背景及概述[1-3]
白芷為傘形科植物白芷或杭白芷的(Radix Angelicae Dahurica)的干燥根,白芷含有多種有效成分,具有多種藥理作用,在臨床上應(yīng)用廣泛,尤其在風(fēng)寒感冒、鼻淵頭痛、風(fēng)濕痹痛、消炎、鎮(zhèn)痛、皮膚病方面作用顯著。香豆素類是白芷的主要活性成分,其中主要化學(xué)成分包括歐前胡素、異歐前胡素、氧化前胡素、白當(dāng)歸素、花椒毒醇、白芷素、佛手柑內(nèi)酯等。花椒毒醇是白芷中含量很高的一類成分,同時也是主要成分,因其分布較廣且量比較大,因而近年來對它的研究開展越來越多。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道表明,花椒毒醇具有的鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗炎、抗超敏反應(yīng)等與白芷藥材的作用如出一轍,種種跡象表明花椒毒醇不僅僅是白芷中含量最 高的成分,多項(xiàng)藥理研究也表明它也是白芷部分藥理作用的主要成分。
來源[2]
花椒毒醇屬于線性呋喃香豆素,在第五位點(diǎn)上的取代基團(tuán)是羥基。在中藥植物資源中,花椒毒醇存在于傘形科、蕓香科、???、爵床科以及鼠李科植物。傘形科和蕓香科最為常見,研究者一般從傘形科植物中提取天然花 椒毒酚。在《中華人民共和國藥典》收載的 17 種傘形科中藥中有 8 種存在花椒毒醇,包括蛇床子、羌活、明黨參根、白芷、北沙參、防風(fēng),前胡、白云花根。其他蕓香科中藥 枳殼、枳實(shí)、芫荽、花椒、黃皮、鼠李科鐵籬笆果以及爵床科的穿心蓮都存在花椒毒醇。傘形科與蕓香科的中藥 藥性多為苦、辛味,這也提示花椒毒醇可能是“苦辛味”的一種重要因素??辔端幠苄?、能堅(jiān),辛味藥能行能散,從藥性-成分-功效角度推測,它的藥理功能如抗腫瘤,抗炎鎮(zhèn)痛正符合了苦辛味藥物的特點(diǎn)。
藥理作用[2]
1. 抗腫瘤作用
花椒毒醇具有抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用,花椒毒醇對體外培養(yǎng)的 hela- S3細(xì)胞增殖有明顯的抑制作用,但是它的作用比蛇床子素要弱?;ń?毒酚不僅對 hela-S3 細(xì)胞有抑制作用,對其他六種腫瘤細(xì)胞如人肝癌細(xì)胞株 SMMC-7721,Hep G2,人肺癌細(xì)胞株 A-549,人胃癌細(xì)胞株 MKN-45,人乳腺癌細(xì)胞株 MCF-7, MDA-MB-2317 也具有抑制作用。有研究報(bào)道花椒毒醇 對 MCF-7 的抑制效果更好。但是,花椒毒醇抑制腫瘤細(xì)胞作用也存在爭議。
2. 抗炎作用
對多種不同急性與慢性的炎癥模型如耳朵腫脹、大鼠角叉菜膠性足拓腫脹以及小鼠棉球肉芽腫等的研究表明花椒毒醇具有抗炎作用。對二甲苯所致小鼠耳朵腫脹影響實(shí)驗(yàn)中,連先分別腹腔注射花椒毒醇 30mg/kg 和40mg/kg,以及氫化可的松和溶劑對照液,再注射二甲苯,觀察小鼠耳殼的腫脹程度,結(jié)果花椒毒醇具有顯著的抑制效果;花椒毒醇對大鼠角叉菜膠性足拓腫脹實(shí)驗(yàn)中,腹腔注射花椒毒醇 20mg /kg,吲哚美辛20mg/kg,溶劑對照液5mL/kg之后,再用角叉菜膠使大鼠右后足拓致炎,觀察右后足拓體積,結(jié)果花椒毒醇能夠抑制大鼠右后足拓腫脹,這種結(jié)果可能的原因是花椒毒醇降低了炎性組織的PGE含量。 也有報(bào)道稱花椒毒醇是一種5- HT受體阻斷劑,可能會降低炎癥反應(yīng)。此外,另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)花椒毒醇的抗炎機(jī) 制可能與抑制促炎癥因子 IL-1β,TNF-α,IL- 8 有關(guān)。
3. 花椒毒醇的鎮(zhèn)咳、平喘及祛痰作用
用濃氨水誘咳法實(shí)驗(yàn)研究表明,30mg/kg花椒毒醇對25%濃氨水噴霧誘發(fā)的昆明小鼠咳嗽有明顯的鎮(zhèn)咳作用,能延長小鼠咳嗽反應(yīng)的潛伏期,并減少咳嗽次數(shù)?;ń范敬嫉倪@種作用機(jī)制可能抑制相關(guān)的化學(xué)感受器,從而抑制支氣管黏膜對刺激的反應(yīng)性而表現(xiàn)出鎮(zhèn)咳作用?;ń范敬家部纱龠M(jìn)小鼠氣管腺體的分泌,能稀釋、溶解痰液而起到祛痰的效果,酚紅排泌法實(shí)驗(yàn)表明腹腔注射30mg /kg花椒毒醇能明顯提高小鼠氣管內(nèi)酚紅的排泌量。此外,花椒毒醇還能拮抗由組胺、乙酰膽堿所致的豚鼠離體支氣管平滑肌收縮,氣管螺旋條法實(shí)驗(yàn)顯示花椒毒醇可劑量 依賴對抗組胺、乙酰膽堿等引起的支氣管收縮。
4. 抗心律失常作用
利用氯仿、氯化鈣以及烏頭堿誘發(fā)小鼠心律失常模型對花椒毒醇的抗心律作用進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)花椒毒醇對氯仿、氯化鈣誘發(fā)心律失常模型具有一定的改善作用,這種兩種心律失常與鈣通道有關(guān),推測花椒毒醇可能阻斷了鈣通道;此外,花椒毒醇對烏頭堿誘發(fā)的大鼠心律失常有明顯治療作用,烏頭堿作用于鈉通道,這提示花椒毒醇不僅作用于鈣通道,也可能作用于鈉通道。
5. 鎮(zhèn)痛作用
采用兩種疼痛模型( 醋酸扭體,熱板) 觀察了花椒毒醇的鎮(zhèn)痛作用。在小鼠扭體實(shí)驗(yàn)中,腹腔注射 花椒毒醇,30min 后注射 0.6% 冰醋酸,觀察小鼠的扭體次數(shù),結(jié)果花椒毒醇能夠減少小鼠的扭體次數(shù);在小鼠熱板致痛實(shí)驗(yàn)中,以小鼠舔后足作為痛反應(yīng)的指標(biāo),選擇痛閾潛伏期不超過30s的小鼠40只,腹腔注射給藥后 15、30、60、90min 后測量痛閾,發(fā)現(xiàn)花椒毒醇能夠提高小鼠痛閾值。兩種動物模型皆表明花椒毒醇的鎮(zhèn)痛作用。但是,研究者發(fā)現(xiàn)花椒毒醇的鎮(zhèn)痛作用卻與阿片受體無關(guān)而是抑制了PG的合成。因此,雖然鎮(zhèn)痛作用明確,但是機(jī)制尚需要進(jìn)一步研究。
6. 抑制肌肉收縮的作用 花椒毒醇對兩種類型的肌肉———包括心肌與平滑肌的收縮都有抑制作用。以家兔離體回腸為標(biāo)本,觀察花椒毒醇對乙酰膽堿、5- 羥色胺及CaCl2所引起的家兔 回腸平滑肌收縮反應(yīng)的影響,并與鈣拮抗劑維拉帕米進(jìn)行比較,分析其作用機(jī)制。其通過實(shí)驗(yàn)證明,花椒毒醇( 10-100μmol /L) 可劑量依賴性地抑制回腸平滑肌自律性收縮幅度和大劑量乙酰膽堿,5-HT所致的收縮反應(yīng),對不同濃度CaCl2中的離體回腸平滑肌的作用效果的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),花椒毒醇對CaCl2產(chǎn)生劑量依賴非競爭性拮抗作用。在探究花椒毒醇對ACh的兩種收縮成分的影響中,通過與維拉帕的作用效果的對比,發(fā)現(xiàn)花椒毒醇和維拉帕米共同具有抑制ACh的促細(xì)胞內(nèi)鈣釋放所引起的收縮作用的特點(diǎn)(第1 時相收縮) ,但對于ACh所誘導(dǎo)的細(xì)胞外鈣內(nèi)流所引起的收縮作用(第2時相反應(yīng)) ,一定濃度的花椒毒醇也具有抑制作用,而維拉帕米則無明顯反應(yīng)。研究表明花椒毒醇對兔離體回腸具有鈣拮抗作用。這種作用通過影響內(nèi)鈣濃度 以及抑制外鈣內(nèi)流的方式調(diào)節(jié)回腸的收縮。
7. 體外抗菌作用
采用瓊脂擴(kuò)散法、試管連續(xù)稀釋法等完成最低抑菌試驗(yàn)、最低殺菌實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)花椒毒醇對金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌和異型副傷寒桿菌、銅綠假單胞菌等革蘭陰性菌具有抑制生長和殺滅作用。
8. 保護(hù)缺血腦組織
通過線栓法和分光光度法檢測發(fā)現(xiàn)花椒毒醇能改善大鼠腦缺血/再灌注后神經(jīng)功能行為缺陷評分,減輕腦水腫和降低腦梗死范圍,增強(qiáng)Na+- K+泵和 Ca+泵活性,降低腦組織中髓過氧化物酶的活性,抑制大腦皮層細(xì)胞間黏附因子-1( ICAM-1) 和 E-選擇素( E-selectin) 的表達(dá)。
制備[1]
一種從白芷中提取花椒毒醇的方法,包括以下步驟:
⑴將干燥后的白芷經(jīng)粉碎、過篩,得到白芷粉;
⑵在白芷粉中加入相當(dāng)于其質(zhì)量的0.3倍的纖維素酶,加入適量水,然后調(diào)pH為 5.5,在溫度為40℃的條件下酶解90min,得到酶解液A;
⑶在酶解液A中加入相當(dāng)于纖維素酶質(zhì)量的1.2倍的果膠酶,調(diào)pH為4.5,在溫度為 40℃的條件下酶解50min,得到酶解液B;
⑷在酶解液B中加入體積分?jǐn)?shù)為40%的乙醇溶液,在提取溫度為60℃的條件下超聲提取5次,每次60min,合并提取液,離心后,得到上清液,白芷粉與所述體積分?jǐn)?shù)為40%的乙醇溶液的料液比為0.1g/mL。
⑸上清液經(jīng)膜分離過濾后,得到樣品原液;膜分離采用兩級陶瓷膜過濾器;
(6)樣品原液直接過大孔吸附樹脂,先用水洗若干次,棄去水洗液,再用體積濃度為50%的乙醇洗脫,棄去所得洗脫液A,后繼續(xù)以體積濃度為70%的乙醇洗脫,收集洗脫液B;大孔吸附樹脂 的塔柱徑和柱高比為1:10;其中乙醇的流速為1.4-2.5BV/h,樣品原液量為所述大孔吸附樹脂對花椒毒醇靜態(tài)飽和吸附量的130%。
(7)將洗脫液B回收乙醇后,經(jīng)濃縮、干燥至恒重,即得含花椒毒醇的白芷提取物;步驟(7)中濃縮的條件為:真空度為-0.1MPa、溫度為55℃;干燥溫度為85℃。
主要參考資料
[1] 花椒毒醇生物活性與藥理作用
[2] CN201810057988.3 一種從白芷中提取花椒毒醇的方法
[3] 花椒毒醇的藥理學(xué)研究進(jìn)展