简介
板蓝根始载于神农本草经,是中国的传统中药,它是十字花科植物菘蓝的干燥根。生物活性广泛,包括抗病毒、抗肿瘤、抗甲状腺等,临床上用于温病发热、咽喉肿烂、风热感冒、各种炎症(肝炎、流行性乙型脑炎、腮腺炎)等的治疗。其中总生物碱是板蓝根抗病毒作用的有效成分,徐丽华等为了寻找板蓝根的主要抗病毒成分,通过对其总生物碱进行分离提取,得到喹唑二酮、表告依春、靛玉红三个单体化合物。体外抗流感病毒活性研究发现,表告依春具有与总生物碱相近的抗病毒活性。但是表告依春在板蓝根内含量很低,HPLC测定含量大约只有0.1%。另外,表告依春也存在于其他十字花科植物,如卷心菜、甘蓝和油菜等。总的来说,表告依春在天然产物中的含量均很低。
表告依春分子中含有一个手性碳原子。研究表明表告依春手性碳的绝对构型与其生物活性有密切的关系:R-告依春具有抗病毒作用,而S-告依春却无活性。一般市售的“表告依春”是由表告依春和告依春所构成的外消旋体,这不利于对活性成分R-告依春的抗病毒研究,因而无法精确研究其量效学关系,因此构建具有立体选择性的表告依春具有明显的必要性。
制备方法[1]
目前关于表告依春的制备方法主要是一些传统仪器分析技术、生物半合成技术,对于该分子的化学全合成方法报道比较少。
1、传统研究技术
迄今为止,国内外主要是通过一些传统技术对表告依春所进行的研究。例如用HPLC、 质谱、超临界CO2萃取高速逆流色谱等仪器对其进行定量、定性分析,采用手性色谱柱对R-型与S-型结构进行手性拆分、超滤法纯化技术等对天然来源的十字花科属植物分离纯化的工艺而得到表告依春。这些技术仅适用于小规模分析实验,无法投入批量生产。
2、生物半合成技术
目前表告依春主要的制备方法是以生物活性酶催化的半合成技术。硫代葡萄糖苷(Thioglucoside)—黑芥子酶(Myrosinase)是十字花科植物专有的一种底物酶。植物体的液泡中含有大量的硫代葡萄糖苷,而黑芥子酶则位于专属细胞中。黑芥子酶、其相应的结合 蛋白及协助蛋白组成的黑芥子酶复合体在细胞内具有催化硫代葡萄糖苷水解的作用。一旦植物组织受到外界的有害刺激,该酶就会催化硫代葡萄糖苷水解为异氰酸酯、腈等有毒物质,以此来保护自身免遭食草动物的伤害,从而起到自御的作用。利用弱酸性条件下黑芥子酶对Epiprogoitrin进行水解,可得到关键中间体硫代异氰酸酯(isothiocyanate),进一步通过自身的关环反应可生成表告依春。但是由于Epiprogoitrin主要提取自十字花科植物,如海甘蓝菜、板蓝根等天然产物,这使得起始原料十分有限,增加了生产成本,无法工业化生产。

3、化学合成技术
3.1、以环氧丁烯为原料合成表告依春
1950年,Martin等首次报道了表告依春的采用化学全合成方法,是一种以环氧丁烯为原料合成表告依春的技术。主要是环氧丁烯在氨水条件下发生氨解生成中间体1-氨-3-丁烯-2-醇,碱性条件下该中间体会与CS2发生关环反应,生成表告依春与S-告依春的混合物,对该混合物进行手性拆分最终得到目标分子表告依春。但由于第一步氨解反应中,原料缺乏区域选择性,会生成副产物2-氨基-3-丁烯-1-醇,使分离1-氨-3-丁烯-2-醇很困难,需要通过混合物的-NH2与草酸的-COOH成盐后,采用重结晶技术分离。这样生产成本较大,工业化生产难以实现。
3.2、以丙烯醛为原料合成表告依春
1990年,Gardrat等对中间体1-氨-3-丁烯-2-醇的合成方法进行了改进,具体方法是用 三甲基氰硅烷对丙烯醛的醛基进行加成反应,然后用铝锂氢对-CN加氢还原,最后可以得到1-氨-3-丁烯-2-醇产物,而无2-氨基-3-丁烯-1-醇这个副产物生成。成功得到表告依春和S-告依春的混合物。这与3.1所描述方法相比简单很多,但是产物依然是混合物,缺乏立体选择性。
3.3、以(R)-(+)-3-羟基-γ-丁内酯为原料合成表告依春
2011年,本课题组尹伟从手性源出发来构建表告依春,具体方法是采用以(R)-(+)-3-羟基-γ-丁内酯,即下图所示化合物1为原料合成表告依春。化合物1与三甲基碘硅烷可以发生选择性开环反应,生成具有光学纯的(R)-3-羟基-4-碘丁酸乙酯,即化合物2。该路线通过了6步反应最终以20%的总收率成功合成了表告依春。此研究为表告依春的化学合成提供了新的思路—手性源合成技术。但是该方法的起始原料(R)-(+)-3-羟基-γ-丁内酯价格依然很昂贵,无法投入大量生产。

检测进展
安益强等人建立板蓝根中抗病毒有效成分表告依春的HPLC测定方法,测定不同产地板蓝根中表告依春。采用反相高效液相色谱法,色谱柱为ZORBAX SB-C18(150mm×4.6mm,5μm);流动相为乙腈-(4.0mL磷酸+0.3mL三乙胺+500mL水)8.5:91.5;体积流量为0.7mL/min;检测波长为245nm,柱温为30℃。结果,测得6批板蓝根中表告依春的量为0.66~4.2mg/g,其中以河北安国产板蓝根药材中含表告依春的量最高,安徽阜阳和黑龙江大庆产的次之,其他几个产地的量相对较低;表告依春在0.0204~0.3060μg与峰面积线性关系良好(r=0.9998),平均加样回收率为98.99%,RSD为1.31%。结论,该方法准确、可靠,可用于板蓝根药材的测定;不同产地板蓝根中表告依春的量差异较大[2]。
参考文献
[1] 杨静静. 表告依春的合成及吡喹酮-过氧桥偶联化合物的合成与抗血吸虫活性研究[D]. 苏州:苏州大学,2014. DOI:10.7666/d.D506761.
[2] 安益强,贾晓斌,陈彦,等. HPLC法测定不同产地板蓝根中表告依春[J]. 中草药,2008,39(11):1739-1741. DOI:10.3321/j.issn:0253-2670.2008.11.046.