基于组分结构理论的胆木注射液多维结构质量控制技术体系

时间:2022-07-14 04:13:06

基于组分结构理论的胆木注射液多维结构质量控制技术体系

[摘要]胆木为黎族民间常用药之一,具有清热解毒、抗菌消炎等作用,以胆木药材开发的中药制剂胆木注射液已经进入临床使用多年,疗效确切。目前已有不少研究对胆木化学成分进行了详细解析,但是其与疾病防治相关的药效物质基础并未得到明确,而且胆木及其制剂的质量控制方法依然局限于单一指标成分,并且存在一定的不合理性,无法很好地保证它们的内在质量。该文在总结以往研究成果的基础上,基于物质基础“组分结构理论”,构建能够反映胆木注射液作用整体性以及组分结构层次性的“多维结构质量控制技术体系”,对药材到制剂成品进行工艺全程动态监控,从而保证胆木注射液的内在品质。

[关键词] 胆木注射液;物质基础;组分结构理论;多维结构质量控制

[收稿日期] 2013-05-23

[基金项目] 国家自然科学基金项目(81203001/H2818)

[通信作者]贾晓斌,博士生导师,Tel:(025)85637809,E-mail:jxiaobin2012@126、com

[作者简介] 殷蓉,硕士研究生,研究方向为药物分析,E-mail:yr0741428@126、com

胆木为茜草科乌檀属乔木乌檀Nauclea oftcinalis Pierrc ex Pitard的干燥根茎,是我国海南黎族的民间常用药之一,具有清热解毒、消肿止痛等功效,常用于感冒发热、肺炎、肠炎、痢疾、湿疹、皮疹、脓疡等的治疗[1]。目前国内已有胆木注射液和胆木浸膏片制剂进入临床使用,用于治疗急性扁桃腺炎、急性咽喉炎、急性结膜炎及上呼吸道感染。

近年来,关于胆木的研究日渐增多,主要集中在胆木化学成分分离鉴定和药理作用等方面,而其物质基础以及质量控制研究却有待深入。本课题组曾提出以“组分结构理论”为指导思想的中药物质基础研究[2-3]以及多维结构质量控制体系[4],旨在解决中药作用不明确、质量控制难的关键性问题。笔者结合本实验室对胆木注射液的相关研究,详细阐述了基于物质基础“组分结构理论”的胆木注射液多维结构质量控制体系,为建立有效可靠、科学合理的质量控制方法提供参考,以期促进诸如胆木之类民族药的发展。

1 胆木注射液物质基础

1、1胆木药材化学成分

胆木化学成分是胆木制剂物质基础研究和质量控制的基础,所以对于一种疗效确切的药物必须明确其化学成分,才能进行进一步的研究。根据国内外研究报道,胆木的化学成分已经基本清楚,主要有生物碱、五环三萜、酚酸类、环烯醚萜、黄酮等成分。

1、1、1生物碱 生物碱是胆木的特征性化学成分,也被认为是其主要的活性组分之一。根据文献[5-20]报道,从胆木植物各部位提取分离的生物碱数达到50多个,绝大多数为吲哚类生物碱,主要包括牛眼马钱托林碱,19-乙氧基牛眼马钱托林碱,3-S(R)-3,14-二氢牛眼马钱托林碱,安枯斯特定碱,18,19-二氢安枯斯特定碱,乌檀费丁碱,乌檀福林碱,胆木碱A,B,C,D,E,F,J,异长春花苷内酰胺,喜果苷,6′-O-异乙酰基长春花苷内酰胺,2′-O-异乙酰基长春花苷内酰胺,10-羟基异长春花苷内酰胺,10-羟基喜果苷,乌檀醛碱,乌檀费林碱,胆木碱庚,胆木碱辛,naucleactonin A,B,C,D,naucleamide A,B,E,naucleoxoside A,B,C,D,E,paratunamide A,B,nauclealotide B,C,D等,其中吲哚类生物碱苷异长春花苷内酰胺(strictosamide)为胆木的代表性成分,不仅含量高,而且有研究表明其在体外具有抗菌活性[11]。另外还有2个喹啉酮类生物碱苷,分别是短小蛇根草苷和3-表短小蛇根草苷,二者互为对映异构体。孙敬勇[6]在对胆木化合物生物活性研究时发现,牛眼马钱托林碱、胆木碱H、胆木碱F、Nauclefine的抗炎IC50值小于10 μmol,具有较好的体外抗炎作用;胆木碱A、胆木碱E、乌檀碱以及牛眼马钱托林碱有抗疟和抗细胞增殖活性;此外,胆木中的10-羟基喜果苷还具有自由基清除活性。

1、1、2五环三萜类 胆木的另一类主要成分为五环三萜类化合物及其皂苷,该组分主要有2种结构骨架:乌苏烷型和齐墩果烷型,有些则以糖苷形式存在,苷元上一般连有葡萄糖(Glu)和鼠李糖(Rha)。乌苏烷型五环三萜有熊果酸[10]、科罗索酸[10]、铁冬青酸[20]、2β,3β,19α,23-四羟基-12-烯-28-乌苏酸[6]、3β,19α,23,24-四羟基-12-烯-28-乌苏酸[6]、2β,3β,19α,24-四羟基-12-烯-28-乌苏酸[15]、2β,3β,19α,23-四羟基-12-烯-28-乌苏酸-β-D-吡喃葡萄糖基-(12)-β-D-吡喃葡萄糖苷[6,15]、奎诺酸[6]、3-羰基奎诺酸[15]、奎诺酸-3β-O-α-L-吡喃鼠李糖苷[6]、奎诺酸-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(281)-β-D-葡萄糖苷[6]。齐墩果烷型包括齐墩果酸[9]、常春藤皂苷元[20]、pyrocincholic acid-3β-O-α-L-吡喃鼠李糖苷[6]、pyrocincholic acid-3β-O-α-L-吡喃鼠李糖苷[6]、Pyrocincholic acid-3β-O-α-L-吡喃鼠李糖基-28-β-D-吡喃葡萄糖基-(16)-β-D-吡喃葡萄糖苷[6]、金鸡纳酸-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-28-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[6]。

1、1、3酚酸类成分 据文献[9-10,20]报道,胆木还含有一些酚酸类成分,主要有香草酸,原儿茶酸,藜芦酸,山橘脂酸,对羟基苯甲酸,2,3-二羟基苯甲酸,2,5-二甲氧基苯甲酸,3,4,5-三甲氧基苯甲酸,对羟基肉桂酸,3,4-二甲氧基肉桂酸,还有一些酯类及酚苷类化合物:3,4-二羟基肉桂酸乙酯,3,4-二羟基苯甲酸甲酯,邻苯二甲酸-2-乙基己酯,3,4,5-三甲氧基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷,3,4-二甲氧基苯基-l-β-D-吡喃葡萄糖苷。本实验室还从胆木注射液中鉴别出新绿原酸、绿原酸和隐绿原酸,进一步丰富了胆木化学成分[21-22]。酚酸类化合物通常具有抗菌抗炎抗氧化活性,很有可能是胆木及其制剂重要活性组分。

1、1、4其他成分 除以上几种主要成分外,胆木中还含有一些挥发性成分,主要是一些烷烃、烷酸、烯烃、烯酸、酮和酯类化合物,苏奎等[23]研究发现胆木叶和胆木茎中挥发性成分分别以十六烷酸、(9E)-9-十六烯酸含量为最高,而且这些挥发性成分对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRS)有较强的抑制作用。此外,还有少量黄酮类成分:芦丁[14]、山柰酚-3-O-芸香糖苷[14]、橙皮素-7-O-(6″-O-α-L-吡喃鼠李糖基)-β-D-吡喃葡萄糖苷[6]、山柰酚-3-O-(6″-O-α-L-吡喃鼠李糖基)-β-D-吡喃葡萄糖苷[24];甾体类成分,如谷甾酮、β-谷甾醇、[24S]-豆甾-4-烯-3-酮、胡萝卜苷等也被发现,宣伟东[9]还从胆木的茎枝分离得到2个环烯醚萜类成分:獐牙菜苷和马钱子苷。

1、2胆木注射液抗炎作用物质基础研究

中药效应成分是中药发挥作用的物质基础,是阐明中药发挥作用的关键,是中药质量控制的前提。中药的成分和作用机制都比较复杂,并不是某个单一成分或少数成分活性作用的简单加和,须重视成分之间的相互作用以及中药作用整体性的特点。如果将中药看成一个有序的整体,它具有“3个层次多维结构”:单一成分是整个药效物质基础的最基本构成,具有稳定的结构;同一类别的单一成分按照不同比例组合构成组分,组分中各单体成分之间存在配比关系,组分的构成不同,其药效作用的强弱不尽相同;而不同类别的组分按照一定的比例组合构成中药的整体性物质基础,即中药“组分结构理论”[25-28],该理论能够多层次、多角度地阐述中药发挥疗效的物质基础。

胆木化学成分以生物碱为主,众所周知,中药中生物碱多具有显著而特殊的生物活性,因此生物碱类成分极有可能是胆木注射液发挥疗效的物质基础。本实验室以胆木注射液为研究对象,对胆木注射液进行了初步的抗炎物质基础研究。首先从胆木注射液中间体中分离出了9个化合物,并且进行了结构鉴定,随后采用LC-MS对胆木注射液中另外16个成分进行了分离鉴别,共发现25个化学成分(图1),主要包括3类成分:生物碱(苷)类、酚酸及其苷类、环烯醚萜类。

1、 原儿茶酸; 2、 香草酸-4-O-β-D-呋喃芹菜糖基(16)-β-D-吡喃葡萄糖苷;3、 新绿原酸; 4、 马钱酸; 5、 3,4-二甲氧苯酚-β-D-呋喃芹菜糖基(16)-β-D-吡喃葡萄糖苷; 6、 绿原酸; 7、 马钱子苷; 8、 kelampayoside A; 9、 隐绿原酸; 10、 iso-naucleamide A-10-O-β-D-glucopyranoside; 11、 7-脱水马钱酸乙酯; 12、 iso-naucleamide A-10-O-β-D-glucopyranoside; 13、 獐牙菜苷; 14、 iso-naucleamide A-10-O-β-D-glucopyranosyl(16)-β-D-glucopyranoside; 15、 naucleamide A-10-O-β-D-glucopyranoside; 16、 naucleoxoside C; 17、 naucleamide G; 18、 短小蛇根草苷; 19、 3-表-短小蛇根草苷; 20、 10-羟基异长春花苷内酰胺; 21~22、naucleoxoside A或B; 23、 3α-5α-tetrahydrodeoxycordifoline lactam; 24、 异长春花苷内酰胺; 25、 喜果苷。

图1 负离子模式下胆木注射液总离子流图

Fig、1 Total ion chromatography chromatogram of Danmu injection in negative ionization mode

〖HT5”SS〗

在胆木注射液化学成分明确的基础上,随后对分离得到的单体进行体外抗炎药效筛选,研究发现这些样品在给药浓度范围内没有毒性并且有弱到中等强度的抗炎作用,而多数单体化合物主要为酚酸(苷)和生物碱类成分,从某种程度上可以反映胆木注射液的抗炎物质基础为此类组分。为了进一步确证其药效物质基础,实验中采用梯度洗脱方式对胆木注射液各个部位进行洗脱分离,富集了酚酸、环烯醚萜以及生物碱这3个部位(图2~4),采用细胞NO释放的抑制活性筛选方法对分离富集到的各组分进行药效筛选,从实验结果(表1)可见生物碱类对NO的释放有显著抑制作用,酚类也有一定的抑制作用,环烯醚萜抑制作用不明显。抗炎活性研究结果表明酚酸类以及生物碱类是主要的抗炎活性物质,因此,胆木注射液物质基础很可能是生物碱类以及酚酸类成分多组分共同作用的结果,但是对于抗炎作用的最佳物质配比仍需通过进一步的实验进行确证。

1、原儿茶酸。

图2 胆木注射液水洗部位

Fig、2 HPLC chromatogram of DM injection eluted by water

1、 马钱子苷;2、 獐牙菜苷。

图3 胆木注射液10%乙醇洗脱部位

Fig、3 HPLC chromatogram of DM injection eluted by 10% ethanol

1、 短小舌根草苷;2、 3-表短小舌根草苷苷;3、 异长春花苷内酰胺;4、 喜果苷。

图4 胆木注射液10%~95%乙醇洗脱部位

Fig、4 HPLC chromatogram of DM injection eluted by 10%-95% ethanol

2胆木注射液多维结构质量控制体系

中药质量控制的目的是为了保证中药及其产品的安全性和有效性,目前建立科学合理的中药质量制方法仍然是阻碍中药发展的一大重要因素,随着分析技术的不断发展,越来越多的方法被应用到中药的质量控制研究中,用以确保中药的安全稳定。

3 结语

目前,对于胆木制剂的质量控制仍在探索和完善阶段,虽然胆木的化学成分尚已明晰,但是其物质基础仍然有些模糊,更难以制定合理的质量控制方法。所以建立基于“组分结构理论”的胆木制剂物质基础多维结构质量控制体系,对

于胆木之类民族药的发展具有重大意义。同时中药的生产过程中,制剂工艺处理方法等会影响其物质基础,使药材中与临床疾病防治相关的物质种类或含量发生变化。从药材到成品制剂的过程中,各个生产环节和因素的改变,都可能影响中药物质基础,从而影响其药效。因此有必要对胆木及其制剂建立多个环节全过程动态质量控制体系,以此增强其有效性和安全性,由此可见胆木及其制剂的研究任重而道远。

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