延胡索总生物碱类有效部位的研究进展
2015-01-23施婷婷王建新李希
施婷婷,王建新,李希,3
·综述进展·
延胡索总生物碱类有效部位的研究进展
施婷婷1,王建新2,李希1,3
延胡索为罂粟科植物Corydalis yanhusuo W.T.Wang的干燥根茎,主要有效部位为生物碱类,本文对延胡索总生物碱在提取、纯化、含量测定、药理学现代研究方面进行综述,以期为延胡索总生物碱类有效部位的继续研究提供一定的参考。
延胡索;有效部位;生物碱
延胡索为罂粟科植物Corydalis yanhusuo W.T.Wang的干燥根茎[1],味辛、苦,性温,入心、肝、脾经;其主要化学成分为生物碱类,具有活血散瘀、理气止痛的功效,现代研究表明延胡索总生物碱还具有抗肿瘤、催眠、抗氧化、抗心肌缺血等广泛的药理作用[2]。
中药的疗效既不是任何单一活性成分的作用,也不是多种成分活性的简单相加,与某有效部位综合作用密不可分,故近年来在中药材延胡索的研究中,对总生物碱类有效部位的研究逐渐增多;现有文献中延胡索乙素作为单一指标性成分研究报道较多,而以延胡索总生物碱类有效部位作为研究指标方面总结较少,本文针对延胡索总生物碱在提取、纯化、含量测定、药理学现代研究方面进行归纳总结,为延胡索总生物碱类有效部位的继续研究提供参考。
1 延胡索总生物碱的提取
元胡总生物碱的提取常采用乙醇为溶媒,主要方法包括超声提取法、加热回流法、动态逆流提取法等[3],以延胡索总生物碱、干膏收率、延胡索乙素、原阿片碱等为考察指标,优选各提取法最佳提取工艺。
谢彩娟等[4]以延胡索乙素、原阿片碱二者的含量为指标,采用单因素轮换试验法,考察超声时间、温度、功率以及提取溶媒的酸度、用量、体积分数等因素提取的影响,结果表明超声时间60 min,提取温度40℃,超声功率350 W,提取溶媒用量30倍,乙醇体积分数70%,醋酸调pH 3.5时,延胡索总生物碱提取率较高,而且超声提取法具有温度低,时间短,提取工艺简便等优点,在工业生产中可以降低耗能,提高经济效益;与常规的水煮法、粉末温浸(80℃)法比较,用粉末超声法提取延胡索中的有效成分,不仅节能省时提取率高,同时能避免生物碱中热敏性成分延胡索乙素的破坏[5]。
在实际生产及实验研究过程中乙醇加热回流法提取总生物碱最为常用,侯晓琳等[6]以延胡索乙素为总生物碱的考察指标,以正交试验优选延胡索总生物碱的最佳提取方法,结果表明延胡索总生物碱的最佳提取工艺为6倍量80% 的乙醇提取3次 ,每次
1.5小时;吕子明等[7]以延胡索总生物碱和延胡索乙素为检测指标,采用紫外分光光度法和高效液相色谱法进行含量测定,结果表明延胡索总生物碱的最佳提取工艺为8倍量60%的乙醇提取 3 次,每次 1.5小时;陈洪艳等人[8]采用有定性因素的均匀设计法,以干膏收率和延胡索乙素的提取率为指标,考察乙醇浓度、乙醇用量、提取次数、提取时间、粉碎度五个因素对提取效果的影响,结果表明延胡索提取的最佳工艺为药材粉碎成最粗粉,用4倍量70%乙醇提取 2 次,每次1h;王绪颖等[9]以延胡索乙素和总生物碱的含量为指标,以正交试验优选延胡索总生物碱的提取方法,得出延胡索的最佳工艺条件为6倍量50%乙醇,加热回流提取 3 次,每次 2 h。
现代常用动态逆流提取法对传统方法进行改进,肖杰明等[10]对动态逆流提取法与渗漉法、回流法比较中发现,动态逆流提取时间有所缩短,而且可以连续批量生产,乙醇用量大幅度减少 ,降低生产成本达50%以上。
2 延胡索总生物碱的纯化
所谓中药有效部位,是指一味中药或者复方中药提取物中的一类或者几类化学成分的含量达到总提取物的50%以上。目前,大孔树脂在中草药有效成分的分离、富集中的应用越来越受到人们的重视[11];延胡索主要有效部位为生物碱类,经大孔树脂提取分离的延胡索生物碱,成品具有体积小,相对含量高,产品质量稳定,具有良好的生理活性[12]等优点。
周文威等[13]以总生物碱的吸附量和解吸附率为考察指标,通过对D-101,D201A,D-401,HP-20,HPD-600,5 种大孔吸附树脂的吸附和解吸附特,性的比较,发现树脂的极性、比表面积和平均孔径的大小直接影响树脂吸附容量和解吸附率,乙醇对延胡索生物碱的解吸附作用不完全,在乙醇溶液中加入一定浓度的酸,具有较好的解吸附作用;实验结果表明,D101 型大孔吸附树脂对延胡索生物碱具有较大吸附量;洗脱方法为先以纯水除去杂质,再以0.2mol.L-1盐酸 50%乙醇洗脱,收集洗脱液,总固体物的量大约是纯化前总固体物的14.10%,总生物碱保留率为 89.13%,经大孔吸附树脂分离纯化后固体物中总生物碱的含量达到50.06%。
刘文娟等[14]以总生物碱和延胡索乙素的吸附量和解吸率等为考察指标,对HPD-600、HPD-500、D-141等12种不同类型的树脂进行评价,并对优选出的大孔树脂纯化延胡索总生物碱时的工艺条件及参数进行研究,结果表明D-141大孔吸附树脂的动态吸附分离效果最好,样液浓度为0.35 g生药.mL-1,径高比为l:6。吸附流速为4 BV.h-1,除杂溶剂和体积为0.3%NaCI溶液7 BV+纯净水l BV。洗脱溶剂为4 BV 60%乙醇+4 BV90%乙醇,洗脱流速为5.5 BV.h-1通过大孔吸附树脂分离纯化后,终产品中总生物碱的纯度可达82.0%。
王绪颖[9]等以延胡索乙素和总生物碱的含量为指标,以正交试验优选延胡索总生物碱的提取方法,考察 AB-8 树脂纯化延胡索乙醇提取液的工艺条件及参数,得出每克AB-8 树脂干树脂吸附 8.286 g 生药,上柱后水洗 6 BV,80%乙醇洗脱 10 BV,终产品中总生物碱纯度为可达54. 25%。侯晓琳等[6]选择大孔树脂对正交试验优选工艺所得提取物进行纯化,得出 D-101 大孔树脂,7BV去离子水洗脱杂质,7BV95% 的乙醇洗脱总生物碱 ,得到总生物碱的平均含量为 58.72%。
由于有机合成化学的发展和所取得的成就,可供选择的萃取剂类型不断增多,萃取法在中药纯化过程中逐渐被广泛采用,其优点是简单、快速、易于操纵和自动化,可轻易达到高的选择性和萃取率。因生物碱具有易溶于酸水而难溶于碱水的特性,因此,Ding等[15]用H2SO4将其pH值调酸性,放置过夜后过滤,滤液用NaOH调节pH至碱性,氯仿萃取制备生物碱。为进一步减少提取物中杂质,克服氯仿挥发性高,毒性大等缺点,禹玉红等[16]将提取液浓缩至2g/mL,盐酸酸化提取液2~3,用体积1:1乙酸乙酯萃取两次,再用氨水碱化pH为10~11,1:1乙酸乙酯萃取两次,合并乙酸乙酯水洗至中性后生物碱含量达到80%,该方法回收率高,毒性小,对环境友好,是工业生产的理想溶剂,同时降低成本,可作为元胡中总生物碱提取和初步纯化的最佳工艺。
3 延胡索总生物碱含量测定
气相色谱法紫外分光光度法和高效液相色谱法对其中一种或者几种单体生物碱含量测定灵敏、准确,但中药材或其提取物中生物碱数目多,结构复杂,延胡索的临床疗效是其总生物碱综合作用的结果,仅仅监控某一种或者某几种单个成分是远远不够的,需要对其有效部位总含量进行全面的控制。
费艳美等[17]采用溴甲酚绿酸性染料比色法409nm波长处紫外分光光度计测定延胡索总生物碱含量,
结果表明,该方法灵敏度高,准确性好,可用于延胡索总生物碱的测定;黄红英等[18]利用酸碱中和原理,在研究延胡索不同配伍中总生物碱的含量变化试验中,采用酸碱滴定法测定总生物碱,观察指示剂颜色变化,按消耗的硫酸计算出总生物碱含量,比较延胡索配伍中总生物碱含量的变化;罗利云[19]为考察不同产地延胡索有效成分的含量,建立延胡索的HPLC含量测定方法测定原阿片碱、盐酸小檗碱和延胡索乙素的含量的同时,采用电位滴定法,以0.02mol.L-1硫酸滴定液加入生物碱中,使其充分溶解,插入笔式 pH 计,0.02mol.L-1氢氧化钠进行滴定,pH 5.1为滴定终点测定不同产地延胡索总生物碱的含量,为延胡索的质量评价提供一定的依据。
4 延胡索总生物碱现代药理学研究
延胡索在许多地区被广泛种植,主要化学成分为生物碱 ,而其药理学研究多侧重于镇痛、镇静方面[20],临床上主要用于治疗各种疼痛、心血管疾病等;中药产生的药理作用非仅单一成分所能达到的,常与某有效部位综合作用密不可分,现代研究以总生物碱为研究对象,实验结果发现总生物碱在抗肿瘤、抗氧化、抗应激能力、催眠,抗心肌缺血等方面作用显著。
抗肿瘤作用:
延胡索总生物碱对多种人源肿瘤细胞系有明显的增殖抑制作用[21];张国铎[22]等在抗肿瘤中药有效部位和活性单体的筛选中发现,延胡索总生物碱对多种人源胃癌细胞均有增殖抑制作用,尤其以对 AGS、MKN228 细胞抑制作用显著,能够诱导细胞凋亡,具有较强的体外抗肿瘤活性,这可能是延胡索总碱抗肿瘤作用的主要机制之一。元胡总碱对 HepG2 细胞有显著的增殖抑制作用,且呈剂量-效应关系,其半数抑制浓度为(26.61±1.2)μg/ mL;HepG2 细胞经元胡总生物碱处理 24、48h 后,15 种microRNAs 发生变化,尤以 let-7a 表达的上调和 mir-221、mir-222 表达的下调最明显,推测其机制可能与 miRNA let-7a、mir-221、mir-222 调控的靶基因有关[23]。桑晓媛等[24]研究认为,元胡提取物中的脂溶非酚性生物碱组分对肝肿瘤细胞SMMC-7721有较强的杀伤能性,IC50约为 35μg/mL。此外,Gao等[25]发现,元胡提取物能够抑制乳腺癌细胞 MDAMB -231 转移、侵袭,并抑制基质金属蛋白酶-9(MMP-9)mRNA 的表达。
抗氧化作用:
乙酰胆碱神经递质与人和动物的学习和记忆功能密切相关,且随着老化的发生,脑内乙酰胆碱的量也随着减少,抑制乙酰胆碱酯酶已成为目前抗衰老和增加学习记忆能力的有效措施之一[26]。为进一步观察延胡索总生物碱抗衰老的作用机理,白雪等[27]探讨延胡索总生物碱对D-半乳糖所致衰老模型小鼠相关指标的影响研究中发现,延胡索总生物碱能抑制AChE活力,增强ChAT活力,维持胆碱能神经系统功能的正常,增强超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活力,恢复机体抗氧化能力,增强清除自由基的能力,从而能够抗衰老,恢复记忆功能。
抗应激、催眠作用:
延胡索总生物碱(ARC)能增强小鼠抗疲劳能力和耐缺氧能力[28],提高小鼠的抗应激能力。延胡索主要含生物碱,具有中枢神经系统作用,ARC中的延胡索乙素能明显降低小鼠自发活动与被动活动,明显增强环己巴比妥钠的催眠作用,还能对抗咖啡因和苯丙胺的中枢兴奋作用及戊四氮所致的惊厥,但却能增强士的宁所致的惊厥,而对电休克无对抗作用[29]。
抗心肌缺血作用:
延胡索总生物碱高、中、低剂量具有抗急性心肌缺血模型大鼠心肌细胞凋亡作用,该作用与调节bcl-2、bax 和 caspase-3 基因表达有关[30],延胡索总碱能延长小鼠的缺氧存活时间,抑制Iso引起大鼠电图异常,血清中CK及FFA升高,对Iso诱发的缺血的心肌有保护作用。目前认为,Iso引起的心肌缺血坏死与氧自由基致脂质过氧化和心肌细胞内钙超负荷有关[31]。以前研究发现延胡索乙素具有较强的抗脂质过氧化的活性,有Ca2+拮抗作用,延胡索总碱对缺血心肌的保护作用是否是通过抗脂质过氧化、抑制钙离子内流实现的有待进一步研究[32]。
与组分中药配伍:
随着组分中药概念[33]的提出,组分中药配伍的科学性研究成为较热的研究课题,元胡止痛方作为经典的镇痛良方成为其中研究热点之一;梁新丽等[34]发现延胡索总生物碱与白芷挥发油或/和白芷总香豆素配伍后,明显提高延胡索乙素的药-时曲线下面积,显著延长延胡索乙素在大鼠体内滞留时间,减缓体内的消除,提高其生物利用度;祝靖云等[35]考察了元胡白芷有效组分配伍后对延胡索乙素小肠吸收的影响,发现在一定的配比范围内,延胡索总碱中延胡索乙素的小肠吸收呈现明显增加的趋势,第一次从药物吸收的角度阐明该方配伍的合理性,合
理的解释了元胡止痛方复方的药效明显优于单味药镇痛效果的结论。
5 讨论
以上文献可以看出,延胡索总生物碱的提取、纯化、含量测定方面研究已经比较成熟,近年来随着对延胡索生物碱类成分的认识逐渐成熟,新的药理作用也相继被挖掘,但新的药理作用的研究多为初步研究,基因水平在抗肿瘤作用中有涉及,其余药理学作用大多停留在器官、组织、行为学水平,机制研究严重欠缺,接下来研究应进一步深入。
目前,对延胡索镇痛方面的药理作用与机制研究都比较深入,作用效果已得到确认,但研究对象一般为单体化合物延胡索乙素,甚至已经开发出新药“颅痛定”,但总生物碱类其它成分同样具有不同程度的镇痛作用,因此应加强其拮抗或者协同作用研究,在制备出合格的有效部位的基础上再进行药理毒理学研究,不失为一条有价值的新药开发思路。
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(责任编辑: 胡慧玲)
The research progress of effective part of Corydalis Rhizoma total alkaloids/
SHI Ting-ting1, WANG Jian-xin2, Li Xi1,3// (1.Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 610075;2.School of Pharmacy, Fudan University, Shanghai 201203;3.Sichuan Province Chinese Academy of Sciences institute of Medicine ,Chengdu 610031,Sichuan)
Yanhusuo is the dried roots of poppy plants Corydalis yanhusuo W.T.Wang, and the effective part is total alkaloids. The article summarized the research of extraction, purifcation, content determination, modern pharmacology research of Corydalis Rhizoma total alkaloids in order to provide the reference for continue research of effective part of the rhizoma Corydalis total alkaloids.
Rhizoma corydalis; effective part; total alkaloids
R 283
A
1674-926X(2015)02-032-04
1.成都中医药大学,四川 成都 610075;2.复旦大学药学院,上海 201203;3.四川省中医药科学院中医研究所,四川 成都 610031
施婷婷(1989-),女,在读硕士研究生,主要从事中药新制剂、新剂型及中药新技术方向研究Tel:15221151751 Email:874283948@qq.com
王建新(1971-),男,教授 (博士生导师),主要研究方向为靶向给药系统、中药新型给药系统和口服给药系统设计及吸收机理研究等
Email:jxwang@shmu.edu.cn
2014-05-03