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In vitro anticoagulant and antithrombotic effects of curcuminoids

姜黄素类化合物体外抗凝血与抗血栓作用研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 10 期 2011 年 10 月

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姜黄素类化合物体外抗凝血与抗血栓作用研究
张 妲 1, 2,金 城 1*,骆骄阳 1, 2,李兴丰 1, 3,鄢 丹 1,肖小河 1*,董小萍 2
1. 解放军第 302 医院 全军中药研究所,北京 100039
2. 成都中医药大学药学院,四川 成都 610075
3. 湖南中医药大学药学院,湖南 长沙 410208
摘 要:目的 研究姜黄素类化合物体外抗凝血与抗血栓活性,为探寻姜黄活血化瘀药效物质提供参考。方法 采用家兔血
浆复钙时间法、凝血酶时间法及体外血栓法、全血血块法,分别对 3 个天然姜黄素类化合物姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去
甲氧基姜黄素的体外抗凝血与抗血栓活性进行测定。结果 姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素均能延长家兔血浆
复钙时间(P<0.01)及凝血酶时间(P<0.01),且均能加快体外血栓(P<0.01)及全血凝块的溶解(P<0.01),其中去甲
氧基姜黄素的作用最强。结论 姜黄素类化合物具有较好的体外抗凝血与抗血栓作用,空间不对称结构能加强姜黄素类化合
物结构母核的抗凝活性。
关键词:姜黄素;去甲氧基姜黄素;双去甲氧基姜黄素;抗凝血作用;抗血栓作用
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)10 - 2070 - 04
In vitro anticoagulant and antithrombotic effects of curcuminoids
ZHANG Da1, 2, JIN Cheng1, LUO Jiao-yang1, 2, LI Xing-feng1, 3, YAN Dan1, XIAO Xiao-he1, DONG Xiao-ping2
1. China Military Institute of Chinese Meteria Medica, 302 Hospital of PLA, Beijing 100039, China
2. College of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 610075, China
3. College of Pharmacy, Hunan University of Traditional Chinese Medicine, Changsha 410208, China

Key words: curcumin; demethoxycurcumin; bisdemethoxycurcumin; antitrombotic effect; anticoagulant effect

姜黄为常用传统活血化瘀中药,具有破血行气、
通经止痛的功效[1],现代药理研究表明姜黄素类成
分具有调血脂、抗凝、抗氧化、利胆、抗癌等多种
药理作用[2-9]。但目前对姜黄活血化瘀的药效物质基
础研究却鲜有报道,仅见姜黄素抑制血小板聚集、
增加纤溶活性[10-11]等研究,且大多数研究未对姜黄
素类化合物中其他成分活性进行深入探讨。为了较
为全面地探寻姜黄活血化瘀的药效物质基础,本实
验选取姜黄素类化合物中 3 种主要成分[12]姜黄素、
去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素作为研究对象,
采用经典的体外抗凝血及抗血栓方法,以血浆复钙
时间、凝血酶时间、体外血栓溶解率及全血凝块溶
解率为指标,考察姜黄素类化合物体外抗凝血与抗
血栓的活性,为姜黄活血化瘀功效的深入研究、进
一步探讨姜黄组分体外活性提供参考。
1 材料
1.1 动物
新西兰大耳白兔,雄性,体质量 2.0~2.5 kg,
由军事医学科学院提供,合格证号 SCXK(京)
2007-0003。
1.2 药品与试剂
姜黄素对照品、去甲氧基姜黄素对照品,贵州
迪大公司产品,质量分数均>98%;双去甲氧基姜
黄素对照品,上海顺勃生物工程有限公司产品,质
量分数>98%;凝血酶、牛纤维蛋白原(临用前配
制),均为美国 Sigma 公司产品;氯化钠注射液,
石家庄四药有限公司生产。
2 方法
2.1 样品的制备
分别精密称取姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去

收稿日期:2010-12-02
基金项目:国家“重大新药创制”科技重大专项(2009ZXJ09004-057,2009ZX09502-22)
作者简介:张 妲(1986—),女,辽宁沈阳人,成都中医药大学硕士研究生,主要从事药物化学及生物质量标准的研究。
Tel: (010) 66933325 E-mail: zhangda302@126.com
*通讯作者 肖小河 E-mail: pharmacy302@126.com 金 城 E-mail: pijincheng@126.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 10 期 2011 年 10 月

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甲氧基姜黄素对照品 10.40、10.12、11.31 mg,加
5%乙醇溶液稀释成不同质量浓度。
2.2 体外抗凝血作用[13]
2.2.1 对家兔血浆复钙时间的影响 家兔耳缘静脉
取血 4.5 mL,加至含有 38 g/L 枸橼酸钠 0.5 mL 的
10 mL 离心管中,混匀,1 000 r/min 离心 10 min,
取上清液备用。另取 96 孔板 1 个,实验组每孔加入
混合血浆 0.1 mL 及不同质量浓度姜黄素(0.208、
0.104、0.052 mg/mL)、去甲氧基姜黄素(0.202、
0.101、0.051 mg/mL)、双去甲氧基姜黄素(0.226、
0.113、0.057 mg/mL)各 0.1 mL,对照组加入混合
血浆 0.1 mL 及 5%乙醇溶液 0.1 mL,于 37 ℃温育
1 min 后分别向每孔加入 2.775 g/L CaCl2 溶液 0.1
mL,计时,直到检测到纤维蛋白丝时停止计时,重
复 10 次,求平均值,即为血浆复钙时间。
2.2.2 对凝血酶时间的影响 按“2.2.1”项的方法
制备混合血浆,在 96 孔板中加入混合血浆和不同质
量浓度(同“2.2.1”项)姜黄素、去甲氧基姜黄素、
双去甲氧基姜黄素各 0.1 mL,37 ℃温育 3 min,再
加入已预温的 1×104 U/L 凝血酶 0.1 mL,混匀,记
录血浆凝固所需时间。以 5%乙醇溶液为对照,每
组重复 10 次,取平均值。
2.3 体外抗血栓作用[13]
2.3.1 溶栓作用 家兔耳缘静脉采血置试管中,按
体积比 1∶9 加入质量浓度为 38 g/L 枸橼酸钠溶液,
然后依次加入纤维蛋白原溶液(质量分数为 0.5%)、
CaCl2 溶液(55.5 g/L)和凝血酶溶液(1.0×105 U/L),
加入量为每毫升血中加入纤维蛋白原溶液 20 μL、
CaC12 溶液 10 μL 和凝血酶溶液 20 μL。混匀,注入
到内径为 8 mm 的玻璃试管中,37 ℃水浴 20 min
后取出血栓,切成 5 mm 的小段,放入装有不同质
量浓度(同“2.2.1”项)姜黄素、去甲氧基姜黄素、
双去甲氧基姜黄素和 5%乙醇溶液各 2 mL 的试管
中,37 ℃温育,于 0、4、12、24、48 h 分别测定
剩余血栓段的质量,计算血栓溶解率[14],各药物重
复测定 10 次。
血栓溶解率=(血栓初始质量-药物作用后各时间点血
栓质量)/血栓初始质量
2.3.2 对全血凝块的溶解作用 家兔心脏采血 20
mL 置于表面皿中,2 h 后自然凝固后切成 0.3 cm3
的小块,用生理盐水淋洗 3 遍待用。将不同质量浓
度(同“2.2.1”项)的姜黄素、去甲氧基姜黄素、
双去甲氧基姜黄素及 5%乙醇溶液各 2 mL加入不同
西林瓶中,每组 5 小瓶,再向各瓶中随机加入 2 个
血块,37 ℃水浴保温,观察血块溶解情况,并分别
于 0、12、24、48 h 分别测血块的质量,计算全血
凝块溶解率。
全血凝块溶解率=(血凝块初始质量-药物作用后各时
间点血凝块质量)/血凝块初始质量
3 结果
3.1 体外抗凝血作用
3.1.1 对家兔血浆复钙时间的影响 不同质量浓度
的姜黄素、去甲氧基姜黄素和双去甲氧基姜黄素均
能显著延长家兔血浆复钙时间,其中去甲氧基姜黄
素作用最强,且呈量效关系,而姜黄素与双去甲氧
基姜黄素比较无显著差异。结果见表 1。
表 1 姜黄素、去甲氧基姜黄素和双去甲氧基姜黄素对家兔
血浆复钙时间及凝血酶时间的影响 ( 01=± n , sx )
Table 1 Effect of curcumin, demethoxycurcumin, and
bisdemethoxycurcumin on plasma recaleificatic
time and coagulation time of rabbits
( 01=± n , sx )
组 别 ρ/
(mg·mL−1)
血浆复钙时间/s 凝血酶时间/s
姜黄素 0.208 57.7±2.3** 126.6±3.6**
0.104 58.3±2.0** 117.7±2.1**
0.052 53.5±1.9** 112.4±2.7**
去甲氧基姜黄素 0.202 75.3±3.1** 162.8±3.9**
0.101 62.1±2.9** 146.1±3.0**
0.051 57.2±2.7** 144.1±2.1**
双去甲氧基姜黄素 0.226 60.8±2.2** 124.5±2.6**
0.113 57.7±2.6** 119.6±1.8**
0.057 55.5±2.4** 117.2±2.4**
5%乙醇 - 43.0±2.7 99.2±2.2
与 5%乙醇组比较:**P<0.01,下表同
**P<0.01 vs 5% EtOH group, below is same
3.1.2 对凝血酶时间的影响 不同质量浓度的姜黄
素、去甲氧基姜黄素和双去甲氧基姜黄素均能延长
凝血酶时间,作用强度均随着质量浓度的增大而增
强,其中去甲氧基姜黄素作用最强,与姜黄素及双
去甲基姜黄素比较具有显著差异(P<0.05),而姜
黄素与双去甲氧基姜黄素间无显著差异。结果见表 1。
3.2 体外抗血栓作用
3.2.1 溶栓作用 随着给药时间的延长,各实验组
血栓溶解率也逐渐增大,血栓变得松散,渐呈颗粒
状。与对照组相比较,除低质量浓度的双去甲氧基
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 10 期 2011 年 10 月

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姜黄素无溶栓作用外,其他各试药均有显著的溶栓
作用,其中去甲氧基姜黄素的溶栓作用最强,姜黄
素与双去甲氧基姜黄素的溶栓作用无显著差异,见
表 2。
3.2.2 对全血凝块的溶解作用 与对照组比较,姜
黄素类成分在不同时间点均显示出较强的溶解全血
凝块的作用,且随着给药时间的延长,全血凝块溶
解率增加,其中去甲氧基姜黄素的作用最强,与姜
黄素、双去甲氧基姜黄素比较具有显著差异(P<
0.05)。结果见表 2。
4 讨论
本实验结果表明,姜黄素类化合物具有较好的
体外抗凝血及抗血栓作用,为姜黄活血化瘀的药效
物质之一,其作用机制可能与激活纤溶酶有关。血
浆复钙时间、凝血酶时间、体外溶栓实验均表明去
甲氧基姜黄素的体外抗凝血及抗血栓作用强于姜黄
素与双去甲氧基姜黄素。本实验结果与 Chen 等[15]、
Kiuchi等[16]对姜黄素类化合物抗癌及杀线虫生物活
性研究的报道相一致,这可能与其不对称的空间结
构相关。去甲氧基姜黄素的抗凝活性强于姜黄素,
表 2 姜黄素、去甲氧基姜黄素和双去甲氧基姜黄素对体外血栓与全血凝块的溶解作用 ( 01=± n , sx )
Table 2 Dissolution of curcumin, demethoxycurcumin, and bisdemethoxycurcumin on in vitro
thrombosis and whole blood clots ( 01=± n , sx )
全血凝块溶解率/% 血栓溶解率/% 组 别 ρ/
(mg·mL−1) 12 h 24 h 48 h 4 h 12 h 24 h 48 h
姜黄素 0.208 37.4±3.2** 54.6±5.6** 78.5±5.5** 22.9±4.5** 54.1±5.2** 78.5±5.8** 81.4±4.8**
0.104 35.2±3.9** 54.4±3.8** 72.3±5.6** 23.0±3.1** 49.2±3.8 70.2±6.6** 76.9±3.8**
0.052 35.7±2.9** 55.6±3.6** 72.1±4.3** 20.7±4.7** 51.3±6.2* 75.9±3.9** 78.8±5.5**
去甲氧基姜黄素 0.202 53.2±5.0** 63.7±6.0** 86.3±6.1** 62.1±5.3** 74.1±4.3** 82.2±6.1** 91.7±6.2**
0.101 47.1±2.1** 64.2±5.3** 82.7±5.7** 59.2±3.3** 76.9±5.9** 83.0±4.4** 93.9±6.1**
0.051 48.2±4.3** 60.1±4.2** 83.1±3.6** 60.8±4.8** 72.6±8.1** 80.9±7.1** 88.7±7.3**
双去甲氧基姜黄素 0.226 39.7±3.3** 52.6±6.9** 76.2±4.9** 21.3±4.7** 53.9±3.9** 58.3±4.7** 79.3±5.4**
0.113 36.1±3.1** 53.8±4.4** 74.4±5.1** 20.1±3.9** 52.6±6.4** 63.7±5.7** 76.6±4.6**
0.057 34.3±6.4** 52.9±5.2** 72.4±7.2** 18.6±6.3 50.7±7.7 59.6±6.9** 79.5±5.7**
5%乙醇 - 19.7±3.9 34.3±3.7 61.2±4.8 16.5±3.6 47.2±4.5 52.7±3.6 70.6±4.9

提示仅以姜黄素作为姜黄质量控制与评价的指标缺
乏科学性,希望该实验结果对姜黄药效物质基础的
深入研究中有所借鉴。由于姜黄素类物质的水溶性
很小(溶解度 50 μmol/L),为均匀性考虑,本实验
中试药均先采用无水乙醇溶解,再加水稀释成含醇
5%的溶液,溶液性质稳定,同时采用 5%乙醇作为
阴性对照,以保证该方法的科学性及可重复性。
现代药理研究表明姜黄素类化合物还具有较强
的抗氧化及调血脂作用,因此姜黄素类化合物适宜
开发成为新型的溶栓药,可主要用于高血脂伴有血
栓性疾病的患者。此外,由于姜黄药材的安全范围
广[17],新制剂的适宜人群亦会较多,病人的顺应性
预期良好。
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《中国药学杂志》2012 年征订启事
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