姚淞允，張開霞，2，馬 強，金永生*

(1.海軍軍醫(yī)大學藥學院有機化學教研室，上海 200433；2.煙臺大學藥學院，山東煙臺 264005；3.上海中醫(yī)藥大學中藥現(xiàn)代制劑技術(shù)教育部工程研究中心，上海 201203)

藁本內(nèi)酯是苯酞類化合物的典型代表，多存在于中藥當歸、川芎等傘形科植物中。以當歸為例，通過甲醇水溶液提取的方式，發(fā)現(xiàn)順式蒿本內(nèi)酯占約30%，而反式蒿本內(nèi)酯不到1%[1]。近年來，關(guān)于藁本內(nèi)酯藥理作用的研究日益增多，推測其主要作用為治療心腦血管疾病，兼具抗腫瘤、抑制脂質(zhì)過氧化、改善微循環(huán)等作用，可作為進一步開展人體試驗的理論基礎(chǔ)。同時在藥動學上，推斷出蒿本內(nèi)酯的理論最適劑量，其使用受藥物配伍作用的影響，存在相關(guān)代謝酶等結(jié)論，這為使用蒿本內(nèi)酯提供了理論參考。針對蒿本內(nèi)酯提取效率低的情況，本文也分析了高效的合成蒿本內(nèi)酯方法，可為蒿本內(nèi)酯的合成提供參考。

1 來源和理化性質(zhì)

藁本內(nèi)酯是由Mitsuhashi于1960年對傘形科藁本屬植物Ligusticumacutilobum進行分離所得到的、具淡黃色帶香味的油狀液體，命名為ligustilide，沸點為168～169 ℃，可溶于乙醇、甲醇、乙醚、乙酸乙酯、石油醚等有機溶劑，分子式為C12H14O2，相對分子質(zhì)量為190.24。藁本內(nèi)酯存在于多種傘形科植物中，其中當歸、川芎中的藁本內(nèi)酯含量較高。在世界范圍內(nèi)，與韓國、日本相比，中國產(chǎn)的當歸、川芎含藁本內(nèi)酯較多，具有天然優(yōu)勢[2]。藁本內(nèi)酯容易發(fā)生脫氫、氧化、水解、降解等多種異構(gòu)化反應(yīng)，是因為其具有不飽和的苯酞結(jié)構(gòu)與丁烯基，這也是藁本內(nèi)酯穩(wěn)定性極差的原因。而藁本內(nèi)酯又因為丁烯基而存在順反異構(gòu)體，在中藥材中順式結(jié)構(gòu)的藁本內(nèi)酯比反式結(jié)構(gòu)含量多[3，4]，是因為順式結(jié)構(gòu)為空間優(yōu)勢構(gòu)象。

2 藥理作用

2.1 抗動脈粥樣硬化作用 大量研究表明，藁本內(nèi)酯在動脈粥樣硬化的治療方面有著積極作用。藁本內(nèi)酯可以通過多種機制對動脈粥樣硬化的形成產(chǎn)生影響：如通過抑制核因子-κB(NF-κB)的激活，降低炎性因子導致的內(nèi)皮細胞損傷[5]，從而發(fā)揮抗動脈粥樣硬化的作用。對血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)誘導的A7r5細胞遷移產(chǎn)生抑制作用[6]，從而減少因血管平滑肌細胞的遷移和侵襲引起的動脈粥樣硬化發(fā)生風險。藁本內(nèi)酯單獨[7]或與丁烯酜內(nèi)酯聯(lián)用[8]的情況下，能夠抑制血管平滑肌細胞的異常增殖，而產(chǎn)生抗動脈粥樣硬化的作用。

2.2 抗炎鎮(zhèn)痛作用 藁本內(nèi)酯具有鎮(zhèn)痛抗炎的功能。在具有抗炎活性的川芎當中，存在著藁本內(nèi)酯等一系列化合物。將其分離并開展實驗后發(fā)現(xiàn)，藁本內(nèi)酯具有較好的抗炎活性[9]。 在熱板法和醋酸致小鼠扭體反應(yīng)的鎮(zhèn)痛實驗，以及應(yīng)用醋酸致小鼠腹腔毛細血管通透性增高、二甲苯致小鼠耳廓腫脹、角叉菜膠致大鼠足跖腫脹，及大鼠棉球肉芽腫等抗炎實驗中，藁本內(nèi)酯均表現(xiàn)出一定的鎮(zhèn)痛抗炎作用，表明藁本內(nèi)酯對急、慢性炎癥均有明顯抑制作用[10]。其相關(guān)機制可能為通過抑制NF-κB的活化來抑制脂多糖誘導的炎癥相關(guān)的細胞因子的表達[11]，以及抑制脂多糖誘導的炎癥反應(yīng)[12]。楊晶等[13]的研究表明，藁本內(nèi)酯可以通過降低實驗昆明小鼠和SD大鼠前列腺組織中神經(jīng)生長因子(NGF) mRNA的表達水平，來達到減輕非細菌性前列腺炎的癥狀，且呈現(xiàn)一定的量效關(guān)系，但鎮(zhèn)痛效果均比鹽酸哌替啶弱(藁本內(nèi)酯給藥劑量：4、12、20 mg/d；鹽酸哌替啶給藥劑量：0.3 mg/d)；對前列腺組織NGF mRNA表達的影響，僅蒿本內(nèi)酯高劑量組(20 mg/d)與阿司匹林腸溶片(60 mg/d)效果接近，說明中、低劑量的藁本內(nèi)酯在鎮(zhèn)痛抗炎方面作用較弱。

2.3 抗老年癡呆作用 藁本內(nèi)酯對老年癡呆的治療作用較廣，表現(xiàn)在能改善學習記憶能力，通過抑制乙酰膽堿酯酶的活性，從而降低記憶缺失速度；具有抗神經(jīng)氧化損傷、抗神經(jīng)炎癥、保護腦缺血損傷、促進腦神經(jīng)蛋白質(zhì)合成的作用，對腦細胞及線粒體凋亡產(chǎn)生影響[14]。在老年癡呆發(fā)病因素中，β淀粉樣蛋白(Aβ)是老年斑的主要成分，它的異常沉積是老年癡呆發(fā)病的重要危險因素。有研究報道，藁本內(nèi)酯通過抑制Aβ25-35誘導的人神經(jīng)母細胞瘤SH-SY5Y細胞毒性，從而減少Aβ引起的細胞凋亡[15]，這可能是藁本內(nèi)酯治療老年癡呆的主要機制之一。

2.4 治療腦缺血性相關(guān)疾病的作用 腦缺血性疾病是一種由多種原因?qū)е麓竽X、小腦或腦干局部或多部位供血不足，從而引起相應(yīng)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀的疾病。該病病因復(fù)雜，發(fā)病機制多。已有研究證實，在缺血性腦損傷方面，藁本內(nèi)酯的作用為縮小腦缺血區(qū)的梗死面積，減輕腦水腫；抗氧化和抗凋亡作用；抗黏、抗凝、抗血栓形成；阻滯鈣通道；促進紅細胞生成素的神經(jīng)保護作用[16]。在相關(guān)作用機制上，藁本內(nèi)酯可抑制大鼠小腦顆粒神經(jīng)元的低鉀性凋亡[17]；對谷氨酸誘導的PC12細胞凋亡有保護作用[18]；抑制星形膠質(zhì)細胞激活，以減少海馬區(qū)的損傷[19]，從而發(fā)揮對缺血性腦損傷的保護作用。

2.5 其他作用 藁本內(nèi)酯除具有以上藥理作用外，還具有其他一些藥理作用，并且能與其他藥物產(chǎn)生協(xié)同作用。在抗腫瘤方面，實驗研究表明，藁本內(nèi)酯可抑制人肺癌A549細胞活力，抑制A549細胞培養(yǎng)上清液中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達，通過調(diào)控NF-κB蛋白表達及應(yīng)激活化蛋白激酶(JNK)蛋白磷酸化水平、降低Bcl-2/Bax比值而誘導A549細胞凋亡，發(fā)揮抗腫瘤作用[20]。研究發(fā)現(xiàn)，藁本內(nèi)酯還可通過抑制細胞的自噬作用，并增強他莫昔芬對DNA的破壞性，提高他莫昔芬對他莫昔芬耐藥的乳腺癌細胞的抑制作用[21]。脂質(zhì)過氧化物是生物膜和亞細胞膜中磷脂所含多元不飽和脂肪酸被自由基損傷、氧化形成的過氧化產(chǎn)物，它可引起膜損傷、 酶抑制、溶酶體釋放、蛋白質(zhì)交聯(lián)、DNA和RNA結(jié)構(gòu)破壞等生化毒性反應(yīng)，造成多種疾病。在抑制脂質(zhì)過氧化方面，對SD雄性大鼠的實驗發(fā)現(xiàn)，藁本內(nèi)酯能夠在5、20、80 mmol/L濃度下發(fā)揮抑制亞油酸的自發(fā)氧化、抑制維生素C/Fe2+和還原型輔酶Ⅱ(NADPH)誘導的線粒體氧化、抑制組織勻漿的自發(fā)氧化和H2O2誘導氧化，達到抑制脂質(zhì)過氧化作用[22]。研究報道，在使用高分子右旋糖酐構(gòu)建的急性兔球結(jié)膜微循環(huán)障礙模型中，發(fā)現(xiàn)藁本內(nèi)酯對改善微循環(huán)有積極作用，其分解產(chǎn)物雖也有一定的作用，但效果不及藁本內(nèi)酯本身[23]。

3 藥動學

動物實驗表明，藁本內(nèi)酯在大鼠體內(nèi)的分布比較符合二室模型。在血液分布上，若通過將低劑量藁本內(nèi)酯灌胃給予大鼠，則無法在血液中檢測到，劑量達到1.884 mg/ml時才能在血液中檢測到，但最高濃度極低[24]。同時實驗表明其在兔體內(nèi)的藥時過程為線性動力學過程，符合一級吸收二室模型[25]。其在小鼠的主要效應(yīng)器官中的分布前三為肺、心、腦，在主要消除器官中的分布前三為肝、脾、腎[26]，推測藁本內(nèi)酯在人體的分布與之類似。這為選擇合適的藁本內(nèi)酯給藥劑量提供了參考。藁本內(nèi)酯在體內(nèi)的吸收代謝特點為吸收迅速，消除緩慢。目前有研究通過靜脈注射，分別將純藁本內(nèi)酯和中藥提取得到的含藁本內(nèi)酯的揮發(fā)油(簡稱揮發(fā)油)給予實驗大鼠，發(fā)現(xiàn)純藁本內(nèi)酯在體內(nèi)代謝快，分布廣泛，清除率方面則是揮發(fā)油數(shù)值更高，提示揮發(fā)油的成分之間存在相互作用關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)在灌胃的情況下，藁本內(nèi)酯的生物利用度并不高[27]，這為藁本內(nèi)酯的進一步劑型研究提供了參考。

在酶動力學方面，錢敏等[28]進行了藁本內(nèi)酯在大鼠肝微粒體中代謝的酶促反應(yīng)動力學研究，通過特異性抑制實驗，發(fā)現(xiàn)酮康唑、甲氧芐啶、α-萘黃酮顯著抑制藁本內(nèi)酯的體外代謝，奧美拉唑、4-甲基吡唑、奎尼丁對其體外代謝影響不大，說明CYP3A4、CYP2C9、CYP1A2是參與藁本內(nèi)酯代謝的主要代謝酶，也說明CYP2C19、CYP2E1、CYP2D6沒有明顯參與催化其代謝。這為進一步研究藁本內(nèi)酯代謝酶提供了參考。

在藥物相互作用方面，王嵐等[29]對心肌缺血大鼠舌下靜脈給予川芎揮發(fā)油、黃芪提取物-川芎揮發(fā)油，結(jié)果顯示，與川芎揮發(fā)油單用(4 mg/kg)相比，黃芪提取物(10 ml/kg，相當于黃芪甲苷1 mg/kg)-川芎揮發(fā)油(4 mg/kg)合用后，藁本內(nèi)酯的AUC0-t顯著增加，MRT(0-t)延長，兩藥配伍有利于提高藁本內(nèi)酯的血藥濃度及體內(nèi)滯留，進而發(fā)揮其藥理作用。張慶等[30]在當歸揮發(fā)油分子蒸餾餾分GC-MS分析及抗氧化研究中，使用了2,2-二苯基-1-苦基苯肼(DPPH)自由基清除能力評價各餾分的抗氧化能力。結(jié)果表明，藁本內(nèi)酯與其他化學成分協(xié)同作用能發(fā)揮較好的抗氧化作用，這里可能是油酸和(Z)-氧代環(huán)十七碳-8-烯-2酮在發(fā)揮主要作用。

4 化學合成

從天然植物中提取藁本內(nèi)酯要受到資源限制，同時由于藁本內(nèi)酯本身具有易代謝、不穩(wěn)定等特點，因此關(guān)于藁本內(nèi)酯的合成和結(jié)構(gòu)改造很受關(guān)注。文獻報道，以鄰苯二甲酸酐為原料，經(jīng)過4步反應(yīng)得到藁本內(nèi)酯，第1～4步的收率分別為91.2%、97.5%、74.3%、65.9%，收率較好(見圖1)[31]。

圖1 藁本內(nèi)酯二聚體的合成路線Figure 1 The synthesis route of ligustilide dipolymerTHF：無水四氫呋喃

綜上所述，藁本內(nèi)酯的藥理作用廣泛，在不同種類的疾病方面可能具有應(yīng)用前景，尤其在動脈粥樣硬化方面值得深入研究。同時技術(shù)的進步打破了藁本內(nèi)酯穩(wěn)定性差的研究瓶頸，繼而對其藥動學方面有了深入的了解，為今后藁本內(nèi)酯的開發(fā)與利用提供參考。