西红花药理活性成分及其产品开发研究进展

刘 群，韩 冰，孙承韬，钱 骏，开国银

(浙江中医药大学药学院，浙江 杭州 310053)

西红花是鸢尾科番红花(Crocus sativus)的中药名，原产于欧洲南部，在我国北京、山东、浙江、上海、四川、新疆、广西等地均有栽培[1]。全球西红花主产区是伊朗Khurasan，我国西红花主产区是浙江和新疆两省(区)[2—3]。不同产地种源西红花主要活性成分含量存在显著差异，周桂芬等[3]对不同地区的62 个西红花样品进行HPLC 含量分析，确定浙江杭州地区西红花苷含量为27.6%，高于其他地区。

西红花味甘、性平，归心、肝经，具有活血化瘀、凉血解毒、解郁安神等功效[1]，用于经闭癥瘕、产后瘀阻、温毒发斑、忧郁痞阏、惊悸发狂等症。《本草纲目》记载其“心忧郁积，气闷不散，活血。久服令人心喜，又治惊悸”[4]。现代药理学研究表明其具有抗氧化、抗癌、抗抑郁等多种药理活性，主要应用于心血管疾病、神经保护、慢性病毒性肝炎及肝损伤等多种疾病[5—8]。西红花在西藏地区又被称为藏红花，在藏族医药中也得到广泛应用。西红花也普遍应用于食品染色和化妆品行业，可作为丝绸和羊毛的高级染料。同时，其水溶液具有浓郁的香味，是一种极其昂贵的香料。因此，西红花的开发和应用一直备受关注。

为对西红花的开发、利用情况做系统全面的认识，也为其产品开发、质量标准工作的提升提供借鉴，本文对国内外文献与专利进行调研，以其医药、功能营养、保健产品开发等相关内容为关注点，重点综述2010 年以来的相关报道，以期为西红花的深入开发提供参考。

1 西红花药理活性成分

西红花的化学成分主要为类胡萝卜素(Carotenoids)、糖苷(Glycosides)、黄酮(Flavonoids)、萜类(Terpenoids)等[9—10]。其中藏花素(Crocin，C44H64O24)、西红花酸(Crocetin，C20H24O4)、藏红花苦苷(Picrocrocin，C16H26O7)和藏红花醛(Safranal，C10H14O)是西红花的主要药效成分[7,10]。藏红花苷类对多种中枢神经系统疾病(如癫痫、惊厥、失眠、神经退行性疾病等)以及多种心血管疾病(如高血压/血脂、动脉粥样硬化等)有很好的疗效，还具有抗肿瘤、抗衰老、保肝、利胆和降糖等作用。此外，藏花醛具有止痛、抗过敏，治疗哮喘、白血病和胃溃疡以及抑制血小板聚集等作用[7—11]。西红花的药理活性主要表现为抗炎、抗氧化、抗癌等，近五年主要考察其多种提取物的降血糖、减轻应激障碍、神经保护等作用[12—14]。结合相关文献，就主要生物活性成分、药理活性以及作为活性部位的提取工艺进展进行综述(表1)。

表1 西红花中化学成分类型、活性及相应制备工艺Table 1 Phytochemicals,pharmacological activities and relevant preparation technology of Crocus sativus

1.1 萜类

西红花柱头中含有38 种萜类化合物，可分为4类，包括4 个四萜、2 个三萜、12 个二萜和19 个单萜。在藏红花的柱头中鉴定出四萜和二萜，在茎中检出三萜，在柱头、花瓣和花粉中检测出单萜[15—16]。藏红花苦苷和藏花醛是西红花单萜类化合物的代表性成分[17]。西红花柱头中含量最高的是藏红花酸及其衍生物，同时也属于西红花二萜类化合物。齐墩果烷型三萜皂苷类化合物的典型代表为Azafrine 及其同分异构体。八氢番茄红素、六氢番茄红素、四氢番茄红素、玉米黄素和β-胡萝卜素是西红花中的四萜类化合物，也是西红花主要有效成分藏红花苷类和藏花醛的前体化合物[11,15]。

1.2 黄酮类

在西红花柱头中，山奈酚(Kaempferol)是独特的黄酮醇。研究证实，长期食用山奈酚具有抗肿瘤、抗炎和预防糖尿病等药理作用[20—25]。黄酮类成分是西红花非药用部位尤其是花部的主要成分，目前已分离和检测到的黄酮类成分有28 个，其中花色苷类成分5 个，分别是飞燕草素、锦葵色素和牵牛花素的葡萄糖苷；山奈酚及其糖苷类成分14 个、异鼠李素及其糖苷类成分5 个、槲皮素及其糖苷类成分3个[24,26]。赵成刚等[24]采用乙醇提取西红花花瓣总黄酮，最佳提取条件为：60%乙醇70℃条件下提取2 h，重复提取3 次；抗氧化结果表明，西红花花瓣总黄酮在一定浓度范围对·OH 自由基、DPPH 自由基均有较好的清除作用。最优条件下总黄酮得率达20.451 mg·g-1[27—29]。因此，研究开发西红花花瓣的黄酮类成分可为更好地利用西红花资源奠定基础。

1.3 多糖

西红花多糖具有广泛的药理作用，赵成刚等[30]采用回流提取方法对西红花的花瓣进行多糖提取，测定小鼠血清羟自由基清除，小鼠肝组织脂质过氧化产物、还原力、NO 清除能力以及超氧阴离子自由基水平，确定西红花多糖具有自由基清除和抗氧化能力。西红花柱头中的苯衍生物由-OH、-COOH、-COOCH3和其他取代基构建形成多种新的化合物，在某些糖苷中，缩合糖与羟基、羧基部分相连[11,29]。在西红花球茎中检测到多个糖复合物，且对肿瘤细胞具有细胞毒性[30—33]。

1.4 酚酸类

西红花中含有番红花素-A、-B、-C、-D、-E 和酚羧酸的衍生物，其中研究最为深入的是芳香族化合物。Esmaeili 等[34]采用GC-MS 法和LC-DAD-MS法从西红花球茎和花瓣中检测到7 个酚酸类成分，并且发现具有广谱的抗氧化能力。Fernandez 等[35]和Li 等[36]从西红花的花瓣和花粉中提取分离了10个酚酸类化合物。对西红花酚酸类化合物还有待进一步研究[37]。

1.5 其他成分

西红花侧芽含有4 种蒽醌类化合物，可能具有止血、抗菌、泻下、利尿等多种药理作用，具体作用尚需进一步研究[38]。Rubio-Moraga 等[39]报道西红花三萜皂苷Azafrine 及其同分异构体具有肿瘤细胞毒性。西红花球茎中检测到钠(Na)、钙(Ca)等17 种矿物质和微量元素[40—41]。此外，西红花花瓣中还含有酯类等化合物[42]。

2 西红花产品开发

西红花作为新“浙八味”，在药品、食品和保健品、化妆品等领域已广泛开发和利用。为系统认识国内外对西红花的应用情况，分别从传统药物应用、食品和保健品、化妆品等方面进行概述。

2.1 相应制剂开发情况

西红花具有较高的医疗价值，是传统医学中的疗疾良药，对其制剂与保健品的开发一直在不断开展，其主要产品见表2。

2.1.1 口服液

王歆君等[43]将枸杞子、肉苁蓉、牡丹皮、新塔花、西红花和甘草煎煮后的药液进行浓缩、提纯，制成六味西红花口服液，经临床观察，具有增强精神力、养心温胃、补肾强身等功效，可缓解胸痹、胸闷、心绞痛、冠心病等疾病。

2.1.2 粉末及片剂

Meamarbashi 等[44]研究表明，西红花粉(300 mg·d-1)连续给予10 d 对延缓性肌肉酸痛(DOMS)有较强的预防作用。此外，西红花多苷片能有效治疗心血瘀阻型心绞痛[45]。

表2 西红花相关制剂及保健品开发Table 2 Development of Crocus sativus related preparations and health products

2.1.3 颗粒

八味西红花止血散可用于“木布”破溃、胃溃疡出血、流鼻血和各种外伤和内伤引起的出血，同时在治疗白细胞减少症药物的制备过程中也具有潜在应用价值[46]。刘彦君等[47]以西红花和人参配伍制备西红花人参颗粒饮品，具有耐缺氧、缓解疲劳、调畅情绪、改善消化功能、护眼明目等作用。

2.1.4 胶囊

针对不同疾病，以西红花作为主要原料制备成多种西红花胶囊，结果显示西红花胶囊处理组能显著降低患者的热休克蛋白70 抗体(anti-HSP70)和高敏C 反应蛋白(hs-CRP)水平，从而对中度过敏性哮喘具有显著疗效[48]。西红花胶囊(100 mg·d-1)也可降低代谢综合征患者总甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、纤维蛋白原(FBG)和hs-CRP水平，同时也可提高高密度脂蛋白(HDL)水平，从而发挥治疗代谢综合征相关炎症的作用[49]。

2.1.5 注射剂

王河东等[50]将栀子中的西红花酸制备成水溶性更好的西红花酸盐，加入等渗调节剂氯化钠溶于注射用水中，制成西红花酸盐注射剂，该注射剂能提高西红花酸的生物利用度，从而迅速稳定地发挥治疗作用。使用西红花的非药用部位进行替代可以提高其生物利用度，同时降低非药用部位的环境污染。

2.2 保健品与食品开发

西红花以柱头入药，然而西红花花瓣、雄蕊等作为非药用部位年产量巨大，目前国内外已有报道将其非药用部位中的黄酮、多糖以及多种维生素开发成保健食品、饮料和食品添加剂，还可以做成糕点等食品。

2.2.1 功能保健品和食品

林东昊[51]将水浸提西红花得到的西红花溶液浸泡糯米，粉碎后加入适量的甜味剂或者干果，混匀后蒸制成金黄色的西红花糯米糕，进一步提高了食品味道和品质。黄贤生等[52]去除西红花雄蕊，使用花柱和花瓣8～15 g 加入200～300 mL 粮食酿造酒，避光封闭1 个月后形成西红花酒，具有治疗和预防多种疾病的功效。饶焕文等[53]研发了一种西红花酸微乳液及其冻干粉，解决了西红花酸难溶于水的难题，为西红花酸的应用奠定基础。

2.2.2 饮料与添加剂

王歆君等[54]对六味西红花口服液进行药理学试验，明确其活血化瘀及抗疲劳的作用。吴志勇等[55]开发了一种含有西红花的复方茶，具有消食化积、活血祛瘀等功效。蓝浩然[56]将西红花物理粉碎后装入锡箔复合膜袋内形成西红花茶，具有活血化瘀、解郁安神的功效。赵亚红等[57]开发了西红花固体饮料，使消费者在享用固体饮料的同时还可享受西红花的保健功效，解决亚健康问题。此外，西红花植物饮料含多种功效，如舒缓压力，调节情绪；改善睡眠，提升睡眠质量；降低血压，提高免疫力；促进肠胃蠕动，排毒养颜，改善内分泌引起的色斑[58]。

2.3 化妆品

西红花作为香料已获得美国FDA 认证，围绕西红花化妆品的开发和利用不断增加，以面膜、眼霜、补水液和精华液形成产业化规模并活跃于市场。

国内自2011 年后以西红花作为主要原料开发形成的产品共计21 个专利。于大永等[59]以西红花为主要原料开发了面膜膏，具有活血祛斑的功能。王宇等[60]利用西红花开发一种小分子中药面膜，其功效成分能透过表皮被有效吸收，对皮肤具有美白、祛斑、保湿等多重效果，且对皮肤刺激性小，使用安全可靠。上海医药集团股份有限公司和北京同仁堂等多家企业合作开发了一系列西红花面膜产品并推向市场。

张金芳等[61]研制出一种连续逆流超声提取西红花挥发油的方法，所得西红花挥发油产品品质较好，可用于化妆品的开发和利用。钟广才等[62]将西红花5～10 g 配以珍珠母、玫瑰花等材料，开发了西红花美白护肤品，可用于对手部或面部皮肤的美白、抗衰老、去皱祛斑等。夏战利[63]开发了含西红花的护肤液，具有抗氧化延缓衰老，增强免疫力的作用。

3 展望

西红花是集药用、保健和食用、香料等多种功能为一体的植物药材，目前其相关产品开发和利用还有较大空间，需要对其工业技术、新产品定位、质量控制进一步拓展。由于西红花的非药用部位所占比重较大，在西红花柱头的生产加工过程中容易产生资源浪费，围绕西红花非药用部位副产品的开发和利用是今后研究的主要方向。此外，有必要通过技术创新实现西红花资源的充分利用，促进西红花产业的深入研发，创造新的价值。