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马钱子的化学成分和药理作用研究进展

2014-03-08解宝仙唐文照王晓静

药学研究 2014年10期
关键词:马钱子生物碱羟基

解宝仙,唐文照,王晓静

(1.济南大学,山东省医学科学院医学与生命科学学院,山东济南250200;2.山东省医学科学院药物研究所,山东济南250062)

马钱子的化学成分和药理作用研究进展

解宝仙1,2,唐文照2,王晓静2

(1.济南大学,山东省医学科学院医学与生命科学学院,山东济南250200;2.山东省医学科学院药物研究所,山东济南250062)

通过阅读大量相关文献,对马钱子的化学成分和药理活性方面的研究进展进行了总结,以便对马钱子的开发利用提供有效地科学依据。

马钱子;化学成分;药理作用

马钱子,别名番木鳖,为马钱科马钱属植物马钱(Strychnos nux-vomica L.)的干燥成熟种子,该植物主要分布于东南亚以及我国的福建、台湾、广东、广西、云南等地区。马钱子性味苦,温,有大毒。有通络止痛,散结消肿,兴奋健胃等功效;主治风湿顽痹,麻木瘫痪,跌扑损伤,痈疽肿痛;小儿麻痹后遗症,类风湿性关节痛;食欲不振等。

1 化学成分

1.1 生物碱类化合物

1.1.1 单萜吲哚类

1.1.1.1 母核 杨秀伟等[1]从马钱子的种子中分离得到了番木鳖碱(1,士的宁,strychnine)。

1.1.1.2 异型(iso型) 杨秀伟等[1]研究人员还分离得到了异番木鳖碱(29,isostrychnine),异马钱子碱(30,isobrucine),异番木鳖碱N-氧化物(31,isostrychnine N-oxide),异马钱子碱N-氧化物(32,isobrucine N-oxide)。Kemal等[2]通过对马钱子树根及树皮成分的分离鉴定得到原番木鳖碱(34,protostrychnine)。赵楠等[3]从马钱子的种子中分离得到了异伪番木鳖碱(33,isopseudostrychnine)、Stryvomitine(35)。

1.1.1.3 伪型(pseudo型) 刘艳萍[4]在马钱子果实的甲醇提取物中分离鉴定得到了伪番木鳖碱(3,pseudostrychnine),伪马钱子碱(4,pseudobrucine)。Galeffi等[5]在不连续降低pH值的条件下通过逆流色谱的方法,从马钱子种子的马钱子碱总提物中分离得到了16-羟基-α-可鲁勃林(7,16-hydroxy-α-colubrine),16-羟基-β-可鲁勃林(8,16-hydroxy-β-colubrine)。赵楠[3]等还分离得到了Stryvomicine(16)、18-O-伪马钱子碱(18,5-oxopseudostrychnine)。

1.1.1.4 氮甲基断伪型(N19-Me、C16=O型) 刘锡葵等[6]从马钱子果的乙醇提取物中分离得到了番木鳖次碱(21,vomicine)。研究人员还分离得到马钱子次碱(22,vomicinl)、N-甲基-断-伪番木鳖碱(19,依卡精,icajine)、N-甲基-断-伪马钱子碱(20,奴弗新,novacine)、14-羟基依卡精(26,14-hydroxyicajine)[1],3-甲氧基毒毛旋花子碱(25,3-Methoxyicajine)[7],N-甲基-断-伪-β-可鲁勃林(28,N-methyl-sec-pseudo-β-colubrine)[8]、2-羟基依卡精(23,10-hydroxyl-ccajine)、3-羟基依卡精(24,11-hydroxyl-ccajine)、18-羟基番木鳖次碱(27,5-hydroxyl-vomicine)[3]。

1.1.1.5 氮氧化物型(N-oxide型) 杨秀伟等[1]从马钱子的种子中分离得到了番木鳖碱N-氧化物(9,strychnine N-oxide),马钱子碱N-氧化物(10,brucine N-oxide)。

1.1.1.6 其他类型 Galeffi等[5]还从从马钱子种子的马钱子碱总提物中分离得到了α-可鲁勃林(5,β-colubrine),β-可鲁勃林(6,β-colubrine),14-羟基番木鳖碱(14,14-hydroxystrychnine),14-乙酰氧基番木鳖碱(15,14-acetoxystrychnine)。Kemal等[2]通过对马钱子树根及树皮成分的分离鉴定得到4-羟基番木鳖碱(13,4-hydroxystrychnine),4-羟基-3-甲氧基番木鳖碱(12,4-hydroxy-3-methoxystrychnine)。蔡宝昌等[9,10]从马钱子种子中首次分离得到了2-羟基-3-甲氧基番木鳖碱(11,2-hydroxy-3-methoxystrychnine),并对其核磁碳谱数据进行了分析。研究人员还分离得到了马钱子碱(2,brucine)[1],18-O-马钱子碱(17,5-oxobrucine)[3]。

1.1.2 双吲哚类 Jonville等[11]从马钱子的树皮中分离得到了Nb-methyl-longicaudatine(36)、Strychnoflavine(37)、Demethoxyguiaflavine(38)、Artefact of strychnoflavine(39)、Strychnochrysine(40)五个双吲哚类生物碱。

1.1.3 β-卡波林类 Kemal[2]等从马钱子的根皮提取物中分离得到了降马枯星碱B(41,normacusine B)。

1.2 萜类、甾体及其苷类 番木鳖苷A(42,马钱素loganin)、番木鳖苷B(43,loganoside)[10],β-谷甾醇(44,sitosterol)、胡萝卜苷(45,daucosterol)[4],熊果酸(46,ursolic acid)、5,6-羊齿烯醇(47,simiarenol)、马钱子苷(48,cuchiloside)、豆甾醇糖苷(49,stigmasta-5,22-dien-3-O-glu)[6],裂环马钱素(50,开环番木鳖苷,secologanin)、马钱子酮苷(51,ketologanin)[8],熊果醇(52,uvaol)、羽扇豆醇(53,lupeol)、α-香树脂醇(54,α-amyrin)、断氧化马钱子苷(55,secoxyloganin)、毛柳苷(56,salidroside)、腺苷(57,adenosine)[12]。

1.3 有机酸类 绿原酸(58,chlorogenic acid)[2],原儿茶酸(59,protocatechuic acid)、没食子酸(60,gallic acid)、香草酸(61,vanillic acid)、肉桂酸(62,cinnamic acid)、阿魏酸(63,ferulic acid)[4],番木鳖苷酸(64,loganic acid)[10],咖啡酸(65,caffeic acid)、水杨酸(66,p-hydroxybenzoic acid)、对羟基苯乙酸(67,p-hydroxyphenylacetic acid)[12]。

1.4 其他类 咖啡酸乙酯(68,ethyl caffeate)[4],儿茶酚(69,catechol)、麦芽酚(70,matol)、11-O-α-棕榈酰香树酯(71,11-oxo-α-amyrin palmitate)[12]。

2 药理作用

2.1 对中枢神经系统作用 生物碱约占马钱子成分的1.5%~5%,主要为番木鳖碱和马钱子碱,其中前者约占45%,后者占30%~40%。马钱子中所含的部分生物碱能兴奋整个中枢神经系统。韩进庭[13]总结发现马钱子所含番木鳖碱对整个中枢神经系统都能起到一定的兴奋作用。脊髓对番木鳖碱有高度的敏感性,治疗剂量的番木鳖碱会使神经冲动在脊髓中传导易化,缩短反射时间,并增大其反射强度,但不破坏脊髓中枢的交互抑制过程,而中毒剂量的番木鳖碱会破坏脊髓中枢的交互抑制过程,导致强直性惊厥。番木鳖碱还能兴奋延髓的血管运动中枢和呼吸中枢,加强大脑皮质的兴奋过程,提高各感觉器官的功能。Anders等[14]通过研究番木鳖碱和马钱子碱类似物对氨酸及α-7烟碱乙酰胆碱受体的药理作用,进一步揭示了番木鳖碱和马钱子碱类似物在作用于受体时,其相应的化学结构与活性之间的关系。

2.2 对心血管系统作用 马钱子中所含生物碱有激动或抑制心肌细胞离子通道的作用。陆跃鸣等[15]用膜片钳和电镜观察的方法发现异马钱子碱能够显著激动Wistar大鼠乳鼠心室肌细胞上T型,L型以及B型钙通道的单通道活动,使其开放时间延长,关闭时间缩短,开放概率增加,而对通过每一种离子通道的离子流幅值无明显影响,并证明了异马钱子碱能明显地抵消由黄嘌呤、黄嘌呤氧化酶所引起的破坏培养的心室肌细胞肌丝和线粒体等超微结构的作用。蔡宝昌等[16]又通过实验证实了异马钱子碱氮氧化物也有此作用,说明异马钱子碱和异马钱子碱氮氧化物均对心肌细胞具有保护作用。李明华等[17]通过采用常规微电极技术同步记录收缩力的方法,观察了马钱子碱对豚鼠心脏乳头肌动作电位及收缩力的影响,结果表明马钱子碱具有阻断心肌离子通道的作用,在低浓度(1×10-6mol·L-1)时,主要以阻断K+通道为主;在高浓度(1×10-5mol·L-1)时,对Na+、Ca2+通道也有阻断作用。

2.3 镇痛抗炎作用 马钱子的发酵品以及含有马钱子的合剂皆有镇痛抗炎作用。马钱子所含的部分生物碱镇痛抗炎作用显著。陈龙等[18]利用6种不同真菌发酵的马钱子发酵品对腹腔注射醋酸所致小鼠扭体反应的镇痛作用实验表明,在经6种真菌发酵后马钱子原有毒性降低,并具有镇痛作用,同时还对外涂巴豆油导致小鼠耳壳肿胀进行抗炎研究,证实了发酵后的马钱子仍具有抗炎作用。朱建伟等[19]通过对马钱子碱的镇痛作用及药效动力学研究,发现马钱子碱具有显著的镇痛作用,中剂量组(20 mg·kg-1)与阳性对照吗啡组(10 mg·kg-1)镇痛作用相当,并且其镇痛作用强度(在一定剂量范围内)与给药剂量呈正相关。证明马钱子的镇痛作用确定、药效作用强、维持时间长。魏世超等[20]从马钱子中提取分离得到番木鳖碱、总生物碱(除去部分番木鳖碱)和非生物碱3个部分,进而观察各部分对角叉菜胶引起大鼠足跖肿胀及棉球致肉芽增生的影响,结果表明,总生物碱部分对炎症具有明显的抑制作用,并且还可明显抑制大鼠肉芽组织增生,而番木鳖碱及非生物碱部分对上述炎症无明显的影响。李明辉等[21]观察了壮筋骨胶囊(由当归、木瓜、牛膝、马钱子等多味中药组成)对弗氏(freund)完全佐剂诱发大白鼠免疫性关节炎的影响,结果表明,壮筋骨胶囊对freund完全佐剂诱发的大鼠关节炎原发性和继发性病变均有明显抑制作用,其中壮筋骨胶囊高剂量组对大白鼠佐剂性关节炎右后足原发性炎症病变有明显地抑制作用,而中、低剂量组对原发性炎症病变有一定抑制趋势。壮筋骨胶囊高、中剂量组对大鼠佐剂性关节炎继发性炎症反应有明显的抑制作用,致炎后第24、27、30天壮筋骨胶囊对左足继发肿胀抑制效果明显,相比于模型组均有显著性差异(P<0.01)。

2.4 抗肿瘤作用 制马钱子水煎液以及马钱子碱皆有明显的抑制肿瘤生长的作用。宋爱英等[22]对用S180和H22瘤株造模的小鼠分别给予1/5,1/10,1/20 LD50剂量的制马钱子水煎液灌胃治疗,结果表明1/10 LD50制马钱子水煎液对S180瘤株所致的实体瘤具有明显的抑瘤作用,抑瘤率为37.8%,并且能够显著延长H22腹水型肿瘤小鼠的生存时间,生命延长率达61.1%。据此表明马钱子是一味具有前途的抗肿瘤中药,有待进一步研究。邓旭坤等[23]通过研究马钱子碱对移植性肝癌Heps荷瘤小鼠的肿瘤抑制作用和生存时间的影响,发现马钱子碱对肿瘤具有明显的抑制作用,并且短期内对小鼠的造血、免疫系统以及肝肾没有明显的毒性,相反,还能促进造血系统和免疫系统的功能,恢复小鼠因接种肝癌Heps瘤株而造成的肝肾功能的损伤,但马钱子碱对荷瘤小鼠的生存时间并无显著影响。

2.5 抗血栓作用 经研究发现,马钱子所含生物碱具有一定的抗血栓作用。周建英等[24]观察马钱子碱和马钱子碱氮氧化物抗血小板聚集和抗血栓形成的作用,发现在一定浓度下马钱子碱氮氧化物对二磷酸腺苷诱导的血小板聚集的抑制作用与阿司匹林相似,并且对胶原诱导的血小板聚集的抑制作用强于阿司匹林,由此证明了马钱子具有抗血栓的作用。

3 总结

对于马钱子的研究,无论是化学成分、药理作用等方面,都有较多的文献予以报导,更有深入研究至分子水平及离子通道等方面,这不仅为中医理论所述的马钱子具有通络止痛、散结消肿等功效的认识提供了客观依据,也为其临床应用的扩展和深入奠定了理论基础。

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Research progress on chem ical constituents and pharmacological effects of Strychnos nux-vomica

XIE Bao-xian1,2,TANGWen-zhao2,WANG Xiao-jing2
(1.School of Medicine and Life Sciences,University of Jinan-Shandong Academy of Medical Sciences,Jinan 250200,China;2.Institute of Materia Medica,Shandong Academy of Medical Sciences,Jinan 250062,China)

By reading a large number of relevant literature,research progress on chemical constituents and pharmacological effects of Strychnos nux-vomica was summarized,which provided scientific basis for effective developmentand utilization of Strychnos nux-vomica.

Strychnos nux-vomica;Chemical constituents;Pharmacological effects

R284

A

2095-5375(2014)10-0603-004

解宝仙,男,在读硕士,研究方向:天然药物化学,E-mail:baoxianxie@yeah.net

王晓静,女,硕士生导师,研究员,研究方向:天然药物化学,Tel:0531-82629336,E-mail:xiaojing6@gmail.com

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