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【背景及概述】[1][2][3]
生物堿(alkaloids)一般是指存在于植物中的堿性含氮化合物,大多數(shù)具有含氮雜環(huán),有旋光性和明顯的生理效應(yīng)。大量研究發(fā)現(xiàn),在蕓香科柑桔屬植物中存在生物堿類化合物,主要有羥苯乙醇胺(octopamine)、辛弗林(synephrine)、酪胺(tyramine)、N-甲基酪胺(N-methyltyramine)、大麥芽堿(hordenine)等苯乙胺生物堿(phenethylamine alkaloids)。
辛弗林別名1-(4-羥基苯基)-2-(甲基氨基)乙醇;辛佛寧;辛福林堿;對羥福林;交感醇;昔奈福林;辛內(nèi)弗林;1-對羥苯基-2-甲氨基乙醇;脫氧腎上腺素;對羥-Α-甲胺甲芐醇;辛弗寧;枳實提取物,辛弗林屬于生物堿中的麻黃堿類,分子結(jié)構(gòu)中同時含有酚羥基和氨基,因此辛弗林具有兩性性質(zhì),與酸堿均能結(jié)合成鹽。游離的辛弗林易溶于有機溶劑,難溶于水;其酸式鹽和堿式鹽則易溶于水,難溶于有機溶劑。辛弗林已收載于北歐三國藥典和德國藥典。目前認為,其為腎上腺素α-受體興奮劑。辛弗林有收縮血管、產(chǎn)生升高血壓的作用。辛弗林有較強的擴張氣管和支氣管的作用。麻醉貓靜脈注射可完全對抗組織胺所引起的支氣管收縮,對豚鼠離體氣管亦有同樣作用。鹽酸辛弗林臨床用于治療支氣管哮喘及手術(shù)和麻醉時低血壓、虛脫及休克、體位性低血壓等。辛弗林是21世紀天然興奮劑,無任何副作用和陽性反應(yīng),廣泛用于醫(yī)藥、食品、飲料等保健行業(yè),隨著化學合成藥物的禁用,辛弗林的需求量和價值將會倍增。L-辛弗林存在于酸橙和柑橘的干燥幼果枳實、青皮等植物中,含量僅為0.28-2.53%。目前,市售的L-辛弗林產(chǎn)品純度低,雜質(zhì)多,不能應(yīng)用于醫(yī)藥等高附加值領(lǐng)域。因此,研發(fā)出制備高純度L-辛弗林成為本領(lǐng)域的關(guān)鍵。
【藥理作用及應(yīng)用】[3][4]
鹽酸辛弗林可用作升壓藥,用于休克,用于心衰,治療支氣管哮喘及手術(shù)和麻醉時底血壓,虛脫及休克,體、位低血壓等;α-腎上腺素受體激動劑,血管收縮劑等。
1. 對心血管的作用
枳實、枳殼煎劑、枳實提取物、枳實注射液及其有效成分的鹽酸辛弗林靜脈注射,能顯著增強麻醉犬的多種心肌收縮性和泵血功能的指標,具有強心、收縮血管、提高總外周阻力,而使左心室壓力和動脈血壓上升的作用。現(xiàn)代研究又證實枳實可濃度依賴性地提高兔主動脈張力,使主動脈平滑肌收縮。
2. 對減肥的作用
鹽酸辛弗林作為減肥促進劑,其作用機理是刺激β-3腎上腺素受體而發(fā)生脂質(zhì)分解以及隨后產(chǎn)生的生熱作用。大多數(shù)含有鹽酸辛弗林的膳食補充劑中還含有其他不同成分,主要是咖啡因、水楊酸和麻黃堿。上述多種化學成分聯(lián)合作用能夠提高鹽酸辛弗林的減肥功效。以大鼠為研究對象,重復口服市售鹽酸辛弗林含量標準化的酸橙水醇提取物,評價其食物攝取和心血管功能,發(fā)現(xiàn)酸橙提取物能夠降低食物攝取量和體重增加,實驗組動物的心電圖出現(xiàn)異常。
3. 對血壓的影響
藥理學中鹽酸辛弗林被用作去充血劑,通過口服形式治療低血壓。以10個健康成年人為對象,研究含有酸橙提取物的膳食補充劑對血流動力學的影響,證明一些膳食補充劑能夠提高健康、血壓正常的受試者的血壓和心血管興奮作用,可能是在多組分的配方與咖啡因和其他興奮劑協(xié)同所導致。動物實驗研究已表明,鹽酸辛弗林和酸橙提取物提高血壓。連續(xù)六周服用酸橙提取物(6%鹽酸辛弗林)和8盎司的果汁(包含大約13~14mg鹽酸辛弗林),發(fā)現(xiàn)受試者的血壓未產(chǎn)生任何顯著影響,評價鹽酸辛弗林對血壓的影響可能需要更長的研究周期。也有文獻報道辛弗具有顯著的升壓效應(yīng),加強心肌收縮力,減慢心率和增加心輸出量,增加冠脈流量,增加腎血流量等。
4. 對糖尿病的作用
枳實提取物對實驗性糖尿病小鼠肝臟抗氧化防御功能的影響,用高、中、低劑量的枳實提取物對糖尿病小鼠進行灌胃治療,觀察肝臟的抗氧化能力及肝臟的組織形態(tài)學變化。枳實提取物治療組與糖尿病模型組相比較,血糖水平顯著降低,谷胱甘肽含量顯著增加,谷胱甘肽過氧化物酶活性,丙二醛及氮氧化物含量顯著降低,超過氧化物歧化酶活性增加。光鏡下,枳實提取物治療組肝臟組織細胞損傷較糖尿病組降低,說明枳實提取物具有增強肝臟的抗氧化能力,降低肝細胞損傷的作用。
5. 對支氣管的作用
通過麻醉貓,靜脈注射鹽酸辛弗林可完全對抗組胺所引起的支氣管收縮;其對豚鼠離體器官亦有同樣作用。
6. 對抑郁癥的作用
有學者通過建立小鼠尾懸掛實驗和小鼠強迫游泳實驗抑郁模型,對p-鹽酸辛弗林的抗抑郁作用進行研究,以不動的失望時間為指標,灌胃劑量1~10mg/kg(0.5mL/25g體重),顯著降低其不動時間。精神振奮藥物可以降低不動時間,但是刺激自主活動,p-鹽酸辛弗林灌胃劑量0.3~10mg/kg,發(fā)現(xiàn)小鼠的開野實驗中自主活動未發(fā)生顯著變化排除了是p-鹽酸辛弗林的精神興奮作用。p-鹽酸辛弗林在行為絕望動物抑郁模型上有明顯抗抑郁作用,可以對抗其失望行為,使得絕望行為(不動時間)降低,可能與刺激α-1腎上腺素受體有關(guān)。可能對于低血壓患者的抗抑郁作用有治療作用。
【副作用】[3]
由于鹽酸辛弗林對腎上腺素刺激作用,所以患有嚴重高血壓、快速性心律失常、窄角青光眼和單胺氧化酶抑制劑接受者的病人應(yīng)避免給食用枳實提取物。鹽酸辛弗林可以造成周期性偏頭痛和原發(fā)性頭痛。文獻研究表明,含有鹽酸辛弗林的膳食補充劑中同時含有其他如甲基黃嘌呤、麻黃堿、?;撬?。甲基黃嘌呤毒性表現(xiàn)在引起顫抖,心跳過速,癲癇發(fā)作。對中樞神經(jīng)有刺激作用的麻黃堿會造成的副作用有心力衰竭,中風,伴隨此類物質(zhì)的存在,會增加產(chǎn)品的副作用造成健康威脅。但在大多數(shù)含有酸橙提取物膳食補充劑中,p-鹽酸辛弗林和其他草藥成分包括咖啡因等共同存在。因此,難以評估其單獨存在的副作用。以白化病小鼠為研究對象,通過自發(fā)運動實驗,體溫效應(yīng)等評價酸橙提取物和p-鹽酸辛弗林的急性毒性。飼喂劑量1000~5000mg/kg酸橙提取物(2.5% p-鹽酸辛弗林),15min后,自發(fā)運動活性明顯降低,p-鹽酸辛弗林(150~2000mg/kg)15min,出現(xiàn)毛發(fā)直立,喘氣,流涎等明顯癥狀,自發(fā)運動活性降低,上述癥狀持續(xù)3~4h,均是可逆的。離體器官的尸檢沒有出現(xiàn)異常。觀測到的毒性作用和相應(yīng)的腎上腺素刺激有關(guān), p-鹽酸辛弗林不僅作用于β3-腎上腺素受體,而且作用于β2-腎上腺素受體和α1-腎上腺素受體。
【制備】[1][2]
辛弗林既可化學合成又可從植物中提取,化學合成的路線有氨基乙氰法和直接酰化法,獲得的產(chǎn)物為DL-外消旋體,由于D-對映體可能存在副作用且難以分離,致使化學合成L-辛 弗林受到嚴重制約。因而,從植物中提取分離成為制備L-辛弗林的唯一方法。
方法1:一種從柑橘皮中提取辛弗林的方法,該方法包括步驟:
1)制備辛弗林粗提物:取柑橘皮渣,用乙醇水溶液提取得到辛弗林粗提物;
2)初步純化:將辛弗林粗提物用乙酸乙酯萃取后,使用HP20樹脂進行柱層析;
3)精制:將步驟2)得到的初步純化的辛弗林用XAD18樹脂進行柱層析,并通過HPLC 檢測,將辛弗林純度大于95%的洗脫液混合,冷凍干燥得白色粉末狀物質(zhì)即為辛弗林。
方法2:一種制備高純度L-辛弗林的方法,以市售枳實為原料,經(jīng)溶解及抽濾、超濾除糖和蛋白質(zhì)、大孔吸附樹脂脫色、乙醇除寡糖、反滲透膜濃縮、冷凍干 燥,制得L-辛弗林粉末。其具體的方法步驟如下:
1)制備L-辛弗林原料液:以市售枳實為原料,用粉碎機粉碎后過20目的篩網(wǎng),未過篩網(wǎng)的顆粒進行下一批次的粉碎,過篩網(wǎng)的粉末進行提取L-辛弗林操作。按枳實粉末質(zhì)量:0.05~0.1mol/L鹽酸溶液體積之比為1kg∶8~10L的比例,將枳實粉末分散在0.05~0.1mol/L的鹽酸水溶液中,先浸泡1~2h后, 再攪拌3~5h,進行第一次提取,接著將提取物在6000~8000r/min的條件下進行第一次離心分離10~20min,分別收集第一次離心分離上清液和沉淀;對收集的第一次離心分離沉淀,按枳實粉末質(zhì)量:0.05~0.1mol/L鹽酸溶液體積之比為1kg∶4~6L的比例,先將第一次離心沉淀分散于0.05~0.1mol/L鹽酸水溶液中,再攪拌3~5h,進行第二次提取,接著將第二次提取物在6000~8000r/min的條件下進行第二次離心分離10~20min,分別收集第二次離心分離的上清液和沉 淀。對收集的第二次離心分離沉淀,用于進一步提取橙皮苷、新橙皮苷和柚皮苷;對收集的 第二次離心分離上清液,與第一次離心分離上清液合并,即為L-辛弗林原料液,用于下步制備L-辛弗林脫糖液。
2)制備L-辛弗林脫糖液:在第1)步完成之后,先將第1)步收集的L-辛弗林原料液泵入超濾器中,用截留分子量為3000~10000Da的超濾膜,在0.05~0.2MPa的壓力下進行超濾分離。分別收集濾過液和 截留液,對收集的截留液,主要含有大分子糖類和蛋白質(zhì),用作發(fā)酵食用菌的添加劑;對于收集的濾過液,即為L-辛弗林脫糖液,用于下步制備L-辛弗林脫色液。
3)制備L-辛弗林脫色液:取已活化的D3520、或X-5、或NKA-12、或NKA-9大孔吸附樹脂濕法裝柱,按照大孔吸附樹脂體積:第2)步制備出的L-辛弗林脫糖液體積的比為1L∶5~15L的比例,將第2)步制備出的L-辛弗林脫糖液泵入裝有D3520、或X-5、或NKA-12、或NKA-9大孔吸附樹脂的層析柱中,控制L-辛弗林脫糖液泵入流速為D3520、或X-5、或NKA-12、或NKA-9大孔吸附樹脂 體積的1~5倍/小時,進行脫色處理。處理完成后分別收集吸附色素的D3520、或X-5、或NKA-12、或NKA-9大孔吸附樹脂柱和流出的柱后液;對收集的吸附色素的D3520、或X-5、或NKA-12、或NKA-9大孔吸附樹脂柱,先用3~5倍樹脂體積的蒸餾水沖洗。分別收集水洗液和洗滌后的吸附色素的D3520、或X-5、或NKA-12、或NKA-9大孔吸附樹脂柱;對收集的水洗液,與流出的柱后液合并,即為L-辛弗林脫色液,用于下步制備L-辛弗林脫寡糖液;對收集的水洗后的吸附色素的D3520、或X-5、或NKA-12、或NKA-9大孔吸附樹脂柱,用pH為 9.5~10.5、乙醇濃度為30%~60%的水溶液洗脫,洗脫液流速為1~5倍樹脂體積/小時。分別收集洗脫液和脫附色素的D3520、或X-5、或NKA-12、或NKA-9大孔吸附樹脂柱,對收集的洗脫液,含大量黃色素,用于減壓濃縮回收乙醇并制備黃色素;對收集的脫附色素的 D3520、或X-5、或NKA-12、或NKA-9大孔吸附樹脂柱,用3~5倍樹脂體積的蒸餾水沖洗,分別收集水洗液和水洗后的脫附色素的D3520、或X-5、或NKA-12、或NKA-9大孔吸附樹脂柱,對收集的水洗液,泵入水處理池進行生化處理,達標后排放;對收集的水洗后脫附色素的的 D3520、或X-5、或NKA-12、或NKA-9大孔吸附樹脂柱,可用于下批次吸附色素處理。
4)制備L-辛弗林脫寡糖液:在第3)步完成之后,按第3)步制備出的L-辛弗林脫色液體積:95%乙醇體積比為 1L∶1~3L的比例,向脫色液中加入95%乙醇,攪拌10~30min后靜置2~4h,過濾并收集濾液和濾渣。對收集的濾渣,用于制備高純度寡糖;對收集的濾液,在40~55℃、真空度為-0.06MPa ~-0.09MPa的條件下,進行真空減壓濃縮。分別收集真空減壓濃縮液和冷凝液,對收集的冷 液,主要含乙醇,調(diào)配成乙醇濃度為30%~60%的洗脫水溶液,用于下批次洗脫黃色素;對收集的濃縮液,即為L-辛弗林脫寡糖液,用于下步制備L-辛弗林反滲透濃縮液。
5)制備L-辛弗林反滲透濃縮液:第4)步完成后,先將第4)步收集的L-辛弗林脫寡糖液泵入反滲透器中,在0.2~0.6MPa 的壓力下進行反滲透濃縮。分別收集反滲透濾過液及截留液,對收集的濾過液,調(diào)節(jié)酸度后用于從下一批次的枳實粉中提取L-辛弗林;對收集的截留液,即L-辛弗林反滲透濃縮液,用于下步制備L-辛弗林凍干粉。
6)制備L-辛弗林凍干粉:第5)步完成之后,先將第5)步制備的L-辛弗林反滲透濃縮液在-10~-30℃下,預凍3~5小時,再置于冷凍干燥機中,在真空度為20~60Pa、溫度為-40~-60℃的條件下,冷凍干燥24~30小時,就制備出L-辛弗林凍干粉。
7)樹脂的再生:將用了10~15次后的D3520、或X-5、或NKA-12、或NKA-9大孔吸附樹脂,用蒸餾水 沖洗至流出液清澈不渾濁;再依次用2~3倍樹脂體積的95%乙醇、蒸餾水、5%HCl、蒸餾水、5%NaOH浸泡攪拌2h,最后用蒸餾水洗至中性,備用。
【主要參考資料】
[1] 王林婧.一種提取辛弗林的方法. CN201410647518.4,申請日2014-11-14
[2] 顏李秀;周小華;莫卓群;馮琳;萬玉萍.一種制備高純度L-辛弗林的方法. CN201310305483.1,申請日2013-07-13
[3] 張文娟, 陶緣, 王亞軍, 等. 柑橘屬中生物堿辛弗林生理活性的研究進展[D]. , 2013.
[4] https://db.yaozh.com/hhw/content?cas=94-07-5