第三章中药化学成分与药效物质基础
中药化学是运用现代科学理论与方法研究中药中化学成分的一门学科。其研究内容包括各类中药化学成分(主要是生理活性成分或药效成分)的结构特点、理化性质、提取分离以及结构鉴定等。此外,还涉及主要类型化学成分的生物合成途径等内容。中药化学成分的阐述为中药药效物质基础的研究提供科学依据。
中药是药物的一个重要组成部分。自古以来,在与疾病做斗争的过程中,人类通过以身试药等累积了丰富的经验。中药与中医一起构成了中华民族文化的瑰宝,是中华民族五千年来得以繁衍昌盛的一个重要原因,也是全人类的宝贵遗产。
中药来自植物、动物、矿物等,并以植物来源为主,种类繁多,仅《本草纲目》(明李时珍)中就记载种。《本草纲目拾遗》(清赵学敏)中记载种。随着科学技术的进步,医疗实践的发展以及国家、地区、民族间文化交流的扩大,这个数字还会不断变化和发展。例如,近年来,由于科学技术的进步,号称“生命的摇篮”,占地球表面积2/3的海洋中所含的生物资源得到进一步开发,出现了许多可喜的苗头。又如,随着生命科学的进步、人体自身功能调节系统机制的不断阐明,许多内源性生理活性物质也正在不断地被发现。在此基础上,人们运用在酶、受体、细胞及分子水平上建立起来的新的生物活性测试体系对药物进行广泛的筛选,还将会发现更多的新的药物。
中药之所以能够防病治病,物质基础在于基所含有有效成分。然而一种中药往往含有结构和性质不同的多种成分。例如中药麻黄(EphedraeHerba.)中就含有左旋麻黄素等多种生物碱类物质,也含有挥发油、淀粉、树脂、叶绿素、纤维素和草酸钙等成分;中药甘草(GlycyrrhizaeRadixetRhizoma)中则含有甘草酸等多种皂苷、黄酮、淀粉、纤维素和草酸钙等成分。以上两例中,左旋麻黄素具有平喘、解痉作用;甘草酸则具有抗炎、抗过敏和治疗胃溃疡的作用,分别被认为是麻黄及甘草中的代表性有效成分,而淀粉、树脂和叶绿素等一般被认为是无效成分或者杂质。以麻黄及甘草为原料做成的浸膏或制剂,选择左旋麻黄素及甘草酸为质量控制成分,建立相应的质量标准,富集提取该有效成分,设计优化提取工艺并用于生产加工过程中,保障该中药制剂的产品质量。目前,麻黄碱盐酸盐及甘草酸的钠盐、钾盐及铵盐均已作为正式药品被收载在许多国家的药典中。
应当强调指出,在中药及其他天然药物中,明确所有有效成分的品种并不多。更多的只是一些生理性成分,即经过不同程度药效试验或生物活性试验,包括体外及体内试验,证明对机体具有一定生理活性的成分。但是,它们并不一定是真正代表该中药临床疗效的有效成分。另外,所谓有效成分或生理活性成分与无效成分或非生理活性成分的概念也不能简单机械地加以理解。以氨基酸、蛋白质和多糖类成分为例,在多数情况下均被视为无效成分,并在加工过程中尽量设法除去,但在鹧鸪菜、天花粉和猪苓等药物中,却分别被证实是该中药驱虫(鹧鸪菜中的氨基酸)、引产(天花粉中的蛋白质)及抗肿瘤(猪苓中的多糖)的有效成分,可见应该合理辩证地看待有效成分和无效成分这两个概念。
中药化学的发展离不开现代科学技术的进步。过去,一个天然化合物从中药中分离、纯化,到确定结构、人工合成需要很长的时间。以吗啡为例,~年发现,年提出正确结构,年人工全合成,总共花了约年时间。而利血平从发现、确定结构,到时人工全合成,只用了几年时间(~)。另外,过去在测定一个化合物结构时,往往需要用化学方法进行降解或做成适当衍生物进行比较才有可能予以确认,因此一般需要至少几百毫克或甚至几克的纯物质。十几毫克及至几十毫克的物质往往因为无法测定而被束之高阁。现在,由于科学技术的飞速发展,尤其核磁共振(NMR)、质谱(MS)、X线单晶衍射(X-Raycrystalanalysis)测试技术的发展以及计算机的广泛运用,结构测定需要的样品量已大幅度降低,十几毫克甚至几毫克就可以完成测定工作。
近30年来,由于各种色谱技术及谱学技术的发展及广泛应用,中药化学取得了更为显著的成绩,研究速度加快,研究水平提高,其深度与广度已今非昔比。许多过去令人望而生畏、不敢涉足的领域,如机体内源性生理活性物质研究,微量、水溶性、不稳定的成分以及生物大分子研究等领域,已经取得一定的成果。
目前,我国中药化学研究工作的步伐已经大大加快,研究水平也有很大程度提高,加上拥有丰富的中药资源,相信在21世纪一定能对人类保健事业做出更大的贡献。
第七节萜类和挥发油
一、萜类
(一)萜类的定义
萜类化合物是一类由甲戊二羟酸衍生而成,基本碳架多具有2个或2个以上异戊二烯单位(C5单位)结构特征的不同饱和程度的衍生物。
绝大多数萜类化合物为含氧衍生物。有的萜类化合物以苷的形式存在;有的分子中含有氮原子,称为萜类生物碱;尚有个别萜类化合物结构中含硫或氯等其他原子。
萜类化合物是一类数量巨大,结构种类繁多、生物活性多样、具有很高药用价值的天然化学成分,在中药中分布极为广泛。如穿心莲、青蒿、龙胆、紫杉等众多中药的有效成分均为萜类化合物
(二)萜的分类
萜类化合物主要还是沿用经验异戊二烯法则分类,即按分子中异戊二烯单位的数目进行分类。
此外,根据各萜类分子结构中碳环的有无及数目的多少,进一步分为链萜(或开链萜)单环萜、双环萜、三环萜、四环萜等,例如链状二萜、单环二萜、双环二萜、三环二萜、四环二萜等。也有按所连功能基的不同将萜类分为萜烯、萜醇、萜醛、萜酮、萜酸、萜酯、萜苷及萜类生物碱等。
1单萜
单萜是指基本碳架由2分子异戊二烯单位构成,含有10个碳原子的萜烯及其衍生物。单萜类化合物是挥发油的主要组成成分之一(单萜苷类不具随水蒸气蒸馏的性质),常存在于菊科、唇形科、樟科、桃金娘科、芸香科、伞形科、姜科、松科等植物的腺体、油室及树脂道等分泌组织内。昆虫和微生物的代谢产物以及海洋生物中也含有单萜。
单萜多具有较强的香气和生物活性,是医药、食品及化妆品工业的重要原料。
根据单萜结构中碳环的有无和多少,将单萜类分为无环(开链)、单环、双环及三环等结构种类。其中以单环和双环型的单萜类化合物较多。
无环单萜的代表化合物香叶醇,又称牻牛儿醇,是玫瑰油、香叶天竺葵油、柠檬草油和香茅油等的主要成分,具有似玫瑰香气,是香料工业不可缺少的原料。香叶醇可与无水氯化钙形成结晶性分子复合物,利用这一性质可以将其从挥发油中分离提纯。香叶醇具有抗菌、驱虫等作用。
单环单萜的代表化合物薄荷醇,其左旋体习称薄荷脑,是薄荷挥发油中的主要成分,一般占薄荷油的50%以上,最高可达85%。工业上一般用直接冷冻法,即将薄荷油在-5℃放置,直接析出薄荷结晶,经乙醇重结晶后得纯品。薄荷醇具有弱的镇痛、止痒和局麻作用、亦有防腐、杀菌和清凉作用。
双环单萜龙脑即中药冰片,具升华性,有清凉气味,具有发汗、兴奋、镇痛及抗氧化的药理作用,是人丹、冰硼散、速效救心丸等许多中成药的有效成分,也可用作化妆品和配制香精等。
三环单萜类化合物较少。
2.环烯醚萜类
环烯醚萜类为臭蚁二醛的缩醛衍生物,属单萜类化合物。环烯醚萜类化合物在中药中分布较广,特别是在玄参科、茜草科、唇形科及龙胆科中较为常见。环烯醚萜类化合物具有广泛的生物活性,如具有保肝、利胆、降血糖、降血脂、抗炎等作用。
(1)结构与分类:环烯醚萜类的基本母核为环烯醚萜醇,具有半缩醛及环戊烷环的结构特点,其半缩醛1位羟基性质不稳定,故环烯醚萜类化合物主要以1位羟基与糖成苷的形式存在于植物体内。根据其环戊烷环是否裂环,可将环烯醚萜类化合物分为环烯醚萜苷及裂环环烯醚萜苷两大类。
1)环烯醚萜苷:其苷元结构特点为1位多连羟基,并多成苷,且多为β-D--葡萄糖苷;常有双键存在,C-1、C-6、C-7有时连羟基,C-8多连甲基或羟甲基或羟基,C-6或C-7可形成环酮结构,C-7和C-8之间有时具环氧醚结构,C-1、C-5、C-8、C-9多为手性碳原子。
环烯醚萜苷的数目较多,根据C-4位取代基的有无,又分为C-4位有取代基的环烯醚萜苷及4-去甲基环烯醚萜苷两种类型。
①C-4位有取代基的环烯醚萜苷:C-4位取代基多为甲基或羧基、羧酸甲酯、羟甲基。如存在于清热泻火中药栀子中的主要有效成分栀子苷、京尼平苷和京尼平苷酸等。存在于鸡屎藤中的主要成分鸡屎藤苷也属于C-4位有取代基的环烯醚萜苷,其C-4位羧基与C-6位羟基形成γ-内酯。
②4-去甲基环烯醚萜苷:环烯醚萜苷C-4位去甲基降解苷,苷元碳架部分由9个碳组成,其他取代与环烯醚萜苷相似。如地黄中的降血糖有效成分梓醇和梓苷。
2)裂环环烯醚萜苷:此类化合物是由环烯醚萜苷元部分C-7和C-8位处开环衍生而来,C-7断裂后有时还可与C-11形成六元内酯结构。裂环环烯醚萜苷在龙胆科、睡菜科、茜草科、忍冬科、木犀科等植物中分布较广,在龙胆科的龙胆属及獐牙菜属分布更为普遍。如龙胆中主要有效成分和苦味成分龙胆苦苷,獐牙菜中的苦味成分獐牙菜苷及獐牙菜苦苷等。
(2)理化性质
①性状:环烯醚萜类化合物大多数为白色结晶或粉末(极少为液态)。分子中C-1、C-5、C-8、C-9多形成手性碳原子,故多具有旋光性。味苦或极苦。
②溶解性:环烯醚萜类化合物多连有极性官能团,故偏亲水性,易溶于水和甲醇,可溶于乙醇、丙酮和正丁醇,难溶于三氯甲烷、乙醚和苯等亲脂性有机溶剂。环烯醚萜苷的亲水性较其苷元更强。
③显色反应及检识:环烯醚萜苷易被水解,生成的苷元为半缩醛结构,其化学性质活泼,容易进一步发生氧化聚合等反应,难以得到结晶性苷元,同时使颜色变深,如地黄及玄参等中药在炮制及放置过程中因此而变成黑色。苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸等都能变色。如车叶草苷(asperuloside)与稀酸混合加热,能被水解、聚合产生棕黑色树脂状聚合物沉淀;若用酶水解,则显深蓝色,也不易得到结晶性苷元。游离的苷元遇氨基酸并加热,即产生深红色至蓝色,最后生成蓝色沉淀。因此,与皮肤接解,也能使皮肤染成蓝色。苷元溶于冰醋酸溶液中,加少量铜离子,加热显蓝色。这些显色反应,可用于环烯醚萜苷的检识及鉴别。
3.倍半萜
倍速半萜是由3个异戊二烯单位构成的天然萜类化合物。倍半萜及其含氧化合物多与单萜类共存于植物挥发油中,是挥发油高沸程(℃~℃)的主要组分,也有低沸点的固体。在植物界中多以醇、酮、内酯或苷的形式存在。倍半萜的含氧衍生物多具有较强的香气和生物活性,是医药、食品、化妆品工业的重要原料。
倍半萜类化合物的数目繁多,结构复杂,其基本母核也分为链状、环状等,环系又可以是小环、普通环、中环以至十二元的大环。
链状倍半萜金合欢醇又称法尼醇,存在于香茅草、橙花、玫瑰等多种芳香植物的挥发油中,为无色油状液体,是一种名贵香料。
单环倍半萜青蒿素是从中药青蒿(黄花蒿)中分离得到的具有过氧结构的倍半萜内酯,有很好的抗恶性疟疾活性,其多种衍生物制剂已用于临床。
双环倍半萜马桑毒素和羟基马桑毒素用于治疗精神分裂症。
薁类化合物也属于双环倍半萜,是由五元环与七元环骈合而成的芳烃衍生物。所以薁是一种非苯型的芳烃类化合物,具有一定的芳香性。薁类化合物沸点一般在℃~℃.在挥发油分级蒸馏时,高沸点馏分中有时可见蓝色或绿色的馏分,显示有薁类成分存在。薁类化合物溶于有机溶剂,不溶于水,可溶于强酸,加水稀释又可析出,故可用60%~65%硫酸或磷酸提取。也能与苦味酸或三硝基苯试剂产生Π络合物结晶,此结晶具有敏锐的熔点可借以鉴定。
中草药中存在的薁类化合物多属薁类的还原产物,多无芳香性。如从莪术根挥发油中分得的莪术醇为薁类衍生物,具有抗肿瘤活性。
三环倍半萜环桉醇有很强的抗金黄色葡萄球菌作用和抗白色念珠球菌活性。
4.二萜
二萜是由20个碳原子、4个异戊二烯单位构成的萜类衍生物。绝大多数不能随水蒸气蒸馏。二萜多以树脂、内酯或苷等形式广泛存在于自然界。不少二萜含氧衍生物具有很好的生物活性,如穿心莲内酯、芫花酯、雷公藤内酯、银杏内酯、紫杉醇等,有些已是临床常用的药物。
二萜类的结构分为无环(开链)、单环、双环、三环、四环、五环等类型,天然无环及单环二萜数量较少,双环及三环二萜数量较多。
无环二萜类的植物醇是广泛存在于叶绿素的组成成分,也是维生素E和K1的合成原料。
单环二萜维生素A存在于动物肝脏中,特别是鱼肝中含量更丰富,为人体所必需的物质,临床上用于治疗多种疾病。
双环二萜类的穿心莲内酯具有抗菌、消炎作用,临床已用于治疗急性菌痢、胃肠炎、咽喉炎、感冒发热等。银杏内酯是银杏根皮及叶的强苦味成分,已分离出银杏内酯A、B、C、M、J。它们的基本结构中有3个内酯环,但碳环只有2个。银杏内酯及银杏总黄酮是银杏叶制剂中治疗心脑血管疾病的主要有效成分。
三环二萜类的雷公藤甲素、雷公藤乙素、雷公藤内酯及16-羟基雷公藤内酯醇是从雷公藤中分离出的抗癌活性物质。昆明山海棠、东北雷公藤(黑蔓)中亦有此类化合物。雷公藤甲素对乳癌和胃癌细胞系集落形成有抑制作用,16-羟基雷公藤内酯醇具有较强的抗炎、免疫抑制和雄性抗生育作用。
四环二萜的甜菊苷是菊科植物甜叶菊叶中所含的甜味苷,因其高甜度、低能量等特点,在医药、食品工业广泛应用。但近来甜菊苷有致癌作用的报道,美国及欧盟已禁用。
二、挥发油
挥发油也称精油,是存在于植物体内的一类可随水蒸气蒸馏、与水不相混溶的挥发性油状液体。挥发油大多具有芳香气味,并具有多方面较强的生物活性,为中药所含有的一类重要化学成分。
挥发油在植物来源的中药中分布非常广泛,特别是菊科、芸香科、伞形科、唇形科、樟科、木兰科、马兜铃科、败酱科、姜科、胡椒科、桃金娘科、马鞭草科等植物中都富含挥发油。此外,松科、柏科、杜鹃花科、木犀科、瑞香科、檀香科、蔷薇科等的某些植物中也含丰富的挥发油。
挥发油存在于植物的腺毛、油室、油管、分泌细胞或树脂道等各种组织和器官中,如薄荷油存在于薄荷叶的腺鳞中,桉叶油存在于桉叶的油腔中,茴香油存在于小茴香果实的油管中,玫瑰油存在于玫瑰花瓣表皮分泌细胞中,姜油存在于生姜根茎的油细胞中,松节油存在于松树的树脂道中等。大多数成油滴存在,也有与树脂、黏液质共存者,还有少数以苷的形式存在,如冬绿苷。
挥发油在植物体存在的部位常随品种的不同而各异,有的全株植物中都含有,有的则集中于根或根茎、叶、花、果某一器官,一般在花和果中分布较丰富,其次是叶,再次是茎。同一植物的不同部位,挥发油的含量也不相同,如薄荷、紫苏的叶,荆芥的全草,檀香的树干,桂树的皮,当归的根,茴香的果实,柠檬的果皮,丁香的花,白豆蔻的种子等部位的含油量都较高。同一植物的不同部位所含挥发油类成分也有差异,如樟属植物树皮多含桂皮醛,叶则主要含丁香酚,而根含樟脑。同一植物由于采集时间不同,所含挥发油成分也不完全一致,如芫荽的果实称胡荽子,当果实未成熟时主要含癸醛,成熟时癸醛则转化为芳樟醉;柑橘的绿色果皮以芳樟醇含量较多,而成熟的果皮则以柠檬烯含量较多。
植物中含挥发油的量也常因品种不同而存在较大差异,一般在1%以下,也有少数含量高达10%以上,如丁香含挥发油达14%以上。同一品种植物因药用部位、生长环境或采收季节不同,挥发油的含量和品质(包括成分、香气等)均可能有显著的差别。
挥发油多具有止咳、平喘、祛痰、消炎、祛风、健胃、解热、镇痛、解痉、杀虫、抗癌、利尿、降压和强心等药理作用。此外也是香料工业、日用食品工业及化学工业上的重要原料。
(一)挥发油的化学组成
挥发油大多数是由几十种至几百种化合物组成的复杂混合物。挥发油虽组成成分复杂,但多以数种化合物占较大比例,为主成分,从而使不同的挥发油具有相对固定的理化性质及生物活性。挥发油的组成成分主要有四类。
1.萜类化合物
萜类在挥发油的组成成分中所占比例最大,主要是单萜、倍半萜及其含氧衍生物,其含氧衍生物多是该油中生物活性较强或具芳香气味的主要成分。如薄荷油含薄荷醇约80%;山苍子油含柠檬醛80%等。
2.芳香族化合物
挥发油中的芳香族化合物多为小分子的苯丙素类衍生物,在挥发油中所占比例次于萜类,具有C6-C3骨架,且多为酚性化合物或其酯类,如桂皮中有解热镇痛作用的桂皮醛。还有些是萜源化合物,如百里香酚;有些是具有C6-C2或C6-C1骨架的化合物,如花椒油素等。
3.脂肪族化合物
挥发油中的脂肪族化合物多为一些小分子化合物,包括醇、醛、酮、羧酸类等,其含量和作用一般不如萜类和芳香族化合物。如陈皮中的正壬醇、人参挥发油中的人参炔醇、鱼腥草挥发油中的癸酰乙醛即鱼腥草素及甲基正壬酮等都属挥发油中的脂肪族化合物。
CH3-(CH2)7-CH2OH正壬醇
CH3-(CH2)8-CO-CH2-CHO癸酰乙醛
CH2=CH-CH(OH)-(C≡C)2-CH2-CH=CH-(CH2)6-CH3人参炔醇
4.其他类化合物
除以上三类化合物外,有些中药经过水蒸气蒸馏能分解出挥发性成分,如芥子油、原白头翁素、大蒜油等,也常称之为“挥发油”。这些成分在植物体内多数以苷的形式存在,经酶解后的苷元随水蒸气一同馏出而成油,如黑芥子油是芥子苷经芥子酶水解后产生的异硫氰酸烯丙酯;挥发杏仁油是苦杏仁苷水解后产生的苯甲醛;原白头翁素是毛茛苷水解后产生的化合物;大蒜油则是大蒜中大蒜氨酸经酶水解后产生的含大蒜辣素等的挥发性油状物。
(二)挥发油的通性
1.性状
常温下挥发油大多为无色或淡黄色的透明液体,少数挥发油具有其他颜色,如薁类多显蓝色,佛手油显绿色,桂色油显红棕色。多具浓烈的特异性气味,其气味常是其品质优的重要标志。冷却条件下挥发油主要成分常可析出结晶,称“析脑”,这种析出物习称为“脑”,如薄荷脑、樟脑等。滤去析出物的油称为“脱脑油”,如薄荷油的脱脑油习称“薄荷素油”,但仍含有约50%的薄荷脑。
2.挥发性
挥发油在常温下可自然挥发,如将挥发油涂在纸片上,较长时间放置后,挥发油因挥发而不留油迹,脂肪油则留下永久性油迹,据此可区别二者。挥发油可随水蒸气蒸馏。
3.溶解性
挥发油不溶于水,易溶于石油醚、乙醚、二硫化碳、油脂等亲脂性有机溶剂,在高浓度的乙醇中能溶解。
4.物理常数
挥发油多数比水轻,也有的比水重(如丁香油、桂皮油),相对密度一般在0.85~1.之间。挥发油几乎均有光学活性,比旋度在+97°~+°范围内。多具有强的折光性,折光率在1.43~1.61之间。挥发油的沸点一般在70℃~℃之间。
5.稳定性
挥发油与空气及光线经常接触会逐渐氧化变质,使挥发油的相对密度增加,颜色变深,失去原有香味,形成树脂样物质,不能随水蒸气蒸馏。因此,制备挥发油方法的选择要合适,产品也要装入棕色瓶内密塞并低温保存。
6.化学反应
挥发油组成成分常含有双键、醇羟基、醛、酮、酸性基团、内酯等结构,故能发生相应的化学反应,如与溴及亚硫酸氢钠发生加成反应、与肼类产生缩合反应,并有银镜反应、异羟肟酸铁反应、皂化反应及遇碱成盐反应等。
(三)挥发油的化学常数
酸值、酯值和皂化值是不同来源挥发油所具有的重要化学常数,也是衡量其质量的重要指标。
1.酸值
是代表挥发油中游离羧酸和酚类成分含量的指标。以中和1g挥发油中游离酸性成分所消耗氢氧化钾的毫克数表示。
2.酯值
是代表挥发油中酯类成分含量的指标。以水解1g挥发油中所含酯需消耗氢氧化钾的毫克数表示。
3.皂化值
是代表挥发油中游离羧酸、酚类成分和结合态酯总量的指标。以皂化1g挥发油所消耗氢氧化钾的毫克数表示。皂化值是酸值和酯值之和。
三、含萜类化合物的常用中药
(一)穿心莲
穿心莲为爵床科植物穿心莲[Andrographispaniculata(Burm.f.)Nees]的干燥地上部分。
1.穿心莲的主要化学成分及其结构
穿心莲叶中含有多种二萜内酯及二萜内酯苷类成分,如穿心莲内酯、新穿心莲内酯、14-去氧穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯等。其中穿心莲内酯含量最高,为其主要活性成分。《中国药典》以穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯为指标成分进行鉴别和含量测定,要求其总量不得少于0.80%。
穿心莲内酯又称穿心莲乙素,为无色方形或长方形结晶,味极苦。熔点℃~℃易溶于丙酮、甲醇、乙醇,微溶于三氯甲烷、乙醚,难溶于水、石油醚、苯。具有内酯的通性,遇碱加热开环成穿心莲酸盐,遇酸又恢复成内酯。对酸碱不稳定,在pH10时,不但内酯开环,并可能产生双键移位或结构改变。内酯环具有活性亚甲基反应,可与Legal试剂、Kedde试剂等反应显紫红色。
2.穿心莲主要成分的生物活性与结构改造
穿心莲内酯为穿心莲抗炎作用的主要活性成分,临床已用于治疗急性菌痢、胃肠炎、咽喉炎、感冒发热等,疗效确切,但其水溶性较差。为增加穿心莲内酯的水溶性,可将穿心莲内酯与丁二酸酐在无水吡啶中作用制备成琥珀酸半酯的钾盐;与浓硫酸、冰醋酸在醋酐中进行磺化反应,制备磺酸钠衍生物;与亚硫酸钠在酸性条件下制备成穿心莲内酯磺酸钠,而成为水溶性化合物,用于制备浓度较高的注射液。有报道,脱水穿心莲内酯在穿心莲中含量甚微,但其药理活性却较强。
3.穿心莲在临床应用中应注意的问题
由脱水穿心莲内酯琥珀酸半酯单钾盐为主要成分制成的穿琥宁注射剂,作为抗病素药应用于临床,主要用于病毒性肺炎,病毒性上呼吸道感染的治疗。国家药品不良反应监测中心数据库中,有关穿琥宁注射剂的可疑不良反应有药疹、血管性刺激疼痛、胃肠不适、呼吸困难、寒战、发热、过敏性休克、血小板减少等。鉴于穿琥宁注射剂可能引起上述不良反应,提醒广大医务人员应严格按说明书要求使用,对有药物过敏史或过敏体质的患者应避免使用,儿童慎用。由于该药可能引起血小板减少,尤其是应用mg/d以上时,应注意观察血小板变化情况。临床应用时务必加强用药监护。
(二)青蒿
青蒿为菊科植物黄花蒿(ArtemisiaannuaL.)的干燥地上部分。
青蒿所含萜类化合物有蒿酮、异蒿酮(isoartemisiaketone)、桉油精(cineole)、樟脑等单萜,青蒿素、青蒿甲素(qinghaosuA)、青蒿乙素(qinghaosuB)、青蒿丙素(qinghaosuC)及青蒿酸等倍半萜,以及β-香树脂醋酸酯等三萜化合物,其中倍半萜内酯化合物研究得最为深入。
除萜类化合物外,青蒿还含黄酮,香豆素和植物甾醇类成分。
在青蒿所含化学成分中,青蒿素是主要抗疟有效成分,系我国学者于20世纪70年代初首次从青蒿中分离得到的具有过氧基的新型倍半萜内酯。临床应用表明青蒿素对间日疟或恶性疟的治疗具有疗效显著、副作用小的优点,是一种高效、速效的抗疟有效单体化合物。
由于青蒿素的水溶性及烷氧甲酰化还原青蒿素油溶性均很差,通过结构修饰,得到了抗疟效价更高的水溶性青蒿琥酯(artesunate)及油溶性好的蒿甲醚(artemether)。青蒿琥酯钠可供静脉注射以抢救血栓型恶性疟疾,蒿甲醚不仅是一种高效的抗疟药,而且对急性上感高热有较好的退热作用,目前,青蒿素、青蒿素栓、蒿甲醚、蒿甲醚注射液、青蒿琥酯、注射用青蒿琥酯钠和青蒿琥酯片均为临床使用的主要药物。
(三)龙胆
龙胆为龙胆科植物条叶龙胆(GentianamanshuricaKitag.)、龙胆(GentianascsbraBge.)、三花龙胆(GentianatrifloraPall.)或滇龙胆(GentianarigescensFranch.)的干燥根及根茎。
龙胆含有的主要有效成分为裂环环烯醚萜苷类化合物,如獐牙菜苷、獐牙菜苦苷和龙胆苦苷等。此外还含有生物碱、黄酮、香豆素及内酯等化合物。《中国药典》以龙胆苦苷为指标成分进行鉴别和含量测定。
龙胆苦苷味极苦,将其稀释至1:的水溶液,仍有显著苦味。龙胆苦苷在氨的作用下可转化成龙胆碱,故有人认为龙胆中的龙胆碱是在提取过程中因加入氨等原因由龙胆苦苷转化而成。但也有报道龙胆中的龙胆苦苷与龙胆碱共存,而且当用氨水处理龙胆苦苷时,先得到一种无定形的葡萄糖苷,继用5%盐酸水解,才生成龙胆碱。
四、含挥发油类化合物的常用中药
(一)薄荷
薄荷为唇形科植物薄荷(MenthahaplocalyxBriq.)的干燥地上部分。
薄荷全草含挥发油1%以上,其油(薄荷素油)和脑(薄荷醇)为芳香药、调味品及祛风药,并广泛用于日用化工和食品工业。我国是薄荷生产大国,薄荷制品薄荷脑及素油还出口美国、英国、日本、新加坡、加拿大等国,在国际上享有盛誉。薄荷在我国各省区多有分布,主要产于长江以南广大地区。
1.薄荷的主要化学成分及其结构
薄荷挥发油的化学组成很复杂,油中成分主要是单萜类及其含氧衍生物,还有非萜类芳香族、脂肪族化合物等几十种,如薄荷醇、蒲荷酮、醋酸薄荷酯、桉油精、柠檬烯等。薄荷素油为无色或淡黄色澄清液体,有特殊清凉香气,味初辛后凉,与乙醇、乙醚、三氯甲烷等能任意混合,相对密度0.~0.,[α]D25-17°~24°,nD.~1..
薄荷醇为无色针状或棱柱状结晶,或白色结晶状粉末mp42℃~44℃,[α]D20-49°~-50°。薄荷醇微溶于水,易溶于乙醇、三氯甲烷、乙醚和液体石蜡等,是薄荷挥发油的主要成分,一般含量占50%以上,最高可达85%。薄荷醇可作为芳香药、调味品及祛风药。
薄荷醇分子中有3个手性碳原子,共有8种立体异构体,但其中只有(-)薄荷醇和(+)新薄荷醇存在于薄荷油中,其他都是合成品。
2.临床应用应注意的问题
薄荷中主要挥发油成分薄荷油及其成分在一定摄入量范围内对人是安全的,但据临床报道,人过量服用薄荷油可产生多种不良反应,甚至死亡。薄荷超量服用后不良反应主要可引起中枢麻痹,表现为恶心、呕吐、眩晕、眼花、大汗、腹痛、腹泻、口渴、四肢麻木、血压下降、心率缓慢、昏迷等。尤其是大病初愈、寒凉体质的人过量服用更容易出现上述情况。
(二)莪术
莪术为姜科植物蓬莪术(CurcumaphaeacanlisVal.)、广西莪术(CurcumakuangsiensisS.G.leeetC.F.Liang)或温郁金(CurcumawenyujinY.H.ChenetC.Ling)的干燥根茎。
1.莪术的主要化学成分及其结构
莪术含挥发油1.0%~2.5%,经用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)分析测定,共检出60余个峰,鉴定出α-蒎烯、β-蒎烯、莰烯、柠檬烯、桉油精、芳樟醇、樟脑、龙脑、异龙脑、松油醇-4、α-松油醇、丁香烯、γ-榄香烯、δ-榄香烯、β-榄香烯、蛇麻烯、吉马酮、莪术醇、莪术二醇、莪术酮及莪术二酮等成分。其中吉马酮、莪术醇、莪术二醇、莪术酮及莪术二酮等为倍半萜类化合物,是莪术挥发油的主要有效成分。
莪术醇为无色针状结晶,mp℃~℃,[α]D25-40.5(乙醇),易溶于乙醚、三氯甲烷,微溶于石油醚,不溶于水。莪术二酮为无色棱状结晶,mp61℃~62℃,[α]D25+26(氯仿)易溶于乙醚、三氯甲烷,微溶于石油醚。吉马酮为无色针状结晶,mp50℃~52℃,沸点较低可随水蒸气蒸馏。难溶于水,溶于甲醇、乙醇,易溶于乙醚、三氯甲烷、石油醚等亲扮脂性有机溶剂。对光、热不稳定。遇浓硫酸-香草醛显紫红色。
2.临床应用中应注意的问题
药理研究证明,莪术油有一定的抗菌、抗癌活性,莪术二酮对宫颈癌有较好的疗效作用,吉马酮对人卵巢癌A、结肠癌HCT和鼻咽癌KB3肿瘤株有一定的抑制作用。
莪术油注射液作为抗病素药应用于临床。年至年7月,国家药品不良反应监测中心病例报告数据库中有关莪术油注射液的病例报告例,用药原因以呼吸道感染为主,主要不良反应表现有过敏样反应、呼吸困难、过敏性休克等。鉴于莪术油注射液可引起严重的不良反应,建议临床医师严格掌握适应证,用药过程中避免给药速度过快,加强临床用药监护。对此药过敏者禁用,过敏体质者慎用。禁忌与头孢曲松、头孢拉定、头孢哌酮、庆大霉素、呋塞米配伍使用。建议生产厂家加强对此产品的上市后监测,并进一步开展完善工艺和质量标准的研究。
(三)艾叶
艾叶为菊科植物艾(ArtemisiaargyiLevl.etVant.)的干燥叶。
1.艾叶主要化学成分及其化学结构
艾叶的化学成分主要有挥发油、黄酮和三萜类成分。其中艾叶含挥发油0.45%~1.00%《中国药典》以桉油精(桉叶素)为指标成分,采用气相色谱法进行含量测定。艾叶挥发油主要包括单萜类化合物、单萜类衍生物、倍半萜类化合物及其衍生物,其中30种单萜类衍生物占挥发油的79.20%,是艾叶挥发油的主要组成部分,包括(1,8)-桉树脑、茨烯、香桧烯、1-辛烯-3-醇、樟脑、α-松油醇、丁香酚等,具体化学结构如下。
2.艾叶挥发油成分的生物活性
艾叶有抗菌作用,艾叶油对链球菌、金黄色葡萄球菌等有抑制作用。艾叶中挥发性成分如按树脑可用于神经痛和皮肤病的治疗,1,2-茨酮(樟脑)有强心作用,可用于急救。2-茨醇(冰片)有抑菌抗炎作用。
(四)肉桂
肉桂为樟科植物肉桂(CinamomumcassinPresl)的干燥树皮。
1.肉桂中主要化学成分及其结构
肉桂皮含挥发油1%~2%。《中国药典》以桂皮醛指标成为进行含量测定,并以挥发油作为质量控制指标,要求其含量不得少于1.2%(ml/g)。油中的主要成分为肉桂醛含量达75%~85%,并含少量乙酸桂皮酯、肉桂酸、乙酸苯丙酯等。此外,尚含肉桂醇D1、D2、D3,表儿茶精,儿茶精,香豆精,胆碱,β-谷甾醇等。
2.肉桂的生物活性
肉桂具有降血糖、降血脂:抗炎、抗补体、抗肿瘤,抗菌等方面的作用。肉桂中原花青素成分具有抗糖尿病的药理作用。肉桂醛占肉桂挥发油总量的80%左右,具有很强的杀菌作用,现代研究表明,肉桂挥发油对革兰阳性菌及革兰阴性菌均有良好的体外抑菌效果。
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本文编辑:佚名
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