*楊旋 孫廣臣
(桂林醫(yī)學院 廣西 541199)
五味子(Schisandra chinensis(Turcz.)Bail)味酸且甘,具有滋補強身、補腎寧心、生津固澀、抗腫瘤、免疫調節(jié)等功效,主要成分有木脂素、有機酸、揮發(fā)油和多糖等,其中木脂素含量最高[1]。
國內外研究者對五味子進行提取分離,目前發(fā)現五味子中含有30余種木脂素類化合物,其中五味子乙素(Schisandrin B,Sch B)含量最多,分子式為C23H28O6,具有抗炎[2]、抗腫瘤[3]、抗氧化[4]等多種生物活性,目前對于Sch B的提取方法及藥理作用仍需要進一步研究。
圖1 五味子乙素結構式
中藥的提取方法有多種,從傳統(tǒng)的煎煮法,逐漸發(fā)展至運用現代化儀器進行提取,以達到更高的提取效率。高效的提取方法為藥物的下一步分離純化與結構鑒定奠定基礎,是新藥研發(fā)的重要步驟之一。目前對于Sch B的常用提取方法有超聲波提取法、溶劑提取法、超臨界流體萃取法、微波輔助提取法。Sch B常用提取方法及其優(yōu)缺點總結見表1。
表1 五味子乙素常用提取方法Tab.1 The extraction methods of Schisandrin B
超聲波提取法有操作簡單、耗時短等優(yōu)點常用于中藥的提取,超聲波通過破壞植物組織,使有效成分易溶解于溶劑中。同時減少高溫對藥材中的遇熱不穩(wěn)定物質造成破壞,提高提取率。
朱琳[5]等人運用Box-Behnken響應面法并且考慮操作可行性,得到Sch B的最佳提取工藝為:以100%甲醇作為溶劑(料液比1:50)超聲30min。陰冠秀等人[6]采用超聲波輔助酶解法提取五味子干果中的Sch B,通過響應面分析法得出最佳提取工藝為:提取溫度控制在52.89℃、提取時長4.04h、酶添加量0.96%,在此條件下得到Sch B的最高提取率。
溶劑提取法中最為常用的是加熱回流法,常選用低毒、價格低廉的乙醇作為溶媒。
胥春霞[7]等人用95%乙醇回流提取五味子,回流1h(3次),濃縮得到浸膏,加水制成混懸液,依次用環(huán)己烷、乙酸乙酯萃取后,取乙酸乙酯層,通過硅膠柱層析法,以石油醚-乙酸乙酯梯度洗脫,濃縮合并后,繼續(xù)經硅膠柱分離,最后重結晶純化,得到Sch B。葉殷殷[8]等人采用星點設計-響應面法,對五味子中木脂素的二次提取工藝進行優(yōu)選。
首次提取工藝:加入70%乙醇(料液比1:10)加熱回流提取70min,第二次提取工藝:過濾取藥渣加入70%乙醇(料液比1:10)回流提取40min,濾過,合并濾液。
超臨界流體萃取法是一種新型中草藥提取方法,可同時進行萃取和分離,這種方法提取效率高、無有機試劑殘留、適合工業(yè)化大批量生產。
畢金龍[9]等人采用超臨界CO2萃取與磁力攪拌結合的方法,提取五味子中木脂素類(包含Sch B)化合物。
微波輔助提取法是利用微波技術使細胞膜破碎,既增大接觸面但又不破壞有效成分。張立輝[10]等人優(yōu)選的最佳提取方案為:微波(500W),85%乙醇(料液比1:6)進行滲漉,所提取的五味子浸膏中Sch B含量最高。
在天然化合物中,從五味子中分離出的Sch B具有多種藥物動力學特性,同時Sch B被認為是一種作用于多條信號通路治療各種疾病的有效藥物[11]。
國內外研究發(fā)現,Sch B對于多種炎癥性疾病有很強的抗炎效果。炎癥是機體對致炎因子損傷作用產生的一種反應[12],參與許多疾病的發(fā)病機制,炎癥反應常伴隨著炎癥部位的發(fā)紅、發(fā)熱、腫脹和疼痛[13]。文獻表明,Sch B通過抑制炎性細胞因子分泌釋放,也可通過抑制NF-κB(核因子-κB)[14]和MAPK(絲裂原活化蛋白激酶)炎癥信號通路的激活來減輕炎癥。
表2 五味子乙素最新抗炎作用及機制Tab.2 Anti-inflammatory effect and its mechanisms of Schisandrin B
于浩然[15]等人利用加熱回流法對五味子進行提取,濃縮成浸膏,用水及不同梯度乙醇水溶液洗脫,選取70%乙醇洗脫部位,進行分離純化,檢測得到純度為97%的Sch B。用二甲苯涂抹刺激小鼠耳朵,建立小鼠耳腫脹模型,灌胃給藥發(fā)現Sch B顯著抑制小鼠皮膚炎癥,并且有效減輕小鼠耳朵腫脹。馬瑩慧[16]等人選用95%乙醇(料液比1:8)對五味子進行回流提取1h(2次),濃縮除去乙醇,加水溶解得到總木脂素提取液,選用大孔吸附樹脂進行分離純化,95%乙醇為洗脫劑,旋蒸得到含有Sch B的北五味子總木脂素類化合物。
對小鼠單核巨噬細胞Raw264.7進行Sch B加藥處理,檢測細胞因子分泌,發(fā)現北五味子總木脂素類化合物與Sch B對照品均可通過抑制炎性因子TNF-α及NO分泌,并且增加抗炎因子IL-10的表達,在細胞水平上驗證Sch B的抗炎活性。
Ji Zhi-Rong[17]等人選用LPS誘導巨噬細胞,并通過LPS注射法,建立小鼠膿毒癥模型。發(fā)現Sch B增加膿毒癥小鼠和LPS誘導的巨噬細胞中miR-17-5p表達,相反,抑制TLR4表達,減少炎癥細胞因子(如IL-1β和TNF-α)釋放,達到抗炎作用。Ran Jisheng[18]等人的研究中,Sch B通過抑制NF-κB和MAPK信號通路,減輕關節(jié)軟骨細胞炎癥,改善骨關節(jié)炎(Osteoarthritis,OA)。以上研究結果均可證明Sch B具有很好的抗炎活性。
有研究發(fā)現Sch B的某些生物活性如(保肝作用)可能與苯環(huán)上的亞甲二氧基相關,同時Sch B的結構在體內發(fā)生轉化也會影響其生物活性,如亞甲二氧基在體內代謝過程中開環(huán),與相鄰甲氧基重新組合形成亞甲二氧基[19-20]。
五味子乙素以外消旋體形式存在于中藥五味子中,分別為(8R,8'S)-Sch B和(8S,8'R)-Sch B。Dawei Li[21]等人建立了一種手性柱液質聯(lián)用法,對大鼠血漿中五味子乙素的對映體選擇性測定和分離。Chiu Po Yee[22]等人用硅膠層析從五味子的石油提取物中純化出Sch B,采用高效液相色譜法對Sch B進行手性分離,旋光法測定純度。
此研究發(fā)現相比于(+)Sch B,(-)Sch B對心肌細胞的氧化損傷抑制作用更強。
理論上臨床用藥應該使用光學純單體,但目前由于技術限制以及手性分離成本較高,尋找操作方便、成本低且分離效率高的手性分離方法尤為重要。
因此需要深入探究Sch B體內的代謝轉化對其藥理活性的影響,以及優(yōu)化Sch B對映異構體的分離與純化方法,為今后充分利用Sch B提供理論基礎。
本文概述了提取Sch B的常見方法,目前對于Sch B的手性分離及代謝產物的研究尚不完善,對Sch B的手性分離及代謝產物鑒定研究有利于今后更好地應用此藥物。另外,本文通過總結Sch B在不同炎性反應中的抗炎活性及作用機制最新研究進展,發(fā)現Sch B的抗炎機制復雜多樣,包括抑制炎性細胞因子分泌、阻斷炎癥相關信號通路等。
有大量文獻表明五味子的活性成分五味子乙素不僅在體外研究中有很強的抗炎活性,如在巨噬細胞炎癥模型[23]中,細胞加藥處理后有明顯抗炎作用。在許多炎癥動物模型,如在小鼠結腸炎模型[24]、小鼠過敏性哮喘模型[25-26]、小鼠急性腹膜炎模型[27]中也表現出較好的抗炎活性。因此探究Sch B對于其他炎癥疾病如牙周炎、類風濕性關節(jié)炎等的治療作用具有廣闊前景。
除抗炎作用外,Sch B還有許多其他藥理活性。Sch B可通過修復受損細胞形態(tài),對過氧化氫損傷的PC12細胞產生保護作用,同時對肝臟也有保護作用[28]。Sch B抑制結腸癌小鼠模型中的腫瘤細胞增長、增殖和轉移[29]。對Sch B的藥理活性進行深入研究,是對傳統(tǒng)中藥的二次開發(fā)利用,有利于中藥的創(chuàng)新發(fā)展。目前,尚且沒有關于Sch B抗炎作用的臨床應用的報道,因此無論是單獨用藥還是協(xié)同治療,都需要臨床前和臨床試驗來探究Sch B對炎癥疾病的治療作用。