劉俊芳,李鵬旺
(1.天津市公安交通管理局,天津 300040; 2.天津市醫(yī)藥集團有限公司,天津 300204)
水飛薊素(silymarin)系指從菊科植物水飛薊(Silybum marianum L)的種子中提取的一類黃酮木脂素類成分,其主要活性成分是水飛薊賓(silybin)。研究顯示水飛薊具有較強的肝臟保護作用,可以保護肝細(xì)胞膜,促進肝細(xì)胞再生,臨床上用于治療各種急慢性肝炎、肝硬化和肝中毒等癥。目前國內(nèi)市售的水飛薊類制劑有水飛薊素制劑(利肝隆,Legalon)、水飛薊賓磷脂復(fù)合物(水林佳)和水飛薊賓葡甲胺鹽(西利賓安片)等。因為水飛薊賓極難溶于水,且生物利用度較差,其給藥途徑受到一定限制,目前上市的主要是口服劑型。而水飛薊賓成酯后水溶性顯著改善,水飛薊賓酯化物是在水飛薊賓的基礎(chǔ)上合成的水溶性酯類藥物。國內(nèi)外對于水飛薊、水飛薊素、水飛薊賓磷脂復(fù)合物和水飛薊賓葡甲胺鹽的文獻報道較多,而對于水飛薊賓酯化物進行系統(tǒng)報道的文獻較少。本文將對水飛薊賓酯化物的藥理學(xué)研究進展做一綜述。
水飛薊賓酯化物是由水飛薊賓和酸性化合物在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的,目前國內(nèi)外上市的代表性藥物主要是水飛薊賓二偏琥珀酸酯(SDH)。SDH是由德國Madaus公司首先開發(fā)的,該品種的凍干粉針劑已在德國、西班牙、比利時、瑞士、匈牙利、希臘等歐洲國家上市,商品名Legalon?SIL,主要以水飛薊賓二偏琥珀酸酯鈉鹽的形式存在。水飛薊賓二偏琥珀酸酯鈉鹽是水飛薊賓二偏琥珀酸酯與氫氧化鈉在一定條件下發(fā)生反應(yīng)得到,主要單用或與抗生素聯(lián)合應(yīng)用于鬼筆鵝膏中毒的肝臟解毒劑。除此,國內(nèi)外還在開展水飛薊賓乙酰阿魏酸單酯、水飛薊賓氨基酸酯、水飛薊賓沒食子酸酯、水飛薊賓二羧酸酯、水飛薊賓磷酸酯、水飛薊賓鄰苯二甲酸酯、水飛薊賓乙?;铮?]和水飛薊賓-23-D葡萄糖[2]等的合成和藥理研究工作,初步研究顯示酯化物的合成不僅增加了水溶性,而且提高了生物活性,具有更好的保肝護肝作用。
1.1 動物實驗 魯小梅[3]為了提高水飛薊賓的溶解度和生物利用度,制備了23-O-甘氨酰水飛薊賓、23-O-苯丙氨酰水飛薊賓、23-O-亮氨酰水飛薊賓和23-O-絲氨酰水飛薊賓等一系列水飛薊賓23位伯羥基上的氨基酸衍生物,并以四氯化碳所致急性肝損傷小鼠為模型初步評價了它們的生物活性。研究結(jié)果顯示,這4種?;a(chǎn)物預(yù)防肝損傷的效果均優(yōu)于陽性對照藥水飛薊賓,且藥效隨著濃度的增大而提高;23-O-丙氨酰水飛薊賓在低濃度下也有護肝作用,但需要達到300 mg/kg的濃度,方才顯示優(yōu)于水飛薊賓的效果。與300 mg/kg水飛薊賓23位?;锝M比較,這5種水飛薊賓?;a(chǎn)物單獨用藥濃度達300 mg/kg時,小鼠血清中AST和ALT的活力值均接近于正常組(P>0.05)無差異性,證明藥物是安全的。
1.2 臨床案例 水飛薊賓琥珀酸酯(SDH)是上市多年的藥物,雖然在治療蘑菇中毒方面尚沒有系統(tǒng)的臨床試驗研究,但是有一些典型案例和回顧性研究的報道,在臨床應(yīng)用過程中已得到充分證實,對于中毒的動物和病人,水飛薊賓琥珀酸酯通過阻止肝腸循環(huán)過程中毒素的吸收來發(fā)揮抗肝損傷作用[4]。
Mengs U[5]等對發(fā)生在歐洲、南亞和印度的1 500件蘑菇中毒的臨床案例進行了回顧性的統(tǒng)計分析,結(jié)果顯示Legalon?SIL(SDH)靜脈注射在治療蘑菇中毒方面非常有效,甚至對于嚴(yán)重中毒的病人如肝衰竭也可以逆轉(zhuǎn)其肝損傷的發(fā)生。水飛薊賓通過與肝轉(zhuǎn)運蛋白相互作用來阻斷細(xì)胞毒素的再攝取和干擾肝腸循環(huán)的毒素,從而發(fā)揮其保肝護肝作用。
Carducci等[6]報道,那不勒斯一家醫(yī)院,一家4口蘑菇中毒后發(fā)生了嚴(yán)重肝損傷。采用標(biāo)準(zhǔn)方法治療3天后病人沒有好轉(zhuǎn),于是采用SDH靜脈治療,病人癥狀快速消退。13d后所有病人出院。2個月后隨訪,影像學(xué)檢查沒有發(fā)現(xiàn)肝臟任何形態(tài)學(xué)的改變。可見SDH在治療急性肝損傷,保護肝臟方面具有重要作用。
Enjalbert F等[7]對北美和歐洲多家醫(yī)院的2 108名蘑菇中毒住院病人的臨床治療數(shù)據(jù)進行了系統(tǒng)回顧性研究,對病人的存活率和病死率等進行了統(tǒng)計學(xué)分析,結(jié)果顯示SDH在治療蘑菇中毒方面效果較好,可以單獨或聯(lián)合應(yīng)用于臨床。
HerbalGram[8]報道,在美國加利福尼亞發(fā)生一起一家6口食用毒蕈的中毒事件,在醫(yī)院治療期間,沒有專門解毒劑。于是向FDA緊急申請,將Legalon?SIL作為緊急新試驗藥進入美國。病人在給予Legalon?SIL與青霉素、活性炭聯(lián)合治療后,其中5人完全恢復(fù)出院,僅有一位83歲的老者因體質(zhì)較差死于腎功能衰竭。
SDH的保肝作用應(yīng)部分歸功于其清除氧自由基和抗氧化效應(yīng),多項研究顯示SDH對于超氧陰離子基團、過氧化氫、游離羥基和次氯酸等有關(guān)氧化劑具有很強的抗氧化活性,同時對三價鐵/維生素C、撲熱息痛、苯肼中毒和順鉑、長春新堿等藥物引起的毒性損害所誘導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有明顯抑制效應(yīng),而且與脂質(zhì)過氧化反應(yīng)強度呈現(xiàn)明顯的劑量相關(guān)性。朱琳等[9]靜脈注射SDH的鈉鹽給四氯化碳急性肝損傷的小鼠模型,考查其抗肝損傷活性,結(jié)果顯示SDH能降低損傷小鼠的血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)值,對于受損及處于受損的肝細(xì)胞有保護和修復(fù)作用。
劉偉等[10-12]以水飛薊賓為活性先導(dǎo)物,向母體化合物分子中引入親水性基團,制得了N-芐氧羰基-甘氨酸-3-水飛薊賓酯和水飛薊賓-23-乙酰阿魏酸單酯,通過改變其溶解性達到提高生物利用度的目的,同時采用清除1,1-二苯基 -2-三硝基苯肼(DPPH)活性、還原能力、總抗氧化能力等多種化學(xué)模型及肝微粒體脂質(zhì)過氧化等生物學(xué)模型考查了水飛薊賓及其酯化衍生物的抗氧化活性,結(jié)果顯示具有較好的自由基清除和抗脂質(zhì)過氧化能力,而且均高于母體化合物。
Zarrelli A等[13]為了改善水飛薊賓的水溶性,將水飛薊賓23羥基基團轉(zhuǎn)換成硫酸、磷酸二酯和氨基基團等,新的化合物采用體內(nèi)細(xì)胞模型來評價其氧化特性,研究結(jié)果顯示與水飛薊賓相比,新化合物顯示了更高的抗氧化活性,能夠阻止過氧化氫誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)活性氧簇的增殖,而且大多數(shù)的化合物還顯示了很好的親水特性。
Di Cesare Mannelli L等[14]建立了奧沙利鉑誘導(dǎo)的大鼠神經(jīng)病變的模型,奧沙利鉑是具有細(xì)胞毒作用的抗癌藥,可引起蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的過氧化如蛋白質(zhì)羰基化和硫代巴比妥酸反應(yīng)物質(zhì)明顯增加,進而引發(fā)其神經(jīng)病變。隨后,給予抗氧化劑水飛薊賓治療,1次/d,結(jié)果顯示其能夠改善運動協(xié)調(diào),通過阻斷氧化應(yīng)激反應(yīng)來有效治療化療誘導(dǎo)的神經(jīng)病變。
Wang F等[15]設(shè)計和合成了一系列的C-23酯化的水飛薊賓衍生物,進而用DPPH、超氧化物陰離子自由基清除能力、亞鐵離子螯合作用和大鼠肝勻漿脂質(zhì)過氧化的抑制作用來評價這些化合物的抗氧化特性,同時還觀察了在過氧化氫誘導(dǎo)的DNA損害的抑制作用。結(jié)果顯示,合成的系列酯類化合物不僅具有優(yōu)于水飛薊賓的抗過氧化活性,而且可劑量依賴性抑制DNA的裂解,具有明顯的抗過氧化和DNA保護作用,從而穩(wěn)定肝細(xì)胞膜,發(fā)揮保肝護肝的作用。
Ahmed-Belkacem A等[16]研究了水飛薊賓及相關(guān)化合物如靜脈輸注Legalon SIL對丙型肝炎病毒酶功能和RNA濃度的影響,結(jié)果顯示其可明顯抑制HCV RNA依賴性RNA聚合酶的功能和活性,也可抑制細(xì)胞培養(yǎng)中HCV基因型1b復(fù)制子和HCV基因型2a系JFH1的復(fù)制。
通過大鼠酒精中毒模型研究證實,SDH可使酒精代謝率下降,還可抑制微粒體乙醇氧化系統(tǒng)。SDH抑制微粒體乙醇氧化系統(tǒng)與其抗氧化特性有關(guān),可以清除與乙醇代謝酶系統(tǒng)有關(guān)的自由基,自由基誘導(dǎo)的微粒體脂質(zhì)過氧化是酒精性肝臟疾病的病因,所以SDH對于酒精中毒有治療作用[17]。
Mohammed HM等[18]將不同濃度的 SDH經(jīng)角膜滴入家兔眼內(nèi),觀察SDH對家兔正常眼內(nèi)壓的影響,結(jié)果顯示不同濃度的SDH明顯降低了家兔的眼內(nèi)壓,提示SDH在眼內(nèi)壓調(diào)節(jié)方面具有開發(fā)價值。
研究證實,水飛薊素類藥物可作用于癌變的不同階段,如抑制癌細(xì)胞增殖、調(diào)節(jié)細(xì)胞周期、誘導(dǎo)自體吞噬細(xì)胞凋亡[19]、抑制新生血管形成、抑制癌細(xì)胞侵入和轉(zhuǎn)移以及抗炎等,對于前列腺癌、皮膚癌、膀胱癌、肺癌和結(jié)腸癌等均具有抑制作用。
此外,水飛薊素與多柔比星、順鉑和卡鉑等抗腫瘤藥物聯(lián)合應(yīng)用具有協(xié)同增效作用,同時還可減輕某些化療藥物的毒性。雖然該品種具有廣闊的抗腫瘤活性,但由于受到溶解度等各方面的影響,其作用強度有限,只能作為抗腫瘤輔助用藥。
為了進一步提高和改善活性,Ga?ák R 等[20]合成了水飛薊賓單沒食子酸酯,進而用人體臍靜脈上皮細(xì)胞體外試驗來評估其抗血管生成活性。研究結(jié)果顯示沒食子酸酯水飛薊賓不僅具有很強的抗血管生成活性,而且與水飛薊賓相比,其抗血管生成活性更強。
Theodosiou E等[21]合成了新的水飛薊賓二羥酸酯化衍生物,進而評價水飛薊賓單酯對K562人淋巴母細(xì)胞瘤細(xì)胞血管內(nèi)皮生長因子分泌的調(diào)節(jié)活性和他們的抗增殖效應(yīng),同時與水飛薊賓進行比較。結(jié)果顯示,該化合物具有與水飛薊賓同樣的抗增殖等生物學(xué)活性,而且比水飛薊賓更有效,同時還提高了其抗腫瘤和抗血管生成的活性。
國內(nèi)外研究資料顯示,新合成的水飛薊賓脂類化合物不僅具有與水飛薊賓同樣通過清除氧自由基、抗氧化、抑制DNA裂解、保護細(xì)胞膜、抑制丙肝病毒RNA濃度、抑制微粒體乙醇氧化系統(tǒng)等藥理作用進而發(fā)揮保肝護肝的作用,而且與水飛薊賓相比,其水溶性更好、治療療效更為顯著。同時,水飛薊賓在作為抗腫瘤輔助用藥方面前景廣闊,可以與化療藥物聯(lián)合應(yīng)用,在發(fā)揮抗腫瘤活性的同時減輕化療藥物的毒性,其酯化物的合成也明顯提高了其抗腫瘤的活性。此外,水飛薊賓酯化物還可以調(diào)節(jié)眼內(nèi)壓,雖然作用機制尚不明確,但其在眼內(nèi)壓調(diào)節(jié)方面具有開發(fā)潛力。
目前國內(nèi)外專家學(xué)者在提高水飛薊賓水溶性、改善其生物利用度方面做了大量的工作,合成了琥珀酸酯、磷酸酯、氨基酸酯、沒食子酸酯等等一系列的化合物,也初步證明其在肝臟保護、抗腫瘤等方面有一定的藥理作用和臨床療效,并具一定的優(yōu)越性。但是尚需要對其進一步研究,包括結(jié)構(gòu)改造、新制劑技術(shù)的開發(fā)、大規(guī)模的動物實驗研究以及臨床研究的證實,在提高水溶性的基礎(chǔ)上全面提高其生物利用度,以研制出一種活性更強、療效更好、毒性更低,并可應(yīng)用于臨床的水飛薊賓酯類衍生物。
1 朱琳,李偉,李金柱.水飛薊賓乙?;锏倪x擇性合成.合成化學(xué),2009,17(2):262
2 Shimoda K,Imai H,Mandai T,et al.Regioselective formation of silybin-23-beta-D-glucoside by glucosylation of silybin with cultured plant cells of Eucalyptus perriniana.Nat Prod Commun,2012,7(4):531
3 魯小梅.水飛薊賓的氨基酸?;锏暮铣杉捌鋵笴Cl4所致小鼠急性肝損傷的肝臟保護作用.江蘇大學(xué),2010:48
4 Pradhan S C,Girish C.Hepatoprotective herbal drug,silymarin from experimental pharmacology to clinical medicine.Indian J Med Res,2006,124(5):491
5 Mengs U,Pohla R T,Mitchell T.Legalon?Sil:The Antidote of Choice in Patients with Acute Hepatotoxicity from Amatoxin Poisoning.Curr Pharm Biotechnol,2012,13(10):1964
6 Carducci R,Armellino M F,Volpe C,et al.Silibinin and acute poisoning with Amanita phalloides.Minerva Anestesiol,1996,62(5):187
7 Enjalbert F,Rapior S,Nouguier-Soule J,etal.Treatmentof amatoxin poisoning:20-year retrospective analysis.J Toxicol Clin Toxicol,2002,40(6):715
8 American Botanical Council.Intravenous Milk Thistle Compound Used to Save Victims of Poisonous Mushroom.HerbalGram,2007,74:16
9 朱琳,李金柱,卞惠敏,等.水飛薊賓琥珀酸單酯的合成及其保肝活性研究.亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2009,5(1):46
10 劉偉,許賓賓,曹樹穩(wěn).N-芐氧羰基-甘氨酸水飛薊賓單酯的合成及其抗氧化活性.合成化學(xué),2012,20(2):220
11 劉偉.水飛薊賓酯化修飾物的合成、表征及抗氧化活性研究.南昌大學(xué),2011:24
12 劉偉,余燕影,曹樹穩(wěn).新型水飛薊賓乙酰阿魏酸單酯的合成.合成化學(xué),2011,19(3):349
13 Zarrelli A,Sgambato A,Petito V,etal.New C-23modified ofsilybin and 2,3-dehydrosilybin:synthesis and preliminary evaluation of antioxidant properties.Bioorg Med Chem Lett,2011,21(15):4389
14 Di Cesare Mannelli L,Zanardelli M,F(xiàn)ailli P,et al.Oxaliplatin-induced neuropathy:oxidative stress as pathologicalmechanism.Protective effect of silibinin,2012,13(3):276
15 Wang F,Huang K,Yang L,et al.Preparation of C-23 esterified silybin derivatives and evaluation of their lipid peroxidation inhibitory and DNA protective properties.Bioorg Med Chem,2009,17(17):6380
16 Ahmed-Belkacem A,Ahnou N,Barbotte L,etal.Silibinin and related compounds are direct inhibitors of hepatitis C virus RNA-dependent RNA polymerase.Gastroenterology,2010,138(3):1112
17 Jos F.Van Pelt,Chris Verslype,Tina Crabbé,et al.Primary human hepatocytesare protected against prolonged and repeated exposure to ethanol by silibinin-dihemisuccinate.Alcohol& Alcoholism,2003,38(5):411
18 Mohammed H M,Abdulrazzaq M H,Hussain SA.Effects of silibinin hemisuccinate on the intraocular pressure in normotensive rabbits.Saudi Med J,2007,28(9):1397
19 Fan S,Li L,Chen S,et al.Silibinin induced-autophagic and apoptotic death is associated with an increase in reactive oxygen and nitrogen species in HeLa cells.Free Radic Res,2011,45(11-12):1307
20 Ga?ák R,Valentová K,F(xiàn)uksová K,etal.Synthesis and antiangiogenic activity of new silybin galloyl esters.JMed Chem,2011,54(20):7397
21 Theodosiou E,Loutrari H,Stamatis H,et al.Biocatalytic synthesis and antitumor activities of novel silybin acylated derivatives with dicarboxylic acids.N Biotechnol,2011,28(4):342