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心血管疾病是一种严重威胁人类健康的疾病,该病具有“发病率高、致残率高、死亡率高”等特点,目前已成为导致人类死亡的头号病因。因此,寻找能够有效治疗心血管病的药物成为了临床面临的首要问题。传统的活血化瘀中药丹参,因其具有祛瘀止痛、活血通经的功效,目前已被广泛用于心血管疾病的治疗。研究发现,丹酚酸(salvianolicacids)是丹参(拉丁学名:salviamiltiorrhizabunge)中含量最丰富的水溶性物质,而丹酚酸B则是丹酚酸中含量最多、生物活性最强的化合物。研究表明,丹酚酸不仅对心肌缺血/再灌注损伤具有保护作用,同时对心肌梗死及心肌细胞肥均有保护作用。
1. 丹酚酸B在心血管疾病中作用
1)丹酚酸B对心肌梗死的保护作用:采用冠状动脉结扎方法构建大鼠心肌梗死(myocardialinfarction,MI)模型,考察丹酚酸B对MI的保护作用。结果显示,与对照组相比,丹酚酸B能够对MI发挥明显的心脏保护作用。机制研究表明,丹酚酸B主要通过抑制瘦素和内皮素-活性氧簇(ET-ROS)的上调以及恢复心肌中心肌细胞肌浆网钙ATP酶2a(sarco/endoplasmicreticulumATPase2a,SERCA2a)和受磷蛋白的正常表达,进而发挥保护心脏的作用。
2)丹酚酸B对MI/R损伤的保护作用:MI/R时会产生大量自由基,使得细胞膜脂质过氧化反应增强,膜流动性和通透性发生改变,进而导致电生理活动异常,诱发和促进心律失常的产生。由于心肌细胞脂质过氧化反应增强,致使心肌缺血区的过氧化产物如丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量增多;冠脉流出液中乳酸脱氢酶(lacticdehydrogenase,LDH)和肌酸磷酸激酶(creatinephosphokinase,CPK)升高以及心肌组织中超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)减少。研究发现,丹酚酸B能够明显提高MI/R损伤大鼠心肌组织中的SOD活力,可有效对抗氧自由基引起的毒害作用,从而减轻心肌细胞的损伤。通过构建大鼠MI/R模型考察丹酚酸B对MI/R损伤的保护作用,发现与对照组相比,给予丹酚酸B能够明显增加血浆中肌钙蛋白(troponins,CTn)、肌酸激酶同工酶(creatinekinase-MB,CK-MB)的含量,同时明显降低血浆中一氧化氮(nitricoxide,NO)和总超氧化物歧化酶(totalsuperoxidedismutase,TSOD)的水平,表明丹酚酸B对大鼠MI/R损伤有明显的保护作用。进一步研究发现,丹酚酸B能够缓解氧化应激、减少钙超载以及改善内皮功能。
3)丹酚酸B具有抑制心肌细胞肥大的作用:考察丹酚酸B对血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)诱导的新生大鼠心肌细胞肥大的影响,结果表明,丹酚酸B能够抑制AngⅡ诱导的心肌细胞的肥大,同时发现心钠素和脑钠素mRNA表达下降及细胞表面积减少。机制研究发现,丹酚酸B能够抑制聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1[poly(ADP-ribose)polymerase-1,PARP-1]的活性;同时发现过表达PARP-1能够减弱丹酚酸B抗心肌细胞肥大的效应,这些研究表明丹酚酸B具有很好的抑制心肌细胞肥大的作用。
4)丹酚酸B能够抑制动脉粥样硬化的形成:通过实验考察了丹酚酸B对动脉粥样硬化的作用,结果表明用丹酚酸B处理血管平滑肌细胞可有效抑制血小板衍生生长因子(platelet-derivedgrowthfactor,PDGF)诱导的细胞增殖和迁移,同时可明显增加血红素氧合酶1(hemeoxygenase-1,HO-1)的表达;与此同时,丹酚酸可明显减少活性氧簇(reactiveoxygenspecies,ROS)的产生及降低烟酰胺腺嘌呤二核
苷酸磷酸/还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP/NADPH)的比率。用人脐静脉内皮细胞研究发现,丹酚酸B能够明显诱导HO-1的产生,同时有效的抑制肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor,TNF-α)诱导的nuclearfactor-κB(NF-κB)的激活;而采用siRNA抑制HO-1的表达可消除丹酚酸对血管内皮细胞的保护作用,同时阻断了HO-1缺失细胞的增殖、迁移和炎症。进一步的机制研究表明,丹酚酸B是通过活化核因子E2相关因子(nuclearfactor-E2-relatedfactor2,Nrf2),进而诱导HO-1的表达,从而抑制血管细胞的增殖、迁移和炎症,进而发挥抗动脉粥样硬化的作用。
5)丹酚酸B能够有效降低门静脉高压:采用内皮素1(endothelin-1,ET-1)诱导小鼠门静脉高血压,考察丹酚酸B对门脉高压小鼠肝脏内血液微循环的影响,结果表明,与对照组相比,丹酚酸B能够明显降低门脉高压小鼠肝脏内的平均血流和微循环流速,进而发挥降低门脉高压的作用。研究表明,丹酚酸B能够降低大鼠的门静脉高压,并且研究发现丹酚酸B主要是借助大鼠肝脏内的巨噬细胞而发挥作用。
2. 丹酚酸B调控心血管效应的机制
1)Akt-eNOS信号介导丹酚酸B对MI/R损伤的保护作用:研究发现,Akt-eNOS是再灌注损伤补救酶(reperfusioninjurysalvagekinase,RISK)信号转导通路的组成之一,通过影响下游相关蛋白的表达,进而对心脏产生保护作用。在这一通路中,Akt处在中心环节,也是最主要的靶酶,只有磷酸化的Akt才能发挥一系列的生物活性。通过结扎冠状动脉制备大鼠MI/R损伤模型,考察丹酚酸B对MI/R损伤大鼠的保护作用,研究表明,丹酚酸B可增加Akt的磷酸化水平进而导致其活化,活化的Akt进一步激活其下游靶标eNOS使其磷酸化,进而通过下游一系列的生物效应发挥对MI/R损伤的保护作用。
2)TLR4-NFκB-TNF-α炎症通路介导丹酚酸B保护心肌细胞损伤:通过用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导新生大鼠心肌细胞炎症损伤,并探讨丹酚酸B对心肌细胞损伤的保护作用。结果发现,给予LPS后该组的乳酸脱氢酶和肿瘤坏死因子-α的浓度明显高于其他组,表明造模成功;而给予丹酚酸B处理后,LDH和TNF-α的浓度明显下降。与此同时,免疫组化结果显示,给予LPS后,Toll样受体4(toll-likereceptors,TLR4)和NF-κB的表达明显升高;而给予丹酚酸B后,TR4和NF-κB的表达明显下降。说明在用LPS诱导新生大鼠心肌细胞损伤的早期阶段,TLR4-NF-κB-TNF-α通路被迅速激活,而丹酚酸B发挥保护心肌细胞损伤的作用,很可能是通过抑制该通路来实现的。
3)自噬介导丹酚酸B保护心肌细胞损伤:通过实验考察自噬对饥饿心肌细胞的影响,同时观察丹酚酸B对饥饿心肌细胞中自噬的效应。结果发现,心肌细胞饥饿3h后会诱发自噬,进而导致细胞损伤,并且发现饥饿细胞中的LC3-Ⅱ的表达呈现时间依赖性的增加;而给予丹酚酸B后,能够明显抑制LC3-Ⅱ的增加,同时细胞活力及心肌细胞中ATP的水平也明显增加。该研究表明丹酚酸B能够通过阻断过度自噬,进而发挥保护作用。
4)线粒体凋亡途径介导丹酚酸B抑制心肌梗死后心肌细胞的凋亡:通过结扎冠脉左前降支构建大鼠心肌梗死模型,进而考察丹酚酸B对心肌梗死大鼠心肌细胞凋亡的影响。结果表明,丹酚酸B可以明显降低心肌细胞的凋亡率。作者进一步考察丹酚酸B对凋亡相关基因表达的影响,结果发现丹酚酸B可以明显降低Bax的表达,同时发现丹酚酸B也明显降低了STAT-3及IL-6的表达。这表明线粒体凋亡途径参与调控了丹酚酸B抑制心肌梗死后心肌细胞的凋亡。
方法1:一种高纯度丹酚酸B的制备方法:
a.首先将中药材丹参粉碎,第一次在去离子水100度微沸的条件下加入粉碎的丹参提取1小时,用丹参重量5倍量的水;然后在小于50度PH1—6.5的条件下提取2---3次,每次时间40分钟,用丹参重量3倍量的水;
b.提取液过滤后通过大孔吸附树脂层析,用水洗脱后,用20---90%的C1---C5的低级醇解吸,将解吸液减压浓缩后,得到丹酚酸B的粗品;
c.丹酚酸B的粗品进一步经纤维素层析,以低级醇或丙酮洗脱,以水或C1---C5的低级醇解吸,合并含丹酚酸B的组分,减压浓缩,冷冻干燥,得到高纯度的丹酚酸B。
d.在a、b、c步骤中要用PH值调节物质将PH值调节至1—6.5。
方法2:一种采用盐析制备高纯度丹酚酸B的方法,包括以下步骤:
(1)将丹参粉碎后用醇溶剂、水或醇水混合液提取,过滤并减压浓缩后获得膏状丹参粗提物;
(2)将膏状丹参粗提物经过简单的纯化处理得到膏状丹酚酸B粗提物;所述纯化处理采用沉淀、萃取、大孔树脂层析、正向色谱或反向色谱;沉淀法包括酸沉、水沉和醇沉,水沉是将水不溶的低极性杂质沉淀析出,醇沉是将醇不溶的杂质沉淀析出,酸沉是将酸性条件下不溶的杂质沉淀析出。大孔树脂包括弱极性和非极性树脂如D101、AB-8、HPD-100等。反相色谱填料包括反相硅胶和反相树脂如C18硅胶、CG161、葡聚糖凝胶LH-20等。
(3)将膏状丹参粗提物或膏状丹酚酸B粗提物溶于有机溶剂,得到丹酚酸B粗溶液,在缓慢搅拌下滴加成盐剂,成盐pH为3-4,成盐温度为25-45℃,析出沉淀丹酚酸B盐;所述丹酚酸B粗溶液中的含固量为10~30%(重量百分比),所述丹酚酸B粗溶液中丹酚酸B的重量百分比含量为5~80%,成盐剂的摩尔量为丹酚酸B摩尔量的1-2.5倍,成盐剂为弱碱溶液及钾、钠、钙、镁、氨、胺的有机盐溶液或钾、钠、钙、镁、氨、胺的碳酸盐溶液;所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、乙腈、四氢呋喃、二氧六环、二甲亚砜、甲酰胺或乙酸乙酯中一种或两种,以乙酸乙酯和无水乙醇的混合溶液为佳;
(4)将丹酚酸B盐经酸析脱盐法、萃取脱盐法或大孔树脂层析脱盐法脱盐,干燥后获得高纯度的丹酚酸B。
[1] 丹酚酸B在心血管疾病中药理作用研究进展
[2] 丹酚酸B的药动学及相关研究进展
[3] CN200710144939.5高纯度丹酚酸B、制备方法及其应用
[4] CN201510167813.4一种采用盐析制备高纯度丹酚酸B的方法