3155-48-4 / 醉椒素的應(yīng)用

背景及概述^[1]

卡瓦胡椒(PipermethysitcumForster)為多年生灌木類(lèi)藥用植物，主要分布于南太平洋諸島國(guó)，如新幾內(nèi)亞、密克羅尼西亞、斐濟(jì)、玻利尼西亞等?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，卡瓦胡椒具有抗焦慮、鎮(zhèn)靜催眠、肌肉松弛、局部麻醉、抗炎抗菌等作用，因其無(wú)成癮性，耐受性好等優(yōu)點(diǎn)，近幾年來(lái)成為美國(guó)和德國(guó)最暢銷(xiāo)的草藥之一，僅2000年在美國(guó)的銷(xiāo)售額就高達(dá)1950萬(wàn)美元。

卡瓦胡椒的主要成分為α-吡喃酮類(lèi)化合物，稱(chēng)之為卡瓦內(nèi)酯?？ㄍ邇?nèi)酯在卡瓦根中的含量各異，為3％-20％，占總提取物的25％-70％，其中最主要的6種內(nèi)酯是：醉椒素[(+)-醉椒素，含量1.8％]、亞甲二氧基醉椒素[(+)-Methysticin，含量1.2％]、去甲氧基甲氧基醉椒素[(+)-Desmethoxyangonin，含量1％]、甲氧基醉椒素[(+)-Yangonin，1％]、二氫醉椒素[(+)-Dihydro醉椒素，0.6％]和亞甲二氧基二氫醉椒素[(+)-Dihydromethysticin，0.5％]。

醉椒素(醉椒素)是從卡瓦胡椒根中提取的活性成分，曾有研究顯示，醉椒素對(duì)平滑肌膜有非特異性親肌作用，趙淑彥等研究結(jié)果表明，醉椒素舒張呼吸道平滑肌的作用可能是通過(guò)抑制M₃受體和鈣通道，減少Ca²⁺內(nèi)流產(chǎn)生的。

應(yīng)用^[2]

醉椒素是從卡瓦胡椒的根部提取的有效成分，具有抗炎和抗氧化作用，醉椒素及其衍生物目前被用于治療神經(jīng)疾病，用作松弛劑、鎮(zhèn)靜劑和抗焦慮藥。醉椒素在制備治療骨質(zhì)疏松藥物方面的應(yīng)用。醉椒素通過(guò)抑制鈣介導(dǎo)的NFATc1和MAPK信號(hào)通路抑制破骨和骨吸收，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)醉椒素治療可以減輕OVX小鼠的骨丟失。眾所周知，M-CSF和RANKL是啟動(dòng)破骨細(xì)胞分化并刺激其骨吸收功能的主要細(xì)胞因子。NFATc1是促進(jìn)破骨細(xì)胞分化的主轉(zhuǎn)錄因子，是在RANKL/RANK軸激活后誘導(dǎo)的。

NFATc1的表達(dá)依賴(lài)于腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(TRAF6)以及NF-κB、MAPK和鈣信號(hào)通路。反過(guò)來(lái)，NFATc1調(diào)控使破骨細(xì)胞附著在骨上并介導(dǎo)其骨吸收功能的靶基因的表達(dá)。以往的研究中，醉椒素及其衍生物分子被建議調(diào)控LPS誘導(dǎo)的信號(hào)通路，如NF-κB、激活蛋白1(AP-1)和ERK。然而，醉椒素調(diào)控破骨細(xì)胞活動(dòng)的確切機(jī)制未被探究。

有趣的是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)醉椒素可以抑制NFATc1和DC-STAMP的表達(dá)，這是一種破骨細(xì)胞融合前相關(guān)蛋白，并通過(guò)RNA和蛋白質(zhì)分析，抑制下游效應(yīng)ACP5(也稱(chēng)為T(mén)RACP)、CTSK、MMP9和整合素β3的表達(dá)。這些發(fā)現(xiàn)提示了醉椒素抑制破骨和骨吸收的機(jī)制之一。然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在加入醉椒素后NF-κB通路的激活沒(méi)有改變，或許醉椒素對(duì)NF-κB通路影響的差異可能是由于細(xì)胞類(lèi)型和培養(yǎng)體系的不同所致。

鈣信號(hào)是另一種調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞發(fā)生的關(guān)鍵途徑，可被RANKL/RANK和磷脂酶Cγ激活，從而促進(jìn)NFATc1的激活，特別是NFATc1可以在活性鈣信號(hào)傳遞過(guò)程中被自動(dòng)放大。在發(fā)明人的研究中，卡文抑制細(xì)胞內(nèi)鈣振蕩。因此，抑制鈣信號(hào)通路導(dǎo)致NFATc1失活可能是導(dǎo)致破骨細(xì)胞形成和活性下降的原因之一。MAPK通路作用于RANKL信號(hào)的下游。

MAPK活性通過(guò)主要的特異性絲裂原活化蛋白激酶(MAP2Ks)激活JNK、P38、ERK，參與MAPK磷酸化。例如，MEK1和MEK2負(fù)責(zé)ERK；MKK3和MKK6激活P38；MKK4和MKK7負(fù)責(zé)JNKs，而MKK4也參與P38磷酸化。MAPK通路和下游成分的激活促進(jìn)破骨發(fā)生。在發(fā)明人的研究中，發(fā)明人證明醉椒素降低了JNK和P38的磷酸化，但減少了ERK的磷酸化。

相反，醉椒素在小鼠骨髓巨噬細(xì)胞中通過(guò)ERK2去磷酸化和髓系分化抑制腫瘤壞死因子-α的表達(dá)。腫瘤壞死因子-α反過(guò)來(lái)通過(guò)激活破骨細(xì)胞前體的RANKL信號(hào)來(lái)促進(jìn)破骨發(fā)生。發(fā)明人推測(cè)，在同一細(xì)胞系中，不同的刺激條件下，所涉及的下游通路可能會(huì)轉(zhuǎn)移。除此之外，醉椒素可能對(duì)特定的MAP2Ks產(chǎn)生不同的影響。這些差異背后的機(jī)制值得進(jìn)一步研究。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源的成骨細(xì)胞也有助于骨重塑。成骨細(xì)胞可以表達(dá)關(guān)鍵的破骨細(xì)胞分化因子RANKL，并通過(guò)產(chǎn)生骨保護(hù)素來(lái)平衡其下游作用。骨丟失也可能是由于成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞數(shù)量的失衡或這兩個(gè)細(xì)胞群體之間的溝通受損所致。以上研究結(jié)果表明，醉椒素可以抑制受體激活核因子-κB配體(RANKL)誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞分化和融合，但對(duì)體外成骨細(xì)胞的分化和功能沒(méi)有影響，提示醉椒素對(duì)破骨細(xì)胞具有細(xì)胞類(lèi)型特異性作用。

總之，這些結(jié)果提示醉椒素通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣介導(dǎo)的NFATc1和MAPK失活而抑制破骨細(xì)胞的形成和功能，而不影響成骨細(xì)胞(圖7)。此外，醉椒素還可以通過(guò)抑制破骨作用來(lái)抑制去卵巢引起的骨質(zhì)疏松癥。發(fā)明人的數(shù)據(jù)表明，這種天然化合物在治療溶骨性疾病方面具有潛在的作用。

制備^[1，3]

方法1：一種醉椒素的分離純化方法，該方法包括以下步驟：

(1)原料藥材前處理：取卡瓦胡椒低溫烘干，粉碎成粗粉；

(2)超臨界萃取：將藥材粗粉投入萃取釜中進(jìn)行萃取，萃取條件為：壓力18-30MPa，溫度30-45℃，時(shí)間為2-4小時(shí)，再壓力為4-8MPa，溫度為40-50℃下解析；

(3)柱層析：取出萃取物，加熱水分散后加入大孔吸附樹(shù)脂柱吸附，流速為1-3BV/h，先以3倍柱體積的30％乙醇洗脫，再以5倍柱體積的50％-80％乙醇洗脫，收集50％-80％乙醇洗脫液；

(4)脫色：洗脫液加入活性炭，加入量為洗脫液量的1-5％；

(5)結(jié)晶：將脫色液減壓濃縮析晶，粗晶再用乙醇-乙酸乙酯(1∶1)加熱溶解，冷藏結(jié)晶，結(jié)晶物干燥得醉椒素。

方法2：一種從卡瓦胡椒中提取醉椒素的方法，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

1）將干燥的卡瓦胡椒粉碎，過(guò)40目篩，加入8-15倍量的乙醇溶液，進(jìn)行回流提?。?/p>

2）提取液過(guò)濾，濾液減壓濃縮，濃縮液上大孔樹(shù)脂柱，用3-5BV水→5-8BV60%-80%乙醇洗脫樹(shù)脂柱，收集乙醇洗脫液；

3）洗脫液濃縮至原體積的1/7-1/5，放置析出結(jié)晶；

4）乙醇重結(jié)晶2-3次，干燥結(jié)晶得醉椒素。

主要參考資料

[1] CN201110117995.6一種醉椒素的分離純化方法

[2] CN201810881742.8醉椒素在制備治療骨質(zhì)疏松藥物方面的應(yīng)用

[3] CN201410446384.X一種從卡瓦胡椒中提取醉椒素的方法