燈盞乙素作業(yè)

燈盞乙素摘要：論述了燈盞乙素的來源、化學(xué)名稱、結(jié)構(gòu)式和波譜特征；燈盞乙素的分離純化方法和用途，以及其化學(xué)合成方法和結(jié)構(gòu)改造方法。關(guān)鍵詞：燈盞花；燈盞乙素；全合成ScutellarinAbstract:Thisarticlediscussesthesource,thechemicalname,thestructuralformulaandthespectralcharacteristicsofscutellarin,also,itsapplications,themethodsofseparationandpurification,aswellasitschemicalsynthesisandstructuraltransformationareincluded.Keywords:Erigeronbreviscapus(Vant.)Hand-Mazzscutellarin,totalsynthesis藥用植物燈盞花學(xué)名燈盞細(xì)辛，為菊科飛蓬屬植物短葶飛蓬Erigeronbreviscapus(Vant.)Hand-Mazz的干燥全草，主要分布在我國云南、廣西、四川、貴州和西藏等西南部地區(qū)。其性寒，味微苦、甘溫辛，具有散熱解表、活血化瘀、通經(jīng)活絡(luò)、舒經(jīng)治癱、祛風(fēng)除濕、消炎止痛等功效，在臨床上對心、腦血管疾病具有特殊療效，己收入《中華人民共和國藥典》。自1979年以來燈盞花已被制成針劑、片劑應(yīng)用于臨床，對燈盞花功效的進(jìn)一步研究和大規(guī)模開發(fā)始于20世紀(jì)80年代后期。目前云南省楚雄州、紅河州、麗江等地區(qū)已對燈盞花進(jìn)行了大規(guī)模研發(fā)。由于燈盞花的自然分布有限，加之近幾年對燈盞花的大規(guī)模開發(fā)，野生燈盞花已非常稀少，在野生狀態(tài)下已很難找到成片分布的燈盞花。從燈盞花中提取的黃酮類活性成分，統(tǒng)稱為燈盞花素，其中燈盞乙素［1-2］占90%以上，另含有少量的燈盞甲素。燈盞乙素又稱野黃苓甘(scutellarin)，即4,,5,6-三羥基黃酮-7-葡糖醛酸甘，是燈盞花治療腦血管疾病所致癱瘓的主要有效成分。研究表明，燈盞乙素經(jīng)證明有擴(kuò)張血管、增加心臟冠脈流量、增加腦血流量、降低腦血管阻力、提高血腦屏障通透性以及對抗由二磷酸腺昔引起的血小板凝集作用，已用于臨床多年［3-4］。燈盞花化學(xué)成分的研究始于20世紀(jì)80年代，張人偉等［1,7］首次從燈盞花中分離得到了包括燈盞乙素和焦袂康酸在內(nèi)的8種化合物；而燈盞花的系統(tǒng)研究則是由張衛(wèi)東等［2］人完成的，他們將燈盞花分為幾個極性部分，通過各種柱層析手段，從燈盞花中分離得到了包括咖啡酸、飛蓬昔、芹菜素-7-O-AD毗喃葡萄糖醛

酸甘、山萘酚、6-羥基、7-甲氧基香豆素、肉桂酸、咖啡酸甲酯和木栓醇等在內(nèi)的30余種化合物。一.燈盞乙素作用燈盞乙素具有改善腦血循環(huán)，增加腦血流量，降低血管阻力和抗血小板凝聚的作用；促進(jìn)纖溶，具有良好的溶栓和防栓作用，臨床用于心腦血管疾病，如肺心病、高黏血癥、急性腦梗死，缺血性腦卒中和冠心病等的治療。臨床應(yīng)用的制劑，過去主要是燈盞花素的片劑、口服液和注射劑，目前已有緩釋片、緩釋滴丸、緩釋微丸、脂質(zhì)體和聚乳酸納米粒等制劑的研究報道［3-4,8-9］。二.燈盞乙素化學(xué)性質(zhì)和合成路線燈盞乙素化學(xué)結(jié)構(gòu)燈盞乙素化學(xué)式為C21Hl8O12，化學(xué)結(jié)構(gòu)如下圖:,OHHOHH即4,,5,6-三羥基黃酮-7-葡糖醛酸甘燈盞乙素化學(xué)合成路線對燈盞花素的合成路線鮮少有文獻(xiàn)報道，崔建梅［4綜合相關(guān)類似文獻(xiàn)，制定了燈盞花素的兩部分合成路線，先合成5,6,7,4，-四乙酰氧基黃苓素和澳代乙酰糖，再進(jìn)一步合成得到目標(biāo)產(chǎn)物，該方法路線簡單，每步達(dá)到了60%左右，收率較高，有較大的實用價值，易于實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，具體路線如下所示：5,6,7,4，-四乙酰氧基黃苓素的合成_OH _OH _H3CO-=一COCH3+ClOQ-_-OCH3 Pyridine-H3CO—=—COC"C—_一OCH3h3cooch3 h3co och3NaOAc-Ac2OH3COhNaOAc-Ac2OH3COh3coPyridineHCl-OCH3Ac2cPyridineAcOAcOOAc漠代乙酰糖的合成HOHCHOHHOHOHCHOHHOHPvridine/AjO-HOHJ 2H-OHOHC H十OH ^H CH2OH/NaOH=H~|~-OH七OHo—C=OH-C=OHOHCIBrHCLH-OHhHroAcHOHBr/HAc-H叱hH-OH|HIOAc|H-OHIOHP二OCOOCH33燈盞乙素的合成_AcOPhHROAcOHOBrHCOAcHOAc OHAcOHHAgONaOHOAcCOOCH3_AcOPhHROAcOHOBrHCOAcHOAc OHAcOHHAgONaOHOAcCOOCH3燈盞乙素前藥以及衍生物的合成燈盞乙素聚乙二醇前藥的合成路線燈盞乙素經(jīng)證明有擴(kuò)張血管、增加心臟冠脈流量、增加腦血流量、降低腦血管阻力、提高血腦屏障通透性以及對抗由二磷酸腺首引起的血小板凝集作用，已用于臨床多年。但燈盞乙素難溶于燈盞乙素難溶于水，口服生物半衰期短，絕對生物利用度低，臨床應(yīng)用需大劑量多次給藥才能達(dá)到治療目的，不能維持有效血藥濃度而發(fā)揮持久治療功效。前藥的設(shè)計可有效地解決某些藥物的水溶性和穩(wěn)定性問題，增加藥物的血液存留時間，改變藥物體內(nèi)分布，提高生物利用度和降低毒副作用。近年來，高分子前藥引起了研究者極大的關(guān)注，通過延長藥物在體內(nèi)的半衰期來提高藥效；避免降解，增加藥物的穩(wěn)定性；提高細(xì)胞通過內(nèi)吞作用對藥物的攝??；通過配體使藥物對靶向細(xì)胞有位點特異性識別。聚乙二醇以良好的水溶性、無毒、良好的生物相容性和無免疫原性等其他高分子無法比擬的優(yōu)點，在前藥的合成和制備中占有重要地位［5］。CH30CH2CH物相容性和無免疫原性等其他高分子無法比擬的優(yōu)點，在前藥的合成和制備中占有重要地位［5］。CH30CH2CH20"CH2CH20nCH2CH20H 00「N-OH0*CH30cH2cH20tCH2cH201nCH2cH2O~C—CH2cH2c00H-0 1rCH30CH2CH20-CH2CH20nCH0 0 /-.2CH20-C-CH2CH20C_0-N I0ScutellarinDMAP_ 0 0CH30CH2CH20"CH2CH20nCH2CH20-C-CH2CH20C-R燈盞乙素衍生物的合成以燈盞乙素為先導(dǎo)化合物，將其水解后在首元的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，可合以燈盞乙素為先導(dǎo)化合物，將其水解后在首元的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，可合成一系列燈盞乙素衍生物，初步探討構(gòu)效關(guān)系，為進(jìn)一步的研究提供參考。研究發(fā)現(xiàn)燈盞乙素中糖基的有無對活性影響不大;4’位羥基為影響最顯著的活性必須基團(tuán)；止匕外，化合物的脂溶性及空間結(jié)構(gòu)對活性也有一定影響。以此為參考對燈盞乙素進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)改造能增強(qiáng)其抗血栓能力，使這一傳統(tǒng)中藥成分

抗心腦血管疾病的作用得到更充分的發(fā)揮。燈盞乙素昔元4'-L-氨基酸衍生物的合成[8]現(xiàn)代藥效學(xué)與藥代動力學(xué)研究結(jié)果表明，口服燈盞乙素后其體內(nèi)真正的吸收與藥效形式是燈盞乙素背元，但是燈盞乙素昔元仍存在絕對生物利用度低(7%inrats)，不易透腸吸收等缺陷。研究顯示，以中藥的活性成分為先導(dǎo)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造和發(fā)現(xiàn)新藥是目前國內(nèi)外藥物化學(xué)研究的熱點，因此以燈盞乙素首元為先導(dǎo)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾具有重要意義，但目前為止仍很少見到這方面文獻(xiàn)報道。因此，認(rèn)為有必要以燈盞乙素苷元為先導(dǎo)化合物，進(jìn)行進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)修飾以期達(dá)到改善其口服生物利用度與提高治療心腦血管疾病效果。為探索L-氨基酸結(jié)構(gòu)的引入能否適用于燈盞乙素首元的結(jié)構(gòu)改造以期發(fā)現(xiàn)活性更好、口服吸收效果更好的抗心腦血管等疾病藥物，以燈盞乙素首元為先導(dǎo)化合物，結(jié)合核昔L-氨基酸前藥L-valacyclovir與L-valganciclovir的結(jié)構(gòu)特征，運(yùn)用藥物設(shè)計中的結(jié)構(gòu)拼合原理在首元結(jié)構(gòu)的4'-位上引入L-氨基酸片段,設(shè)計合成了11個燈盞乙素首元4'-L-氨基酸衍生物，取得較好的效果。1h+OHOHOnBrr>o0廣書仔DMAP/DCCDCMrt12hrT°oNHBocn=1,R=Isopropylorn=1,R=3-Methylpropyorn=1,R=2-Methylpropylorn=1,R=Benzylorn=2,R=3-Methylpropyorn=2,R=2-Methylpropyl1h+OHOHOnBrr>o0廣書仔DMAP/DCCDCMrt12hrT°oNHBocn=1,R=Isopropylorn=1,R=3-Methylpropyorn=1,R=2-Methylpropylorn=1,R=Benzylorn=2,R=3-Methylpropyorn=2,R=2-Methylpropyl⑴(2)CfCOCl/MeOH.-5⑴(2)CfCOCl/MeOH.-5℃rt12hR=MethyorIsopropylor3-Methylpropylor2-MethylpropylorBenzyln=1,R=Isopropylorn=1,R=3-Methylpropyorn=1,R=2-Methylpropylorn=1,R=Benzylorn=2,R=3-Methylpropyorn=2,R=2-Methylpropyl三.提取分離純化工藝提取分離工藝總路線燈盞花干草（150g）60%—70%乙醇1.5L提取5h減壓蒸干粗膏150mL熱水（60-80℃）溫浸，攪拌懸浮石油醚萃取液（80,60,50,30mL）水層（及混懸液）氯仿萃取水層（及混懸液）氯仿萃?。?0,60,50,30mL）石油醚層（濃縮得膏）水層（及混懸液）乙酸乙酯萃?。?0,60,水層（及混懸液）乙酸乙酯萃?。?0,60,50,30mL）氯仿層（濃縮得膏）升華試驗 GC-MS鑒定揮發(fā)油水層（及海懸液）乙酸乙酯層（濃縮得膏）水層（及海懸液）乙酸乙酯層（濃縮得膏）正丁醇萃取(80,60,50,30mL)水層正丁醇層（濃縮得膏）水層正丁醇層（濃縮得膏）（靜置24h）黃色沉淀首次分離是由張人偉于1987年完成的⑺。當(dāng)時采用的方法是乙醇提取后以氯仿、乙醛、乙酸乙酯依次萃取，母液用醋酸鉛沉淀粗提，最后用聚酰胺柱層析。第二軍醫(yī)大學(xué)的張衛(wèi)東⑵于2000年全面分離燈盞花化學(xué)成分時，依次過大孔吸附樹脂柱、葡萄糖凝膠柱和硅膠柱，同樣分離得到乙素含量高的燈盞乙素。胡倩，王玲等⑹通過正交實驗確定了超聲波法提取燈盞花素的最佳工藝條件為：以10倍量的70%乙醇提取3次,每次60min。在此條件下,所得浸膏中燈盞乙素含量達(dá)到2.15%,燈盞乙素提取率達(dá)到83.39%。超聲波提取法是一種快速、簡便、高效且穩(wěn)定可行的燈盞花素提取方法。以植物化學(xué)常用成分研究方法中的不同極性溶劑梯度萃取方法將粗提物分為五個極性部分。并從水層部分分離得到高純度燈盞花素純品。此種方法一方面是首次應(yīng)用到燈盞花素分離，另一方面與其后的石油醚部分化學(xué)成分研究互不沖突，藥材利用率較高。得到的燈盞花素純品乙素含量達(dá)96%以上，回收率達(dá)70%以上，證明超聲提取、極性溶劑梯度萃取方法適用于燈盞花素的富集，可應(yīng)用于進(jìn)一步工業(yè)生產(chǎn)研究[7]四.燈盞乙素化學(xué)圖譜紫外吸收光譜Wavefenathnm以甲醇為溶劑，甲醇為空白，在285nm和315nm處有吸收，說明可能有苯環(huán)和雙鍵以及共軛雙鍵存在，有待其它圖譜驗證。紅外圖譜

400D 3K□ 3000 I5W3 刈白 400D 3K□ 3000 I5W3 刈白 1000 5的KBr壓片得紅外圖譜：3375cm-i處尖峰為-OH,1600cm-i處峰為-C=O,1722cm-i處峰-COOH,苯環(huán)骨架振動在1400?1600cm-1。燈盞乙素的一級質(zhì)譜圖rn」jl::1rn」jl::1-=;-nnurn-nJ-driiTS-n1二=二=1_『_二_!?-=，￡=□=一

荒rWX二二X二??;fm燈盞乙素的二級質(zhì)譜圖wramA一級質(zhì)譜中m/z463[M+H]+,說明燈盞乙素分子量為462；二級質(zhì)譜中287[M-176+H]+處為葡萄糖醛酸。五.活性測試燈盞乙素的大鼠藥代動力學(xué)和血小板聚集抑制率的相關(guān)性研究[9]。試驗結(jié)果顯示，隨AUC0Th的增加，血小板抑制率反而下降，說明血小板抑制率僅與瞬時血藥濃度有關(guān)，藥物對血小板聚集率的影響不是簡單的累積效應(yīng)。提示燈盞乙素為直接作用于血液系統(tǒng)的藥物,不存在藥效室，可將其藥效直接與血藥濃度進(jìn)行擬合。燈盞乙素靜脈注射后，血藥濃度下降很快，推測燈盞乙素在體內(nèi)可能主要以代謝產(chǎn)物的形式存在。而血小板抑制率在4h時有所升高，可能是由于燈盞花素的代謝產(chǎn)物同樣起到抑制血小板聚集的作用或是燈盞乙素在體內(nèi)存在肝腸循環(huán)現(xiàn)象，導(dǎo)致其血小板聚集抑制作用的延長。中劑量(7.5mg/kg)的燈盞乙素對ADP誘導(dǎo)的血小板聚集抑制率均在0.25h時出現(xiàn)下降，而后在0.5h又升高，但燈盞乙素的血藥濃度并沒有出現(xiàn)這一現(xiàn)象，是否在0.5h時已經(jīng)有燈盞乙素的代謝產(chǎn)物參與了藥效，還有待進(jìn)一步研究證明。燈盞乙素對老鼠胃癌細(xì)胞株的體外抑制作用[10]。道惡性腫瘤。本實驗觀察了燈盞花乙素體外對兩株胃癌細(xì)胞SGC-7901、86。823(胃腺癌細(xì)胞系)的抑制作用。從實驗結(jié)果可知：燈盞花素在高濃度(1000Ixg/mL)下對胃癌細(xì)胞SGC-7901的抑制率為47.07%，抑制作用與藥物濃度呈正相關(guān)；而燈盞乙素對胃癌細(xì)胞BGC-82在高濃度(1000Ixg/mL)下無抑制作用。南于胃癌細(xì)胞SGC-7901為中分化的人胃腺癌細(xì)胞，胃癌細(xì)胞BGC-823為人低分化前胃粘液腺癌細(xì)胞，由此可初步得出：燈盞乙素在高濃度(1000txg/mL)下對中分化的腫瘤細(xì)胞有抑制作用，對低分化前的腫瘤細(xì)胞無抑制作用。由此可以推斷：燈盞花素，作為一個臨床應(yīng)用多年治療心血管疾病的藥物，雖然沒有直接抗腫瘤作用，但可以通過抑制TGF2P1信號傳導(dǎo)促進(jìn)機(jī)體免疫功能的恢復(fù)，對循環(huán)系統(tǒng)具有明顯的改善作用，從而阻止腫瘤手術(shù)后的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，其抗腫瘤的輔助治療作用可能是通過增強(qiáng)機(jī)體免疫功能實現(xiàn)的，可為后期進(jìn)一步的抗腫瘤機(jī)制研究提供理論基礎(chǔ)。六.討論本文主要介紹了燈盞乙素的來源，臨床及藥理作用。通過查閱文獻(xiàn)明確了燈盞乙素的化學(xué)結(jié)構(gòu)，其主要合成方法以及分離提純的最佳工藝。并且還查閱到燈盞乙素的紫外譜圖，HPLC譜圖，紅外圖譜，質(zhì)譜圖，對燈盞乙素有了更