龍腦的制備及其藥理藥效研究進(jìn)展

龍腦的制備及其藥理藥效研究進(jìn)展

龍腦是一種單醇，常用于中藥的復(fù)合劑和索引劑。中國(guó)藥典中約有63種中藥產(chǎn)品含有龍腦。據(jù)記載,龍腦具有通諸竅、散郁火、祛翳明目、消腫止痛、開(kāi)竅醒腦、清熱解毒等功效,主治中風(fēng)口噤、熱病神昏、氣閉耳聾、喉痹、癰腫等疾患,我國(guó)從唐朝就有使用龍腦的習(xí)俗。1天然冰酒的生產(chǎn)目前,市場(chǎng)上以龍腦為主要成分的產(chǎn)品有進(jìn)口天然冰片、國(guó)產(chǎn)天然冰片、合成冰片、艾片等4種,它們?cè)趤?lái)源、性質(zhì)、主要成分等方面都有較大差異。進(jìn)口天然冰片主要來(lái)源于龍腦香科植物龍腦香(DryobalanopsaromaticaGaetn.F.)樹(shù)脂,由樹(shù)脂中析出的天然結(jié)晶性化合物或龍腦香樹(shù)干經(jīng)蒸餾冷卻而得的結(jié)晶性化合物,主要成分為右旋龍腦,主產(chǎn)于印度尼西亞,長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)主要依靠從東南亞國(guó)家進(jìn)口。進(jìn)口天然冰片呈半透明塊狀、片狀或顆粒狀結(jié)晶,類(lèi)白色至淡灰棕色,氣清香,味清涼,嚼之則慢慢溶化,燃燒時(shí)無(wú)黑煙或微有黑煙。國(guó)產(chǎn)天然冰片來(lái)自樟科植物樟(Cinnamomumcamphora(L.)Presl)的新鮮枝葉經(jīng)過(guò)蒸餾冷卻制得的結(jié)晶,主要成分為右旋龍腦。經(jīng)過(guò)近年來(lái)不斷產(chǎn)業(yè)化研究,歐陽(yáng)少林等分別采用分類(lèi)矮林作業(yè)、合理施肥等技術(shù)增加樹(shù)葉的單位面積產(chǎn)量,從而生產(chǎn)出得率高質(zhì)量好的天然右旋龍腦,已作為天然冰片收載于2005年版《中華人民共和國(guó)藥典》。香樟、油樟和陰香3種樟科植物均可提取天然冰片。香樟主要分布在我國(guó)江西、福建等地,油樟主要分布在我國(guó)湖南、四川等省,陰香主要分布在云南、廣西、廣東等省。香樟中龍腦樟含右旋龍腦81.78%,油樟中龍腦樟含右旋龍腦77.57%,陰香中的梅片樹(shù)含右旋龍腦70.81%。國(guó)產(chǎn)天然冰片呈半透明粉末結(jié)晶,白色,氣清香,味辛涼,燃燒時(shí)有黑煙,并帶有黃色的火焰。合成冰片是以松節(jié)油或樟腦為原料,經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)合成制得,主要成分為消旋龍腦,并含有異龍腦。產(chǎn)于上海、天津、廣州等地,已被2000年版《中國(guó)藥典(一部)》收載。合成冰片呈無(wú)色透明或白色半透明的片狀結(jié)晶。質(zhì)松脆,有層紋可剝裂,手捻即粉碎,氣清香,味辛涼,燃燒時(shí)有濃煙,并有帶光的火焰。艾片為菊科植物艾納香(BlumeabalsamiferaDC.)的鮮葉經(jīng)蒸餾冷卻所得的結(jié)晶,主要成分為左旋龍腦,主產(chǎn)于貴州、廣西等地。艾片呈半透明稍厚的片狀結(jié)晶,白色,質(zhì)略堅(jiān)硬,無(wú)層紋,手捻不易粉碎,氣清香,味辛涼濃烈,燃燒時(shí)有黑煙。2龍腦準(zhǔn)備方法2.1超聲波強(qiáng)化水溶液提取法水蒸氣蒸餾法是提取天然龍腦的傳統(tǒng)工藝,主要以龍腦樟樹(shù)的枝葉作為原料提取。由于梅片樹(shù)的枝葉相對(duì)密度小,體積大,目前的提取方法存在投料量偏小、產(chǎn)量較低等問(wèn)題,因此,張偉等在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上自主研制了超聲波強(qiáng)化水蒸氣提取裝置,利用超聲波在液體介質(zhì)中傳播時(shí)所特有的空化效應(yīng),加上超聲波傳播產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)、微射流、微聲流等多級(jí)效應(yīng),能夠破壞藥材細(xì)胞壁,使有效物質(zhì)容易從藥材中提取出來(lái);研究表明超聲波能有效強(qiáng)化水蒸氣蒸餾效果,揮發(fā)油得率可達(dá)到1.18%,右旋龍腦的純度達(dá)到60.6%。2.2龍腦的催化反應(yīng)由于植物中提煉而成天然龍腦的生產(chǎn)成本高,資源稀缺,價(jià)格昂貴,滿足不了人們對(duì)龍腦的需求,而合成龍腦原料易得,價(jià)格低廉,因此許多廠家用合成龍腦代替天然龍腦。目前工業(yè)上以松節(jié)油中的α-蒎烯作原料,經(jīng)有機(jī)酸加成反應(yīng)成酯,再經(jīng)皂化反應(yīng)制得合成冰片。合成冰片中龍腦及其異構(gòu)體的相對(duì)含量受反應(yīng)條件的影響,反應(yīng)難以控制,易發(fā)生爆炸,產(chǎn)量低,產(chǎn)品中異龍腦含量高。因此,提高合成龍腦的產(chǎn)率和產(chǎn)品中龍腦含量以及合成工藝的安全性是亟待解決的問(wèn)題。催化劑能有效提高龍腦得率,同時(shí)控制異龍腦含量,但是其中催化劑的選擇是關(guān)鍵。目前研究龍腦的催化反應(yīng)主要有固體超強(qiáng)酸催化合成龍腦和納米催化劑催化。陳尚和等將自制的硼鈦基復(fù)合催化劑用于合成龍腦的生產(chǎn),該法反應(yīng)條件比較溫和,生產(chǎn)能力明顯放大,酯化反應(yīng)時(shí)原料中α-蒎烯轉(zhuǎn)化率高,由傳統(tǒng)工藝的55%~57%左右提高到62%,經(jīng)過(guò)進(jìn)一步精制得到的龍腦中正龍腦超過(guò)90%,可取代天然龍腦進(jìn)行應(yīng)用。陳慧宗等對(duì)自制CLY納米催化劑催化α-蒎烯酯化-皂化法合成龍腦進(jìn)行了研究。當(dāng)CLY2催化劑質(zhì)量為α-蒎烯質(zhì)量的6%時(shí),龍腦產(chǎn)率93.3%,m(正龍腦)∶m(異龍腦)29.1∶62.3;當(dāng)CLY4催化劑質(zhì)量為α-蒎烯質(zhì)量的2%時(shí),產(chǎn)率為46.0%,m(正龍腦)∶m(異龍腦)70.5∶7.3,通過(guò)柱層析分離可獲得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.9%的正龍腦。催化劑經(jīng)5次再生使用,產(chǎn)率僅下降8.7%,而產(chǎn)品中正龍腦質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升2.2%。除了通過(guò)α-蒎烯催化反應(yīng)合成龍腦,樟腦手性合成右旋龍腦也是目前的研究熱點(diǎn)。趙鵬等利用樟腦還原中間產(chǎn)物的分子熱力學(xué)穩(wěn)定性差異,在堿金屬/THF(四氫呋喃)體系中進(jìn)行樟腦的不對(duì)稱還原研究,經(jīng)過(guò)對(duì)堿金屬用量、溶劑用量、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度等條件優(yōu)化,反應(yīng)所得樟腦轉(zhuǎn)化率為93%,右旋龍腦產(chǎn)率為72%。2.3失血性龍腦的制備植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)具有產(chǎn)量高、少占地、不受自然條件限制、不受病蟲(chóng)害侵?jǐn)_等優(yōu)點(diǎn),并且通過(guò)控制生物合成途徑獲得所需產(chǎn)物。因此,利用植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)高純度右旋龍腦,可以解決目前化學(xué)合成龍腦存在的各種弊端和天然右旋龍腦來(lái)源缺乏問(wèn)題,具有廣闊的應(yīng)用前景。陳美蘭等以龍腦樟的嫩葉為外植體誘導(dǎo)出愈傷組織,并利用GC分析發(fā)現(xiàn)其具有產(chǎn)生龍腦的能力,而以莖為外植體誘導(dǎo)出的愈傷組織不含有龍腦。但是在龍腦樟愈傷組織的繼代培養(yǎng)過(guò)程中易產(chǎn)生褐變,且隨著繼代時(shí)間的延長(zhǎng),龍腦的含量隨之下降,因此,該法有待進(jìn)一步深入研究。3龍腦的功能特性合成龍腦由于藥效較差,毒性較大,在醫(yī)療上醫(yī)生更推薦使用天然龍腦,某些急救、兒科用的中成藥仍采用天然龍腦入藥,同時(shí)隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和生活質(zhì)量的提高,天然右旋龍腦的研究和應(yīng)用越來(lái)越受到重視。單獨(dú)使用龍腦藥效不明顯,但由于龍腦是一種高脂溶性化學(xué)物質(zhì),它能被胃腸道快速吸收并透過(guò)血腦屏障,因此常被用作復(fù)方中藥中的輔藥或引藥,以達(dá)到強(qiáng)化其它藥物的治療作用。近10年來(lái)人們對(duì)龍腦的藥理作用較為關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)冰片既有鎮(zhèn)靜安神作用,又有醒腦作用,即冰片對(duì)中樞神經(jīng)興奮性有較強(qiáng)的雙向調(diào)節(jié)作用;冰片也可以通過(guò)改善缺血腦組織的血氧供應(yīng),進(jìn)而改善該區(qū)域的能量代謝,對(duì)腦缺血起到保護(hù)作用;通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)證明龍腦對(duì)金黃色葡萄球菌、肺炎球菌、大腸桿菌等細(xì)菌以及孢子絲菌、紅色癬菌、曲霉菌等真菌具有殺滅或抑制生長(zhǎng)的作用,通過(guò)小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn),龍腦被證實(shí)具有抗炎作用和抗血栓作用;另外,龍腦經(jīng)黏膜、皮下組織均易吸收,除自身可透過(guò)血腦屏障外,還是一種有效的透皮促進(jìn)劑,即可促進(jìn)某些親水性物質(zhì)(如慶大霉素、順鉑等)透過(guò)血腦屏障,對(duì)皮質(zhì)激素、去角質(zhì)劑、抗增生藥等多種皮膚外用藥起到促透作用。以上是關(guān)于龍腦作用中樞神經(jīng)、循環(huán)系統(tǒng)及抗炎作用、抗菌作用、與其它藥物的相互作用方面的研究成果,但是有關(guān)天然龍腦的安全性方面的研究鮮有報(bào)道。人們普遍認(rèn)為天然龍腦無(wú)毒而樟腦具有毒性,因此在含有龍腦的中藥產(chǎn)品中推薦使用天然龍腦代替合成龍腦,并且常把生物樣本中的樟腦僅看成摻入天然龍腦中的雜質(zhì)。然而Jiang等用不同溶劑處理過(guò)的天然龍腦上清液灌喂小鼠、大鼠和小兔,發(fā)現(xiàn)天然龍腦在它們體內(nèi)均會(huì)產(chǎn)生代謝產(chǎn)物——樟腦,而且在這3種動(dòng)物血漿中樟腦濃度隨著時(shí)間的增加而增加,說(shuō)明龍腦轉(zhuǎn)化成樟腦不會(huì)受到溶劑的影響,而是一個(gè)酶促反應(yīng)。Huang等在以上研究的基礎(chǔ)上,改進(jìn)了在老鼠組織中測(cè)定天然龍腦的GC-MS方法,探討了國(guó)產(chǎn)天然龍腦在動(dòng)物組織中的分布情況,試圖通過(guò)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)手段解釋天然冰片的歸經(jīng)特征。該研究采用GC-MS和選擇離子檢測(cè)聯(lián)合使用避免內(nèi)源物質(zhì)的分析干擾,具有良好的分辨率,研究發(fā)現(xiàn)小鼠經(jīng)過(guò)天然龍腦給藥后,在其各個(gè)組織中均能檢出樟腦,進(jìn)一步驗(yàn)證了龍腦可能經(jīng)過(guò)生物轉(zhuǎn)化為樟腦。許多理論均認(rèn)為中醫(yī)中臟腑與解剖學(xué)中的器官概念并不絕對(duì)一致,中醫(yī)所說(shuō)的臟腑是建立在人體器官解剖學(xué)中各器官之間的生物關(guān)系。由于缺乏科學(xué)知識(shí)的支持,臟腑學(xué)說(shuō)逐步與實(shí)體器官分離開(kāi)來(lái),盡管每部分臟腑并不與相關(guān)的器官一一對(duì)應(yīng),但臟腑學(xué)說(shuō)往往包含一個(gè)實(shí)體器官作為其理論的主要部分。因此,Huang等嘗試通過(guò)研究活性物質(zhì)在組織中的分布進(jìn)行歸經(jīng)的歸入和分析。利用GC-MS法檢測(cè)天然龍腦在小鼠組織中的含量,發(fā)現(xiàn)在小鼠的肝和腎中有較高濃度的分布,這是由于這兩種器官在藥物代謝中發(fā)揮重要作用。同時(shí)天然龍腦在心和腦中的含量也較高,解剖學(xué)上的心臟器官正是中醫(yī)理論心經(jīng)的重要組成部分,這一結(jié)果與中醫(yī)將龍腦歸心經(jīng)的說(shuō)法一致;另一方面,天然龍腦具有高脂溶性,能夠輕易通過(guò)血腦屏障,在中樞神經(jīng)有較高濃度和較長(zhǎng)停留時(shí)間,這也可能正是龍腦具有開(kāi)竅作用的原因。但在腦中分布的天然龍腦是否與歸入心經(jīng)有關(guān)還有待進(jìn)一步的研究。中醫(yī)理論還認(rèn)為龍腦歸肺經(jīng)。Huang等研究了口服合成龍腦后肺中的濃度,結(jié)果顯示在肺中的合成龍腦濃度相對(duì)較低。因此僅僅通過(guò)分析有效成分的組織分布來(lái)解釋龍腦的歸肺經(jīng)特征缺乏科學(xué)依據(jù)。在中醫(yī)理論中,肺主皮毛。雖然龍腦對(duì)肺沒(méi)有直接的療效,但其在中藥中常用作皮膚吸收劑。這可能是中醫(yī)將龍腦是視為歸肺經(jīng)藥物的原因。4龍腦在其他方面的用途龍腦在中國(guó)和東南亞地區(qū)廣泛地應(yīng)用于臨床治療心腦血管疾病中。右旋龍腦在抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)方面的作用也正在研究中,目前已研制出多個(gè)用于治療直腸癌、宮頸癌、陰道癌、