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銀杏二萜研究進展

2015-03-21 09:27:30王淑梅
河北醫(yī)藥 2015年9期
關(guān)鍵詞:化學(xué)成分藥理作用

王淑梅

作者單位: 061000河北省滄州市人民醫(yī)院藥學(xué)部

銀杏二萜研究進展

王淑梅

作者單位: 061000河北省滄州市人民醫(yī)院藥學(xué)部

【關(guān)鍵詞】銀杏二萜內(nèi)酯;化學(xué)成分;含量測定;藥理作用

銀杏為侏羅紀的孑遺植物之一,是現(xiàn)存最古老的植物。又名公孫樹、白果。故有“植物界的熊貓”,“活化石“之稱。銀杏味甘、苦,性澀、平,歸心,肺經(jīng)。具有斂肺平喘,活血化瘀,通絡(luò)止痛,化濁降脂的功效,臨床用于瘀血阻絡(luò),胸痹心痛,中風(fēng)偏癱,肺虛咳喘,高脂血癥等[1]。銀杏中主要活性成分有黃酮,內(nèi)酯類化合物,聚戊烯醇和多糖類化合物。黃酮類化合物主要來源于銀杏葉中,占2.5%~6%。銀杏萜內(nèi)酯類化合物是銀杏葉中重要的生物活性成分之一。近年來,不少學(xué)者對其進行大量研究,為臨床準確、有效地使用提供依據(jù),筆者對其化學(xué)成分、含量測定、藥理作用及合成的相關(guān)文獻綜述如下。

1 化學(xué)成分

從銀杏中分離出8種萜內(nèi)酯,統(tǒng)稱為銀杏內(nèi)酯。銀杏內(nèi)酯為二萜內(nèi)酯A、B、C、J、K、L、M(GinkgolideA、B、C、J、K、L、M)和倍半萜內(nèi)酯-白果內(nèi)酯(Bilobalide)。銀杏內(nèi)酯分子結(jié)構(gòu)具有獨特二十碳骨架,將其命為二萜。銀杏內(nèi)酯分子結(jié)構(gòu)具有獨特的十二碳骨架結(jié)構(gòu),6個五元環(huán)A~F形成的鋼性骨架,包括一個螺環(huán)-[4,4]-壬烷,一個四氫呋喃環(huán)D,三個五元內(nèi)酯C、D、F,順式的F、A、D和C環(huán)形成1個半球狀籠式空洞,F(xiàn)和C環(huán)為空洞的兩平行邊。四氫呋喃D居于籠式的中心,螺環(huán)A、D處于空洞的頂部;環(huán)上的醚氧原子,F(xiàn)和C環(huán)上的酯氧原子構(gòu)成1個多齒系統(tǒng)。此外,倍半萜類白果內(nèi)酯是W e I nge s從銀杏葉中分離并鑒定,白果內(nèi)酯由15個碳原子組成,為銀杏內(nèi)酯類的環(huán)氧化開裂降解產(chǎn)物[2-4]。

夏曉輝等[4]采用1H-N MR、CD及其物理、化學(xué)手段從銀杏葉和皮中分離和鑒定得到,共有4個二萜類化合物,為銀杏內(nèi)酯A、銀杏內(nèi)酯B、銀杏內(nèi)酯C和銀杏內(nèi)酯M,其中銀杏內(nèi)酯M從樹皮中分離到。區(qū)別在于羥基的數(shù)目和位置(C-1、C -3或C-7上)不同。樓鳳昌等[2]采RP-HPLC、2DNMR等技術(shù),對銀杏葉中分離并鑒定得到極微量1,10-Dihydroxy-3,14-dehydro ginkgolide銀杏內(nèi)酯K,該化合物在3、14位形成了雙鍵,命名為銀杏內(nèi)酯K[5,6]。

2 含量測定

2.1薄層掃描法(TCLS)唐于平等[7]波長薄層掃描法對銀杏葉提取物中GA、GB、GC和BB進行含量測定。結(jié)果此方法操作簡便、迅速,但其缺點是靈敏度不夠高,不能用于痕量分析。顏玉貞等[8]醇提取、聚酰胺小柱預(yù)處理,以甲苯-乙酸乙酯-丙酮-甲醇為展開劑用乙酸酐薰30 min,160℃加熱,在365 nm薄層掃描多點校正,測定EGb及其制劑中GA、GB、GC、BB四種內(nèi)酯的含量,較薄層掃描-外法靈敏度提高10倍,專屬性明顯改善,但靈敏度低。

2.2HPLC-ELSD銀杏內(nèi)酯A、B、K含有一個碳碳雙鍵,在220 nm下有強吸收峰,并呈良好的線性關(guān)系,而銀杏內(nèi)酯C含量比較低且不含碳碳雙鍵,在220 nm吸收峰很小,基線波動大,不適于銀杏內(nèi)酯C的測定,因此紫外檢測器不能滿足同時檢測銀杏內(nèi)酯A、B、C、的要求。HPLC-ELSD法可以同時測定銀杏內(nèi)酯A、B C、K的要求,彌補了因檢測限問題不能用紫外檢測器測定注射用銀杏二萜內(nèi)酯中銀杏內(nèi)酯C的缺陷。

黃敏珠等[9]采用HPLC-ELSD法,以甲醇-水(28 72)為流動相,測定銀杏萜內(nèi)酯A、B、C及白果內(nèi)酯含量,其分離度、峰形及穩(wěn)定性均符合定量分析。伍清龍等[10]采用Phenomenex Luan C18色譜柱,流動相為四氫呋喃-甲醇-水梯度洗脫,測定注射用銀杏二萜內(nèi)酯中銀杏內(nèi)酯A、B、C、K的含量。該方法回收率高,重復(fù)性好適用于注射用銀杏二萜內(nèi)酯的含量測定。劉艷等[11]采用Kromasil C18柱,流動相四氫呋喃-甲醇-水(12∶18∶70),測定銀杏內(nèi)酯A、B、C及白果內(nèi)酯,該方法重現(xiàn)性好、簡便、穩(wěn)定。

2.3超高效液相色譜法(UPLC-ELSD)王琳等[12]采用waters BEH C18 2.1×50 mm,1.7 μm色譜柱,流動相為甲醇-四氫呋喃-水(25∶5∶70)。采用70%乙醇提取,上大孔吸附樹脂(D101、AB-8、D201)和聚酰胺樹脂柱,并對洗脫劑的濃度和用量進行考察。結(jié)果表明聚酰胺樹脂2倍水洗,10%乙醇洗脫,銀杏內(nèi)酯的含量在35%以上。

2.4氣相色譜法(GC)Carrier等[13]用雙三甲基硅三氟乙酰胺衍生化銀杏萜內(nèi)酯后,采用氣相色譜法測定GBE中的銀杏內(nèi)酯A、B及白果內(nèi)酯,與HPLC相比靈敏度較低,但是己能滿足痕量分析,缺點樣品需要衍生化,操作繁瑣。

2.5核磁共振波譜法(NMR)Van等[14]報道,采用NMR法測定銀杏萜類內(nèi)酯的方法,鑒于銀杏萜類內(nèi)酯結(jié)構(gòu)上均有H-12,共振信號為6.00~6.55,而銀杏內(nèi)酯A、B、C和白果內(nèi)酯的H-12的質(zhì)子電化學(xué)位移在適當溶劑中具有差別。該方法靈敏度與反相高效液相色譜測定基本相似。

2.6GC-MS法Deng等[15]用GC-MS的方法檢測了銀杏葉提取物中(EGb)七種主要活性物質(zhì),包括白果內(nèi)酯、銀杏內(nèi)酯A、B、C、山奈酚等。

3 藥理作用

3.1改善腦缺血和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用肖建茹等[16]對36例頸髓損傷的患者血小板活化因子(PAF)受體拮抗劑-銀杏苦內(nèi)酯治療頸髓損傷患者早期效果及其作用機制研究。結(jié)果表明銀杏苦內(nèi)酯對頸髓損傷后神經(jīng)功能具有保護作用,是脊髓損傷的初期治療藥物。李明等[17]研究銀杏內(nèi)酯對NaCN和缺糖所導(dǎo)致PC12細胞凋亡保護作用,實驗數(shù)據(jù)正式銀杏內(nèi)酯對PC12損傷細胞的有明顯改善作用,顯著減少凋亡細胞比率,銀杏內(nèi)酯在神經(jīng)系統(tǒng)保護機制中起決定性因素。王雪松等[18]采用免疫熒光組織化學(xué)染色和電鏡對損傷后不同時間段脊髓損傷區(qū)進行檢測。實驗表明高、中劑量組銀杏內(nèi)酯A對大鼠急性脊髓損傷后神經(jīng)纖維及運動功能的恢復(fù)與低劑量組相比效果更明顯。王振宇等[19]采用三維立體培養(yǎng)系統(tǒng)法對銀杏內(nèi)酯B在RGCs軸突生長的影響實驗。數(shù)據(jù)表明銀杏內(nèi)酯B對保護RGCs突觸的形成和促進軸突生長具有明顯作用。馬舒?zhèn)サ龋?0]采用栓線法造大鼠缺血模型,研究表明銀杏內(nèi)酯K顯著減少大鼠腦缺血再灌注后皮層神經(jīng)元細胞內(nèi)鈣離子濃度、抗自由基損傷、抑制Bax與Bcl-2蛋白表達比例及caspase-3蛋白表達有關(guān)。

銀杏內(nèi)酯B可通過抑制腦缺血再灌注過程中炎癥介質(zhì)釋放,降低腦缺血再灌注所致的腦損傷。銀杏內(nèi)酯B對誘導(dǎo)神經(jīng)干細胞具有明顯定向分化作用,銀杏內(nèi)酯B為制備誘導(dǎo)神經(jīng)干細胞定向分化的藥物,臨床上用于脫髓鞘及脊髓損傷疾病的治療[21,22]。

3.2抗血小板活化因子(PAF)的作用銀杏內(nèi)酯是高效PAF受體拮抗劑,能高度選擇性的拮抗PAF誘導(dǎo)的血小板凝聚。通過作用于靶細胞膜上的受體,減輕細胞毒性,恢復(fù)腦組織的正常功能,其獨特結(jié)構(gòu)與PA受體“契合”而產(chǎn)生競爭性抑制。銀杏內(nèi)酯B的活性最強。銀杏內(nèi)酯為公認的天然PAF受體拮抗劑。

3.3治哮喘PAF能減少β2-AR的數(shù)量,銀杏內(nèi)酯對β-受體激動劑的舒張氣管具有拮抗作用,對哮喘治療起到作用。Chu等[23]研究發(fā)現(xiàn),銀杏內(nèi)酯B能顯著減少支氣管肺泡灌洗液中嗜酸性粒細胞的數(shù)量。

3.4對心血管的作用現(xiàn)代藥理研究表明,銀杏內(nèi)酯成分除具有較強的血小板活化因子(PAF)抑制作用外,還有擴張冠狀動脈血管、增加腦血流量、改善腦營養(yǎng)作用。趙賓江等[24]對416例患者選擇分層區(qū)組進行試驗的方法,實驗表明銀杏二萜內(nèi)酯葡胺注射液用于治療的14 d,對動脈粥樣硬化性血栓性腦梗死恢復(fù)期痰瘀阻絡(luò)證臨床治療具有較好安全性;在改善腦卒中神經(jīng)功能缺損、中醫(yī)證候神經(jīng)功能等具有優(yōu)勢。

3.5抗炎、抗休克作用銀杏內(nèi)酯對拮抗粒細胞的活性起到抗炎作用,實驗表明與拮抗PAF有關(guān)。Che等[25]采用GBE對人主動脈內(nèi)皮細胞進行預(yù)處理,銀杏內(nèi)酯對阻斷人單核細胞株U937與受TNF-α刺激人主動脈內(nèi)皮細胞之間的結(jié)合,細胞酶聯(lián)免疫吸附試驗和免疫印跡能夠顯示出,對GBE明顯減少受TNF-α誘導(dǎo)的細胞表面血管細胞黏附分子-1和細胞內(nèi)黏附分子-1的表達,抑制細胞內(nèi)活性氧族產(chǎn)生。電泳遷移率變動分析實驗結(jié)果表明,GBE能夠拮抗轉(zhuǎn)錄因子NF KB和激活蛋白1的活化[25,26]。PAF與休克有著密不可分的關(guān)系。靜注PAF可出現(xiàn)休克樣反應(yīng)。銀杏內(nèi)酯B對被動過敏性休克有預(yù)防作用,可較好逆轉(zhuǎn)多種休克狀態(tài),提高存活率[27]。

3.6抗氧化作用林宇等[28]采用大鼠大腦中動脈缺血再灌注模型實驗,通過測定腦組織勻漿中超氧化物歧化酶、丙二醛及NO的含量。GB能顯著減小腦梗死范圍,降低組織中丙二醛及一氧化氮含量,使超氧化物歧化酶活性增強。結(jié)果表明GB明顯減輕脈缺血再灌注對神經(jīng)細胞的損傷。

劉艷茹等[29]采用高脂飼料喂養(yǎng)和維生素D3腹腔注射的方法建立大鼠AS模型,研究銀杏內(nèi)酯B對動脈粥樣硬化(AS)大鼠的抗氧化作用。取主動脈在光鏡下觀察病理改變,進行病變分級評分;取血清對其血脂水平、超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)含量進行測定。研究數(shù)據(jù)表明,銀杏內(nèi)酯B能改善A大鼠的主動脈病變,高劑量組與模型組比較有統(tǒng)計學(xué)意義。銀杏內(nèi)酯B的抗AS作用可能與增強超氧化物歧化酶的活性、減少丙二醛含量、減輕氧自由基的損傷有關(guān)。模型組大鼠血清SOD活性降低MDA含量升高,與正常組差異較顯著。

3.6保肝作用Grypioti等[30]建立對乙酰氨基酚致肝中毒大鼠模型,對肝臟中高密度脂蛋白、血清膽固醇及丙二醛的含量進行測定。實驗結(jié)果表明,銀杏內(nèi)酯B可以改善肝功能,對肝臟起到保護作用。Li等[35]通過激活外源性受體,利用銀杏內(nèi)酯B誘導(dǎo)人體內(nèi)多種肝藥酶P450的代謝與轉(zhuǎn)運,控制肝臟的新陳代謝。

3.7抗器官移植中的排斥作用銀杏內(nèi)酯可明顯延長移植后肺臟、腎臟,豚鼠到老鼠心臟以及大鼠移植皮膚的存活時間。GB用于長期保存后肺移植的供體和受體中,使肺移植成為可能,與移植肺臟的血管擴張力、供養(yǎng)條件及血管順應(yīng)性的改變密不可分。銀杏內(nèi)酯B能預(yù)防移植器官缺血性再灌注損傷,并能對腎移植后的腎功能進行改善[31]。

3.8對眼、耳及腸道的作用銀杏內(nèi)酯能阻止PAF引起的內(nèi)耳電位,拮抗速尿靈引起耳蝸病變。PAF導(dǎo)致兔眼內(nèi)壓增加,其消除過高壓力,并能減少房水中因激光照射虹膜PGE2和蛋白含量的增加。對兔眼角膜損傷的炎癥,銀杏內(nèi)酯對免疫綜合角膜炎和角膜水腫有潛在治療作用。銀杏內(nèi)酯B抑制PAF激活的內(nèi)皮細胞和白細胞所導(dǎo)致急性眼部炎癥,銀杏內(nèi)酯B抑制PAF激活的內(nèi)皮細胞和白細胞所導(dǎo)致急性眼部炎癥[32]。Lv等[33]采用PAF受體抑制劑用于小腸黏膜炎的治療,表明銀杏內(nèi)酯B對小腸腸斷吸收具有靶向性,其對小腸黏膜炎具有治療作用。

3.9其他作用銀杏內(nèi)酯B用于αx-LDL刺激內(nèi)皮細胞時能明顯減少LOX-1表達;通過對PI3K/Akt信號傳導(dǎo)通路活化的抑制,并能促進保護性蛋白SIIRTI的表達,調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激蛋白Nrf2表達。實驗研究表明,銀杏內(nèi)酯B通過不同的信號傳導(dǎo)機制,對內(nèi)皮細胞的保護起到多靶點的作用[34]。

4 合成研究

銀杏帖內(nèi)酯在銀杏中含量很低,一般含量在0.25%以下,且受地域、季節(jié)的影響很大。提取分離手續(xù)復(fù)雜,有學(xué)者對銀杏帖內(nèi)醋的合成途徑進行了研究。4.1生物合成所有二萜類化合物的共同前體為香葉基焦磷酸(GGPP),其生物合成途徑通過香葉基香葉基焦磷酸合成酶(GGPPS)的催化作用,將15碳的法呢基焦磷酸(FPP)及5碳前體異戊烯基焦磷酸的IPP縮合生成20碳香葉基焦磷酸(GGPP)。銀杏內(nèi)酯直接前體是通過二萜前體GGPP環(huán)化,法呢基焦磷酸為白果內(nèi)酯及銀杏內(nèi)酯的合成前體。在銀杏內(nèi)酯代謝途經(jīng)中FPS起到關(guān)鍵性作用,目前在研究銀杏內(nèi)酯的代謝途徑中一FPS為靶點。

GbLPS是銀杏內(nèi)酯生物合成途徑上定位于質(zhì)體的酶,通過催化GGPP的環(huán)化生成角鱉烯,其獨特的碳骨架是限制銀杏內(nèi)酯生物合成途徑中關(guān)鍵步驟。角鱉烯環(huán)化酶為銀杏內(nèi)酯提供直接前體,角鯊烯合成酶通過氧化、羥化及乙酰化等一系列官能團的化學(xué)反應(yīng)生成不同類型的銀杏內(nèi)酯。

4.2化學(xué)合成Corey等[35]通過26步化學(xué)反應(yīng)合成銀杏內(nèi)酯B,并通過萜內(nèi)酯及銀杏內(nèi)酯B兩種途徑化學(xué)合成銀杏內(nèi)酯A。在化學(xué)合成及生物合成銀杏內(nèi)酯A、B、C的基礎(chǔ)上,Corey對銀杏內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的特殊羥基極其趨向進行研究,對GA、GB和GC結(jié)構(gòu)中分子內(nèi)及分子間羥基的趨向差異進行闡述。通過向分子結(jié)構(gòu)中引入穩(wěn)定的3H標記研究從GC轉(zhuǎn)變成GB的途徑。

銀杏二萜內(nèi)酯藥理作用為改善腦缺血和中樞神經(jīng)系統(tǒng)、抗血小板活化因子、對心血管的作用、哮喘等隨著對銀杏二萜內(nèi)酯類制劑的更加深入研究,其適應(yīng)證也將進一步拓寬,從而能夠更好地應(yīng)用與臨床。

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·調(diào)查研究·

(收稿日期:2014-09-11

doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2015.09.044

【文章編號】1002-7386(2015) 09-1401-04

【文獻標識碼】A

【中圖分類號】R 915

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