背景及概述[1]
豆蔻明(cardamonin,CDN),結構為2',4'-二羥基-6'-甲氧基查爾酮,主抗血小板聚集、抗腫瘤、抗誘變、抗炎、抗氧化和抗菌等多種生物活性。大量研究表明,豆蔻明對炎癥介質前列腺素E2(PGE2)、一氧化氮(NO)、腫瘤壞死因子(TNF)-ɑ、白介素(IL)-1β和IL-6的抑制作用與抑制NF-κB信號通路有關。TLR4是NF-κB的上游調控基因,有關豆蔻明對TLR4/NF-κB信號通路的調節(jié)作用僅見于我們前期的研究報道:豆蔻明對小鼠結腸黏膜炎性損傷的保護作用,可能與下調結腸組織的TLR4表達、抑制NF-κB及絲裂原活化蛋白激酶活性和減少炎癥介質釋放有關。
豆蔻明的提取方法目前主要有乙醇提取法、乙醚提取法、丙酮提取法、氯仿提取法等,采用硅膠柱層析。這些提取分離方法得到的小豆蔻明含量較低,得率低,提取時間長,一般作為化學成分研究實驗室少量制備方法。史道華等采用95%乙醇浸漬3天,以8倍量乙醇回流2次,每次2小時,減壓回收乙醇得600ml濃縮液,濃縮液制成水混懸液后用乙酸乙酯、正丁醇依次萃取,萃取液減壓回收溶劑,濃縮后得340g浸膏,浸膏溶于適量丙酮,拌樣,用相當于固體5倍量的硅膠濕法裝柱,石油醚-乙酸乙酯系統(tǒng)洗脫,收集各洗脫部分,與對照品在同一薄層板上點樣,分別以甲苯-乙酸乙酯-甲醇(15∶4∶1)、三氯甲烷-甲醇(20∶1)展開,紫外燈(波長365nm)下觀察,合并于對照品相應位置出現(xiàn)暗斑的餾分,常壓濃縮得13g混晶。混晶再過硅膠柱,洗脫劑為石油醚-乙酸乙酯-丙酮系統(tǒng),濃縮后得5g晶體。取100g凝膠用甲醇溶脹過夜,裝柱,晶體溶于甲醇后取20ml上柱,按每份3ml進行收集,薄層(TLC)分析并用標準品對照,合并相同餾分后濃縮,得橙黃色針狀晶體4.2g,該方法雖然比丙酮提取法有顯著提高,提取率為0.084%,但提取率仍然很低,提取時間長,有機溶劑萃取萃取率低、損失較大。
應用[2-3]
早在1948年就研究報道了山姜素等二氫黃酮類和查耳酮類化合物的殺蟲活性,結果表明豆蔻明等查耳酮的作用緩慢而持久。于1993年研究報道了姜科4種植物根莖的殺蟲成分,結果表明豆蔻明活性較弱。對38種泰國可食用和藥用植物的40份甲醇提取物抑制非洲淋巴瘤細胞病毒(EB病毒)誘導腫瘤形成的作用進行研究,發(fā)現(xiàn)Boesenbergiapardurata根莖中的豆蔻明是一個極具潛力的腫瘤形成抑制劑,他們于1994年在日本申請了專利,大量生產(chǎn)主含豆蔻明的食品和飲料。通過對小鼠角叉菜膠誘導產(chǎn)生跖部水腫的抑制作用來研究黃酮類化合物的口服抗炎活性,結果表明A環(huán)上的C5和C7位上的甲氧基、吡喃環(huán)B的存在是抗炎活性的必要結構特征,豆蔻明等查耳酮幾無抗炎活性。番荔枝科植物假鷹爪Desmoschinesis中豆蔻明對大多數(shù)細菌有顯著抑制作用。研究云南草蔻Alpiniablepharocalyx果實中8個化合物的抗血小板聚集活性,結果表明豆蔻明對花生四烯酸(AA)引起的血小板聚集有較強的抑制作用,對膠原(collagen)、二磷酸腺苷(ADP)和瑞斯托菌素(ristocetin)引起的血小板聚集有不同程度的抑制作用。
此外,豆蔻明對TLR4/MyD88/NF-κB/iNOS信號通路的調節(jié)作用。利用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)處理RAW264.7細胞建立炎性細胞模型并分組:正常對照組(Vehicle組)、模型組(LPS組)和藥物處理組(LPS+CDN組);CCK-8方法檢測細胞活力,Griess法檢測細胞培養(yǎng)上清一氧化氮(nitricoxide,NO)含量,RT-PCR檢測誘導型NO合成酶(induciblenitricoxidesynthase,iNOS)、環(huán)氧化酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)、單核細胞趨化蛋白-1(monocytechemotacticprotein1,MCP-1)、腫瘤壞死因子(tumornecrosisfactor,TNF)-ɑ、白介素(interleukin,IL)-1β和IL-6的mRNA表達,Westernblot檢測iNOS、TLR4、髓樣分化因子88(myeloiddifferentiationfactor88,MyD88)、核因子-κB(nuclearfactorκB,NF-κB)phosphorylated(p)-p65、inhibitorκBα(IκBα)和p-IκBα的蛋白表達。結果150μmol·L-1豆蔻明對RAW264.7細胞沒有毒性,但可以劑量依賴性抑制LPS誘導的NO分泌和iNOS、COX-2、MCP-1、TNF-α、IL-1β及IL-6的mRNA表達,25μmol·L-1豆蔻明可下調LPS誘導的iNOS、TLR4、MyD88、p-NF-κBp65和p-IκBα蛋白表達及抑制IκBα降解。結論豆蔻明通過抑制TLR4/MyD88/NF-κB/iNOS信號通路從而抑制NO的產(chǎn)生。
制備[4]
一種提取率高、周期短、高純度的小豆蔻明的提取方法,具體包括以下步驟:
a.提取步驟:取適量草豆蔻種子,粉碎至20-60目,以冷滲、溫浸或回流提取法,將草豆蔻種子粉以溶劑提取1-3次,合并提取液,減壓濃縮得浸膏;
b.有機溶劑萃取步驟:將浸膏用石油醚萃取至萃取液近無色,棄去石油醚萃取液,保留剩余浸膏;
c.分離純化步驟:將剩余浸膏采用柱層析分離,用水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷或它們的混合溶液洗脫,高效液相色譜監(jiān)測,收集含小豆蔻明的流出液,此流出液經(jīng)濃縮后用有機溶劑結晶即可獲得高純度小豆蔻明。
主要參考資料
[1] 豆蔻明對TLR4/MyD88/NF-κB/iNOS信號通路的調節(jié)作用
[2] 比較研究山姜素和豆蔻明與人-γ球蛋白的相互作用
[3] 山姜素和豆蔻明的研究概況
[4] CN201010235806.0一種從草豆蔻中提取小豆蔻明的方法