浙江省桐乡市第二人民医院 张金叶
【摘要】目的:丹参中有效成分的提取、分离、含量测定,以及其药理作用与临床应用。
【关键词】有效成分;丹参;丹参酮;高效液相色谱法。
丹参(RADIX ET RHIZOMA SALVIAE MILTIORRHIZE)为唇形科鼠尾草属植物丹参(Salvia miltiorrhiza Bge)的根,味苦、性微寒,中医古籍文献对丹参有不少记载。《本草纲目》几载丹参有“活血,通心包络,治疝痛”的功效;《滇南本草》称其能“补心定志,安神宁心”;《本经》称其有“主心腹邪气⋯⋯ 寒热积聚,破瘸除瘕,益气”之功;《别经》记载丹参有“养血,去心腹瘤疾结气,腰臂强,脚痹。除风邪留热”功能[1]。
1. 丹参的有效成分
现代药理学研究证明,丹参的化学成分主要有两大类:脂溶性的丹参酮类化合物和水溶性的酚酸类化合物。
1.1 脂溶性成分
早在2O世纪3O年代,日本学者首先对丹参的脂溶性成份进行了研究,分离得到丹参酮I、Ⅱ、Ⅲ。此后我国学者在丹参的脂溶性化学成份研究方面进行了深入的探索,发现了众多新的化合物,并阐明了各种化合物的化学结构,现已得到4O种脂溶性化合物。其结构主要分为两类,即邻醌类和邻羟基对醌类,属于二萜醌类化合物。
邻醌类有:丹参酮I、丹参酮ⅡA、丹参酮ⅡB、隐丹参酮、羟基丹参酮、丹参酸甲酯、次甲基丹参醌、紫丹参甲素、紫丹参乙素、丹参新酮、异丙基邻位菲醌、二氢丹参酮、丹参醇I、丹参醇Ⅱ、丹参醇Ⅲ、3a羟基丹参酮ⅡA、降丹参酮、1,2,15,16—四氢丹参醌。
邻羟基对醌类有:异丹参醌I、异丹参醌Ⅱ、异隐丹参醌、丹参醌A、丹参醌B、丹参醌C。
其它还有:丹参酚、丹参醛等[2]。
1.2 水溶性成份
2O世纪8O年代初,中国医学科学院药物研究所首先对丹参水溶性成份进行系统研究,先后从丹参水溶性成份中分离得到一系列化合物。经国内学者的共同努力,已经分离出丹参水溶性成份近2O种。
丹酚酸:目前结构明确的丹酚酸有13种,如:丹参素、丹酚酸A、丹酚酸B、丹酚酸C、迷迭香酸。这些化合物多具有酚酸性结构,如丹酚酸A 为丹参素(水溶性各种成份的基本结构)与两分子咖啡酸结合而成;丹酚酸B为三分子丹参素与一分子咖啡酸缩合而成;丹酚酸C则为两分子丹参素缩合而成;迷迭香酸,由一分子丹参素和一分子咖啡酸缩合而成等等。此外还有四甲基丹酚酸等。在天然丹酚酸基本结构的基础上,化学工作者又做了大量人工合成和结构修饰,合成了一系列衍生物,如乙酰化丹酚酸A,乙酰化丹酚B等新化合物。特别是对丹酚B的研究,受到国际药理学界的极大重视。日本、韩国等国家的科学研究人员,在我国研究的基础上。也做了大量研究工作。取得一定进展。
其它还有:原儿茶醛、原儿茶酸等[2]。
2. 含量测定
药典中测定丹参的标准有丹参酮ⅡA和丹酚酸B。其中前者含量较低,大多数测定药物中丹参量主要测定丹酚酸B。
现代测定丹酚酸B的方法很多,主要以高效液相色谱法为主。
2.1高效液相色谱法
色谱柱为Agilent Zorbax SB C 柱(250 mm×4.6 mm,5 m);流动相为甲醇—乙腈—甲酸水(30:10:1:59);体积流量0.8 mL/min;波长286 nm,柱温3O℃ ;进样量10 L。理论板数按丹酚酸B峰计算,应不低于5000。:该方法:该方法准确度好、重复性好、稳定可靠[3]。
2.2毛细管电泳法
运行缓冲液:25 mmol/L 硼砂溶液,pH 9.30;分离电压:25 kV;温度:25℃;压力进样:5 kPa×5s;内标:肉桂酸;检测波长:205 nm;运行前用1 mol/ L 氢氧化钠溶液和运行缓冲液分别冲洗5 min,运行时间为20 min。该方法简单、迅速、精确、有选择性和再现性[4]。
2.3反高效液相色谱法
色谱柱Lithospheres C18(5 m,250mm×4.6mm),流动相: 甲醇—乙腈—水—冰醋酸(40:10:50:1),流速:1 ml/min,检测波长:280nm; 丹酚酸B的线性范围为1.28~8.00 *10-6g,r=0.9999;平均回收率为101.11% ,RSD为1.84% n=5)。说明本法操作简单,分析快速、准确、灵敏度高,重现性好,可用于丹参药材的质量控制[5]。
3. 提取分离
3.1脂溶性成分的提取工艺
黄政德等通过正交试验研究出在90℃下用80%乙醇4倍量提取2次每次120分钟为脂溶性成分的最佳提取条件,可以得到浓度较高丹参酮ⅡA浸膏[6]。
查道成等:将提取丹参常用的乙醇提取法与超临界萃取法进行比较,结果表明:超临界萃取技术提出率明显高于乙醇提取法[7]。
3.2水溶性成分的提取工艺
李向军等通过正交试验研究出在加11倍量水提取2次,第1次2 h,第2次1.5 h为水溶性成分的最佳提取条件,可以得到浓度较高的丹酚酸B[8]。
3.3共同提取的工艺
韦英杰等用正交试验法优选了丹参的提取工艺,兼顾丹参的脂溶性和水溶性活性成分,使丹参的提取工艺合理可行。方法: 以丹参酮IIA和丹酚酸B的含量为指标,采用正交试验法进行丹参提取工艺全面优选,并用HPLC法测定其含量。结果:醇提与水提方法相结合,可同时对丹参的脂溶性及水溶性有效成分进行全面提取。在本试验条件下,其中丹参醇提最佳工艺为:丹参加6倍量90%乙醇,回流提取两次,每次1 h;丹参水提最佳工艺为:丹参醇提后药渣加7倍量水煎煮两次,每次1 h[9]。
4. 药理作用及临床应用
4.1对心血管的作用
4.1.1抗动脉粥样硬化:随机将21只家兔均分为对照组、动脉粥样硬化组和丹参干预组,采用高脂饲料建立动脉粥样硬化模型,结果对照组和丹参干预组中血脂水平和主动脉粥样斑块面积低于动脉粥样硬化组(P<0.01),对照组和丹参干预组的主动脉血管内皮细胞及平滑肌细胞内MCP-1 mRNA水平及蛋白表达水平明显低于动脉粥样硬化组(P(0.O1))。表明丹参能降低MCP-1的表达水平,这可能是抑制动脉粥样硬化形成的分子学机制之一[10]。
4.1.2缩小心肌梗塞面积:利用结扎狗冠状动脉前降支的心肌梗塞模型,静脉注射丹参酮ⅡA,结果心肌梗塞范围缩小,疗效非常显著。冠状动脉内给药后同样显著缩小狗心肌梗塞面积,其疗效与潘生丁相当[10]。
4.1.3降低心肌耗氧量:降低心肌耗氧量有利于缺血性冠心病的治疗。阻断狗冠状动脉血流后,静脉注射生理盐水,其左心室肝舒张压升,而静脉滴注丹参酮ⅡA 的试验组则明显降低。说明丹参酮ⅡA可能通过降低左心室壁张力和心肌体积而降低心肌耗氧量[10]。
4.1.4间接心血管作用:实验表明丹参酮ⅡA 对小鼠和大鼠体外血栓形成、血小板聚集功能均有抑制作用[10]。
4.2 抗消化性溃疡
张向荣等人认为,丹参抗消化性溃疡的有效成分为其水溶性部分丹酚酸类,机制为改善黏膜上皮细胞增生和黏液分泌,抑制迷走神经兴奋而降低胃运动,减少黏膜皱褶形成而减轻胃黏膜损伤等。与抑酸剂不同,不是在于降低胃黏膜攻击因子,而主要是增强胃黏膜的防御功能,这是丹参酚酸类抗消化性溃疡的作用特色,今后对丹参的提取过程应以丹酚酸类化合物为监测指标,浓集该类化合物,提高此有效成分含量并制成新剂型,以便为临床服务[11]。
4.3 改善外周循环
中医认为丹参具活血化瘀之功效。现代医学研究表明,丹参有改善外周血液循环、提高在常压和低压情况下机体的耐缺氧能力、加快微循环血液流通和增加毛细血管网等作用,并能抑制凝血、激活纤溶。进一步研究 表明,丹参是通过影响脯氨酸和赖氨酸羟化酶的活性来抑制人体皮肤成纤维细胞合成胶原的,但不影响DNA及非胶原蛋白的合成,丹参对胶原合成的抑制率与剂量呈正相关[12]。
4.4 抗肝纤维化
目前普遍认为,肝纤维化是各种病因导致肝硬化的基础,故对慢性肝病除强调病因治疗外,还应加强对纤维化的治疗,以减缓或逆转其病理过程。丹参可促进肝脏对HA,PCⅡ,LN的摄取与分解,使其含量下降,从而改善肝纤维化。应用丹参治疗肝炎后肝硬化患者5O例,与治疗前和对照组相比,肝纤维化指标明显下降,临床取得较好的疗效,充分显示了丹参抗肝纤维化治疗的良好前景[13]。
4.5 抗菌消炎
以总丹参酮进行体外及动物体内试验均证明,丹参酮对以金黄色葡萄球菌为主的急性感染,特别是对耐药金黄色葡萄球菌株有显著疗效,并对两种毛发癣菌有抗菌作用[14]。
4.6 抗肿瘤
丹参酮是丹参的主要抗肿瘤活性成分,通过各种肿瘤细胞杀伤、诱导分化及诱导凋亡等机制发挥抗肿瘤作用。诱导分化治疗恶性肿瘤与传统化学治疗的根本区别在于它不杀伤肿瘤细胞,而是诱导肿瘤细胞分化成为正常细胞或接近正常细胞,对正常细胞无杀伤作用,且少有骨髓抑制等副作用,其作用机制可能是通过抑制ras癌基因和PCNA表达,影响DNA多糖酶8活性,抑制DNA合成,从而抑制细胞增殖,诱导细胞分化。用无毒剂量的丹参酮ⅡAI(0.5 *10-6g/mL)作用于HL-6细胞,能诱导肿瘤细胞分化成熟,并伴有细胞凋亡发生。流式细胞术分析发现S期细胞明显减少,细胞被阻止于G0/G1期,细胞增殖指数降低,部分细胞发生凋亡,出现亚二倍体凋亡峰,细胞被体癌基因表达式c-myc及bcl-2降低。故丹参酮抗肿瘤作用可能是诱导肿瘤细胞分化,同时诱导凋亡或诱导肿瘤细胞分化成熟,最终走向凋亡[14]。
4.7活血祛瘀、通经止痛作用
现代药理学的研究表明,丹参可增加冠咏血流量,降低心肌兴奋性和传导性,对急性心肌缺血、缺氧所致的心肌损伤具有明显保护作用。其抗心肌缺血机制可能是通过保护心肌细胞问盘受损,维持细胞膜的完整性,从而有利于侧支循环的建立,增加血液供应,加快损伤组织的修复和心肌细胞的再生[1]。
4.8 丹参作用
降低血液粘度、改善微循环、抗血小板的聚集和血栓形成作用。丹参的这些作用有利于改善血液循环,对心肌缺血性损伤的保护有益。其改善微循环和改变血液流变学的作用.也可促进骨折和皮肤伤口的愈合和保护肝细胞损伤的修复和再生[1]。
4.9 其他作用
如镇静作用、抗氧化作用-改善肾功能、改善学习记忆作用等[15]。
4.10新研究发展
4.10.1改善缺血再灌注损伤
丹参对心、脑、肺、肝等多种组织器官的缺血再灌注损伤具有明显的改善作用。主要通过以下途径。
a 清除氧自由基 氧自由基有强大的脂质过氧化作用,在缺血再灌注条件下。引发脂质过氧化反应损伤细胞膜,使细胞死亡,导致器官或组织缺血再灌注损伤。丹参对氧自由基的清除作用已从多种实验得到证实。丹参清除氧自由基的作用机理在于:丹参注射液能明显降低血清脂质过氧化物(LPO)含量,提高血清超氧化物歧化酶(SOD)的活性,提示丹参可作为一个良好的外源性氧自由基清除剂。在心脏瓣膜置换术中发现丹参注射液能显著抑制白细胞肺内聚集,明显减少肺内氧自由基的产生,减轻体外循环时肺损伤,提示丹参减少肺内氧自由基与其抑制白细胞肺内聚集有关。徐罗铃的研究进一步证实丹参酮ⅡA直接作用于中性粒细胞抑制中性粒细胞呼吸爆发,减少氧自由基的产生[16]。
b 钙离子调控作用 实验证实缺血再灌注时细胞内Ca2+ 浓度与细胞受损伤程度成正相关,细胞内Ca2+过量积聚是引起缺血再灌注时组织器官损伤的一个重要原因。ATP耗竭,氧自由基引发的脂质过氧化和细胞内Ca2+ 超负荷是导致缺血再灌注损伤发生的重要原因,且三者相互依赖互为因果恶性循环最终导致细胞死亡。丹参作为一个受体操纵性钙阻滞剂,可降低肝细胞内Ca2+ 脂质过氧化自由基幅值,减轻肝脏缺血再灌注损伤中肝细胞受损伤程度[16] 。
c 保护线粒体 改善能量代谢 线粒体是能量代谢和自由基产生的主要场所,呼吸链的质子泵出和电子传递过程既是能量产生过程,又是氧自由基形成的主要环节。在对心肌缺血再灌注损伤的研究中,发现外源性O2-对心肌线粒体跨膜电位和质子转位有重要的作用,O2-主要影响线粒体能化后的跨膜电位差(ΔΦ),使之下降,并导致线粒体膜对质子的通透性增加,质子回漏,并导致质子驱动力ΔμΗ+下降。影响H-ATP酶的合成活性,导致能量代谢障碍,而丹参素在4μmol·L-1浓度条件下对能化后的跨膜电位的变化有一定的恢复作用。故可减轻O2-的损伤作用[16]。
d 调整TXA2/PGI2平衡 花生四烯酸(AA)在代谢过程中形成具有多种生物学功能的PG,其中血栓素A2(TXA2)及前列环素I2(PGI2)为调节生理功能最重要的一对产物 ,其稳定的代谢终产物分别为TXB2、6-Keto-PGFl ,检测TXB2、6-Keto-PCFI 可了解TXA2、PGh水平,做成兔脑缺血再灌注模型,发现脑缺血再灌注损伤出现明显的TXA2-PGI2平衡障碍。丹参可减少TXA2生成,增加PCI2含量,减轻脑组织病理损害,认为调节TXA2-PGh平衡可能是丹参治疗脑缺血/再灌注损伤的机制[16]。
4.10.2 免疫调节作用
丹参主要是通过它对抗体及免疫复合物、细胞因子、免疫细胞的作用发挥对免疫应答的内调节作用且这种作用具有双向性:
a对抗体和免疫复合物的调节作用 用人血清白蛋白制备大鼠肝纤维化模型。发现丹参注射液治疗组死亡率、血清免疫复合物(ic)阳性率及7球蛋白含量明显低于肝纤维化对照组和秋水仙碱对照组,提示丹参注射液通过减少动物内IC和抗体数量,减轻免疫损伤,防止免疫性肝纤维化[17]。
b对免疫细胞的调节作用 体外实验证实丹参酮IIA对人白细胞的游走趋化有明显的抑制作用,
其抑制作用呈明显的剂量依赖性,并且有很好的直线相关性[17]。
c调节细胞因子的分泌
1) 促进细胞因子的分泌。
2) 抑制细胞因子的分泌[17]。
4.10.3抗感染作用
丹参有确切的抗感染作用,其抗菌成分主要在脂溶性的二萜醌类,其抗感染作用机理在于:
a对外周血中性粒细胞和单核细胞的调整作用 丹参注射液能明显增加两种细胞的超氧化物的产生,对其化学趋化有明显抑制作用;目前认为中性粒细胞被激活后所产生的超氧化物(O2-)是该细胞杀伤病原微生物的重要活性物质之一, 丹参通过增强中性粒细胞产生超氧化物来促进该细胞杀菌能力,另一方面丹参抑制中性粒细胞化学趋化作用说明其抗炎症作用[18]。
b体外抑菌 试验表明丹参对金黄色葡萄球及其耐药菌株、人型结核杆菌H37RV有抑制作用[18]。
c抗内毒素作用 静脉注射太肠杆菌制成感染性休克犬模型,发现丹参注射液治疗组休克犬存活时间延长,存活率高,认为丹参具有抗犬感染性休克的作用,在晦床上对感染性休克患者应用丹参,可望提高成活率 。其抗感染性休克的作用机理在进一步的研究中被证实为丹参注射液具有抗犬感染性休克内毒素的作用 J。在对兔内毒素休克的研究中,发现TNF-c~、自由基均参与了内毒素休克的病理过程,复方丹参注射液能明显降低TNF~Q{的增加幅度,减轻自由基造成的脂质过氧化作用,并能对抗内毒素休克时SOD活性降低现象,发挥对兔内毒素休克的防治作用[18]。
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