青藤堿的藥理活性及其結(jié)構(gòu)修飾研究進(jìn)展

       青藤堿是從治療風(fēng)濕性疾病的傳統(tǒng)中藥清風(fēng)藤中分離得到的一種異喹啉類生物堿。近年來國內(nèi)外學(xué)者對其藥理作用進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)其具有抗炎、免疫、鎮(zhèn)痛、降壓、抗心律失常等生理活性，研究表明，青藤堿是一種抗炎止痛效果非常好的非甾體抗炎止痛藥。臨床上常用其鹽酸鹽制劑用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎及心律失常，并取得了良好的治療效果。

       青藤堿藥理作用

       ①對心血管系統(tǒng)的作用

       青藤堿能影響心臟功能，并有明顯的抗心律失常的作用，實驗證實青藤堿能使家兔心臟 收縮期間的LVET和QS2延長，且呈血液濃度依賴趨勢。實驗結(jié)果表明青藤堿有抑制Na+、K+跨膜電流的作用。應(yīng)用膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)研究結(jié)果表明青藤堿對INa具濃度和頻率依賴性阻滯作用，對I Ca-L具濃度依賴性阻滯作用。

       ②對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用

       青藤堿具有明顯的安定作用。青藤堿可以明顯的抑制動物的自發(fā)活動和被動活動，表現(xiàn)為活動減少，安靜，眼瞼下垂，動物實驗研究中發(fā)現(xiàn)青藤堿對大、小鼠阿 片類依賴的戒斷癥狀具有較好的療效，對腦啡肽受體的抑制活性在75%以上，而且本身沒有成癮性。青風(fēng)藤能夠?qū)?啡依賴離體豚鼠回腸的催促戒斷收縮產(chǎn)生明顯的抑制和阻斷效應(yīng)，劑量越大，抑制效果越明顯。能明顯減輕嗎 啡依賴小鼠的催促戒斷癥狀和體重下降；青藤堿能消除嗎 啡產(chǎn)生的條件性位置偏愛，其作用機(jī)制與降低中樞cAMP水平有關(guān)；并能調(diào)節(jié)嗎 啡依賴大鼠腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)水平的紊亂，降低戒斷后驟增的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)。這些研究均提示青藤堿不僅具有治療阿 片類藥物戒斷癥狀，也可用于其它藥物依賴性的治療。

       ③抗炎作用

       青藤堿對化學(xué)性、蛋白性、細(xì)菌性炎癥都有抗炎作用，以青藤堿為主要成分的青藤堿片能明顯減少小鼠扭體次數(shù)，且劑量與抑制率之間有良好的相關(guān)性。青藤堿對實驗小鼠皆有明顯的鎮(zhèn)痛作用，其機(jī)理可能是青藤堿具有抑制炎癥局部PGE的合成和釋放的作用。青藤堿對佐劑性關(guān)節(jié)炎的治療作用和對繼發(fā)性驗證區(qū)域的一氧化氮及相關(guān)炎癥介質(zhì)的影響實驗表明，青藤堿類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的治療作用與其抑制炎癥局部區(qū)域細(xì)胞因子活性和降低炎癥介質(zhì)含量有關(guān)，其中青藤堿使NO水平下降可能是抗類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的重要作用機(jī)制。

       青藤堿衍生物合成及結(jié)構(gòu)修飾

       青藤堿生物利用度較低，在體內(nèi)代謝迅速，導(dǎo)致其不能及時發(fā)揮藥效。因而近年來對青藤堿的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾與優(yōu)化，結(jié)構(gòu)修飾合成的衍生物研究較多。青藤堿由氫菲核及乙胺橋組成，結(jié)構(gòu)類似嗎 啡和可 待因，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。青藤堿骨架是由A，B，C，D四個環(huán)組成，其中A環(huán)為苯環(huán)，B環(huán)是與A環(huán)相接的半椅式六元環(huán)，C環(huán)是與B 環(huán)相連的具有α，β不飽和酮結(jié)構(gòu)的扭椅式六元環(huán)，D環(huán)是處于B環(huán)下面的含氮椅式六元環(huán)。

圖1 青藤堿結(jié)構(gòu)（來源參考資料[1]）

       1、A環(huán)的結(jié)構(gòu)修飾

       青藤堿的A環(huán)是一個苯環(huán)，3,4位上分別連有1個甲氧基和羥基。對于A環(huán)的修飾大多集中在較活潑的1,4 位上，也有部分修飾發(fā)生在2,3位，但比較少見。有學(xué)者以青藤堿為原料，通過化學(xué)方法合成了4-甲氧基青藤堿、1-溴青藤堿、10-去氫-3-酮-青藤堿3種青藤堿衍生物。在對甲苯磺酸作催化劑的條件下，使青藤堿與四氫吡咯在甲苯中反應(yīng)，生成了5-（N-吡咯烷基）青藤堿，然后在低溫條件下對其進(jìn)行?；⑺嵝运?，最后可合成4-乙酰氧基-5-乙酰基青藤堿衍生物。以青藤堿或去氮甲基青藤堿為原料，可在A環(huán)1位上以一種碳碳方式再連接一個青藤堿得到雙青藤堿衍生物，該衍生物在藥效學(xué)試驗中表現(xiàn)出較好的生物活性。以青藤堿為原料，在A 環(huán)1位上發(fā)生Heck反應(yīng)和1,3 偶極環(huán)加成反應(yīng)可引入鹵素、碳碳雙鍵取代基或異唑啉雜環(huán)，這些衍生物都具有較好的抗炎活性。

       以青藤堿為原料，依次加入 1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亞胺鹽酸鹽（EDC）、棕櫚酸酯（PA）和4-二甲氨基吡啶（DM AP），室溫反應(yīng)至完全。最終可得到4-羥基-棕櫚酸酯青藤堿化合物，經(jīng)脂多糖誘導(dǎo)的內(nèi)毒血癥小鼠體內(nèi)注射同等濃度劑量的青藤堿和青藤堿4-羥基-棕櫚酸酯實驗比較，發(fā)現(xiàn)注射青藤堿4-羥基-棕櫚酸酯的小鼠生存狀態(tài)有所改善。采用較為常見的?；兔鸦瘜?位酚羥基進(jìn)行修飾，成功合成了7 種衍生物，并通過小鼠扭體和大鼠足跖腫脹模型對這7種衍生物進(jìn)行活性檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)部分衍生物的活性較好，但合成的產(chǎn)率較低且游離的酚羥基易被氧化，進(jìn)入體內(nèi)更易被分解，故勢必需要加大給藥劑量。

       在對青藤堿及其衍生物的天然結(jié)構(gòu)及其以前的修飾進(jìn)行綜合分析后，將含氮雜環(huán)引入青藤堿中，通過4位上引入1,2,3-三氮唑或取代的芐基等方法，合成了一系列的衍生物，并對其進(jìn)行脂多糖誘導(dǎo)的NF-κB 活性測試，發(fā)現(xiàn)部分活性優(yōu)于青藤堿。根據(jù) Mannich 堿化合物的性質(zhì)特點，以鹽酸青藤堿、醛、胺為原料進(jìn)行Mannich 反應(yīng)。合成了2個1位取代的新衍生物，再進(jìn)一步與芳胺及嗎啉的胺交換，得到1個新化合物及8個衍生物，并利用二甲苯致小鼠耳郭炎癥的小鼠進(jìn)行抗炎活性篩選，發(fā)現(xiàn)部分衍生物有較好的藥理作用。通過 Mitsunobu 反應(yīng)對青藤堿修飾，先以鹽酸青藤堿、芐醇為原料，在冰浴下反應(yīng)，得到5個新型衍生物4-X 芐基青藤堿化合物，然后再進(jìn)一步由4-X 芐基青藤堿和四氫鋁鋰發(fā)生還原反應(yīng)，得到5個還原后的4-X 芐基青藤堿，最后通過ACE-Cl 脫甲基，得到1個4-X芐基青藤堿脫甲基化合物，并對其中的10個進(jìn)行藥效學(xué)實驗，發(fā)現(xiàn)其中兩個衍生物在毒性和活性方面均優(yōu)于青藤堿 。

       2、B環(huán)的結(jié)構(gòu)修飾

       B環(huán)的結(jié)構(gòu)改造多集中于10 位和14位。有學(xué)者以青藤堿為原料，甲醇為溶劑，加入二乙酰氧基碘苯（DIB），室溫下反應(yīng)至完全，得到10 β-乙酰氧基青藤堿和10 β-甲氧基青藤堿2 個衍生物。在對青藤堿14位進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾時，先將O-羥基或 O-?；嗵賶A進(jìn)行氧化，得到14-羥基-O-甲基青藤堿衍生物，然后再對14位羥基進(jìn)行?；詈筮€原得到產(chǎn)物14-乙酰氧基-O-甲基青藤堿。同時對A、B環(huán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，由于青藤堿中存在易被氧化的酚羥基，通過一系列的氧化、共軛加成反應(yīng)等，在B環(huán)10位引入1個C-10取代基團(tuán)進(jìn)行修飾，并對該衍生物進(jìn)行TNF-α抑制試驗，結(jié)果顯示，當(dāng)取代基為AcOH3CO 時，該衍生物的抗炎活性較好。

       3、C環(huán)的結(jié)構(gòu)修飾

       青藤堿C環(huán)的結(jié)構(gòu)修飾主要集中于6位、7位和7 ,8雙鍵上。以青藤堿的水解產(chǎn)物和1,2-二氨基化合物反應(yīng)可得到連有吡嗪環(huán)的青藤堿衍生物，通過細(xì)胞實驗發(fā)現(xiàn)該類衍生物有較好的免疫調(diào)節(jié)功能。而另一種方法是把青藤堿的水解產(chǎn)物和醛、醋酸銨溶于乙醇中，室溫反應(yīng)，該方法收率較高，可應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。以含鄰位二酮的青藤堿為原料進(jìn)行合成，并通過一系列的活性實驗證實，將剛性親脂性藥物樣的單體部分嵌入青藤堿的C環(huán)可改善其免疫抑制活性。通過縮環(huán)的方法對C環(huán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，能夠得到具有（＋）-Cnormorphinan骨架的青藤堿衍生物。首先對青藤堿采用Mitsunobu 甲基化反應(yīng)，然后對A 環(huán)的羥基進(jìn)行修飾，得到4位O-甲基青藤堿，緊接著通過酸水解（C環(huán)二酮衍生物）、硼氫化反應(yīng)氧化開環(huán)（O-甲基青藤堿二醛衍生物）、羥醛縮合［（＋）-C-normorphinan］等步驟，最終可得到一系列的青藤堿衍生物。對C環(huán)6位羰基，7位烯甲醚和7，8位雙鍵進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，得到7個衍生物，通過巴豆油小鼠耳腫脹法活性測試，發(fā)現(xiàn)其中兩種衍生物具有良好的抗炎鎮(zhèn)痛活性。通過1個X鍵（醚、酯、酰胺、磺酰胺、胺）連接linker（脂肪族、芳香族、聚乙二醇等）后，可以生成一類青藤堿衍生物單體或二聚體。經(jīng)過活性測試發(fā)現(xiàn)其抗炎活性較好，具有比較廣泛的用途，可用于抗風(fēng)濕、免疫抑制和保健等方面。

       4、D環(huán)的結(jié)構(gòu)修飾

       青藤堿的D環(huán)修飾多集中于17位N上。有學(xué)者使用強(qiáng)堿回流的方法，使17位N發(fā)生開環(huán)，然后合成了 N 甲基取代的青藤堿衍生物。有研究先將青藤堿中的酚羥基通過一個芐基保護(hù)起來，然后再將17位N進(jìn)行去甲基化，緊接著在 N 上連接不同的官能團(tuán)（烴基 、磺?；龋铣闪艘幌盗?17 位取代的青藤堿衍生物。以青藤堿為先導(dǎo)化合物，首先用溴化氰脫去N上的甲基，然后經(jīng)過親和反應(yīng)和Click 反應(yīng)在N上引入各種芐基取代的三氮唑，從而合成了一系列青藤堿衍生物。該合成方法產(chǎn)率較高，且環(huán)保易處理，不過經(jīng)活性測試，發(fā)現(xiàn)其體外對NF-κB的抑制作用較青藤堿差。

       參考資料

       [1]劉芝宏,黃玉蘭,姜芳,等.青藤堿的合成及構(gòu)效關(guān)系研究進(jìn)展[J].廣州化工,2017,45(06):48-52.

       [2]李修政,趙慶杰,董家瀟,等.青藤堿結(jié)構(gòu)改造的研究進(jìn)展[J].藥學(xué)實踐雜志,2018,36(03):204-209+214.

       作者簡介：小泥沙，食品科技工作者，食品科學(xué)碩士，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品的開發(fā)與研究。