
利用Student’s t-test of pair comparison.統計分析數據表示以 means ± SEM. 凡 p 值小於 0.05 則具有顯著差異.。
Fig. 21. Schematic diagram of the procedure of regiments of oral medications in the volunteers (Phase I) and the hypertensive patients (Phase II). 1: 75 mg aspirin (ASA), 2: 1 gm ginger, 3: 10 mg nifedipine, 4: 1+2, 5: 2+3, WP: washout period .
7 days 7 days 7 days 10 days 7 days 10 days 7 days 10 days
WP 2 WP 3 WP 4 WP
7 days
1 5
第四節 薑辣醇[6]-gingerol 鎮痛及抗發炎之研究
一. 實驗材料
1. 藥品及材料
﹝6﹞- gingerol 採購自日本 Wako company,該公司出具高效液相 層析儀純度99 %以上,Acetic acid、formalin 購自德國 Darmstadt 公司,
λ-carrageenin、aspirin、indomethacin 購自美國 Sigma 公司。
2. 動物
1. 薑辣醇[6]-gingerol 對小鼠醋酸扭體反應試驗(109)(writhing response)
採用 18-22 公克 ICR 雄性小鼠,隨機分組,每組 8 隻,稱重後
採用 18-22 公克 ICR 雄性小鼠,隨機分組,每組 8 隻,稱重後