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雪胆素的研究进展



全 文 :·综 述·
雪胆素的研究进展
徐晓婷,邓志鹏,仲 浩,姚庆强
(山东省罕少见病重点实验室,山东省医学科学院药物研究所,山东 济南 250062)
摘要:本文针对国内外对雪胆素的提取分离、药理作用和临床应用等方面的研究状况进行综述。雪胆属植物中多富
含雪胆素,具有抑菌、抗肿瘤、抗人免疫缺陷病毒(HIV)活性和抗胃溃疡等作用。
关键词:雪胆素;提取分离;药理作用
中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1672 -7738(2012)10 -0600 -03
Research progress on cucurbitacin IIa
XU Xiao-ting,DENG Zhi-peng,ZHONG Hao,YAO Qing-qiang
(Key Laboratory of Rare and Uncommon Diseases of Shandong Province,Institute of Materia Medica,
Shandong Academy of Medical Science,Jinan 250062,China)
Abstract:This article summarized the studies on extraction and separation,pharmacological effects and clinical applications
of cucurbitacin IIa. Cucurbitacin IIa,which exists in the plant Hemsleya amabilis Diels,had bacteriostasis,anti - tumor,anti - HIV
and anti - ulcer activities,etc.
Key words:Cucurbitacin IIa;Extraction and separation;Pharmacological activity
雪胆,别名金龟莲、金盆,为葫芦科植物雪胆(Hemsleya
amabilis Diels)及其同属数种植物的干燥块根,秋末叶黄时采
挖,除去泥沙,切片,干燥。本品性苦、寒,入胃、大肠二经,具
有清热解毒,抗菌消炎的功效。雪胆属植物全世界有 31 种,
除 2 种产于印度、越南外,主要分布于我国云、贵、川三省,有
峨眉雪胆(H. emiensis)、彭县雪胆(H. pengxianensis)、圆果雪
胆(H. amabilis)、长果雪胆(H. dolichocarpa)、小花雪胆[H.
graciliflora]、巨花雪胆(H. gigantha)等,该属中多种植物为常
用中药。雪胆属植物大多富含雪胆甲素(含量高达 6. 018 mg
·g -1)[1]、雪胆乙素、雪胆皂苷等。雪胆甲素为 23,24 -双氢
葫芦素 F - 25 -乙酸酯(23,24 - dihydroxycucurbitacin F - 25
- acetate) ,雪胆乙素是 23,24 - 双氢葫芦素 F(23,24 - di-
hydroxycucurbitacin F)。
1 提取与分离
杨培全等[2]取雪胆块根 760 g 经 95%乙醇加热回流提
取,浓缩后加适量水,依次用石油醚、乙酸乙酯萃取,得乙酸
乙酯萃取物 17 g,取 10 g经硅胶柱层析,三氯甲烷 -丙酮 -
乙酸乙酯(4∶ 3∶ 1)洗脱,乙醇重结晶得到雪胆甲素 100 mg和
雪胆乙素 70 mg。
吕世明等[3]取雪胆块根粉碎(过 60 目筛) ,95%乙醇加
热回流提取,反复 6 ~ 7 次,每次 2 h。合并滤液后过滤,减压
蒸发得糖浆状乙醇浓缩物,加适量热水稀释后用石油醚脱
脂、无水硫酸钠破乳,再加适量乙酸乙酯提取,反复 6 ~ 7 次,
合并乙酸乙酯溶液,减压蒸发得糖浆状乙酸乙酯浓缩物,在
常温下静置过夜,使结晶析出,过滤,得雪胆甲素粗品。加适
量丙酮加热回流溶解,趁热过滤,在常温下静置析出结晶,预
冷丙酮洗涤,过滤,挥干丙酮,即得雪胆甲素精品。
苏刘花[4]发明了一种提取雪胆素的新方法,以雪胆药材
为原料,粉碎,加入 10 ~ 20 倍量 70% ~ 90%乙醇溶液,回流
提取 1 ~ 3 h,提取 2 ~ 3 次,滤过得提取液减压回收乙醇后加
入大孔树脂梯度吸附,80% ~ 95%乙醇洗脱雪胆素成分,回
收乙醇至醇浓度 40% ~60%放置结晶,滤出活性炭回流脱色
二次结晶,结晶物干燥即得雪胆素产品。
据报道,雪胆属植物中华雪胆、大籽雪胆、细花雪胆、藤
三七雪胆、肉花雪胆、多果雪胆、金佛山雪胆、大序雪胆、大序
大花雪胆九种植物中雪胆素的含量为 0. 38% ~ 1. 7%[5]不
等。
2 药理作用
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2. 1 抑菌作用 雪胆素抗菌作用显著,浓度为 0. 1 mg·
mL -1时,对福氏痢疾杆菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌、伤
寒杆菌等有不同程度的抑制作用;较相同浓度的氯霉素强[6]。
Biao - Yi等[7]建立了雪胆中雪胆甲素反相高效液相色
谱含量测定法,并对其抗菌机制进行了研究,实验发现雪胆
中雪胆甲素的含量为(5. 3 ± 0. 4)mg·g -1,雪胆甲素通过抑
制葡萄球菌细胞壁的合成发挥主要抑菌作用。
2. 2 抗肿瘤作用 Boykin等[8]研究了雪胆甲素体内外对肿
瘤细胞的抑制作用,雪胆甲素诱导丝状肌动蛋白的不可逆聚
集,增加 G2 /M期细胞数量,抑制细胞循环。雪胆甲素导致
磷酸化组蛋白 H3 的减少,同时显著增强 ADP核糖聚合酶的
分裂。研究发现雪胆甲素能够破坏肌动蛋白细胞骨架,通过
抑制 JAK2 /STAT3 下游生存素的生成诱导细胞凋亡。
高申等[9]以不同浓度的雪胆甲素作用于 A549 细胞和小
鼠原代培养的脾细胞,采用 MTT 法检测雪胆甲素对两种细
胞增殖的影响,流式细胞术及 Annexin V - PE 细胞凋亡试剂
盒检测雪胆甲素对 A549 细胞细胞周期及凋亡的影响。研究
表明雪胆甲素对 A549 细胞和小鼠原代脾细胞的增殖均有抑
制作用,且呈浓度依赖性;雪胆甲素可将大部分 A549 细胞阻
滞于 G0 /G1 和 S期,少部分细胞阻于 G2 和 M 期,并可促进
细胞凋亡。
2. 3 体外抗 HIV 活性 Tian 等[10]应用合胞体抑制实验、
p24 抗原产生的抑制实验、慢性感染细胞和正常细胞间的细
胞融合抑制实验等检测雪胆甲素、雪胆乙素的体外抗 HIV -
1 活性;利用 HIV - 1 逆转录酶、蛋白酶抑制实验,NCp7 锌离
子逐出实验探讨其作用机制。结果显示雪胆甲素、雪胆乙素
抑制 HIV - 1 诱导合胞体形成的半最大效应浓度(EC50)分别
为 3. 09 μg·mL -1、2. 53 μg·mL -1;抑制 HIV - 1 急性感染
的 C8166 细胞 p24 抗原产生的 EC50分别为 3. 97 μg·mL
-1、
18. 90 μg·mL -1;抑制慢性感染 H9 与正常 C8166 细胞融合
的 EC50分别为 1. 76 μg·mL
-1、11. 95 μg·mL -1。此外,雪
胆甲素、雪胆乙素对 HIV - 1 反转录酶、蛋白酶,NCp7 锌离子
逐出均无抑制作用;在共培养实验中,雪胆甲素、雪胆乙素预
处理的 C8166 细胞组比未经预处理细胞组更有效的抑制
HIV - 1 活性。
2. 4 对实验性胃溃疡的保护作用 宛蕾等[11]采用大鼠应
激性胃溃疡、幽门结扎性胃溃疡、醋酸致胃溃疡等模型观察
雪胆提取物抗胃溃疡作用、对正常大鼠胃液分泌的影响。研
究发现雪胆提取物能使大鼠实验性胃溃疡的溃疡面积缩小,
溃疡指数降低;能减少大鼠胃液分泌,降低胃酸度及胃蛋白
酶活性。
刘艳丽等[12]采用小鼠无水乙醇致胃溃疡模型考察雪胆
胃肠丸对抗实验性胃溃疡的作用,发现雪胆胃肠丸能使小鼠
无水乙醇所致胃溃疡的溃疡面积明显减小,能降低小鼠溃疡
指数。
2. 5 毒性 雪胆素具有较小毒性:给麻醉猫静脉注射雪胆
素 4 mg·kg -1即产生心率减慢,当剂量增至 12 mg·kg -1时,
血压明显下降,心脏停搏死亡;给麻醉犬静脉注射 40 mg·
kg -1,对血压、呼吸、心率无明显影响;给豚鼠腹腔注射 4 mg
·kg -1,心电图无改变,但给家兔静脉注射 20 ~ 40 mg·kg -1
时即产生传导阻滞,最后心跳停止[5]。急性毒性:小鼠静脉
注射的 LD50为(2. 14 ± 0. 113)g·kg
-1。亚急性毒性:犬每日
口服 160 mg·kg -1,连续 10 d无中毒现象发生。
3 雪胆素制剂的药效学实验
李亮等[13]经研究发现雪胆素片对革兰阳性菌和阴性菌
均有抗菌活性,且具有抗流感病毒的作用。胆雪素片大、中、
小剂量(4. 28 mg·kg -1、2. 57 mg·kg -1、0. 85 mg·kg -1)组
均有不同程度的抑制二甲苯致小鼠耳肿胀作用,且呈一定的
量效关系。雪胆素片在大剂量小剂时有抑制内毒素所致的
兔体温升高的作用。
陈夏静等[14]通过观察雪胆素小鼠耳郭肿胀、大鼠足趾
肿胀的影响研究其抗炎作用;通过小鼠氨水引咳法,观察雪
胆素片镇咳作用。研究发现雪胆素片对二甲苯所致的小鼠
耳郭肿胀以及角叉菜胶所致的大鼠足趾肿胀有一定的抑制
作用;对氨水致咳的小鼠有明显的镇咳作用。
4 临床应用及前景
雪胆块茎中富含的雪胆素具有极高的药用价值,以雪胆
素为主要原料制成雪胆素片和雪胆素胶囊。临床上雪胆素
片用于治疗菌痢、肠炎、支气管炎、急性扁桃体炎;雪胆素胶
囊用于治疗呼吸道感染、妇科感染、泌尿道感染、消化系统感
染、耳鼻喉感染、皮肤及软组织感染、牙痛、牙周炎、病毒性感
染。雪胆素具有疗效显著、服用剂量小、无耐药性等特点,被
称为“天然抗生素”,市场需求量巨大,具有广阔的经济效益。
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·106·齐鲁药事·Qilu Pharmaceutical Affairs 2012 Vol. 31,No. 10
图 8 以 L -脯氨酸为起始原料合成左乙拉西坦
以 L -苏氨酸在甲醇或其他醇中和二氯亚矾反应,制取得到 L
-苏氨酸醋盐酸盐,接着在二甲基甲酸胺催化下,与二氯亚矾
反应得到 L -2 -氨基 - 3 -氯代丁酸甲酯盐酸盐,并在甲醇
中,在钯碳催化下,室温反应得到 L - 2 -氨基丁酸甲酯盐酸
盐,并经氨化得到 2 -氨基丁酞胺盐酸盐。然后与 4 -氯丁酸
氯反应得到(S)- α -乙基 -氧代 -1 -吡咯烷乙酰胺(图 9)。
图 9 以 L -苏氨酸为合成原料合成左乙拉西坦
5 结束语
以(S)- 2 -氨基丁酸为原料合成左乙拉西坦的路线,具
有操作简便,不需要贵重的催化剂以及苛刻的操作条件,是
工业化生产的主要方法。以上介绍的几种左乙拉西坦的合
成方法除了酶法拆分均属于化学合成法,生物酶法拆分法相
比于化学法有明显的优势,反应条件温和,选择性高,环境友
好等,符合绿色化学的发展要求,且在手性药物制备领域已
有了许多成功的案例,随着研究的深入,其在左乙拉西坦合
成领域的应用前景非常广阔。
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