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Advance in studies on extraction and purification technology for active fractions of Tripterygium wilfordii

雷公藤有效部位提取纯化工艺研究进展



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 2 期 2012 年 2 月

·408·
雷公藤有效部位提取纯化工艺研究进展
田 振 1, 2,刘志宏 2,宋洪涛 2*
1. 福建中医药大学药学院,福建 福州 350108
2. 南京军区福州总医院药学科,福建 福州 350025
摘 要:从药效物质基础、提取纯化工艺等方面,对雷公藤有效部位提取纯化工艺研究进行综述。雷公藤提取物具有显著的
抗炎及免疫抑制作用,其有效部位主要包括二萜类、生物碱类和三萜类,其中很多成分既是抗炎免疫抑制的有效成分,又是
毒性成分。文献报道及市售制剂存在提取纯化工艺不一致、工艺指标选择不够全面、使用毒性大的限制级有机溶剂等问题,
造成不同制剂质量和疗效差别很大。有必要引入谱效结合的研究方法,对雷公藤进行更深入研究,建立一种安全、有效的提
取纯化工艺。
关键词:雷公藤;有效部位;提取;纯化工艺;药效物质基础
中图分类号:R284.2 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2012)02 - 0408 - 05
Advance in studies on extraction and purification technology for active fractions
of Tripterygium wilfordii
TIAN Zhen1, 2, LIU Zhi-hong2, SONG Hong-tao2
1. College of Pharmacy, Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou 350108, China
2. Department of Pharmacy, Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Region, Fuzhou 350025, China
Key words: Tripterygium wilfordii Hook. f.; active fractions; extraction; purification technology; pharmacodynamic material basis

雷公藤 Tripterygium wilfordii Hook. f. 为卫矛
科雷公藤属植物,是我国传统的祛风湿中药,临床
用于治疗类风湿性关节炎、肾病综合征、系统性红
斑狼疮等自身免疫性疾病,疗效确切,但其对消化、
血液和生殖等系统具有严重毒性,其毒性在传统中
药中排第 3 位[1-2]。雷公藤制剂生产厂家众多,上市
制剂有雷公藤多苷片、雷公藤片和雷公藤双层片,
临床应用中发现雷公藤不同制剂疗效和不良反应存
在较大差异[3-6],提取物制备方法不同为其主要原
因。因此对雷公藤高效低毒提取物的制备是目前研
究的热点之一。本文查阅相关文献,结合雷公藤的
物质基础研究现状,对雷公藤提取纯化研究进展进
行综述。
1 雷公藤药效物质基础研究
雷公藤化学成分复杂,迄今已从中分离出 200
多种活性成分,目前认为雷公藤的有效部位主要包
括二萜类、生物碱类和三萜类,其中很多成分既是
抗炎及免疫抑制的有效成分,又是毒性成分,毒性
大小依次为二萜类、生物碱和三萜类[2,7]。此外,雷
公藤药材中还包括一些酚类、黄酮类、糖类、甾体
类等成分,但关于这些成分与雷公藤抗炎及免疫抑
制活性的相关性研究目前鲜有报道。
1.1 二萜类成分
雷公藤二萜类成分按结构分为环氧二萜、雷酚
萜型二萜、雷酚内酯二萜、烷型二萜及松香型二萜
等。环氧二萜类成分具有相同的母核——环氧二萜
内酯,是雷公藤研究最广泛的化学成分,其代表成
分是雷公藤内酯醇(triptolide),又称雷公藤甲素。
雷公藤内酯醇具有显著的抗炎及免疫抑制活性,但
易产生肝、肾、生殖系统等毒性[8],对其单体及结
构修饰物的研究较多,是新药创制的热点化合物[9]。
雷公藤氯内酯醇、雷公藤内酯二醇、雷公藤内酯三
醇、16-羟基雷公藤内酯醇等成分母核与雷公藤内酯
醇相似(图 1),亦表现出相似的药理作用,但作用
强弱不同。郑家润等[10]测定了 7 种环氧二萜内酯化
合物和雷公藤多苷的体内抗炎、免疫抑制治疗指数

收稿日期:2011-07-22
基金项目:福建省卫生厅中医药科研重点课题(wzzd0906)
作者简介:田 振,男,硕士研究生,研究方向为中药药剂学。Tel: 13459184087 E-mail: tztasd@163.com
*通讯作者 宋洪涛 Tel: (0591)22859459 E-mail: sohoto@vip.sohu.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 2 期 2012 年 2 月

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O
O
O
O
O
OH
H
H
O
O
O
O
O
OH
H
H
HO
O
O
O
O
O
H
H
O
O
O
O
O
O
H
H
H OH
OH

1 2 3 4
O
O
O
O
OH
OH
Cl
O
O
O
O
O
OH
H
OH
O
OH
O
O
OH
O
OH

5 6 7
1-雷公藤内酯醇 2-雷公藤内酯二醇 3-雷公藤内酯酮 4-雷醇内酯 5-雷公藤氯内酯醇 6-16-羟基雷公藤内酯醇 7-雷公藤内酯三醇
1-triptolide 2-tripdiolide 3-triptonide 4-triptolidenol 5-tripchlorolide 6-16-hydroxytriptolide 7-triptriolide
图 1 雷公藤重要的环氧二萜内酯化合物结构[2]
Fig. 1 Structures of important diterpene lactone epoxide compounds from T. wilfordii
及半数致死量,测定结果显示:抗炎指数为雷公藤
内酯三醇>雷公藤内酯醇>雷醇内酯>雷公藤氯
内酯醇>雷公藤多苷>雷公藤内酯二醇>16-羟基
雷公藤内酯醇>雷公藤内酯酮;免疫抑制指数为雷
醇内酯>雷公藤多苷>雷公藤氯内酯醇>16-羟基
雷公藤内酯醇>雷公藤内酯醇>雷公藤内酯二
醇>雷公藤内酯酮,其中雷公藤内酯三醇无免疫抑
制活性;半数致死量为雷公藤内酯二醇<16-羟基雷
公藤内酯醇<雷公藤内酯醇<雷公藤氯内酯醇<
雷醇内酯<雷公藤内酯酮<雷公藤多苷<雷公藤
内酯三醇。
1.2 生物碱成分
雷公藤生物碱成分按结构分为倍半萜类生物
碱和精眯类生物碱(图 2)[11]。倍半萜类生物碱是
雷公藤生物碱中重要的抗炎、免疫抑制有效成分。
雷公藤康碱、雷公藤明碱、雷公藤特碱、雷公藤次
碱、雷公藤春碱、雷公藤新碱、异雷公藤春碱均具

OAc
O
CO
N
C
O
O
R2
AcO
OH
OAc
OR1
OAc
OAc
O

HN
N
H
N
O
C
O
R

A B
图 2 倍半萜类 (A) 和精眯类 (B) 生物碱母核的结构式
Fig. 2 Skeleton structure of sesquiterpene (A)
and spermidine (B) alkaloids
有明显的体液免疫抑制作用[11]。研究发现[12],雷公
藤总生物碱可抑制二甲苯所致小鼠耳肿胀和大鼠
棉球肉芽肿,降低小鼠腹腔毛细血管通透性,并对
冰醋酸、超声波、热刺激所诱发的小鼠疼痛均有抑
制作用,经测定其 po 半数致死量为 5.165 g/kg,iv
为 0.723 8 g/kg。生物碱成分易产生肝、肾及中枢神
经系统毒性,其毒性略小于二萜类。因此,在雷公
藤制剂中,对生物碱的量进行质量控制,有助于提
高制剂的有效性和安全性。
1.3 三萜类成分
雷公藤三萜类成分中,研究较多的是雷公藤红
素和雷公藤内酯甲等五环三萜羧酸化合物(图 3)。
现行雷公藤多苷片质量标准将雷公藤内酯甲作为
质控指标[13]。雷公藤红素抗肿瘤活性尤为突出,多
作为先导化合物进行结构修饰,是当前抗肿瘤药物
研究的热点。由于雷公藤红素具有抑制血管生成、
抗生育和诱导细胞凋亡等活性,在发挥药效作用的
同时,会产生生殖毒性[2]。

O
HO
H
H
OH
O
O
O
OH
H
H
H
H

A B
图 3 雷公藤红素 (A) 和雷公藤内酯甲 (B) 的结构式[2]
Fig. 3 Structures of tripterine (A) and wilforlide A (B)
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 2 期 2012 年 2 月

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2 雷公藤有效部位提取纯化研究
雷公藤提取物的药理作用不是由某一种或某
几种成分产生的,而是由雷公藤二萜、三萜及生物
碱中多种有效成分共同作用的结果。迄今已报道很
多关于雷公藤有效部位的提取纯化工艺研究,查阅
1979—2011 年的相关文献及专利,雷公藤的提取纯
化工艺研究状况见表 1。
由表 1 可知,目前所使用雷公藤的药用部位包
括根皮、根心、根、叶等,不同药用部位所含主要
成分差别很大,因雷公藤根皮和叶毒性较大,临床
更多是以根和根心作为药用部位,带皮用量小,见
效快,但不良反应大;去皮用量大,见效缓,不良
表 1 雷公藤提取纯化工艺研究状况
Table 1 Study status on extraction and purification technology of T. wilfordii
年份 提取工艺 纯化工艺 考察指标 测定方法 结 果 文献
1981 根,95%乙醇提取 4
次,每次 4 h
醋酸乙酯萃取 总生物碱、总
二萜内酯
重量法测总生物
碱;比色法测总
二萜内酯
固形物中含生物碱1.94%,
总二萜内酯 3.5%
14
1989 根,4% HCl,渗漉法 浓 NaOH 调 pH
10,沉淀物用醋
酸乙酯回流提
取 2 次
总生物碱 比色法 生物碱得率 0.070% 15
1990 根,乙醇浸泡 6 h,
提取 3次,每次 4 h
浸膏用醋酸乙酯
提取 3~5 次
雷公藤内酯醇 薄层扫描法测定 前 3 次萃取占 10 次萃取
总量的 86%,前 5 次占
93%
16
1991 根皮或叶等,水浸渍
或渗漉
氯仿或二氯甲烷
逆流萃取
雷公藤内酯醇 未说明 根皮提取得率 0.004%,
叶提取得率 0.005%
17
1998 根,95%乙醇提取 3
次,提取时间 4、
4、3 h
未纯化 雷公藤内酯醇 HPLC 法 固形物中量为 0.111 1% 18
2004 40% ~ 80% 乙醇动
态逆流提取
氯仿或二氯甲烷萃

浸膏得率 未说明 浸膏得率 0.9%~1.3% 19
2005 叶,6 倍量 70%甲醇,
浸提 3次,每次 6 h
未纯化 雷公藤内酯醇 HPLC 法 得率为 0.014% 20
2007 根心,5 倍水提 1 次,
1 h;6 倍乙醇浸提 8
h,提 2 次
浓缩后氯仿萃取,
15 倍 硅 胶 吸
附,硅胶柱色谱
纯化
雷公藤内酯
醇、雷公藤
内酯甲
HPLC 法 固形物中含雷公藤内酯
醇 0.15%,雷公藤内酯
甲 0.32%
21
2007 根,10 倍量水,煎煮
2次,每次1.5 h
未纯化 雷公藤内酯醇 HPLC 法 雷 公 藤 内 酯 醇 得 率
0.008 5%
22
2007 根,超临界 CO2 提
取,夹带剂 75%
乙醇,(43±2)℃,
25 MPa,静态时间
3 h,动态时间<
100 min
未纯化 雷公藤内酯
醇、雷公藤
红 素 和 总
生物碱
HPLC 法测定雷公
藤内酯醇、雷公
藤红素;UV 法测
总生物碱
固形物中含雷公藤内酯
醇 0.097%,雷公藤红
素 0.36% , 生 物 碱
29.3%
23
2010 叶,水煎煮 3 次,每
次 1 h,料液比 1∶3
石硫醇结合大孔
树脂吸附法
雷公藤内酯
醇、总二萜
内酯
比色法测定雷公藤
总内酯;HPLC 法
测雷公藤内酯醇
总二萜内酯得率0.008 5%,
雷 公 藤 内 酯 醇 得 率
0.003 1%
24

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 2 期 2012 年 2 月

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反应小,安全性大[25]。
雷公藤的提取溶剂有水、酸水、不同浓度的醇
等。酸水主要用于提取雷公藤总生物碱;以水为溶
剂时,极性大的成分提取率高,但其中杂质量较多,
且极性小的成分损失严重;高浓度的乙醇则可提取
出雷公藤中极性较小的有效成分。
提取工艺方面,文献报道中虽然有较为先进的
动态逆流提取及超临界流体提取法,但热回流提取
法仍占多数;在纯化工艺方面,有机溶剂萃取为最
常用方法,但氯仿、二氯甲烷、醋酸乙酯等有机溶
剂毒性较大。与其相比,大孔吸附树脂技术有明显
优势:树脂型号选择范围广,洗脱溶剂为乙醇较为
安全,且对有效成分的选择性高;超临界 CO2流体
萃取技术以超临界 CO2流体为溶剂,无溶剂残留,
提取物中有效成分纯度较高,二者都是较好的纯化
方法。
目前雷公藤指标成分主要包括雷公藤内酯醇、
雷公藤红素、雷公藤内酯甲、雷公藤总二萜内酯、
生物碱等。雷公藤提取工艺中指标的选择因提取目
标物的不同而异,提取单一成分时选择单一成分为
指标,而提取有效部位时则应尽量选择多指标成
分,以便全面控制其质量。
3 雷公藤提取纯化工艺存在的问题
3.1 提取纯化工艺不一致
雷公藤提取纯化工艺多样,仅市售“雷公藤
多苷片”的生产厂家就多于 10 个,不同厂家的提
取纯化工艺各不相同,囊括了煎煮法、浸渍法、
渗漉法、有机溶剂萃取法、硅胶柱色谱法、超临
界流体萃取技术等方法,再加上各种提取纯化工
艺使用的药材部位不同,各工艺得到的中间体质
量差异很大。由于相互之间缺乏比较,无法判断
工艺的优劣。
3.2 考察指标选择片面
目前认为雷公藤的有效部位包括二萜、三萜和
生物碱。二萜类包括雷公藤内酯醇、雷公藤乙素、
雷公藤内酯酮、雷公藤内酯三醇等成分;三萜类包
括雷公藤红素、雷公藤内酯甲等成分;生物碱包括
雷公藤次碱、雷公藤吉碱、雷公藤碱戊、雷公藤春
碱、雷公藤新碱等成分。现有的雷公藤提取工艺研
究中,通常只选用单个指标成分,不能反映雷公藤
提取物的整体情况,且较少采用提取率作为考察指
标,从而无法判定提取工艺是否科学、合理、可行
或是否为最优。
3.3 限制级有机溶剂的使用
目前,市售雷公藤制剂多以水或醇等溶剂提
取,再使用氯仿等有机溶剂萃取,并结合硅胶柱、
中性氧化铝柱等柱色谱技术以氯仿-甲醇洗脱系统
进行分离。但氯仿、甲醇皆属于第 2 类化学溶剂,
规定应限制使用,限度分别为 0.006%和 0.3%[26]。
氯仿毒性较大,对肝等器官有损害,还有微突变性,
增加了生产及使用的不安全因素。
4 展望
雷公藤抗炎及免疫抑制作用显著,在器官移
植、抗炎方面具有广阔的应用前景。同时,雷公藤
又是毒性药物,临床应用不良反应发生率 58.1%。
现有雷公藤提取纯化工艺存在诸多问题,有必要对
其进行更深入研究,建立一种安全、有效的雷公藤
提取纯化工艺。
雷公藤成分复杂,应加强各成分的基础研究,
明确药效、毒性成分及其作用机制,为后续提取纯
化及制剂研究提供理论基础。
针对雷公藤成分多、疗效显著、毒性大的特点,
可采用谱效结合的方法优化提取纯化工艺。谱效结
合[27]就是以指纹图谱客观的反应所含化学成分的
种类及数量,同时进行药效、毒理实验,并通过数
学模型建立指纹图谱与药效、毒效的关系,通过控
制各类成分配比,并分别进行药效、毒理评价,将
雷公藤的药效、毒效和指纹图谱三者结合起来,对
各成分的药效及毒效进行归属,并研究各成分对药
效及毒效的贡献,获得其谱效关系,从而指导提取
纯化工艺,进而得到高效、低毒的雷公藤制剂。
同时在工艺上采用先进的提取纯化技术以摒
弃限制级有机溶剂,如超临界 CO2 流体萃取技术或
醇提结合大孔吸附树脂技术,以提高雷公藤临床应
用中的安全性,为达到更好的纯化效果还可以采用
几种不同纯化技术相结合的工艺。
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