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文檔簡(jiǎn)介

1、姜酚心血管藥理作用研究進(jìn)展_藥學(xué)論文姜酚心血管藥理作用研究進(jìn)展_藥學(xué)論文 蔣蘇貞, 宓穗卿, 王寧生【關(guān)鍵詞】 姜酚;,藥理作用;,心血管系統(tǒng)摘要:姜酚是姜的主要活性成分,可作為姜的質(zhì)控指標(biāo)。該文綜述了姜酚對(duì)心血管藥理作用的研究進(jìn)展。這些研究證實(shí)姜酚具有強(qiáng)心、調(diào)節(jié)血管舒縮功能、抗血小板、降血脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗氧化及保護(hù)心肌等作用,提示姜酚可用于防治心血管疾病,值得進(jìn)一步研究。關(guān)鍵詞:姜酚; 藥理作用; 心血管系統(tǒng)Abstract:Gingerols are the main active compounds of ginger which can be as indexes for the

2、 quality control of ginger .In this paper,the writer conducted a review of the literature to summarize the pharmacological effects on the cardiovascular system of gingerols.It has been shown that gingerols have the effects of cardiotonic action ,regulating blood pressure,antiplatelet,lowering choles

3、terol,antiartherosclerosis,antioxidant and so on.The study results indicated that gingerols can be used to prevent and treat cardiovascular disease.Key words:Gingerol; Pharmacological action; Cardiovascular system 姜酚gingerols是姜中辣味成分的主要組分之一,也是姜的重要活性部位。20世紀(jì)80年代至今,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)姜酚及其同系物的分子結(jié)構(gòu)、藥理作用做了大量研究,證實(shí)姜酚具有強(qiáng)心

4、、降壓、降血脂、降血糖、抗血小板、抗氧化、抗腫瘤、抗炎止痛等廣泛的藥理作用。為了進(jìn)一步研究姜酚對(duì)心血管的藥理作用,本文就這方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。1 姜酚藥理作用化學(xué)結(jié)構(gòu)根底1969年,Connell和Sutherland別離出姜酚的結(jié)晶體,并確認(rèn)姜酚是由系列類似化合物組成。這些化合物分子結(jié)構(gòu)中均含有3甲氧基4羥基苯基官能團(tuán)及烴鏈,根據(jù)烴鏈的長(zhǎng)短分為4、6、8、10、12姜酚,6姜酚是最主要的1。研究說明,6姜酚是姜標(biāo)志性化學(xué)成分,能作為姜的質(zhì)控指標(biāo)2,3。姜酚烴鏈上的C3羰基和C5羥基即羥基酮結(jié)構(gòu)使得姜酚的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定。在酸性或加熱條件下,C4的活潑氫極易與C5的羥基一起脫水形成姜烯酚S

5、hogaols。這種反響是可逆的,其反響速率與溶液的pH值及溫度相關(guān)4。姜酚的生物活性與其化學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān),構(gòu)效關(guān)系研究提示,主要與以下幾局部相關(guān):1烴鏈的長(zhǎng)度;2烴基的親脂性;3側(cè)鏈上的羥基、羰基的取代型式;4芳香環(huán)上烴基、甲氧基的取代型式5,6。2 姜酚心血管藥理作用目前對(duì)姜酚的研究以實(shí)驗(yàn)研究為主,主要集中在離體實(shí)驗(yàn)方面。姜酚來源于實(shí)驗(yàn)室化學(xué)合成及姜的提取物,如醇提物、超臨界流體萃取物提取物中姜辣素含量高,姜酚是姜辣素的主要成分。研究證實(shí)姜酚對(duì)心血管有較強(qiáng)藥理作用,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:2.1 強(qiáng)心作用在體實(shí)驗(yàn)顯示,給狗靜脈滴注6姜酚1 mg/kg,能使心臟收縮力增加到30%,作用持續(xù)4

6、 min;靜注相同劑量的8姜酚能使心臟收縮力增加50%,作用持續(xù)30 min;靜注0.3 mg/kg的10姜酚可使心臟收縮力增加30%。干姜乙醇提取液對(duì)麻醉貓血管運(yùn)動(dòng)中樞及心臟有直接興奮作用。干姜甲醇提取液在0.1 g/mL濃度時(shí)可使離體豚鼠心房自主運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),其強(qiáng)心成分為姜酚和6姜烯酚7。離體實(shí)驗(yàn)顯示,姜酚對(duì)離體大鼠心房有正性肌力和變時(shí)作用。8姜酚在3×1063×105 mol/L濃度時(shí),能激活心肌肌漿網(wǎng)sarcoplasmic reticulum,SRCa2+ATP酶活性,促進(jìn)SR攝取Ca2+;3×106mol/L濃度時(shí),可增加離體豚鼠心房細(xì)胞的縱向收縮幅度和頻

7、率8。用兔骨骼肌和狗心肌制備SR片段,使用鈣電極直接測(cè)定囊內(nèi)Ca2+濃度,結(jié)果顯示,姜酚330 mol/L能增加SR Ca2+ATP酶活性EC50=4 mol/L,加速SR鈣泵活動(dòng)速率,并呈劑量依賴關(guān)系,如用生理鹽水將30 mol/L的姜酚稀釋一百倍那么激活Ca2+ATP酶活性作用消失。30 mol/L的姜酚能顯著增加SR片段對(duì)鈣的攝取,而對(duì)鈣的流出無影響。此外還發(fā)現(xiàn),姜酚對(duì)肌膜Ca2+ATP酶、肌球蛋白Ca2+ATP酶、肌動(dòng)蛋白激活的肌球蛋白Ca2+-ATP酶、cAMP磷酸二酯酶活性無影響,提示姜酚僅對(duì)SR Ca2+ATP酶起作用,可用做研究SR鈣泵調(diào)節(jié)機(jī)制及SR鈣泵活性與肌肉收縮性之間相互

8、作用的一種工具藥9。心衰病人的左心室心肌制備研究顯示,姜酚能提高SR Ca2+ATP酶活性,顯著增加SR對(duì)鈣的攝取,具有正性肌力作用,能恢復(fù)受損心肌的收縮間歇后增強(qiáng)效應(yīng)post-rest potentiation,對(duì)舒張功能障礙心室肌的力量-頻率關(guān)系force-frequenlyrelation有輕度改善作用10。以上研究說明,姜酚及其同系物是強(qiáng)有力的強(qiáng)心劑。其作用機(jī)制在于激活SR Ca2+ATP酶,提高鈣泵活性,促進(jìn)SR攝取Ca2+而增強(qiáng)心肌收縮力。姜酚及其同系物分子結(jié)構(gòu)中的鄰對(duì)甲氧酚基omethoxyphenol和烴鏈hydrocarbon chain可能是其增加SR鈣泵活性作用的必需官能

9、團(tuán)11。2.2 對(duì)血管的作用2.2.1 對(duì)血管舒縮的影響姜酚及其脫水降解產(chǎn)物姜烯酚對(duì)血管舒縮功能有明顯影響,20世紀(jì)80年代日本學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同劑量的姜酚或姜烯酚對(duì)血管產(chǎn)生的效應(yīng)不同。1984年 Suekawa發(fā)現(xiàn)6姜酚、6姜烯酚低劑量時(shí)呈降壓效應(yīng),高劑量出現(xiàn)三相反響,即開始血壓迅速下降,繼而升高,后期又出現(xiàn)緩慢下降作用,且6姜烯酚的作用強(qiáng)于6姜酚12。1986年他又報(bào)道了6姜烯酚0.5 mg/kg靜脈給藥,可使麻醉大鼠血壓呈三相反響。其快速降壓效應(yīng)可被阿托品、迷走神經(jīng)切除所阻斷;隨后的升壓效應(yīng)不受受體阻滯劑、Ca2+拮抗劑和神經(jīng)節(jié)阻斷劑的影響,假設(shè)受體阻滯劑和Ca2+拮

10、抗劑聯(lián)合使用,那么抑制其升壓作用。大鼠后肢灌流實(shí)驗(yàn),6姜烯酚105g引起外周性升壓效應(yīng),此作用不受受體阻滯劑和Ca2+拮抗劑的影響,假設(shè)兩者合用那么能抑制此升壓效應(yīng);灌流液中除去Ca2+,那么外周升壓效應(yīng)減弱;對(duì)培養(yǎng)液灌注的主動(dòng)脈、尾動(dòng)脈、股動(dòng)脈無升壓效應(yīng);其外周效應(yīng)在去甲腎上腺素灌注過程中明顯增強(qiáng),用利血平預(yù)處理后此增強(qiáng)作用消失13。6姜烯酚0.10.5 mg/kg靜脈注射,大鼠出現(xiàn)劑量依賴性升壓反響。0.5 mg/kg靜脈注射引起的升壓效應(yīng)可因骶索水平的脊髓毀壞而明顯減弱;假設(shè)脊髓毀壞發(fā)生在胸索水平,其升壓效應(yīng)可因使用六甲溴胺和酚妥拉明而減弱;假設(shè)脊髓毀壞發(fā)生在骶索水平,其升壓效應(yīng)不受上述

11、阻滯劑影響。大鼠后肢灌流實(shí)驗(yàn)中,6姜烯酚對(duì)灌注壓呈兩種升壓效應(yīng),第一種升壓效應(yīng)伴隨系統(tǒng)血壓升高,可被六甲溴胺減弱而不受酚妥拉明的影響,當(dāng)脊髓損傷發(fā)生在骶索水平,升壓效應(yīng)消失;第二種升壓效應(yīng)發(fā)生在系統(tǒng)血壓回復(fù)原本血壓水平時(shí),該升壓效應(yīng)不受六甲溴胺、酚妥拉明和脊髓損傷的影響14。近年來研究發(fā)現(xiàn)姜水提物有降壓作用,此作用是通過興奮M受體與阻滯鈣通道雙重途徑實(shí)現(xiàn),但水提物中何種成分引起降壓作用尚不明了。此外,有報(bào)道姜中酚類物質(zhì),如6姜酚、8姜酚、10姜酚,有明顯的阿托品抵抗性和左旋硝基精氨酸甲酯LNAME敏感性舒血管作用,而6姜烯酚只有輕微的舒張血管作用15,16。由上可見姜酚及姜烯酚對(duì)血管既有收縮效

12、應(yīng)又有舒張效應(yīng),其機(jī)理與體液調(diào)節(jié)相關(guān),降壓效應(yīng)可能是興奮迷走神經(jīng)所致,升壓效應(yīng)可能與中樞性作用、交感神經(jīng)興奮和促進(jìn)腎上腺髓質(zhì)分泌兒茶酚胺有關(guān)。姜烯酚收縮血管作用強(qiáng)于姜酚,而姜酚對(duì)血管舒張作用較姜烯酚更明顯,但兩者在體內(nèi)對(duì)血壓整體效應(yīng)是升壓還是降壓仍有待進(jìn)一步研究。2.2.2 抑制血管形成6姜酚能抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子VEGF和重組牛堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子bFGF誘導(dǎo)的人內(nèi)皮細(xì)胞增殖,使細(xì)胞停滯在細(xì)胞生長(zhǎng)周期G1期。同時(shí),阻滯VEGF作用內(nèi)皮細(xì)胞形成毛細(xì)管樣管道,強(qiáng)烈抑制大鼠主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞新生及抑制VEGF刺激小鼠角膜血管的形成。此外, 對(duì)靜脈注射B16F10黑色素瘤細(xì)胞的小鼠給予腹腔注射6姜

13、酚,能減少肺轉(zhuǎn)移灶的數(shù)目,且使小鼠無明顯病態(tài)病癥。這些結(jié)果提示6姜酚有抑制血管形成作用,能用于治療腫瘤及其它血管增生依賴性疾病17。2.3 對(duì)血小板和凝血功能的影響實(shí)驗(yàn)說明,姜的水提物、醇提物、超臨界萃取物等多種提取物都對(duì)二磷酸腺苷ADP、花生四烯酸AA、腎上腺素、膠原引起的血小板聚集有良好的抑制作用,明顯抑制血小板環(huán)氧合酶活性和血栓素合成。近年對(duì)姜酚及其類似物抗血小板作用研究很多,發(fā)現(xiàn)姜酚抑制AAEC50=0.75 mmol/L誘導(dǎo)的血小板聚集效果與阿司匹林類似,其50%抑制濃度IC50分別是:阿司匹林23.4±3.6mol/L,6姜酚73.7+1.2mol/L,8姜酚62.7+8

14、.3mol/L;最低抑制濃度分別是:阿司匹林6.0±1.0mol/L,6姜酚10+3.9mol/L,8姜酚10+3.2mol/L18。另有報(bào)道,在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下姜酚及其類似物較阿司匹林更具抗血小板能力,前者的IC50為37mol/L,阿司匹林的IC50為20±1mol/L19。其作用機(jī)制在于抑制血小板環(huán)氧合酶活性。姜酚0.520 mol/L可以抑制AA和膠原誘導(dǎo)的兔洗滌血小板聚集與釋放反響,但對(duì)血小板活化因子PAF、凝血酶誘導(dǎo)的血小板聚集反響無影響。0.510 mol/L姜酚可以阻止AA引起的血栓素B2和前列腺素D2的形成,能完全阻止AA引起的磷酸肌醇降解反響,而對(duì)膠原、

15、PAF、凝血酶引起的此反響無作用,即使?jié)舛葹?00 mol/L時(shí)也無此作用。姜酚能防止 ADP和腎上腺素引起的人血小板相聚集反響,阻止ADP釋放,但對(duì)于相聚集反響無影響。姜酚與血小板預(yù)孵半小時(shí)能得到最大抗血小板成效。姜酚抗血小板作用在于抑制血栓素的形成20。6姜烯酚對(duì)家兔血小板和大鼠主動(dòng)脈微粒體中的環(huán)氧合酶活性均有抑制作用,并呈劑量依賴關(guān)系,從而抑制AA引起的兔血小板聚集反響,阻止大鼠主動(dòng)脈釋放前列腺素I2PGI221。以上體外研究顯示,姜酚是一類新型、有潛力、可望替代阿司匹林的血小板活性抑制劑。但姜酚對(duì)血小板功能、血栓形成的影響在體研究較少,臨床研究那么尚未見報(bào)道。姜對(duì)血小板的影響臨床研究結(jié)

16、果不一。有的研究提示姜臨床用量對(duì)健康人的血小板功能、出凝血時(shí)間及華法林在體內(nèi)的藥效和藥動(dòng)學(xué)無影響2224。也有報(bào)道健康志愿者每天高脂飲食的同時(shí)服用5 g姜粉,高脂飲食引起的血小板聚積增強(qiáng)的趨勢(shì)明顯被抑制25;長(zhǎng)期服用苯丙香豆素的病人加服姜后引起過度抗凝,出現(xiàn)鼻衄26;冠狀動(dòng)脈病患者每天口服4 g姜粉,連用3個(gè)月,不影響ADP和腎上腺素誘導(dǎo)的血小板聚集,對(duì)纖溶活性和纖維蛋白原水平也無影響;但單劑量10 g姜粉口服能明顯抑制ADP和腎上腺素誘導(dǎo)的血小板聚集27。因此,作為姜主要活性成分的姜酚在體內(nèi)是否具有抗血小板、抗血栓功能有待進(jìn)一步研究。2.4 降血脂和抗動(dòng)脈粥樣硬化作用姜、姜提取物具有明顯降血

17、脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。Fuhrman報(bào)道28,250 g生姜汁1 g含有40 mg姜辣素,90 mg酚類物質(zhì),14 l姜精油放入1L1.1%的乙醇中,敲除apoE基因的小鼠飲用10周,可使血清甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白降低,主動(dòng)脈粥樣硬化程度減輕;小鼠腹膜巨噬細(xì)胞膽固醇合成率降低、氧化低密度脂蛋白的能力下降。Bhandari等29給高脂模型家兔灌服姜乙醇提取物200 mg/kg,連續(xù)10周,能明顯降低血清膽固醇、甘油三酯、脂蛋白,高密度脂蛋白-膽固醇升高,動(dòng)脈粥樣硬化程度下降。Verma等30給高脂飲食家兔灌服姜粉0.1 g/kg,連續(xù)75 d,主動(dòng)脈和冠狀脈粥樣硬化程度明顯減輕,其作

18、用可能與其去除自由基、抑制前列腺素有關(guān)。姜酚是姜的主要活性成分,很可能是姜及其提取物降血脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化作用的有效成分,但文獻(xiàn)中未見姜酚對(duì)血脂直接影響作用的研究報(bào)道。2.5 抗氧化及保護(hù)心肌作用姜酚具有顯著的抗氧化作用,能明顯提高生物體內(nèi)超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽過氧化酶、過氧化氫酶的活性,去除羥基自由基和超氧自由基,降低組織中脂質(zhì)過氧化物,其效果與維生素C相當(dāng)31。何麗婭等32在家兔急性完全性腦缺血再灌注模型上觀察到生姜提取物能抑制腦組織脂質(zhì)過氧化物丙二醛的生成,提高腦組織中SOD和Na+K+ATP酶活性,保護(hù)過氧化氫酶活性,同時(shí)改善缺血組織代謝和缺氧狀況,減輕組織代謝性酸中毒,一定程

19、度上保護(hù)腦細(xì)胞膜的完整性。推測(cè)生姜提取物上述抗氧化活性是由姜酚產(chǎn)生的。謝恬等33運(yùn)用心肌細(xì)胞缺氧缺糖性損傷模型,觀察含不同劑量干姜的大鼠血清對(duì)培養(yǎng)乳鼠心肌細(xì)胞缺氧缺糖損傷的保護(hù)作用,結(jié)果三個(gè)劑量血清組的乳酸脫氫酶含量與模型組比擬均明顯下降,提示干姜有保護(hù)心肌細(xì)胞的成效,對(duì)于姜酚是否對(duì)心肌缺血模型動(dòng)物的缺血心肌有保護(hù)作用需進(jìn)一步研究。研究發(fā)現(xiàn)姜酚類化合物的抗氧化活性、自由基阻斷和自由基去除與結(jié)構(gòu)中的脂肪鏈局部有關(guān),特別是對(duì)2,2偶氮二2脒基丙基鹽酸鹽AAPH誘導(dǎo)的微粒體抗氧化活性與脂肪鏈的長(zhǎng)度有關(guān)。此外,該類化合物的抗氧化能力不僅與其抗氧化活性有關(guān),還與化合物與底物的親合力有關(guān)34。 3 結(jié)語綜

20、上所述,姜酚作為姜的主要活性成分,對(duì)心血管系統(tǒng)具有強(qiáng)心、調(diào)節(jié)血管舒縮功能、抗血小板、降血脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗氧化及保護(hù)心肌等作用,將其用于防治心血管疾病具有良好前景,值得進(jìn)一步研究。目前存在的問題,首先是姜酚化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,提取別離所得的姜酚是多組分混合物或同系物,難以得到單一組分,用化學(xué)合成方法也很難得到高純度的姜酚,因此大批量獲得姜酚較困難;其次對(duì)姜酚的研究主要集中體外實(shí)驗(yàn),在體研究很少,致使離體實(shí)驗(yàn)中觀察到的藥理作用,如升壓或降壓效應(yīng)、抗血小板作用等,在體內(nèi)是否具有同樣的作用及其機(jī)制還不是很明了。作者認(rèn)為今后需要對(duì)姜酚進(jìn)行別離、純化,并對(duì)其理化性質(zhì)、構(gòu)效關(guān)系、藥理機(jī)制及其在生物體內(nèi)的藥

21、效學(xué)、藥動(dòng)學(xué)和毒理學(xué)做深入細(xì)致的研究,進(jìn)而修飾其結(jié)構(gòu),提高藥效,為新型藥物的開發(fā)及臨床應(yīng)用提供必要的依據(jù)。參考文獻(xiàn):1 Connell ,D W,Mclachlan R.Natural pungent compounds .Examination of gingerols ,shogaols paradols and related compounds by thinlayer and gas chromatographyJ.Chromatogr,1972,67:29.2 Jolad SD,Lantz RC,Solyom AM,et al.Fresh organically grown gin

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