银杏二萜研究进展

2015-03-21 09:27王淑梅
河北医药 2015年9期
关键词:含量测定化学成分药理作用

王淑梅

作者单位: 061000河北省沧州市人民医院药学部

银杏二萜研究进展

王淑梅

作者单位: 061000河北省沧州市人民医院药学部

【关键词】银杏二萜内酯;化学成分;含量测定;药理作用

银杏为侏罗纪的孑遗植物之一,是现存最古老的植物。又名公孙树、白果。故有“植物界的熊猫”,“活化石“之称。银杏味甘、苦,性涩、平,归心,肺经。具有敛肺平喘,活血化瘀,通络止痛,化浊降脂的功效,临床用于瘀血阻络,胸痹心痛,中风偏瘫,肺虚咳喘,高脂血症等[1]。银杏中主要活性成分有黄酮,内酯类化合物,聚戊烯醇和多糖类化合物。黄酮类化合物主要来源于银杏叶中,占2.5%~6%。银杏萜内酯类化合物是银杏叶中重要的生物活性成分之一。近年来,不少学者对其进行大量研究,为临床准确、有效地使用提供依据,笔者对其化学成分、含量测定、药理作用及合成的相关文献综述如下。

1 化学成分

从银杏中分离出8种萜内酯,统称为银杏内酯。银杏内酯为二萜内酯A、B、C、J、K、L、M(GinkgolideA、B、C、J、K、L、M)和倍半萜内酯-白果内酯(Bilobalide)。银杏内酯分子结构具有独特二十碳骨架,将其命为二萜。银杏内酯分子结构具有独特的十二碳骨架结构,6个五元环A~F形成的钢性骨架,包括一个螺环-[4,4]-壬烷,一个四氢呋喃环D,三个五元内酯C、D、F,顺式的F、A、D和C环形成1个半球状笼式空洞,F和C环为空洞的两平行边。四氢呋喃D居于笼式的中心,螺环A、D处于空洞的顶部;环上的醚氧原子,F和C环上的酯氧原子构成1个多齿系统。此外,倍半萜类白果内酯是W e I nge s从银杏叶中分离并鉴定,白果内酯由15个碳原子组成,为银杏内酯类的环氧化开裂降解产物[2-4]。

夏晓辉等[4]采用1H-N MR、CD及其物理、化学手段从银杏叶和皮中分离和鉴定得到,共有4个二萜类化合物,为银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C和银杏内酯M,其中银杏内酯M从树皮中分离到。区别在于羟基的数目和位置(C-1、C -3或C-7上)不同。楼凤昌等[2]采RP-HPLC、2DNMR等技术,对银杏叶中分离并鉴定得到极微量1,10-Dihydroxy-3,14-dehydro ginkgolide银杏内酯K,该化合物在3、14位形成了双键,命名为银杏内酯K[5,6]。

2 含量测定

2.1薄层扫描法(TCLS)唐于平等[7]波长薄层扫描法对银杏叶提取物中GA、GB、GC和BB进行含量测定。结果此方法操作简便、迅速,但其缺点是灵敏度不够高,不能用于痕量分析。颜玉贞等[8]醇提取、聚酰胺小柱预处理,以甲苯-乙酸乙酯-丙酮-甲醇为展开剂用乙酸酐薰30 min,160℃加热,在365 nm薄层扫描多点校正,测定EGb及其制剂中GA、GB、GC、BB四种内酯的含量,较薄层扫描-外法灵敏度提高10倍,专属性明显改善,但灵敏度低。

2.2HPLC-ELSD银杏内酯A、B、K含有一个碳碳双键,在220 nm下有强吸收峰,并呈良好的线性关系,而银杏内酯C含量比较低且不含碳碳双键,在220 nm吸收峰很小,基线波动大,不适于银杏内酯C的测定,因此紫外检测器不能满足同时检测银杏内酯A、B、C、的要求。HPLC-ELSD法可以同时测定银杏内酯A、B C、K的要求,弥补了因检测限问题不能用紫外检测器测定注射用银杏二萜内酯中银杏内酯C的缺陷。

黄敏珠等[9]采用HPLC-ELSD法,以甲醇-水(28 72)为流动相,测定银杏萜内酯A、B、C及白果内酯含量,其分离度、峰形及稳定性均符合定量分析。伍清龙等[10]采用Phenomenex Luan C18色谱柱,流动相为四氢呋喃-甲醇-水梯度洗脱,测定注射用银杏二萜内酯中银杏内酯A、B、C、K的含量。该方法回收率高,重复性好适用于注射用银杏二萜内酯的含量测定。刘艳等[11]采用Kromasil C18柱,流动相四氢呋喃-甲醇-水(12∶18∶70),测定银杏内酯A、B、C及白果内酯,该方法重现性好、简便、稳定。

2.3超高效液相色谱法(UPLC-ELSD)王琳等[12]采用waters BEH C18 2.1×50 mm,1.7 μm色谱柱,流动相为甲醇-四氢呋喃-水(25∶5∶70)。采用70%乙醇提取,上大孔吸附树脂(D101、AB-8、D201)和聚酰胺树脂柱,并对洗脱剂的浓度和用量进行考察。结果表明聚酰胺树脂2倍水洗,10%乙醇洗脱,银杏内酯的含量在35%以上。

2.4气相色谱法(GC)Carrier等[13]用双三甲基硅三氟乙酰胺衍生化银杏萜内酯后,采用气相色谱法测定GBE中的银杏内酯A、B及白果内酯,与HPLC相比灵敏度较低,但是己能满足痕量分析,缺点样品需要衍生化,操作繁琐。

2.5核磁共振波谱法(NMR)Van等[14]报道,采用NMR法测定银杏萜类内酯的方法,鉴于银杏萜类内酯结构上均有H-12,共振信号为6.00~6.55,而银杏内酯A、B、C和白果内酯的H-12的质子电化学位移在适当溶剂中具有差别。该方法灵敏度与反相高效液相色谱测定基本相似。

2.6GC-MS法Deng等[15]用GC-MS的方法检测了银杏叶提取物中(EGb)七种主要活性物质,包括白果内酯、银杏内酯A、B、C、山奈酚等。

3 药理作用

3.1改善脑缺血和中枢神经系统的作用肖建茹等[16]对36例颈髓损伤的患者血小板活化因子(PAF)受体拮抗剂-银杏苦内酯治疗颈髓损伤患者早期效果及其作用机制研究。结果表明银杏苦内酯对颈髓损伤后神经功能具有保护作用,是脊髓损伤的初期治疗药物。李明等[17]研究银杏内酯对NaCN和缺糖所导致PC12细胞凋亡保护作用,实验数据正式银杏内酯对PC12损伤细胞的有明显改善作用,显著减少凋亡细胞比率,银杏内酯在神经系统保护机制中起决定性因素。王雪松等[18]采用免疫荧光组织化学染色和电镜对损伤后不同时间段脊髓损伤区进行检测。实验表明高、中剂量组银杏内酯A对大鼠急性脊髓损伤后神经纤维及运动功能的恢复与低剂量组相比效果更明显。王振宇等[19]采用三维立体培养系统法对银杏内酯B在RGCs轴突生长的影响实验。数据表明银杏内酯B对保护RGCs突触的形成和促进轴突生长具有明显作用。马舒伟等[20]采用栓线法造大鼠缺血模型,研究表明银杏内酯K显著减少大鼠脑缺血再灌注后皮层神经元细胞内钙离子浓度、抗自由基损伤、抑制Bax与Bcl-2蛋白表达比例及caspase-3蛋白表达有关。

银杏内酯B可通过抑制脑缺血再灌注过程中炎症介质释放,降低脑缺血再灌注所致的脑损伤。银杏内酯B对诱导神经干细胞具有明显定向分化作用,银杏内酯B为制备诱导神经干细胞定向分化的药物,临床上用于脱髓鞘及脊髓损伤疾病的治疗[21,22]。

3.2抗血小板活化因子(PAF)的作用银杏内酯是高效PAF受体拮抗剂,能高度选择性的拮抗PAF诱导的血小板凝聚。通过作用于靶细胞膜上的受体,减轻细胞毒性,恢复脑组织的正常功能,其独特结构与PA受体“契合”而产生竞争性抑制。银杏内酯B的活性最强。银杏内酯为公认的天然PAF受体拮抗剂。

3.3治哮喘PAF能减少β2-AR的数量,银杏内酯对β-受体激动剂的舒张气管具有拮抗作用,对哮喘治疗起到作用。Chu等[23]研究发现,银杏内酯B能显著减少支气管肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞的数量。

3.4对心血管的作用现代药理研究表明,银杏内酯成分除具有较强的血小板活化因子(PAF)抑制作用外,还有扩张冠状动脉血管、增加脑血流量、改善脑营养作用。赵宾江等[24]对416例患者选择分层区组进行试验的方法,实验表明银杏二萜内酯葡胺注射液用于治疗的14 d,对动脉粥样硬化性血栓性脑梗死恢复期痰瘀阻络证临床治疗具有较好安全性;在改善脑卒中神经功能缺损、中医证候神经功能等具有优势。

3.5抗炎、抗休克作用银杏内酯对拮抗粒细胞的活性起到抗炎作用,实验表明与拮抗PAF有关。Che等[25]采用GBE对人主动脉内皮细胞进行预处理,银杏内酯对阻断人单核细胞株U937与受TNF-α刺激人主动脉内皮细胞之间的结合,细胞酶联免疫吸附试验和免疫印迹能够显示出,对GBE明显减少受TNF-α诱导的细胞表面血管细胞黏附分子-1和细胞内黏附分子-1的表达,抑制细胞内活性氧族产生。电泳迁移率变动分析实验结果表明,GBE能够拮抗转录因子NF KB和激活蛋白1的活化[25,26]。PAF与休克有着密不可分的关系。静注PAF可出现休克样反应。银杏内酯B对被动过敏性休克有预防作用,可较好逆转多种休克状态,提高存活率[27]。

3.6抗氧化作用林宇等[28]采用大鼠大脑中动脉缺血再灌注模型实验,通过测定脑组织匀浆中超氧化物歧化酶、丙二醛及NO的含量。GB能显著减小脑梗死范围,降低组织中丙二醛及一氧化氮含量,使超氧化物歧化酶活性增强。结果表明GB明显减轻脉缺血再灌注对神经细胞的损伤。

刘艳茹等[29]采用高脂饲料喂养和维生素D3腹腔注射的方法建立大鼠AS模型,研究银杏内酯B对动脉粥样硬化(AS)大鼠的抗氧化作用。取主动脉在光镜下观察病理改变,进行病变分级评分;取血清对其血脂水平、超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)含量进行测定。研究数据表明,银杏内酯B能改善A大鼠的主动脉病变,高剂量组与模型组比较有统计学意义。银杏内酯B的抗AS作用可能与增强超氧化物歧化酶的活性、减少丙二醛含量、减轻氧自由基的损伤有关。模型组大鼠血清SOD活性降低MDA含量升高,与正常组差异较显著。

3.6保肝作用Grypioti等[30]建立对乙酰氨基酚致肝中毒大鼠模型,对肝脏中高密度脂蛋白、血清胆固醇及丙二醛的含量进行测定。实验结果表明,银杏内酯B可以改善肝功能,对肝脏起到保护作用。Li等[35]通过激活外源性受体,利用银杏内酯B诱导人体内多种肝药酶P450的代谢与转运,控制肝脏的新陈代谢。

3.7抗器官移植中的排斥作用银杏内酯可明显延长移植后肺脏、肾脏,豚鼠到老鼠心脏以及大鼠移植皮肤的存活时间。GB用于长期保存后肺移植的供体和受体中,使肺移植成为可能,与移植肺脏的血管扩张力、供养条件及血管顺应性的改变密不可分。银杏内酯B能预防移植器官缺血性再灌注损伤,并能对肾移植后的肾功能进行改善[31]。

3.8对眼、耳及肠道的作用银杏内酯能阻止PAF引起的内耳电位,拮抗速尿灵引起耳蜗病变。PAF导致兔眼内压增加,其消除过高压力,并能减少房水中因激光照射虹膜PGE2和蛋白含量的增加。对兔眼角膜损伤的炎症,银杏内酯对免疫综合角膜炎和角膜水肿有潜在治疗作用。银杏内酯B抑制PAF激活的内皮细胞和白细胞所导致急性眼部炎症,银杏内酯B抑制PAF激活的内皮细胞和白细胞所导致急性眼部炎症[32]。Lv等[33]采用PAF受体抑制剂用于小肠黏膜炎的治疗,表明银杏内酯B对小肠肠断吸收具有靶向性,其对小肠黏膜炎具有治疗作用。

3.9其他作用银杏内酯B用于αx-LDL刺激内皮细胞时能明显减少LOX-1表达;通过对PI3K/Akt信号传导通路活化的抑制,并能促进保护性蛋白SIIRTI的表达,调节氧化应激蛋白Nrf2表达。实验研究表明,银杏内酯B通过不同的信号传导机制,对内皮细胞的保护起到多靶点的作用[34]。

4 合成研究

银杏帖内酯在银杏中含量很低,一般含量在0.25%以下,且受地域、季节的影响很大。提取分离手续复杂,有学者对银杏帖内醋的合成途径进行了研究。4.1生物合成所有二萜类化合物的共同前体为香叶基焦磷酸(GGPP),其生物合成途径通过香叶基香叶基焦磷酸合成酶(GGPPS)的催化作用,将15碳的法呢基焦磷酸(FPP)及5碳前体异戊烯基焦磷酸的IPP缩合生成20碳香叶基焦磷酸(GGPP)。银杏内酯直接前体是通过二萜前体GGPP环化,法呢基焦磷酸为白果内酯及银杏内酯的合成前体。在银杏内酯代谢途经中FPS起到关键性作用,目前在研究银杏内酯的代谢途径中一FPS为靶点。

GbLPS是银杏内酯生物合成途径上定位于质体的酶,通过催化GGPP的环化生成角鳖烯,其独特的碳骨架是限制银杏内酯生物合成途径中关键步骤。角鳖烯环化酶为银杏内酯提供直接前体,角鲨烯合成酶通过氧化、羟化及乙酰化等一系列官能团的化学反应生成不同类型的银杏内酯。

4.2化学合成Corey等[35]通过26步化学反应合成银杏内酯B,并通过萜内酯及银杏内酯B两种途径化学合成银杏内酯A。在化学合成及生物合成银杏内酯A、B、C的基础上,Corey对银杏内酯结构的特殊羟基极其趋向进行研究,对GA、GB和GC结构中分子内及分子间羟基的趋向差异进行阐述。通过向分子结构中引入稳定的3H标记研究从GC转变成GB的途径。

银杏二萜内酯药理作用为改善脑缺血和中枢神经系统、抗血小板活化因子、对心血管的作用、哮喘等随着对银杏二萜内酯类制剂的更加深入研究,其适应证也将进一步拓宽,从而能够更好地应用与临床。

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·调查研究·

(收稿日期:2014-09-11

doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2015.09.044

【文章编号】1002-7386(2015) 09-1401-04

【文献标识码】A

【中图分类号】R 915

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