龍腦的制備及其藥理藥效研究進展

龍腦是一種單醇，常用于中藥的復合劑和索引劑。中國藥典中約有63種中藥產(chǎn)品含有龍腦。據(jù)記載,龍腦具有通諸竅、散郁火、祛翳明目、消腫止痛、開竅醒腦、清熱解毒等功效,主治中風口噤、熱病神昏、氣閉耳聾、喉痹、癰腫等疾患,我國從唐朝就有使用龍腦的習俗。1天然冰酒的生產(chǎn)目前,市場上以龍腦為主要成分的產(chǎn)品有進口天然冰片、國產(chǎn)天然冰片、合成冰片、艾片等4種,它們在來源、性質(zhì)、主要成分等方面都有較大差異。進口天然冰片主要來源于龍腦香科植物龍腦香(DryobalanopsaromaticaGaetn.F.)樹脂,由樹脂中析出的天然結(jié)晶性化合物或龍腦香樹干經(jīng)蒸餾冷卻而得的結(jié)晶性化合物,主要成分為右旋龍腦,主產(chǎn)于印度尼西亞,長期以來我國主要依靠從東南亞國家進口。進口天然冰片呈半透明塊狀、片狀或顆粒狀結(jié)晶,類白色至淡灰棕色,氣清香,味清涼,嚼之則慢慢溶化,燃燒時無黑煙或微有黑煙。國產(chǎn)天然冰片來自樟科植物樟(Cinnamomumcamphora(L.)Presl)的新鮮枝葉經(jīng)過蒸餾冷卻制得的結(jié)晶,主要成分為右旋龍腦。經(jīng)過近年來不斷產(chǎn)業(yè)化研究,歐陽少林等分別采用分類矮林作業(yè)、合理施肥等技術(shù)增加樹葉的單位面積產(chǎn)量,從而生產(chǎn)出得率高質(zhì)量好的天然右旋龍腦,已作為天然冰片收載于2005年版《中華人民共和國藥典》。香樟、油樟和陰香3種樟科植物均可提取天然冰片。香樟主要分布在我國江西、福建等地,油樟主要分布在我國湖南、四川等省,陰香主要分布在云南、廣西、廣東等省。香樟中龍腦樟含右旋龍腦81.78%,油樟中龍腦樟含右旋龍腦77.57%,陰香中的梅片樹含右旋龍腦70.81%。國產(chǎn)天然冰片呈半透明粉末結(jié)晶,白色,氣清香,味辛涼,燃燒時有黑煙,并帶有黃色的火焰。合成冰片是以松節(jié)油或樟腦為原料,經(jīng)過化學反應合成制得,主要成分為消旋龍腦,并含有異龍腦。產(chǎn)于上海、天津、廣州等地,已被2000年版《中國藥典(一部)》收載。合成冰片呈無色透明或白色半透明的片狀結(jié)晶。質(zhì)松脆,有層紋可剝裂,手捻即粉碎,氣清香,味辛涼,燃燒時有濃煙,并有帶光的火焰。艾片為菊科植物艾納香(BlumeabalsamiferaDC.)的鮮葉經(jīng)蒸餾冷卻所得的結(jié)晶,主要成分為左旋龍腦,主產(chǎn)于貴州、廣西等地。艾片呈半透明稍厚的片狀結(jié)晶,白色,質(zhì)略堅硬,無層紋,手捻不易粉碎,氣清香,味辛涼濃烈,燃燒時有黑煙。2龍腦準備方法2.1超聲波強化水溶液提取法水蒸氣蒸餾法是提取天然龍腦的傳統(tǒng)工藝,主要以龍腦樟樹的枝葉作為原料提取。由于梅片樹的枝葉相對密度小,體積大,目前的提取方法存在投料量偏小、產(chǎn)量較低等問題,因此,張偉等在傳統(tǒng)工藝的基礎上自主研制了超聲波強化水蒸氣提取裝置,利用超聲波在液體介質(zhì)中傳播時所特有的空化效應,加上超聲波傳播產(chǎn)生的機械振動、微射流、微聲流等多級效應,能夠破壞藥材細胞壁,使有效物質(zhì)容易從藥材中提取出來;研究表明超聲波能有效強化水蒸氣蒸餾效果,揮發(fā)油得率可達到1.18%,右旋龍腦的純度達到60.6%。2.2龍腦的催化反應由于植物中提煉而成天然龍腦的生產(chǎn)成本高,資源稀缺,價格昂貴,滿足不了人們對龍腦的需求,而合成龍腦原料易得,價格低廉,因此許多廠家用合成龍腦代替天然龍腦。目前工業(yè)上以松節(jié)油中的α-蒎烯作原料,經(jīng)有機酸加成反應成酯,再經(jīng)皂化反應制得合成冰片。合成冰片中龍腦及其異構(gòu)體的相對含量受反應條件的影響,反應難以控制,易發(fā)生爆炸,產(chǎn)量低,產(chǎn)品中異龍腦含量高。因此,提高合成龍腦的產(chǎn)率和產(chǎn)品中龍腦含量以及合成工藝的安全性是亟待解決的問題。催化劑能有效提高龍腦得率,同時控制異龍腦含量,但是其中催化劑的選擇是關(guān)鍵。目前研究龍腦的催化反應主要有固體超強酸催化合成龍腦和納米催化劑催化。陳尚和等將自制的硼鈦基復合催化劑用于合成龍腦的生產(chǎn),該法反應條件比較溫和,生產(chǎn)能力明顯放大,酯化反應時原料中α-蒎烯轉(zhuǎn)化率高,由傳統(tǒng)工藝的55%~57%左右提高到62%,經(jīng)過進一步精制得到的龍腦中正龍腦超過90%,可取代天然龍腦進行應用。陳慧宗等對自制CLY納米催化劑催化α-蒎烯酯化-皂化法合成龍腦進行了研究。當CLY2催化劑質(zhì)量為α-蒎烯質(zhì)量的6%時,龍腦產(chǎn)率93.3%,m(正龍腦)∶m(異龍腦)29.1∶62.3;當CLY4催化劑質(zhì)量為α-蒎烯質(zhì)量的2%時,產(chǎn)率為46.0%,m(正龍腦)∶m(異龍腦)70.5∶7.3,通過柱層析分離可獲得質(zhì)量分數(shù)為98.9%的正龍腦。催化劑經(jīng)5次再生使用,產(chǎn)率僅下降8.7%,而產(chǎn)品中正龍腦質(zhì)量分數(shù)上升2.2%。除了通過α-蒎烯催化反應合成龍腦,樟腦手性合成右旋龍腦也是目前的研究熱點。趙鵬等利用樟腦還原中間產(chǎn)物的分子熱力學穩(wěn)定性差異,在堿金屬/THF(四氫呋喃)體系中進行樟腦的不對稱還原研究,經(jīng)過對堿金屬用量、溶劑用量、反應時間和反應溫度等條件優(yōu)化,反應所得樟腦轉(zhuǎn)化率為93%,右旋龍腦產(chǎn)率為72%。2.3失血性龍腦的制備植物細胞培養(yǎng)技術(shù)具有產(chǎn)量高、少占地、不受自然條件限制、不受病蟲害侵擾等優(yōu)點,并且通過控制生物合成途徑獲得所需產(chǎn)物。因此,利用植物細胞培養(yǎng)生產(chǎn)高純度右旋龍腦,可以解決目前化學合成龍腦存在的各種弊端和天然右旋龍腦來源缺乏問題,具有廣闊的應用前景。陳美蘭等以龍腦樟的嫩葉為外植體誘導出愈傷組織,并利用GC分析發(fā)現(xiàn)其具有產(chǎn)生龍腦的能力,而以莖為外植體誘導出的愈傷組織不含有龍腦。但是在龍腦樟愈傷組織的繼代培養(yǎng)過程中易產(chǎn)生褐變,且隨著繼代時間的延長,龍腦的含量隨之下降,因此,該法有待進一步深入研究。3龍腦的功能特性合成龍腦由于藥效較差,毒性較大,在醫(yī)療上醫(yī)生更推薦使用天然龍腦,某些急救、兒科用的中成藥仍采用天然龍腦入藥,同時隨著人們環(huán)保意識的增強和生活質(zhì)量的提高,天然右旋龍腦的研究和應用越來越受到重視。單獨使用龍腦藥效不明顯,但由于龍腦是一種高脂溶性化學物質(zhì),它能被胃腸道快速吸收并透過血腦屏障,因此常被用作復方中藥中的輔藥或引藥,以達到強化其它藥物的治療作用。近10年來人們對龍腦的藥理作用較為關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)冰片既有鎮(zhèn)靜安神作用,又有醒腦作用,即冰片對中樞神經(jīng)興奮性有較強的雙向調(diào)節(jié)作用;冰片也可以通過改善缺血腦組織的血氧供應,進而改善該區(qū)域的能量代謝,對腦缺血起到保護作用;通過體外實驗證明龍腦對金黃色葡萄球菌、肺炎球菌、大腸桿菌等細菌以及孢子絲菌、紅色癬菌、曲霉菌等真菌具有殺滅或抑制生長的作用,通過小鼠體內(nèi)實驗,龍腦被證實具有抗炎作用和抗血栓作用;另外,龍腦經(jīng)黏膜、皮下組織均易吸收,除自身可透過血腦屏障外,還是一種有效的透皮促進劑,即可促進某些親水性物質(zhì)(如慶大霉素、順鉑等)透過血腦屏障,對皮質(zhì)激素、去角質(zhì)劑、抗增生藥等多種皮膚外用藥起到促透作用。以上是關(guān)于龍腦作用中樞神經(jīng)、循環(huán)系統(tǒng)及抗炎作用、抗菌作用、與其它藥物的相互作用方面的研究成果,但是有關(guān)天然龍腦的安全性方面的研究鮮有報道。人們普遍認為天然龍腦無毒而樟腦具有毒性,因此在含有龍腦的中藥產(chǎn)品中推薦使用天然龍腦代替合成龍腦,并且常把生物樣本中的樟腦僅看成摻入天然龍腦中的雜質(zhì)。然而Jiang等用不同溶劑處理過的天然龍腦上清液灌喂小鼠、大鼠和小兔,發(fā)現(xiàn)天然龍腦在它們體內(nèi)均會產(chǎn)生代謝產(chǎn)物——樟腦,而且在這3種動物血漿中樟腦濃度隨著時間的增加而增加,說明龍腦轉(zhuǎn)化成樟腦不會受到溶劑的影響,而是一個酶促反應。Huang等在以上研究的基礎上,改進了在老鼠組織中測定天然龍腦的GC-MS方法,探討了國產(chǎn)天然龍腦在動物組織中的分布情況,試圖通過現(xiàn)代醫(yī)學手段解釋天然冰片的歸經(jīng)特征。該研究采用GC-MS和選擇離子檢測聯(lián)合使用避免內(nèi)源物質(zhì)的分析干擾,具有良好的分辨率,研究發(fā)現(xiàn)小鼠經(jīng)過天然龍腦給藥后,在其各個組織中均能檢出樟腦,進一步驗證了龍腦可能經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化為樟腦。許多理論均認為中醫(yī)中臟腑與解剖學中的器官概念并不絕對一致,中醫(yī)所說的臟腑是建立在人體器官解剖學中各器官之間的生物關(guān)系。由于缺乏科學知識的支持,臟腑學說逐步與實體器官分離開來,盡管每部分臟腑并不與相關(guān)的器官一一對應,但臟腑學說往往包含一個實體器官作為其理論的主要部分。因此,Huang等嘗試通過研究活性物質(zhì)在組織中的分布進行歸經(jīng)的歸入和分析。利用GC-MS法檢測天然龍腦在小鼠組織中的含量,發(fā)現(xiàn)在小鼠的肝和腎中有較高濃度的分布,這是由于這兩種器官在藥物代謝中發(fā)揮重要作用。同時天然龍腦在心和腦中的含量也較高,解剖學上的心臟器官正是中醫(yī)理論心經(jīng)的重要組成部分,這一結(jié)果與中醫(yī)將龍腦歸心經(jīng)的說法一致;另一方面,天然龍腦具有高脂溶性,能夠輕易通過血腦屏障,在中樞神經(jīng)有較高濃度和較長停留時間,這也可能正是龍腦具有開竅作用的原因。但在腦中分布的天然龍腦是否與歸入心經(jīng)有關(guān)還有待進一步的研究。中醫(yī)理論還認為龍腦歸肺經(jīng)。Huang等研究了口服合成龍腦后肺中的濃度,結(jié)果顯示在肺中的合成龍腦濃度相對較低。因此僅僅通過分析有效成分的組織分布來解釋龍腦的歸肺經(jīng)特征缺乏科學依據(jù)。在中醫(yī)理論中,肺主皮毛。雖然龍腦對肺沒有直接的療效,但其在中藥中常用作皮膚吸收劑。這可能是中醫(yī)將龍腦是視為歸肺經(jīng)藥物的原因。4龍腦在其他方面的用途龍腦在中國和東南亞地區(qū)廣泛地應用于臨床治療心腦血管疾病中。右旋龍腦在抑制癌細胞生長方面的作用也正在研究中,目前已研制出多個用于治療直腸癌、宮頸癌、陰道癌、