丹参酮IIA探究进展作者:李玉萍,顾兵,刘建涛,熊向源,周春丽,吴 光杰【摘要】丹参是一种中国传统草药,丹参酮IIA是丹参 的主要活性成分之一,是发挥药理活性的基础该文章就近 5年来国内外有关丹参酮IIA的提取、含量测定和生物活性 的研究成果进行综述,为全面开发利用丹参提供参考关键词】丹参酮IIA;提取;测定;药理作用丹参为唇形科植物丹参Salvia miltiorrhiza Bge.的干 燥根及根茎,主产于河北、安徽、江苏、四川等地其化学 成分分为脂溶性和水溶性两部分,前者以丹参酮型的二菇类 化合物为主,主要有丹参酮I、丹参酮IIA(tanshinone IIA )、 丹参酮IIB.隐丹参酮、轻基丹参酮、丹参龛甲酯、二氢丹 参酮I,以及异丹参酮I、异丹参酮II、异隐丹参酮、二氢 异丹参酮I;后者主要为酚酸类化合物,包括丹参素(丹参酸 甲),原儿茶醛,丹参酸乙、丹参酸丙、丹酚酸A、丹酚酸C 和迷迭香酸等[1]其中丹参酮IIA是脂溶性成分的代表, 集中分布在丹参根的皮部,木质部的分布甚微或没有,通过 韧皮部纵向运输,不能横向运输到木质部中去[2,3] o本文 就近年来国内外对丹参酮IIA的研究现状作一综述,为丹参 的进一步开发利用提供理论依据。
1丹参酮IIA的理化性质丹参酮iia又称丹参mu,丹参mha,为一种樱红 色针状结晶,mp 209〜21(TC;不溶或微溶于水,易溶于二甲 基亚枫(25 mg/ml).乙醇(5 mg/ml)、丙酮、乙瞇和苯等 有机溶剂;丹参酮IIA乙醇溶液和水溶液随温度升高稳定性 下降,其标准品稳定易得[4];丹参酮IIA含有醍型结构,电 子行为活跃,易被氧化还原,可参与机体的多种生化反应而 有多种生物活性其结构式见图1图1丹参酮IIA化学结 构2丹参酮IIA的提取丹参酮IIA的充分浸出提取是含量准确测定的前提, 因此提取方法的研究对于丹参酮IIA的含量测定非常重要, 但是有关提取方法的系统研究报道尚不多见现将主要的提 取方法概括如下2. 1醇提法由于丹参酮IIA不溶于水,多用乙醇提取, 包括乙醇渗滤法和回流法①渗滤法:黄琳等[5]采用正交 实验考察了 4因素(乙醇浓度、浸泡时间、提取时间和温度) 对丹参酮IIA提取率的影响,提取温度、浸泡时间、提取时 间、醇浓度(70%〜90%)和乙醇用量对提取率均有影响使用 高浓度(90%)的醇溶剂、加温(80〜87C)、浸泡时间延长(6 h) 可相应缩短提取时间(2 h),可获得丹参酮IIA4. 451 Omg/go 但因丹参脂溶性成分对热不稳定,醇提后处理工序(贮放、 回收乙醇、浓缩、干燥)是丹参酮IIA热降解损失的主要工 序,因此加热时间范围内应控制在2〜4 h[6]。
②回流法: 于纯淼等[7]采用乙醇加热回流法,通过单因素实验和正交 实验获得提取丹参酮的最佳提取条件为:丹参粉碎后过4号 筛,乙醇浓度为75%,提取温度为65C,提取时间为2. 5h, 料液比为1 : 24杨广德等[8]通过正交实验确定了最佳提取 溶剂倍量、回流时间和回流次数考察试验中,由于溶剂用 量超过7倍后,丹参酮IIA提取量无显著差异,考虑到大规 模生产时的成本与资源利用等因素,选择用7倍量溶剂进行 提取较为合适2.2超声提取法超声能产生空化效应,具有粉碎、搅 拌等特殊作用,使丹参根植物组织在溶剂中瞬时产生的空化 泡崩溃,而使组织中的细胞破裂,有利于溶剂渗透进植物细 胞内部,使细胞中的有效成分进入溶剂中,加速相互渗透、 溶解,提高溶解度于纯淼等[7]超声提取丹参酮,称取6 份5 g丹参粉,加入75%乙醇溶液120 ml,称重,分别用40 KHz超声波提取10, 20, 30, 40, 50和60 min实验结果 表明,利用超声波法仃次,30 min)从丹参中提取丹参酮IIA 的提取率比加热回流法(1次,150 min)的提取率高约11%, 且无需加热黄喜茹等[9]用甲醇为提取液,超声提取40 min, 平均回收率为99.3%, RSD=1.2%。
王猛等[10]用正交实验法 分别考察3种提取方法(冷浸法、热回流法、超声法)对丹参 药材提取液中丹参酮IIA含量的影响,优选出丹参酮IIA的 最佳提取工艺:4倍量95%乙醇超声2次,30 min/次,丹参 酮IIA在25.2-126 g/ml范围内良好线性关系本法具有 实验设备简单,操作方便,提取无需加热、时间短,提取率 高、污染少等特点,优于传统的醇提法,可增加药材的利用 率2.3索氏提取法徐义等[11]将丹参粉末用滤纸包好 放进索式提取器里,再将一定量的苯放入圆底烧杯中,在水 浴加热下将苯蒸出,通过索式提取器冷凝后,热的苯溶液流 入索式提取器中,浸泡装有药品的滤纸包,重复操作,直至 索式提取器里的热苯溶液为无色用旋转蒸发器将溶液中的 苯蒸出,残留物为丹参酮IIAO2.4微波提取法微波提取是一项新兴的技术,加热升 温快、能耗低、选择性好,应用于中药提取具有穿透力强、 选择性高等显著特点焦士龙等[12]称取已粉碎的丹参药材 10 g,加入6倍量95%乙醇微波提取30 min,微波功率320 W 进行微波回流提取然后按照药典法醇提2. 5超临界C02萃取(SFEC02萃取)超临界C02流体萃 取技术是近20年来发展起来的在分离领域出现的一种新技术,它与常规溶剂萃取的区别是选用一种称为超临界流体 (SF)的物质代替有机溶剂作为萃取剂。
它是利用在临界点四 周,体系温度和压力的微小变化可导致物质溶解度发生几个 数量级的突变的特性实现物质的分离该法具有无毒、快速、 廉价、低温操作等优点宋启煌等[13]采用超临界C02萃取 法提取了丹参酮IIA,讨论了压力、温度、时间、乙醇流量 对丹参酮IIA提取收率的影响优化最佳条件为:萃取压力 25 MPa,萃取温度40C,萃取时间2h,乙醇流量l.Oml/min, 并得出超临界C02萃取法优于乙醇提取法的结论3含量检测方法丹参酮IIA的测定方法大致包括3类:一是以前常用的薄层扫描法(定性检测)、薄层-荧光法、薄层-紫外分光光 度法、柱层析-紫外分光光度法、三波长分光光度法、超临 界流体萃取法联用毛细管气相色谱法,二是2005版《中国 药典》质控推荐的高效液相色谱法,三是最近才开始使用的 反相高效液相色谱法在各种检测方法中,报道最多的是高 效液相色谱法3. 1 髙效液相色谱 法(high performance liquid chromatography , HPLC)HPLC法是2005年版《中国药典》 丹参中丹参酮IIA的含量测定方法苏连彩[14]、王怀明等mm,[15]分别采用色谱柱 Hypersil BDS C18 (4.6 mmX1505 um),流动相为甲醇-水溶液(75 : 25),检测波长270 nm, 在0.0845〜0.2535 g内呈良好线性关系,“0.9983,平均 回收率为98.15%, RSD为1.05%0邓寒霜[2]、曾令杰等[3] 用HPLC法测定丹参药材中丹参酮IIA的含量及分布规律, 结果显示丹参根皮部丹参酮IIA含量为0. 34%;木质部丹参酮 IIA含量为0.056%,皮部中丹参酮IIA的含量高出木质部 507%o应用髙效液相色谱法对中药制剂中丹参酮IIA的含量 测定,样品不用事先进行分离,操作简便,分离效率高,抗 干扰能力强,测量准确,重现性好,可作为多种丹参制剂中 丹参酮IIA含量测定的常用方法和质量控制,是目前丹参酮 IIA定量分析方法中较为优越的的方法。
3.2反相高效液相色谱法(RP-HPLC)反相高效液相色 谱 (Reversed-phase high performance liquid chromatograph, RP-HPLC)是迄今为止HPLC中使用最广泛的 技术,因为它能应用于大部分的非极性化合物、许多可电离 的及离子化合物的分析黄喜茹等[16]用RP-HPLC方法, DiamonsilTM C18 色谱柱(5 m, 250 mmX 4. 6 mm),流动相 为水-甲醇(25 : 75, V/V),流速为0.8 ml/min,检测波长 270nmo在3・152〜22.06 ug/ml的范围内呈良好线性关系, 平均回收率为99. 87%(RSD=0. 63%)4药理作用及作用机制药理学研究报道丹参酮IIA具有广泛的生理活性,包 括抗炎抑菌作用[17],清除自由基与抗氧化作用[18],保肝 及改善肝功能[18, 19],保护脊髓背角神经元作用[20],保 护肾小管的正常结构和延缓肾间质纤维化[21]、抗癌[22]、 改善血循环[23〜30]等,其中对心脑血管作用的研究在医药 领域尤其在中药领域受到国内外学者的高度重视,并得到广 泛应用,主要概括如下。
4. 1改善冠状动脉血循环作用许涛等[23]用结扎 狗冠状动脉前降支的心肌梗塞模型观察丹参酮IIA的作用, 结果发现静脉注射丹参酮IIA后心肌梗塞范围明显缩小,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 生丁相当阻断狗冠状动脉血流后,静脉注射生理盐水导致 左心室肝舒张压升高,而静脉滴注丹参酮IIA导致左心室肝 舒张压明显降低,说明丹参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,改善缺氧后引起的心肌代谢 紊乱为此,目前丹参酮IIA经磺化制得丹参酮IIA磺酸钠, 常用于治疗冠心病,改善冠状动脉循环4. 2血管内皮细胞修复作用丹参酮IIA对过氧化氢 (H202)损伤的人脐静脉血管内皮细胞株(CRL-1730)具有保 护作用,它能抑制H2O2引起的血管内皮细胞减少,其作用 主要是使S期和G2M期细胞比率剂量依赖性增加,G0/G1期 细胞比率剂量依赖性减少,还能抑制过氧化氢损伤的 CRL-1730释放MDA和LDH,减轻H202损伤,保护血管内皮 细胞的作用[24]4.3抗动脉粥样硬化(AS)形成作用促血管生成因子 白介素-8(IL-8)和血管细胞黏附分子-1 (VCAM-1)参与了 AS 的形成过程。
丹参酮IIA能显著降低动脉粥样硬化家兔血清 IL-8浓度,减少动脉粥样硬化家兔主动脉VCAM-1的表达 [25] o崔广智等[26]通过建立TNF-a诱导的ECV-304细胞 损伤模型,以抗氧化剂毗咯烷二硫代氨基甲酸盐做为对照, 观测了丹参酮IIA对TNF- a诱导的ECV304细胞NF- k B、 I KB-a表达及粘附分子ICAM-1. VCAM-lmRNA表达的影响 结果显示:低浓度的丹参酮IIA对TNF-a引起的ECV304细 胞NF-kB的表达升高无明显抑制作用,但可增加其I kB-a 的表达;高浓度的丹参酮IIA可明显抑制NF-kB的表达,同 时增加其抑制因子I KB-a的表达,并抑制TNF-a诱导的 ECV304细胞ICAM-1、VCAM-lmRNA表达其抗动脉粥样硬化 的作用机制是通过抑制转录因子NF-kB的激活及其相关粘 附分子ICAM-1、VCAM-lmRNA表达吕炳强等[27]报道丹参 酮IIA能增加动脉粥样硬化家兔血清NO浓度,降低血清甘 油三酯(TG)浓度,从而达到抗动脉粥样硬化的作用4.4抗心肌肥厚作用丹参酮IIA对血管紧张素II诱 导产生的心肌肥大有明显的抑制作用,其机制之一是丹参酮 IIA通过抑制血管紧张素II所致心肌细胞[Ca2+] i变化, 阻断了心肌肥厚信号向核内传导,抑制原癌基因C-fos的表 达[28]。
冯俊等[29]报道丹参酮IIA可以抑制由于血管紧张 索II诱导的心肌细胞直径、心肌蛋白质合成速率及凋亡率 的增加,降低凋亡基因Fas mRNA的表达长期应用丹参酮 IIA治疗可预防自发性高血压大鼠左室肥厚的形成,其机制 可能与丹参酮IIA上调心肌细胞凋亡蛋白Ecl-2、下调Bax 蛋白及抑制p53蛋白的表达有关[30]4.5防治糖尿病的并发症。