藁本内酯的临床前研究进展

2019-05-08姚淞允张开霞金永生

药学服务与研究 2019年2期

姚淞允，张开霞，2，马强，金永生*

(1.海军军医大学药学院有机化学教研室，上海 200433；2.烟台大学药学院，山东烟台 264005；3.上海中医药大学中药现代制剂技术教育部工程研究中心，上海 201203)

藁本内酯是苯酞类化合物的典型代表，多存在于中药当归、川芎等伞形科植物中。以当归为例，通过甲醇水溶液提取的方式，发现顺式蒿本内酯占约30%，而反式蒿本内酯不到1%[1]。近年来，关于藁本内酯药理作用的研究日益增多，推测其主要作用为治疗心脑血管疾病，兼具抗肿瘤、抑制脂质过氧化、改善微循环等作用，可作为进一步开展人体试验的理论基础。同时在药动学上，推断出蒿本内酯的理论最适剂量，其使用受药物配伍作用的影响，存在相关代谢酶等结论，这为使用蒿本内酯提供了理论参考。针对蒿本内酯提取效率低的情况，本文也分析了高效的合成蒿本内酯方法，可为蒿本内酯的合成提供参考。

1 来源和理化性质

藁本内酯是由Mitsuhashi于1960年对伞形科藁本属植物Ligusticumacutilobum进行分离所得到的、具淡黄色带香味的油状液体，命名为ligustilide，沸点为168～169 ℃，可溶于乙醇、甲醇、乙醚、乙酸乙酯、石油醚等有机溶剂，分子式为C12H14O2，相对分子质量为190.24。藁本内酯存在于多种伞形科植物中，其中当归、川芎中的藁本内酯含量较高。在世界范围内，与韩国、日本相比，中国产的当归、川芎含藁本内酯较多，具有天然优势[2]。藁本内酯容易发生脱氢、氧化、水解、降解等多种异构化反应，是因为其具有不饱和的苯酞结构与丁烯基，这也是藁本内酯稳定性极差的原因。而藁本内酯又因为丁烯基而存在顺反异构体，在中药材中顺式结构的藁本内酯比反式结构含量多[3，4]，是因为顺式结构为空间优势构象。

2 药理作用

2.1 抗动脉粥样硬化作用大量研究表明，藁本内酯在动脉粥样硬化的治疗方面有着积极作用。藁本内酯可以通过多种机制对动脉粥样硬化的形成产生影响：如通过抑制核因子-κB(NF-κB)的激活，降低炎性因子导致的内皮细胞损伤[5]，从而发挥抗动脉粥样硬化的作用。对血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的A7r5细胞迁移产生抑制作用[6]，从而减少因血管平滑肌细胞的迁移和侵袭引起的动脉粥样硬化发生风险。藁本内酯单独[7]或与丁烯酜内酯联用[8]的情况下，能够抑制血管平滑肌细胞的异常增殖，而产生抗动脉粥样硬化的作用。

2.2 抗炎镇痛作用藁本内酯具有镇痛抗炎的功能。在具有抗炎活性的川芎当中，存在着藁本内酯等一系列化合物。将其分离并开展实验后发现，藁本内酯具有较好的抗炎活性[9]。在热板法和醋酸致小鼠扭体反应的镇痛实验，以及应用醋酸致小鼠腹腔毛细血管通透性增高、二甲苯致小鼠耳廓肿胀、角叉菜胶致大鼠足跖肿胀，及大鼠棉球肉芽肿等抗炎实验中，藁本内酯均表现出一定的镇痛抗炎作用，表明藁本内酯对急、慢性炎症均有明显抑制作用[10]。其相关机制可能为通过抑制NF-κB的活化来抑制脂多糖诱导的炎症相关的细胞因子的表达[11]，以及抑制脂多糖诱导的炎症反应[12]。杨晶等[13]的研究表明，藁本内酯可以通过降低实验昆明小鼠和SD大鼠前列腺组织中神经生长因子(NGF) mRNA的表达水平，来达到减轻非细菌性前列腺炎的症状，且呈现一定的量效关系，但镇痛效果均比盐酸哌替啶弱(藁本内酯给药剂量：4、12、20 mg/d；盐酸哌替啶给药剂量：0.3 mg/d)；对前列腺组织NGF mRNA表达的影响，仅蒿本内酯高剂量组(20 mg/d)与阿司匹林肠溶片(60 mg/d)效果接近，说明中、低剂量的藁本内酯在镇痛抗炎方面作用较弱。

2.3 抗老年痴呆作用藁本内酯对老年痴呆的治疗作用较广，表现在能改善学习记忆能力，通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性，从而降低记忆缺失速度；具有抗神经氧化损伤、抗神经炎症、保护脑缺血损伤、促进脑神经蛋白质合成的作用，对脑细胞及线粒体凋亡产生影响[14]。在老年痴呆发病因素中，β淀粉样蛋白(Aβ)是老年斑的主要成分，它的异常沉积是老年痴呆发病的重要危险因素。有研究报道，藁本内酯通过抑制Aβ25-35诱导的人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞毒性，从而减少Aβ引起的细胞凋亡[15]，这可能是藁本内酯治疗老年痴呆的主要机制之一。

2.4 治疗脑缺血性相关疾病的作用脑缺血性疾病是一种由多种原因导致大脑、小脑或脑干局部或多部位供血不足，从而引起相应神经系统症状的疾病。该病病因复杂，发病机制多。已有研究证实，在缺血性脑损伤方面，藁本内酯的作用为缩小脑缺血区的梗死面积，减轻脑水肿；抗氧化和抗凋亡作用；抗黏、抗凝、抗血栓形成；阻滞钙通道；促进红细胞生成素的神经保护作用[16]。在相关作用机制上，藁本内酯可抑制大鼠小脑颗粒神经元的低钾性凋亡[17]；对谷氨酸诱导的PC12细胞凋亡有保护作用[18]；抑制星形胶质细胞激活，以减少海马区的损伤[19]，从而发挥对缺血性脑损伤的保护作用。

2.5 其他作用藁本内酯除具有以上药理作用外，还具有其他一些药理作用，并且能与其他药物产生协同作用。在抗肿瘤方面，实验研究表明，藁本内酯可抑制人肺癌A549细胞活力，抑制A549细胞培养上清液中血管内皮生长因子(VEGF)的表达，通过调控NF-κB蛋白表达及应激活化蛋白激酶(JNK)蛋白磷酸化水平、降低Bcl-2/Bax比值而诱导A549细胞凋亡，发挥抗肿瘤作用[20]。研究发现，藁本内酯还可通过抑制细胞的自噬作用，并增强他莫昔芬对DNA的破坏性，提高他莫昔芬对他莫昔芬耐药的乳腺癌细胞的抑制作用[21]。脂质过氧化物是生物膜和亚细胞膜中磷脂所含多元不饱和脂肪酸被自由基损伤、氧化形成的过氧化产物，它可引起膜损伤、酶抑制、溶酶体释放、蛋白质交联、DNA和RNA结构破坏等生化毒性反应，造成多种疾病。在抑制脂质过氧化方面，对SD雄性大鼠的实验发现，藁本内酯能够在5、20、80 mmol/L浓度下发挥抑制亚油酸的自发氧化、抑制维生素C/Fe2+和还原型辅酶Ⅱ(NADPH)诱导的线粒体氧化、抑制组织匀浆的自发氧化和H2O2诱导氧化，达到抑制脂质过氧化作用[22]。研究报道，在使用高分子右旋糖酐构建的急性兔球结膜微循环障碍模型中，发现藁本内酯对改善微循环有积极作用，其分解产物虽也有一定的作用，但效果不及藁本内酯本身[23]。

3 药动学

动物实验表明，藁本内酯在大鼠体内的分布比较符合二室模型。在血液分布上，若通过将低剂量藁本内酯灌胃给予大鼠，则无法在血液中检测到，剂量达到1.884 mg/ml时才能在血液中检测到，但最高浓度极低[24]。同时实验表明其在兔体内的药时过程为线性动力学过程，符合一级吸收二室模型[25]。其在小鼠的主要效应器官中的分布前三为肺、心、脑，在主要消除器官中的分布前三为肝、脾、肾[26]，推测藁本内酯在人体的分布与之类似。这为选择合适的藁本内酯给药剂量提供了参考。藁本内酯在体内的吸收代谢特点为吸收迅速，消除缓慢。目前有研究通过静脉注射，分别将纯藁本内酯和中药提取得到的含藁本内酯的挥发油(简称挥发油)给予实验大鼠，发现纯藁本内酯在体内代谢快，分布广泛，清除率方面则是挥发油数值更高，提示挥发油的成分之间存在相互作用关系，并发现在灌胃的情况下，藁本内酯的生物利用度并不高[27]，这为藁本内酯的进一步剂型研究提供了参考。

在酶动力学方面，钱敏等[28]进行了藁本内酯在大鼠肝微粒体中代谢的酶促反应动力学研究，通过特异性抑制实验，发现酮康唑、甲氧苄啶、α-萘黄酮显著抑制藁本内酯的体外代谢，奥美拉唑、4-甲基吡唑、奎尼丁对其体外代谢影响不大，说明CYP3A4、CYP2C9、CYP1A2是参与藁本内酯代谢的主要代谢酶，也说明CYP2C19、CYP2E1、CYP2D6没有明显参与催化其代谢。这为进一步研究藁本内酯代谢酶提供了参考。

在药物相互作用方面，王岚等[29]对心肌缺血大鼠舌下静脉给予川芎挥发油、黄芪提取物-川芎挥发油，结果显示，与川芎挥发油单用(4 mg/kg)相比，黄芪提取物(10 ml/kg，相当于黄芪甲苷1 mg/kg)-川芎挥发油(4 mg/kg)合用后，藁本内酯的AUC0-t显著增加，MRT(0-t)延长，两药配伍有利于提高藁本内酯的血药浓度及体内滞留，进而发挥其药理作用。张庆等[30]在当归挥发油分子蒸馏馏分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)自由基清除能力评价各馏分的抗氧化能力。结果表明，藁本内酯与其他化学成分协同作用能发挥较好的抗氧化作用，这里可能是油酸和(Z)-氧代环十七碳-8-烯-2酮在发挥主要作用。