氧化槐定碱的应用

2020/2/20 8:45:53

背景[1]

氧化槐定碱(Oxy sophoridine)为含氮杂环——喹喏里西啶类化合物,分子量为264,分子式为C15H24N2O2,常态为白色结晶粉末,味极苦。已知氧化槐定碱具有抗菌、抗病毒、抗支原体、抗衣原体的作用,在消炎、抗感染方面得到广泛应用。与氧化槐定碱同族的生物碱槐定碱(Sophocarine)分子量为248,分子式为C15H24N2O。槐定碱有着与氧化槐定碱相似的消炎、抗感染方面的作用。槐定碱还被报告有抗癌活性。

氧化槐定碱(sophoridine)是从豆科植物苦豆草中提取分离所得的生物碱,是中草药的主要有效成分。其苦豆草为豆科植物苦豆子(SophoraalopecuroidesL)的干燥地上部分。分子式为:C15H24N2O2 ,为白色粗针状结晶或大棱柱状结晶, 味苦,易溶于纯化水, 甲醇, 乙醇, 四氯化碳等。药理作用:①静脉注射, 能引起血压先升后降;②对温血及冷血动物离体心脏有兴奋作用;③能引起末梢血管、内脏血管的收缩。经药理毒理及临床研究、观察,发现疗效相当,毒副作用轻微,其体外抑菌试验证明, 对志贺氏, 宋内氏, 福氏, 斯密氏等15种痢疾菌株均有抑制作用。

氧化槐定碱传统的制备工艺是从苦豆子提取分离,但其收率很低,仅为0.015%左右,过度采挖可能导致该物种濒临灭绝,这样会造成植被和人类生存环境,以及生物多样性不可弥补的损失。此外,该提取工艺繁杂、成本高,难以实现大规模工业化生产。国外化学合成方法使用了间氯过氧苯甲酸和二氯甲烷,工艺成本较高,反应立体选择性差,不利于工业生产。而且二氯甲烷属于二类溶剂,应该限制使用。另有报道,槐定碱与双氧水反应的路线来制备氧化槐定碱,但是合成的氧化产物有两种构型。所以函待需求一种高效、经济制备氧化槐定碱的新方法。


氧化槐定碱

应用[3]

以氧化槐定碱为活性成分制得的药品对多种动物移植瘤均具有抗癌活性。尤其对支气管肺癌、消化道癌、肝癌的抗癌作用明显而稳定,且毒副反应少。在用药过程中患者食欲增加,免疫力增强。氧化槐定碱与目前上市的抗癌化疗药相比具有明显的优点。氧化槐定碱和槐定碱在化学结构上相似,其差别在于在N(氮)原子上氧化槐定碱多出一个氧原子。由于存在分子结构上地不同,氧化槐定碱和槐定碱表现了不同的生物化学活性。经动物实验测定,槐定碱的LD50量为320mg/kg,而氧化槐定碱LD50量为560mg/kg,二者差别很大,说明氧化槐定碱对人体毒性较槐定碱要低得多,使用更安全。

1.同作为抗癌药,氧化槐定碱较之槐定碱抗癌活性更强,性能更优。

主要表现为,①在血液内的半衰期氧化槐定碱长于槐定碱。药物作用时间久,而效果自然就强;②就所引起的胃肠道副反应,如恶心、呕吐等化疗副反应,氧化槐定碱比槐定碱要少;③对细胞免疫的影响,氧化槐定碱要强于槐定碱。在应用槐定碱时经常见到的白细胞降低现象在应用氧化槐定碱时未曾发生;④体外对癌细胞杀伤实验,氧化槐定碱效果明显优于槐定碱;⑤体内动物移植癌抑制实验,氧化槐定碱效果明显优于槐定碱。

2.对免疫系统的影响 

氧化槐定碱可明显增加正常小鼠腹腔巨噬细胞(Mφ)的吞噬率及吞噬指数,使环磷酰胺(CY)引起下降的抗体水平显著回升,不影响腹腔活化Mφ内SOD活性,但对腹腔活化Mφ的NO诱生量及胞内溶菌酶(LSZ)活性有一定的抑制趋势。脾脏、胸腺组织学观察脾小体融合增大,数目增多。提示氧化槐定碱可增加正常小鼠Mφ功能,并促进脾脏免疫细胞增殖,而对活化的Mφ功能,则表现出抑制倾向。氧化槐定碱对小鼠红细胞功能具有明显增强作用,并能促进红细胞免疫粘附癌细胞(S180)活性,对CY的红细胞免疫抑制具有明显的拮抗作用。以上实验结果显示,氧化槐定碱具有免疫增强作用。

3.抗炎、抗菌、抗病毒作用 

氧化槐定碱具有抗炎作用,对白三烯B4(LTB4)的生物合成具有明显的抑制作用。氧化槐定碱对小鼠腹腔生成肿瘤坏死因子TNFα呈现出剂量依赖性关系,具有明显的抗体外柯萨奇病毒B3(CVB3)的作用。体外抑菌、抑病毒、诱生干扰素实验表明,苦豆总碱对G+、G-等十二种菌具有明显抑菌作用,对咽喉常见病毒有较强的抑制作用,并有诱生干扰素的作用,上述作用氧化槐定碱参与多少,须对其单体进行进一步的研究。

制备 [2]

氧化罐中加入一定量的纯化水,水浴升温至75℃左右,计量加入双氧水20kg搅拌使其混合均匀,再缓缓加入槐定碱40kg搅拌使其溶化,随后将温度降至58℃恒温反应7.5小时,检测反应液中无双氧水后,用甲苯萃取未反应的槐定碱,直至氧化液中无槐定碱,然后真空减压浓缩,再加乙醇溶解,溶解液经氧化铝(Al2O3)脱色,抽滤,回收,加丙酮搅拌,冷却结晶,离心分离得氧化槐定碱粗品38 kg,最后重结晶得氧化槐定碱精品37.1kg,其含量为99.1%。

主要参考资料

[1] 闫琳, 蒋袁絮, & 姚婉霞. (2006). 氧化槐定碱镇痛作用的实验研究. 中草药, 37(7), 1061-1062.

[2] 姚婉霞, 周俊俊, 闫琳, 金少举, & 蒋袁絮. (2008). 氧化槐定碱镇痛作用及其机制研究. 中草药, 39(4), 569-571.

[3] 余建强, & 蒋袁絮. (2005). 槐定碱、氧化槐定碱的药理学研究进展. 宁夏医科大学学报, 27(1), 78-80.

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