金丝桃素研究发展

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                连翘提取物的研究新进展
摘要：贯叶连翘提取物具有很高的药用价值，作为镇静剂、抗炎药、抗抑郁药、抗肿瘤药及艾滋病治疗药物具有广阔的应用前景，越来越受到人们的重视。介绍了贯叶连翘提取物的化学成分、提取分析方法、各成分的药理及功效，总结了提取物当前研究的最新水平，分析了未来研究的可行方向并提出关于药效机理研究的量子化学计算方法。
贯叶连翘属藤黄科金丝桃属多年生草本植物，广泛分布于欧洲、亚洲、非洲北部、澳洲、南北美洲，是为人类较早认识和利用的草药之一．在我国河北、河南、陕西、甘肃、山东、新疆、四川等地均有分布。现代研究表明其主要成分为金丝桃素、伪金丝桃素等。贯叶连翘传统的应用领域主要集中于镇静、抗炎、伤口愈合等方面，对其利用的深度和广度都比较有限。随着对其在抗抑郁、抗肿瘤和艾滋病治疗等方面研究的深入，贯叶连翘提取物越来越受到人类重视，它是近年来欧美最畅销的植物药之一，已被德、美等国收录于药典，对其研究的热潮方兴未艾。
1 化学成分及相关研究
贯叶连翘提取物成分复杂，不同成分具有不同的药用价值，成分相互之间发挥协同作用从而用于不同疾病的治疗。贯叶连翘提取物成分主要包括以下几大类。
1．1 苯并二蒽酮类化合物  此类物质可于贯叶连翘全草植株中发现，但以花中含量最高，茎叶次之。主要包括金丝桃素、伪金丝桃素、原金丝桃素、原伪金丝桃素、环金丝桃素等。伪金丝桃素的含量通常比金丝桃素高2至3倍，原金丝桃素、原伪金丝桃素主要存在于鲜植物中，在日光照射下转化为金丝桃素和伪金丝桃素，环伪金丝桃素则是伪金丝桃素的氧化产物 。研究早期，金丝桃素(4，4 ，5，5 ，7，7r-六羟基-2，2 M 甲基-中位-萘骈二葸酮，化学式为C30H14O8。)被认为是抗抑郁的主要活性成分，随着对贯叶连翘提取物抗抑郁作用及机理的深入研究，目前认为贯叶金丝桃素才是抗抑郁的主要活性成分，而金丝桃素在肿瘤的治疗和抗病毒研究方面的应用前景更被看好。刘兴吉等研究了光活化的金丝桃素对大鼠C6胶质瘤和人体前列腺癌细胞的抑制作用，获得国家自然科学基金的支持。金丝桃素是一种光敏感物质，具有光敏活性和光动力作用，它与肿瘤结合后受光照射，对肿瘤细胞可产生细胞毒性作用，这种细胞毒性作用是通过诱导细胞凋亡和细胞坏死两种途径实现的。细胞凋亡是一种由基因调控的细胞主动死亡过程，近年来研究表明诱导肿瘤细胞发生凋亡，是抗癌药物的特征之一。细胞凋亡的诱导具有选择性，不会造成周围组织的损伤，所以能否诱导肿瘤细胞凋亡将会成为筛选新的肿瘤药物的一个标准。许多体内及体外的实验均表明了金丝桃素具有抗肿瘤作用，孙宇新等 通过实验证明了金丝桃素对喉癌细胞具有诱导凋亡、抑制生长的作用，且认为以金丝桃素作为光敏剂采取光动力疗法(PDT)可为喉癌的治疗起到积极的作用。Thong等人 研究了低注射剂量时金丝桃素对鼻咽癌光动力疗法的情况。
抗病毒方面的研究工作发现金丝桃素在细胞培养中可抑制逆转录病毒的复制，美国和以色列的科学家发现金丝桃素和伪金丝桃素具有抗逆转录病毒的作用，现已完成了它的抗艾滋病临床研究。金丝桃素的抗病毒机理与其光敏活性有关，且与抗肿瘤机制相似，可能通过两种方式作用于病毒：一种方式是直接攻击病毒粒子，可能直接攻击有脂质被膜的病毒的膜成分；另一种方式是作用于病毒感染的细胞。这两种方式均可用光照加强其作用效果。纽约大学医学中心Danie l等的研究指出，金丝桃素通过影响艾滋病病毒复制循环的装配与释放过程抑制艾滋病病毒活性，即可能通过干扰逆转录病毒感染，阻断病毒的脱壳和抑制病毒出芽，直接钝化病毒而抑制其传播或在病毒内装配。De-clervq认为 ，金丝桃素抗艾滋病毒机理可能是抑制逆转录酶，金丝桃素不影响病毒的转录和翻译，而是干扰病毒的装配和释放。另外，还有实验表明金丝桃素可抑制艾滋病病毒感染细胞中分离的整合酶，因而金丝桃素可能影响病毒的整合作用。这提示金丝桃素的光动力效应可能影响病毒复制周期中多个过程，而不是某一过程。需强调的是在这些过程中可见光是必需的，且需配合适当的光照和持续时间。
金丝桃素的抗病毒作用范围广，通过体外实验发现对单纯疱疹病毒、副流感病毒、牛痘病毒、疱疹口炎病毒、莫洛尼鼠白血病病毒、禽流感病毒均有杀灭和抑制作用，对人巨噬细胞也有抑制作用，但其具体的作用机理及实际应用方法还需作进一步的研究与探讨。
除了用于治疗以外，金丝桃素的光敏活性也被用于癌症的早期诊断，癌症的早期诊断可以大大提高患者的存活时间和治愈率，减轻患者的痛苦和治疗成本。癌症早期诊断所独有的困难在于常规所用的白光内窥镜检查法难以接近和发现病理改变，这限制了它的诊断功效，而荧光内窥镜检查法已被证实可以提高早期癌症诊断的敏感性和特异性。如目前膀胱癌诊断所用的光敏剂有三种：氨基果糖酸(5一ALA)和它的酯衍生物(HA)以及金丝桃素，而金丝桃素已被证实优于前两者，研究表明金丝桃素在膀胱癌早期诊断中的敏感性和特异性可分别高达94％ 和95％ ，且在诊断和手术过程中都没有发现光致褪色现象 。
1．2 贯叶金丝祧素类化合物  此类化合物主要包括贯叶金丝桃素和加贯叶金丝桃素等成分。贯叶金丝桃素仅被发现存在于贯叶连翘的花和果实中，为该植物的特性成分。贯叶金丝桃素具有亲脂性，对光、氧、温度敏感而表现出不稳定性，存放几个星期或几个月便完全分解。目前认为贯叶金丝桃素能抑制5羟色胺(5rrr)、多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)等单胺类神经递质和r一氨基丁酸(GABA)、L一谷氨酸等氨基酸类神经递质的重吸收，是抗抑郁作用的主要成分，其作用机理至今还不甚明了，研究表明它的作用很可能是通过提高突触体细胞内钠离子浓度或通过降低突触体内突触小泡的跨膜pH梯度实现的。其它如黄酮类被认为可抑制单胺氧化酶(MAO)的作用，而金丝桃素抑制mACHR和sigma等神经受体的作用 。所以，综合考虑，贯叶连翘制剂抗抑郁作用是以贯叶金丝桃素为主要活性成分的多种成分通过多种机制协同作用的结果，而原来被认为是活性成分的金丝桃素及金丝桃苷等组分不是抗抑郁主要的活性成分。Biber等 研究发现，贯叶连翘提取物的抗抑郁作用与贯叶金丝桃素的浓度密切相关，从而进一步证明贯叶金丝桃素是抗抑郁的主要活性物质，但真实的作用机理仍未确切探明。Roz等进行的试验结果表明贯叶金丝桃素对小鼠突触体神经递质重吸收的抑制是非竞争性的，这与一般常用抗抑郁药的作用明显不同。
1．3 (类)黄酮类化合物   (类)黄酮类化合物成分比较复杂，包括：山奈酚、槲皮素、槲皮苷、金丝桃苷、芦丁等。黄酮类化合物广泛分布于植物界中，并非贯叶连翘提取物的独有成分，它们生理活性多种多样，引起了国内外的广泛重视，研究进展很快。黄酮类化合物在植物体内大部分与糖结合成苷的形式存在，多具有酚羟基，易氧化成醌类而提供氢离子，故有显著的抗氧特点。山奈酚、槲皮素、芦丁等属于黄酮醇及其苷类，芦丁等具有降低毛细血管脆性和异常通透性作用，可用作毛细血管性出血的止血药及治疗高血压、动脉硬化的辅助药，它也具有抗炎的作用；槲皮素、山奈酚等则具有止咳祛痰的作用。Amit Chaudhary等 研究了贯叶连翘中类黄酮类化合物对前列腺癌细胞中一些酶的抑制作用。
1．4 有机酸或其它有机酸包括：咖啡酸、绿原酸、苦马酸、阿魏酸、龙胆酸等。其它成分有香精油、大黄素蒽酚、烷烃、月桂酸、软脂酸等。
2 提取技术、含量测定与质量控制  美国药典(usP)中，贯叶连翘提取物的质量标准为贯叶金丝桃素的含量不得低于3％ ，金丝桃素的含量不得低于0．3％ 。目前，提取物的制备工艺多使用溶剂加热回流提取法，又以乙醇、甲醇的使用最为广泛。此方法中提取溶剂浓度、提取温度对贯叶连翘提取物的提取率和提取物中金丝桃素的含量都有较为显著的影响，由于金丝桃素几乎不溶于水，因而可以考虑利用水处理除去大量水溶性杂质，降低提取液的黏性，也可以加入一些除杂剂，进一步除去杂质。此工艺简便，容易实现工业化，但也存在一些问题。贯叶金丝桃素对光、氧、热都敏感而不稳定，在常规的长时问加热回流过程中很容易被氧化，氧化后的贯叶金丝桃素生理活性大大降低，损失了药性。为解决此问题，室温超声提取法得到研究发展。有研究表明 ，使用甲醇或乙醇水溶液作为提取溶剂的超声提取法，在30 min内对总黄酮、金丝桃素类化合物和贯叶金丝桃素三类有效成分的提取效率都将达到最高点，且有效地减少贯叶金丝桃素的氧化，是一种有前景的提取工艺。碱液提取法是近几年才研究提出的，通常取一定量干燥粉碎的贯叶连翘全草，用l％ NaOH溶液在95～100℃沸腾状态下浸提2h，提取3次，用0．1 mol／L HCI溶液中和滤液至pH=3，真空浓缩干燥即得产品 。此工艺条件下，提取物中金丝桃素含量较高，有望为大规模生产提供理论依据。金丝桃素的测定分析方法有薄层色谱法、可见分光光度法及
高效液相色谱法(HPLC)等。自卫兵等以石油醚-醋酸乙酯-甲醇(2：8：3)为展开剂对金丝桃素(乙醇溶解物)进行分析，被检测组分金丝桃素在紫外灯(254 nm)下呈橙红色的荧光斑点。采用紫外可见光谱测试，金丝桃素在589 nm处有最大吸收为其特征峰；当采用双波长分光光度法时，以甲醇为空白溶液，可以用测定波长589nm，参比波长647 nm进行组合分析。该方法简单易行，结果较为准确，可排除大部分干扰测定，克服目前应用单波长分光光度法抗干扰能力差的缺点。不足之处在于二阶导数光谱处理后，所需信息量大大减少，使测定相对误差增大。高效液相法简便、实用，具有较强的可操作性，为目前科研使用最多的方法。目前对分析测定方法的研究工作主要集中于分析测定条件的改进和完善，当实验条件控制较好时，可以得到比较完全而清晰的色谱图，如图l为贯叶连翘碱性乙醇提取物的HPLC图，图中l～9号峰依次为绿原酸、芦丁、金丝桃苷、槲皮苷、槲皮素、穗花杉双黄酮、伪金丝桃素、贯叶金丝桃素、金丝桃素的色谱峰。
除此之外，也有采用大孔吸附树脂来提取分离贯叶连翘中的金丝桃素的报道，或者用减压液相柱色谱法进行提取，据报道，结果也令人较为满意。
3 化学学科在贯叶连翘提取物研究中的作为与方向  目前从事贯叶连翘提取物研究的人员主要有医学和药学工作者，主要以试剂不同剂量的应用效果为研究内容，偏向于药物的应用，观察药品的积极疗效和毒副作用，或者进行药物试剂对体外培养病毒作用的实验观察，或者是试剂对携病小老鼠的作用研究。这些研究对药剂的临床应用具有非常积极的作用，但是却难以从分子组成、基团结构或分子间作用力角度来揭示药剂与人体的作用机理，难以解释试剂效用的本质。因结构决定性质，尤
其是药物分子的电子结构特征与药品的效用具有本质的联系，因而从化学角度对提取物的电子结构特征、构效关系进行研究是一项很有意义的工作，可以为提取物的医学应用机理提供理论解释与支持，例如可以应用量子化学计算方法，研究提取物成分分子与病毒分子之问的相互作用，探讨各自的电子排布、轨道能量及相互作用而导致的改变，找到提取物疗效的实质。此外，化学工作者在药物成分问转化关系的确定方面也可以一展身手，如某些研究认为金丝桃素和其它苯并二蒽酮类化合物之间可能存在转化关系，在不同的PH条件下对贯叶连翘进行热处理，金丝桃素的含量发生变化：在70％ 乙醇(含0．05 M氢氧化钠)中加热处理，有相应的苯并二蒽酮转化为金丝桃素；而用70％ 乙醇处理，其中的金丝桃素可转化为其它化合物，这也是提取时用70％ 浓度乙醇溶液提取率不高的原因。具体的转化关系尚有待进一步
研究确证。
另外，除了分析测试方法和测试条件的研究，对于如何改进 、提取工艺，特别是保证提取物性状稳定、指标稳定的工作尚较欠缺，有条件的化学化工人员可以在此方面做些努力。
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