背景及概述^[1][2]

十字花科植物蘿卜種子萊菔子主要成分之一的芥子堿硫氰酸鹽具有來源廣、成本低、不良反應(yīng)很少的特點。大量研究表明芥子堿硫氰酸鹽有降血壓作用，本研究進(jìn)一步證實其具有預(yù)防性阻止血脂血糖升高、延緩IR、AS和HCS等作用，其機(jī)制與調(diào)控肝脂質(zhì)代謝和骨骼肌MAPK信號通路相關(guān)蛋白表達(dá)有關(guān)。提示芥子堿硫氰酸鹽在糖尿病、高血壓的前期亞健康狀態(tài)時HPF預(yù)防性治療方面顯示出良好的應(yīng)用前景。

應(yīng)用 ^[1-2]

 1）治療阿爾茨海默?。航孀訅A硫氰酸鹽對乙酰膽堿酯酶的抑制作用、鈣通道作用、NO抑制作用，發(fā)現(xiàn)芥子堿硫氰酸鹽在體內(nèi)外均具有抑制乙酰膽堿酯酶(Acetylcholinesterase，簡稱AChE)的作用，也就是說芥子堿硫氰酸鹽可以通過抑制 AChE，從而抑制了乙酰膽堿的水解，使體內(nèi)乙酰膽堿堆積呈現(xiàn)出類似膽堿受體激動劑的效果。因為在眾多防治AD的藥物種類中，AChE抑制劑是治療AD最有效的藥物之一。高血壓又是AD三大危險因素之首，芥子堿硫氰酸鹽如果能夠同時實現(xiàn)降壓且治療AD將成為新一代AD治療藥物。十字花科植物果實油菜籽粕中含有大量芥子堿硫氰酸鹽成分，芥子堿硫氰酸鹽具有降壓、平喘、舒張平滑肌、抑制膽堿酯酶活性功能，研究發(fā)現(xiàn)芥子堿硫氰酸鹽抑制乙酰膽堿酯酶活性、拮抗鈣離子及抑制一氧化氮作用時，能夠改善阿爾海默病模型鼠的認(rèn)知功能，芥子堿硫氰酸鹽濃度升高，抑制乙酰膽堿酯酶作用增強(qiáng)，半數(shù)抑制濃度為24.86mg/ml，芥子堿硫氰酸鹽低劑量時是鈣離子拮抗劑，芥子堿硫氰酸鹽低劑量時抑制一氧化氮作用顯著，芥子堿硫氰酸鹽可結(jié)合三條途徑發(fā)揮治療AD的作用。

2）芥子堿硫氰酸鹽抑制IR小鼠血脂血糖升高、動脈粥樣硬化及肝細(xì)胞脂肪變性。其作用機(jī)制為：一方面，芥子堿硫氰酸鹽通過抑制TNFα的產(chǎn)生，減輕肝細(xì)胞的損傷，延緩AS和HCS進(jìn)程。研究證實，OB與肝內(nèi)脂質(zhì)異常代謝和骨骼肌脂質(zhì)轉(zhuǎn)運酶異常表達(dá)密切相關(guān)。有報道表明，鉤藤總堿與芥子堿硫氰酸鹽配伍能調(diào)控TNFα導(dǎo)致的血管內(nèi)皮細(xì)胞變化。肝細(xì)胞是維持和調(diào)控脂質(zhì)代謝的主要場所，肝細(xì)胞受損可影響脂質(zhì)代謝和調(diào)控，形成病理性肥胖狀態(tài)。另有報道，慢性低度炎癥與OB誘發(fā)的IR類似，器官長期低度炎癥而減弱器官對胰島素的敏感性，形成IR。由于脂肪細(xì)胞可分泌較多炎性因子TNFα，活化胰島素靶細(xì)胞炎性通路ＪNK和IKKβ等，激活下游AP1和NFκB而促進(jìn)TNFα和IL6表達(dá)，加重慢性低度炎癥，促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞和肝細(xì)胞的損傷。本研究發(fā)現(xiàn)，在第12周，高脂飼料各組的TNFα顯著高于CG，芥子堿硫氰酸鹽呈現(xiàn)劑量依賴性降低TNFα，表明高脂飼料可導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞和肝細(xì)胞周圍長期慢性低度炎癥而受損，芥子堿硫氰酸鹽能抑制TNFα的產(chǎn)生，保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞和肝細(xì)胞，維持其正常代謝，延緩AS和HCS進(jìn)程。另一方面，芥子堿硫氰酸鹽通過調(diào)控肝細(xì)胞相關(guān)信號通路蛋白表達(dá)，維持其正常脂質(zhì)代謝，從而削弱HRF。HMGR是肝細(xì)胞合成膽固醇的關(guān)鍵限速酶，抑制HMGR可上調(diào)肝細(xì)胞膜LDLR而加快膽固醇（CH）的攝取，降低血CH，使VLDL生成減少和促進(jìn)VLDL殘粒（難轉(zhuǎn)化成VLDL）或βVLDL異化而降低血LDL。FAS是結(jié)合死亡受體TNFRSF6／FAS的細(xì)胞凋亡分子，介導(dǎo)T細(xì)胞毒性。肝內(nèi)T細(xì)胞活化可誘導(dǎo)FAS和FASL表達(dá)，觸發(fā)靶細(xì)胞程序性凋亡。同時，活化的相鄰T淋巴細(xì)胞FAS與FASL也可彼此殺傷。SCD1是脂肪細(xì)胞分泌的瘦素信號靶基因，能使硬脂酰輔酶A與棕櫚酰輔酶A去飽和，維持體重，減少進(jìn)食和加快能量消耗。高脂飲食可下調(diào)SCD1表達(dá)，降低肝細(xì)胞FFA去飽和力而沉積。油酰輔酶A（SCD1產(chǎn)物）可促進(jìn)肝細(xì)胞神經(jīng)酰胺合成，增加脂肪沉積和升高肝重指數(shù)。CPT1是脂肪酸－氧化限速酶，若表達(dá)上調(diào)，脂肪酸氧化減慢，血糖降低，HCS減輕。?；o酶A氧化酶是脂肪細(xì)胞內(nèi)與脂肪酸的氧化有關(guān)的起始酶，可降低TC，延緩OB、IR和HCS進(jìn)程。肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的SREBP2是細(xì)胞TC代謝轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)物，當(dāng)CH缺乏時，SREBP2激活，干擾TC外源性吸收，增加TC逆轉(zhuǎn)運和內(nèi)源性TC轉(zhuǎn)化為膽汁酸，而降低血TC。本研究證實，SG和RG的FAS、SCD1和CPT1A蛋白表達(dá)均顯著強(qiáng)于CG，而HMGR低于CG；芥子堿硫氰酸鹽呈劑量依賴性增加HMGR、ACOX1和SREBP2蛋白表達(dá)而抑制LDLR、FAS、SCD1和CPT1A蛋白表達(dá)。提示芥子堿硫氰酸鹽以上述多信號路徑的調(diào)控形式維持正常肝脂質(zhì)代謝，減緩HRF的發(fā)生。此外，芥子堿硫氰酸鹽還通過調(diào)控骨骼肌MAPK信號通路相關(guān)蛋白表達(dá)，阻止IR進(jìn)程。IR和OB與骨骼肌胰島素抵抗密切相關(guān)，骨骼肌是代謝能量物質(zhì)（糖、脂等）的重要場所，可處置70％ ～90％葡萄糖，與血脂、血糖、IR、AS及HCS密切相關(guān)。MAPK在胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中具有重要作用，其級聯(lián)反應(yīng)激活酶有ERK、JNK及P38。

制備^[2-3]

方法1：從油菜籽粕中制備芥子堿硫氰酸鹽的方法，包括如下步驟：

1）首先將水完全沒過油菜籽粕，(油菜籽粕kg：自來水L＝1：4～1：10)，浸泡2～6個小 時。然后放置在電加熱套上加熱，使用電壓調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)電壓，使其始終保持在微沸騰狀態(tài)， 每分鐘攪拌5～6下，提取3～4次，每次3～5小時，提取所需水量比例比為(5：4：4：3)。用 6層紗布過濾，將濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，得到浸膏。以浸膏(克)：乙醇(升)＝1：10～1:20 的比例用乙醇對所得浸膏進(jìn)行萃取，萃取3～4次，每次3～4小時。將萃取所得溶液進(jìn)行抽濾， 沉淀層丟棄，乙醇抽濾層用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行濃縮至無醇味。

2）將濃縮至無醇味的浸膏用蒸餾水進(jìn)行稀釋，比例為水(升)：浸膏(克)＝10：1～30:1， 把稀釋的溶液抽濾，加入適量的20％硫氰酸鉀，根據(jù)經(jīng)驗公式：“所需硫氰酸鉀的質(zhì)量”＝油 菜籽粕質(zhì)量*(7％～8％)312*97”。將硫氰酸鉀溶液與稀釋液充分混合，置于4℃冰箱中冷卻 48～72小時，后將沉淀層濾出，沉淀層即為所得芥子堿硫氰酸鹽。濾除沉淀后，繼續(xù)放置在4 ℃冰箱中冷卻結(jié)晶12～24小時，取出過濾，如此反復(fù)結(jié)晶。將芥子堿硫氰酸鹽沉淀用40℃～50 ℃的甲醇溶解，芥子堿硫氰酸鹽(克)：甲醇(毫升)＝1：100～1：200；溶解后趁熱過濾，濾 液層在室溫下靜置6～8小時，有灰色結(jié)晶物產(chǎn)生，將結(jié)晶刮出，放在減壓干燥箱里干燥24～48h， 就得到芥子堿硫氰酸鹽的粉末。沉淀層再用40℃～50℃甲醇溶，有部分溶解，按照上面操作 3～5次。得到純度大于90％的芥子堿硫氰酸鹽。

方法2：一套提取芥子堿的步驟，具體如下：

Step 1脫脂：取粉碎后的白芥子，用濃度60-90％石油醚在室溫下浸提三次，每次20-28小時(優(yōu)選24小時即可)，其中，料液比為1克∶5-10毫升，常壓脫脂。

Step 2制備浸膏：將脫脂后的白芥子用95％乙醇，50％乙醇/水，水，100％甲醇，50％甲醇/水回流提取三次，合并提取液；濃縮至無醇味，得浸膏。

Step 3制備芥子堿硫氰酸鹽濕晶：將浸膏置圓底燒瓶中，按照膏液體積比1∶5-10加入20-60％硝酸水溶液，加熱回流5小時，過濾；濾液用40％NaOH調(diào)pH為8-9，向濾液中再加入20％-40％硫氰酸鉀，至4℃恒溫冷柜中48小時，析出濕的芥子堿的硫氰酸鹽晶體。

Step 4干燥：將芥子堿硫氰酸鹽濕晶溶于70-90％熱的乙醇，經(jīng)多次重結(jié)晶，真空干燥抽濾，得到干燥的芥子堿硫氰酸鹽。

主要參考資料

[1] 芥子堿硫氰酸鹽抑制IR小鼠血脂血糖升高、

[2] 動脈粥樣硬化及肝細(xì)胞脂肪變性

[3] CN201610128008.5 從油菜籽粕中制備芥子堿硫氰酸鹽及應(yīng)用

[4] CN201019000014.2 芥子堿的制備方法