黄藤素的研制与应用文献综述

2014-04-03 10:02陈荣华傅胜才
湖南畜牧兽医 2014年6期

陈荣华,傅胜才

(1.湖南农业大学动物医学院,湖南长沙410128;2.湖南省畜牧兽医研究所,湖南 长沙410131)

黄藤素是从中药植物黄藤中提取得到的一种生物碱,又名盐酸巴马丁。黄藤素的药理和生物活性十分广泛,主要被用来治疗胃肠道细菌感染引起的菌痢,还被广泛的应用到呼吸道感染和泌尿系统、外科感染、妇科炎症等方面。现代药理研究表明:黄藤素具有抑制多种革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌的效果,尤其对真菌敏感。还有抗病毒作用,提高白细胞吞噬功能的作用,提高机体免疫力,抗心率失常等作用[1]。现在市面上黄藤素制剂有:注射剂、胶囊和片剂,其中片剂和胶囊主要应用在人药上。虽然现有的剂型在临床上已经得到了肯定,但黄藤素在体内的吸收率不高,导致其无法大量进入临床应用。开发黄藤素口服制剂,不但可以提高生物利用度,患者的顺从性好,剂型设置灵活,并且生产设备要求简单,可以大量生产应用。

1 黄藤素的概述

1.1 黄藤素的分布和成分

黄藤素(Fibriuretinin)是从传统中药防己科植物黄藤中提取精制而得到的一种生物碱。黄藤主要分布在中国广西、中越边境一带,由于人们大肆采集,供不应求,现在不得不走向人工培植的方向。黄藤中含有多种生物碱和内酯类化合物,现代药效学研究证实:其中主要有药效成分的是黄藤素,又名盐酸巴马汀,主要分布在黄藤的茎和根中,约占3%左右。黄藤素的分子式是C21H22ClNO4,分子量为387.86。黄藤素被当代医学称为是“植物抗生素”,是我国首先研制出来的天然中草药,现在其他国家也有应用。黄藤素具有提高白细胞吞噬细菌的作用、增加机体的抗病能力、能较强地抑制革兰氏阳性和阴性菌,对真菌敏感,还有抗病毒、抗菌消炎的功效,可广泛应用到猪、牛、羊的胃肠道炎症和痢疾方面。黄藤素片在2000年就已被录入中国药典,现在已大量的进入临床应用。黄藤素口服液至今未见上市。

黄藤中含有多种生物碱和内脂,其中主要的生物碱有黄藤素(盐酸巴马汀)、药根碱、古伦胺碱、异粉防己碱、小檗红碱、氧化小檗碱、尖刺碱、黄皮树碱、荷叶碱、木兰花碱等等,其中生物碱黄藤素有广泛的药理和生物活性,主要包括抗病毒、细菌、原虫、真菌、蠕虫、依原体和提高免疫力、抗心律失常等作用。还能够大程度的影响乙酰胆碱酶、丁酰胆碱酶、α1和α2肾上腺素、血清素受体的功能,黄藤素还能够影响α2受体,它们经过插入DNA,从而抑制DNA和逆转录酶的合成,进而抑制病菌的生长和繁殖。还有相关文献报道在黄藤中分离到了酸类和醛类。

1.2 黄藤素的开发利用

温度和超声波辅助对黄藤素提取率的影响,有实验证明,煎煮法对黄藤素的提取率明显要高于冷浸法,并得出煎煮法的提取率是冷浸法的1.5倍。用高效液相色谱法对各种方法所得物质进行分析发现:超声波辅助对黄藤素提取与煎煮法提取相比较,发现超声辅助提取和煎煮提取所得率相差并不大,但是超声辅助提取的颜色更接近与天然颜色。实验结果显示:超声辅助提取优于煎煮和冷浸法提取。

pH值和NaCl的量对粗碱得率的有影响,当pH=3时,加入7%的NaCl发现沉淀析出较少,杂质少有利于提纯,节约提取成本。当pH大于7时,沉淀多,颜色深,杂质多,不利于提纯。在pH=7、pH=8、pH=9时,NaCl加入量的增加会相对的提高粗碱得率。正交设计与平行实验法得出:在pH值调至7时,过滤沉淀后在加入12%的NaCl所得黄藤素易提纯、颜色好,是最优的方法。精制方式对黄藤素提取率的影响。传统的方法是:用80%的酒精对粗碱进行重结晶提纯,此方法操作麻烦,酒精消耗量大,不利于大规模生产。现在多采用大孔吸附树脂法对粗碱进行提纯,以D101大孔吸附树脂为优。纯化后的黄藤素质量较好且操作方便,可应用于大规模生产。

1.3 黄藤素的含量检测

2000年前中国药典上记载着:用重量法检测黄藤素的制剂中的有效药效成分,主要通过加入三硝基酚(苦味酸)反应,然后烘干称重,得出含量。但是这个方法耗时、耗力且不好控制,不能正式的投入大剂量的生产应用中来。现代药理学研究中多用高效液相法来检测黄藤素中有效成分的含量。刘博等[2]用高效液相色谱法测定黄藤素片中盐酸巴马汀的含量,在波长347nm,室温下得到:平均回收率为98.50%,RSD为0.71%。有实验证明,在用高效液相色谱法对大鼠血浆盐酸巴马汀含量进行检测,流动相为甲酸溶液-乙睛(70∶30)得出:浓度与峰面积有良好的线性关系(r2>0.999)。用此方法来检测含量得出的结果准备,方法简单,且速度快,数据图谱很清晰明了有利于科研成果展示。黄藤素粗粉在提纯后可以进行HPLC检测,根据检测选择最优提取工艺,有利于促进黄藤素制剂的发展。色谱条件如下:仪器用安捷伦液相色谱仪;色谱柱采用十八烷基硅烷键合硅胶柱Hypersil BDSC18(5μm,4.6mm×250mm);用乙睛∶04%磷酸溶液(32∶68)作为流动相;柱温为40;检测波长为345nm;流速控制在1.00mL/min:进样量20μL。

1.4 黄藤素药理作用的简述

①黄藤素具有较强的抑制衣原体、支原体的作用。黄藤素还对革兰氏阳性和阴性细菌都有较强的抑制作用,特别是抗真菌效果好。王建涛等[3]实验证实黄藤素在抑制金黄色葡萄球菌、枯草杆菌和大肠杆菌中对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最好。②抗炎作用。目前有实验研究证实黄藤素可以通过对下丘脑-垂体-肾上腺轴的影响和对炎症介质的抑制来发挥抗炎作用。③抗病毒作用。很多疾病都是由RNA病毒所引起的,还有另一类ssRNA病毒,它们的复制特点是病毒颗粒中的ssRNA病毒为负链,进入寄主后不能直接作为mRNA,而是先以负链RNA为模板由转录酶转录出与负链RNA互补的RNA,再以这个互补RNA作为mRNA翻译出遗传密码所决定的蛋白质。如滤泡性口腔炎病毒、流感病毒、副流感病毒、莴苣坏死黄化病毒等。黄藤素的抗病毒机制就是抑制逆转录酶。黄藤素作为一种生物碱还可以通过特异的方式嵌入癌细胞中,阻碍癌细胞的正常生活繁殖,抑制癌细胞的正常生理功能,具有抗癌的功效。④降血压作用。降血压主要通过钙通道阻滞剂、血管紧张素转换酶抑制剂(ACE)和血管紧张素受体阻滞剂(ARE)来降低血压。Ying-LinChang等[4]研究了黄藤素在小鼠离体动脉段中等长收缩和胞质Ca2+的关系,结果显示黄藤素是浓度依赖性地松弛动脉血管平滑肌,且与胞质Ca2+下降有关。⑤提高免疫功能。黄藤素是一种生物碱具有生物活性,可通过细胞网络、细胞因子网络和免疫细胞来让动物产生干扰素,从而增加动物机体的免疫力和增加动抵抗疾病的能力。朱作金等[5]对大鼠腹腔注射黄藤素实验证实:黄藤素能提高白细胞的吞噬功能、能提高血液中性粒细胞(PMN)吞噬率、能增加脾玫瑰花形成细胞(RFC)百分率、能增加淋巴细胞酸性α-醋酸萘酯酶(ANAE+)阳性百分率。得出黄藤素有显著的提高免疫功能的功效。⑥其他作用。有实验证实黄藤素有类似硫酸卡那霉素的功效,有较好的抗真菌作用。黄藤素抗恶性疟原虫的活性强[6],还具有镇静、镇痛及保护肝脏等作用[7]。黄藤素减缓胃肠消化道的疼痛、月经痛。针对紧张而导致的失眠也有特效[8]。

2 黄藤素口服液研究前景和意义

黄藤素为我国自行研制的纯天然植物药,主要分布在云南、广西及中越边境一带分布较多,由于临床应用广泛人民大肆的采集黄藤,导致现在野生的黄藤植物已逐渐减少,生长周期也较长,供不应求。现在很多省份已移入黄藤进行人工栽培,这样规模化的管理会减短生长周期,为大量的投入临床应用做铺垫。药典上有记载,现在黄藤多采用酸浸泡得溶液,盐析出得粗碱,纯结晶得纯品。同时也可以用分步沉淀和D101大孔树脂法得纯碱。用此方法能够把黄藤中大部分的黄藤素提取出来,所得到的黄藤素单体为针状的黄色结晶,无特殊气味,但有极其强烈的苦味。用来制作口服液时可以用蔗糖掩盖其苦味提高其适口性。黄藤素在甲醇中易溶解,也能够溶于乙醇,热水中的溶解度比常温中的要高,但是在乙醚中溶解度极低。黄藤素口服液可以应用于牛、猪、羊因大肠杆菌或者沙门杆菌所引起的肠道炎症或细菌性腹泻。食物霉变、误食有毒食物后引起的腹泻也可用黄藤素来使缓解症状。目前很多养殖户对药物的药效、药理及药物的配伍不熟悉,用药方面知识了解甚少。用药品种多,用药量大已成为养殖户给动物治病的习惯。当时间一长,特别是抗生素类药物的大肆使用会导致动物机体的耐药性增强或菌株变异。这将导致更多的继发感染和混合感染,从而影响到动物的生长速度、出栏率周期延长、动物死亡率高、淘汰率等,给养殖户带来很大困扰。随着目前植物中草药药理研究的不断发展和现代药学技术的进步,“植物抗生素-黄藤素”将逐渐的代替市面上的部分抗生素如:太妙菌素、克林霉素和林可霉素等等。而且已经被大量用于仔猪白痢、仔猪红痢、肠道细菌感染等疾病,对细菌性腹泻后导致的脱水也有一定的缓和作用。为了更好的增加黄藤素在临床上的应用,新剂型的开发已势在必行。同样为了提高国内养殖水平,中草药的开发与应用也扮演着重要角色。黄藤素口服液将会逐步的代替部分抗生素,不仅提倡了健康绿色环保养殖,切实提高养殖户的效益,也在中国纯植物中草药的研发与应用中打开了新的篇章。

3 总结

目前,黄藤中提取黄藤素的工艺已逐渐成熟并其市面上的剂型的联合用药在临床上已经取得一定的疗效,但是在临床上生物利用度不高。随着新剂型黄藤素口服液的开发与药理研究的不断发展和现代药学技术的不断进步,黄藤素在临床上的应用价值会越来越大。黄藤素具有抗菌或抑菌作用,并且具有抗菌谱广、毒副作用小、效果良好和不易产生耐药性的特点。一些已经对抗生素产生耐药性或菌株变异的菌种,黄藤素依然对其有良好缓控作用。或一些病毒、细菌感染引发继发或混合感染中的组织损伤和多种毒素引起的病理症状,黄藤素不仅对细菌、病毒有抑制作用而且能进一步的阻止上述毒物对动物机体的损害。该产品可替代部分抗生素,弥补了国内兽药市场在中兽药产品和剂型方面的不足,充分体现了黄藤素制剂在中兽药中的优势,为国内在猪、牛、羊在菌痢肠炎等疾病治疗方面开辟了新方法,同时也提高了纯植物中草药方面的自主创新能力。要把黄藤素口服液产业化,规模化必须得遵守兽药行业的相关规程,实现纯植物中草药研究和生产过程中的标准化。

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