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21852-80-2 / 镰叶芹醇的作用

背景及概述[1]

人参炔醇(panaxynol)又名镰叶芹醇(falcarinol),是聚乙炔醇类(polyacetylenes)化合物的一种,在植物界中分布甚广。据报道,人参炔醇(镰叶芹醇)主要分布在五加科(Araliaceae)、伞形科(Umbelliferae)、菊科(Compositae)、桔梗科(Campanulaceae)、海桐花科(Pittosporaceae)、木犀科(Oleaceae)、檀香科(Santalaceae)植物中,具有抗癌、抗细菌、抗真菌和神经细胞保护等功能。

由于人参炔醇(镰叶芹醇)对光和热化学的不稳定性,利用目前的物理化学手段,很难得到精制的单体,因此人参炔醇(镰叶芹醇)的研究起步较晚,从20世纪60年代中期开始逐步受到重视。1964年高桥三雄等首次从生晒参中分离得到一种聚炔醇类化合物单体,定名为人参炔醇(镰叶芹醇),1966年确定其化学结构式:(9Z)-1,9二烯-4,6二炔-十七碳-3-醇,分子量为244,并通过化学合成和光谱测定的方法进一步证实。

1980年Poplawski等报道生晒参中人参炔醇(镰叶芹醇)含量为0.031%。1986年Odense大学LeneHansen等应用制备型液相色谱技术从鹅掌柴的茎叶中分离纯化出人参炔醇(镰叶芹醇)单体,其含量为0.042%,随后又从红参、鲜人参根中利用硅胶柱色谱分离精制得到人参炔醇(镰叶芹醇),含量分别为0.030%和0.006%。

2002年Lin等以金黄色葡萄球菌生长抑制试验为分离指导,从五加科的三七中分离得到人参炔醇(镰叶芹醇),其含量为0.01%。另外,在五加科的洋长春藤,伞形科的野胡萝卜、防风等植物中也含有人参炔醇(镰叶芹醇)。

镰叶芹醇的作用

药理作用研究[1]

1.抗肿瘤作用

将小牛血清、人参炔醇(镰叶芹醇)和MK-1(一种过度表达于很多肿瘤细胞表面的糖蛋白)、Hela细胞一起孵育,再标记细胞。流式细胞仪(FCM)对其检测结果表明细胞对人参炔醇(镰叶芹醇)的敏感性在一定程度上取决于人参炔醇(镰叶芹醇)对细胞的亲和性,它对恶性细胞比对正常细胞的抑制活性更强,其作用方式可能是剂量依赖型。

人参炔醇(镰叶芹醇)对离体培养的人胃腺癌细胞MK-1、Hela细胞、B16F10细胞有很强的抑制活性,尤其是对MK-1细胞,半数致死量(LD50)为0.3mg·L-1。人参炔醇(镰叶芹醇)对人肾脏癌细胞(RCC)也具有显著的抑制活性。人参炔醇(镰叶芹醇)具有细胞毒性,能够抑制潜伏的淋巴白血细胞(Lymphwhitebloodcell)L1210中DNA、RNA和蛋白质的合成作用。研究表明,人参炔醇(镰叶芹醇)的细胞毒性大小与其结构式中C-9和C-10化学结构组成有关,可能通过调

控细胞周期抑制细胞增殖。其抑制人类恶性肿瘤细胞SKMEI-1增殖的分子机制是提高P17(PIP1)(或P21WAF1)和降低cdc2蛋白表达水平,使细胞生长停滞在G1期。另据美国化学文摘(CA)收集资料表明,根据人参根中人参炔醇(镰叶芹醇)具有很强的抗癌作用,将人参与其他药物配成抗癌处方,并对处方上药物以3倍乙酸乙酯提取,硅胶柱层析分离,HPLC精制,N2下结晶,经药理研究表明,25mg·L-1结晶浓度,能够完全抑制离体培养的Yoshida肉瘤细胞生长,该处方已成为日本抗癌处方专利。

2.抗凝作用 

给小鼠注射人参炔醇(镰叶芹醇)能显著延长小鼠的凝血时间和出血时间,提示人参炔醇(镰叶芹醇)具有明显的抗凝血作用。其作用机制可能是通过调节血小板中cGMP和血栓烷A2(TXA2)的水平抑制凝血酶引起的血小板聚集。研究表明,人参炔醇(镰叶芹醇)抑制由胶原(10mg·L-1)、ADP(20mmol·L-1)、花生烯四酸(100mmol·L-1)、凝血酶(100U·

L-1)、PAF(2μg·L-1)或离子载体A23187(2mmol·L-1)引起的兔子血小板聚集、血小板中ATP的释放和血栓烷的形成。100mg·L-1的人参炔醇(镰叶芹醇)能够完全抑制由胶原引起的血小板聚集反应。

3.抑制前列腺素(PG)降解作用 

人参炔醇(镰叶芹醇)在离体兔胃窦黏膜中作用于前列腺素合成酶,25~200mmol·L-1的人参炔醇(镰叶芹醇)对外源性花生四烯酸合成前列腺素E2,F2和D2没有作用,但在此浓度范围内剂量依赖地抑制15-羟基前列腺素脱氢酶(PGDH)的活性,这种抑制是非竞争性的,可见人参炔醇(镰叶芹醇)具有抑制前列腺素降解的作用。

4.抗菌作用 

人参炔醇(镰叶芹醇)对革兰阳性金黄色葡萄球菌(S.aureus)和枯草芽孢杆菌(B.subtilis)的最小抑制浓度(MIC)分别为10mg·L-1和10.5mg·L-1,而对4种革兰阴性菌:大肠杆菌(Escherichiacoli.)、沙门菌(Salmonella)和假单胞菌(Pseudomonas),以及酵母菌(Candidaalbicans)无明显的抑制作用。采用平板法进行体外抑菌试验,结果表明人参炔醇(镰叶芹醇)对念珠菌、二型溶血性链球菌、肺炎双球菌和两种霉菌(产黄青梅菌、杂色曲霉菌)等有较强的抑菌作用,并能在10μg/disk平板上杀死结核分支杆菌(Mybobacterriumtuberculosis)和抗异烟肼的鸟结核分支杆菌。

5.降压作用 

人参炔醇(镰叶芹醇)剂量呈依赖地抑制由血管紧张素Ⅱ引起的大鼠主动脉血管收缩反应。对自发性高血压大鼠(SHR)的降压机制可能是人参炔醇(镰叶芹醇)通过抑制脂肪氧合酶的活化过程而影响血管紧张素Ⅱ的形成,从而进一步影响肾素-血管紧张素系统,起到降血压作用。人参炔醇(镰叶芹醇)是诱导性一氧化氮合成酶(iNOS)的抑制剂,具有抑制一氧化氮产生的药理活性,10mmol·L-1的人参炔醇(镰叶芹醇)使由脂多糖或干扰-γ(LPS/IFN-γ)引起的氮产物的累积降低36%~72%。

6.镇静、镇痛作用 

药理研究表明:人参炔醇(镰叶芹醇)对小鼠神经有阻断作用,对戊巴比妥钠阈下睡眠剂量的影响和对小鼠自发活动影响实验表明,人参炔醇(镰叶芹醇)有明显的镇静作用;给醋酸致扭体的小鼠注射人参炔醇(镰叶芹醇),发现人参炔醇(镰叶芹醇)可降低小鼠扭体反应次数。后又采用热板法和温热致痛法对人参炔醇(镰叶芹醇)作镇痛试验,结果表明其作用保持时间比颅痛定(Rotundine)长,提高了温热痛阈,从而认为人参炔醇(镰叶芹醇)具有较强的止痛、镇静作用,其作用机制可能与增强小鼠脑内的内源性阿片肽系统功能有关。

7.预防动脉粥样硬化 

研究认为人参炔醇(镰叶芹醇)能够抑制小鼠胆固醇酰基转移酶(ACAT)的活性,IC50为45~94mg·L-1,亦认为人参炔醇(镰叶芹醇)是胆固醇酯转运蛋白(CETP)的抑制剂,IC50为25mg·L-1。药理研究表明:人参炔醇(镰叶芹醇)对白细胞型12-脂肪氧合酶比对血小板型12脂肪氧合酶的抑制作用更明显。这些研究表明人参炔醇(镰叶芹醇)是通过如抑制β-羟基-β-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoA)、CETP和ACAT等机制降低血浆中总胆固醇和低密度脂蛋白,从而降低动脉粥样硬化等心血管疾病的患病机率。

8.神经细胞保护作用 

研究表明:人参炔醇(镰叶芹醇)可以促进PC12细胞突触生长,对神经细胞亦具有营养和保护作用,人参炔醇(镰叶芹醇)还能够保护大鼠脑片对缺氧缺糖和过氧化氢所致的损伤作用,但对谷氨酸所致的损伤无保护作用,其保护活性可能与提高神经细胞内cAMP量有关,人参炔醇(镰叶芹醇)的神经细胞保护活性有可能应用于阿尔茨海默病的治疗。

制备[2]

以人参炔醇(镰叶芹醇)萃取率为指标,用正交试验法进行优化。结果人参炔醇(镰叶芹醇)萃取的最佳工艺条件为萃取温度45℃,萃取压力30MPa,萃取时间80min,夹带剂为95%乙醇。结论采用超临界CO2萃取法提取脂溶性成分具有速度快、效率高和无污染的特点,CO2可循环利用,且该工艺简便易行。

主要参考资料

[1] 人参炔醇(镰叶芹醇)研究进展

[2] 超临界CO2 萃取人参须根中人参炔醇(镰叶芹醇)的工艺研究