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山道年

山道年是由菊科植物蛔蒿或艾属植物的未开花蕾中提取得到的一种内酯。可用于治疗蛔虫病,服药期间忌油脂,服药后需用盐类等泻药。肝、肾病和急性胃肠炎患者忌用。

理化性质
无色、扁平的柱状晶体或白色结晶性粉末,无臭,味初淡而后苦,在日光下变黄。英文名称santonin,分子式C15H18 O3。分子量246.31。熔点 171~174℃,比旋光度 [α]D25-170~175℃(C=2%,乙醇)。在乙醇中UVλmax240、268nm。不溶于水,易溶于沸乙醇、氯仿、碱性溶液和多数挥发油和脂肪油。与氢氧化钾醇溶液共热时,呈紫红色。由菊科植物蛔蒿的花蕾提取而得。1952年山东新华制药厂从苏联引种绒毛茴蒿种子并试植成功,随后五年扩大种植面积,提取山道年试验成功并投产。目前也可人工合成。医药上用作驱蛔虫药。由于毒性副作用大,过量可出现黄视症(视物呈黄色,即视觉扰乱)等中毒现象,我国已停止使用。
山道年化学结构式

图1 山道年化学结构式图片

山道年的检出方法
可用微量山道年与氢氧化钾乙醇溶液共热,呈紫红色;山道年与1:1的硫酸-水溶液共热,再加一滴三氯化铁,先呈现黄色,然后转变成红色,再后变为紫色。

山道年蒿
山道年蒿异名蛔蒿(《中国药用植物图鉴》),为菊科绢蒿属植物蛔蒿的花序和叶。绢蒿属全世界有100余种;中国有30余种,部分种类可供药用。
山道年蒿是提取与制造驱蛔药山道年的原料,生于冷凉干旱沙质壤土。原产原苏联中亚南部地区,中国新疆最早引入栽培,现中国西北、华北、东北等地也有引种。
形态:多年生亚灌木,高可达70cm;全株被白色绒毛,有特异香气。叶互生,二回羽状深裂,裂片狭线形;灰绿色。头状花序长卵圆形或椭圆形,长1.5~4mm,聚成复总状花序;总苞片数层,覆瓦状排列,外层总苞片钝三角形,较厚,渐向内层呈卵形或椭圆形,且渐薄,中央部分黄绿色至棕绿色,有棱线,边缘带白色;全为管状花,每头状花序有花3~6朵,两性,黄色或紫红色。瘦果无冠毛。花果期8~9月。
采集:一般在8~9月花序含苞欲放时采收,以外观由绿色变为黄绿色、顶端由尖而长变为圆而钝、手握一把已不发粘、手松则散开时最为适宜。如花序成熟时间先后参差不齐,应分批采收。采得的花蕾,立即利用火炕、烤烟房、干燥室等烘干,或摊开放通风处迅速阴干,不可日晒或堆放。
药理:山道年蒿花中所含的山道年及苦艾素均具有驱蛔虫作用。山道年能兴奋蛔虫神经节,使其肌肉发生痉挛性收缩,因而不能吸附于肠壁,当用泻药后,使蛔虫排出体外。仅用于驱蛔虫,对其它肠虫几乎无效。应用过量有毒性反应,尿中排出时可使尿呈深黄色或粉红色。
山道年蒿图片
图2 山道年蒿图片

山道年的提取法
α-山道年(α-santonin,1)系从菊科蛔蒿属(Artemisia SP.)植物花蕾中提取得到的结晶型内酯,是一种有效的驱蛔虫药物。早年国外已列入商品生产。由于山道年的驱蛔效果好,使用方便安全,加之我国患病率高,为此山道年需用量很大。每年均需从国外进口数量可观的山道年。1957年我国蛔蒿的栽培工作已有一定成绩,有了大量生产山道年的条件,但我国所栽培的蛔蒿(A.incana Keller)与其他国家用在生产上的蛔蒿品种不同,为此我所以付丰永为首的研究人员对蛔蒿进行了提取α-山道年的工艺研究。
提取山道年的方法文献记载很多,但步骤复杂,数据不详,需用大量有机溶媒,不适于我国当时的生产条件。为适合国情,通过多方面的比较试验,认为石灰水的抽出方法最佳,并拟订出两个方法。

方法一:取蛔蒿细粉100g,加氢氧化钙20g,水800ml,煮沸40分钟后趁热过滤,残渣加水后同上法再提2次,合并3次抽出液,用浓盐酸中和成中性,60℃减压浓缩至200ml,浓缩液再以浓盐酸调节至pH2,70℃加热10分钟,待冷却后用苯提取至山道年被提完止。将苯提液通入15g中性Ⅳ级氧化铝(Al2O3)柱,并以少量的苯洗脱氧化铝柱,流出液减压回收苯,残渣用95%乙醇加温溶解,并加入0.2g活性炭脱色,趁热过滤,滤液加适量乙醇,使乙醇浓度为15%。溶液放置2天后,析出山道年结晶,吸滤干燥后,备用。

方法二:取同量的蛔蒿粉末,按一法得到浓缩的石灰水抽出液,此时浓缩液的体积为100ml。用浓硫酸调节至pH2,70°C加热10分钟,冷后置冰箱1天,每隔4小时振摇一次,滤取粗山道年结晶,以50%碳酸钠溶液洗涤,再以水洗至中性后,以95%乙醇加温溶解(每次50ml,共4次)。将乙醇减压蒸干,残渣也用15%乙醇结晶,滤取结晶后,干燥备用。

方法一收率较高,为83%~85%,精制简便,效果好,但苯为有毒易燃溶剂,苯萃取时有乳化现象。设备要求高。方法二以硫酸酸化后山道年极易析出,操作简便,设备要求简便,但收率较低,为73%~76%。并与蛔蒿中山道年的含量有关,含量高的蛔蒿收率高,反之减少。上述两法所得山道年均为无色扁平的斜方系晶柱,mp171~173°C,质量符合我国1953年版的药典规格。并进行了中型试生产,亦得到较满意的结果。以后进一步在山东新华制药厂、山西大同制药厂等几家药厂投产。
alpha和beta-山道年的化学结构
图3:α和β-山道年的化学结构

山道年的测定
蛔蒿中山道年的含量测定在蛔蒿的选种、栽培、采集时间以及提取和制备山道年的过程中都是很重要的。
一、比色法(三氯化铁法)
反应原理:山道年遇矿酸变为变质山道年,然后用稀三氯化铁溶液与变质山道年酚基产生颜色反应。
标准曲线的绘制:取不同量的山道年纯品(0.25mg以内)的乙醇溶液于试管中,在砂浴中(100°C左右)蒸去乙醇,冷却后加入1∶1硫酸3ml及0.8%三氯化铁试剂0.1ml,于沸水浴中加热10分钟,取出,用水冷却,然后加入95%乙醇3ml,混合均匀,倒入比色管内密塞,在35分钟内比色。滤光片为蓝绿色(490nm)。用试剂作空白(其中仅含0.01ml0.8%三氯化铁试剂)。标准曲线为通过原点的直线。
生药的测定:称取蛔蒿生药粉末0.5g于乳缽内,与0.1g新制氢氧化钙研磨,混合均匀,以25ml热蒸馏水移此混合物于三角瓶内,煮沸10分钟,用布氏漏斗抽滤,滤液冷却,通过2g骨炭,使山道年钙盐被吸着在炭上,再以1%盐酸酸化,游离出山道年,用氯仿加热回流提取2小时后,蒸去氯仿,残渣以95%乙醇溶解,滤纸过滤并稀释至50ml(含量高时可稀释至100ml)。取此乙醇溶液适量,蒸去乙醇,冷后加入1∶1硫酸液3ml及0.8%三氯化铁试剂0.1ml,按标准曲线项操作。由标准曲线计算生药中山道年的含量。
二、极谱法
根据山道年在滴汞电极上的可还原性拟定了山道年的极谱测定法。
标准曲线的制备:取一定量山道年乙醇溶液2.5ml,加入pH10.0的硼酸缓冲液5.0ml,加水稀释到10.0ml,通氮气(先通过亚钒溶液与亚铬溶液的洗气瓶)10分钟后,进行极谱测定(极谱仪为德国Dr.A.Kuntze(Du¨sseldorf)型,电解池为Heyrovsky型,浸于恒温槽中,池中另加盐桥,使与外界饱和甘汞电极相连,电池内电阻约为2300Ω。恒温槽温度一般均保持在25°±0.1°C。以电流与山道年浓度作图,得通过原点的直线。山道年浓度在0.05~0.50mg/ml范围内与电流成线性关系。
生药分析方法:精确称取蛔蒿样品粉末(通过60号筛)0.05~0.30g,放入50ml三角瓶内,加入氢氧化钙0.1g,加水少许,以玻棒搅拌均匀,加水20ml,煮沸10分钟(于瓶口放一小漏斗,以防液体溅出)。然后通过铺有1~2mm干纸浆的小玻璃板漏斗,进行抽滤,三角瓶及残渣以沸水10,5,5ml洗涤3次,滤液与洗液合并于100ml三角瓶内,加浓盐酸1ml,煮沸10分钟,瓶内预先放入小玻璃球数粒,瓶口放一小漏斗,以防溶液溅出。用流水冷却,将溶液倒入50ml分液漏斗内,以氯仿10,5,5ml提取3次,合并提取液,蒸干,残渣以2.5ml乙醇溶解,加入pH 10.0的硼酸、氯化钾、氢氧化钠缓冲液5ml,稀释至10ml,摇匀,移入电解池内,通氮气10分钟,描绘极谱图。在-1.7V处测量电流,由标准曲线或下列关系式求出电解液中山道年的浓度,并计算样品中山道年的含量。

 

上图公式中C为电解液内山道年的浓度;id为测得的扩散电流,I为扩散电流常数;m2/3t1/6为毛细管常数。

三、薄层扫描法
蛔蒿中α-山道年和β-山道年的测定
薄层色谱:称取硅胶(青岛海洋化工厂,用前经盐酸处理)10g、中性氧化铝4g及石膏1g混合研磨,加蒸馏水50ml调成稠状立即涂布于5~6块玻璃板(10cm×20cm)上,室温放干。80°C活化30~40分钟。点样前将薄板分割成0.8~0.9cm宽的长条,条间距离为0.1cm。用微量注射器准确吸取适量样品溶液或标准溶液于薄板距一端1.5cm处,点成条状,用乙醇—氨水(8∶0.3)为展开剂上行展开至18cm处,取出板,在荧光灯(365nm)下定位,α-山道年、β-山道年的Rf值分别为0.45及0.55。
测定条件:用反射法直线扫描测定蛔蒿中α-山道年和β-山道年的紫外吸收光谱,其最大吸收波长270nm,参比波长400nm,扫描速度40nm/min,扫描速度与纸速为1∶1,灵敏度×1,狭缝10×1mm。
标准曲线的绘制:用微量注射器准确吸取α-山道年(或β-山道年)标准溶液(0.5μg/μl氢氧化钠乙醇溶液)1.0,2.0,3.0,4.0和5.0μl分别点于薄层上,上行展开后,挥去溶剂,在荧光灯下定位,用光密度计按上述测定条件,记录斑点轮廓曲线后再行积分,所得面积的积分值为纵坐标,α-或β-山道年量(μg)为横坐标作图,可得通过原点的直线。
样品测定:准确称取蛔蒿样品粉末(60目)200mg,加氢氧化钙100mg,蒸馏水10.0ml,置于长颈三角瓶中,搅匀,称重后,三角瓶上放一小漏斗,直火加热煮沸10分钟,冷却至室温,称重,补足失去的水量,过滤,用微量注射器吸取滤液5~50μl于薄层上点成条状,同时点标准品对照,展开后挥尽溶剂,按标准曲线项下进行展开,将测得斑点面积积分值从标准曲线上求出α-山道年或β-山道年量,计算其含量。

危险特性和毒性
山道年是应用较久的驱蛔虫药,由于毒性大,最近已被淘汰,但仍有使用驱蛔而发生中毒的,尤其是儿童较多。
山道年到肠中,由于肠液的碱性和胆盐的溶媒作用,极易溶解和吸收,尤其是摄入脂肪性食品可促进胆汁分泌,增加吸收,更易中毒。山道年对中枢神经系统的毒性,小量引起色觉障碍,大剂量可引起癫痫样惊厥,过度兴奋后转入严重抑制,甚至昏迷。
山道年剧毒。儿童致死量为0.15g,成人致死量约1g。

网络知识参考
山道年是一种含有两个双键的酮内酯,溶于碱中后打开内酯环而生成盐,经酸化转回至原物。它在锌粉中蒸馏得1,4-二甲基萘,丙烯和1 ,4-二甲萘醇。山道年的肟用锌粉和醇性硫酸还原得胺,后者用亚硝酸处理,得内酯次山道年。微量山道年与氢氧化钾乙醇溶液共热,呈紫红色; 与1∶1的硫酸-水溶液共热,再加一滴三氯化铁,先呈黄色,后转变成红色,再后变为紫色,上法用作山道年的检出。山道年主要用作驱蛔虫和驱蛲虫剂。分子结构中具有的官能团碳碳双键,酮羰基、酯基。

参考资料
中国医学科学院药物研究所 编著;宋振玉 主编.中草药现代研究·第二卷.
http://www.chemicalbook.com/ProductChemicalPropertiesCB2331234.htm
http://baike.baidu.com/view/89042.htm
马世昌 主编.化学物质辞典.西安:陕西科学技术出版社.1999.第129页.
《中药辞海》编写组 编;余传隆,黄泰康,丁志遵等 主编.中药辞海·第一卷.

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