青蒿化学成分生物合成、体内分析及药代动力学研究进展

青蒿为传统的清虚热要药,因其为抗疟特效药青蒿素的唯一天然产物来源而受到了全世界广泛的关注。除青蒿素外,青蒿还包含倍半萜、黄酮、香豆素、挥发油和多糖等其他化学成分,具有解热、抗炎、抗病原微生物、抗哮喘、抗氧化、抗肿瘤等多种药理活性。有些成分除自身具有药理活性外,还可通过不同的机制在体内吸收和代谢等环节协同增强青蒿素的抗疟活性。基于此,该文系统整理了青蒿有关的现代研究文献,归纳总结了青蒿的化学成分生物合成、体内分析和药代动力学等内容,以期全面了解青蒿化学成分的药代动力学特征,为我国青蒿资源的充分开发及临床利用提供参考。     

衍生化-紫外法测定青蒿酿液中青蒿素的含量

目的建立青蒿酿液中青蒿素的含量测定方法。方法将青蒿素对照品溶液和样品溶液通过衍生化后,用紫外分光光度计扫描并确定最大吸收波长,在最大吸收波建立青蒿素浓度-吸光度标准曲线,根据标准曲线测定青蒿素的含量。结果青蒿素长最大吸收波长为292nm,标准曲线方程为A=55.45C+0.01,r=0.999 7,线性范围为0.002 4mg~0.021 6mg,平均回收率为98.00%,RSD=2.04%。结论该方法操作简单,快速、准确。     

青蒿不同部位薄层鉴别比较研究

目的:通过收集青蒿植株不同部位的药材,对其主要化学成分进行定性研究,为黄花蒿药材资源的开发与利用奠定基础。方法:采用薄层鉴别法。结果:所建立的方法适用于青蒿不同部位的化学成分鉴别。结论:青蒿子、青蒿地上部分以及青蒿叶成分最为相似;花所含的挥发油种类最多,茎最少;茎可能不含或是含有极微量的青蒿素。其中,青蒿子、花、茎的薄层鉴别属首次报道。     

UV法与HPLC法测定青蒿中青蒿素含量的比较

目的:分别以高效液相色谱(HPLC)法与紫外分光光度(UV)法测定青蒿中青蒿素的含量,比较2种方法分析结果的差异。方法:HPLC法中色谱柱为Kromasil ODS C18(250mm×4.6mm,5μm),流动相为甲醇-水(75:25),流速为1.0mL·min-1,检测波长为203nm,柱温为30℃。UV法中样品溶液用0.2%NaOH衍生后,在292nm波长处测定。结果:HPLC法标准曲线的线性范围为0.025～0.400mg·mL-1(r=0.9999),平均加样回收率为97.18%(RSD=3.58%,n=9);UV法标准曲线的线性范围为4～20μg·mL-1(r=0.9998)。UV法含量测定结果比HPLC法平均高出2.05倍。结论:HPLC法的精密度、稳定性、加样回收率都较好,对青蒿中青蒿素含量的分析较为准确。UV法不宜单独用于青蒿中青蒿素的含量分析。     

稀土元素镧对黄花蒿光合作用及青蒿素积累的影响

目的 探讨叶面喷施稀土元素镧对黄花蒿植株光合作用及青蒿素积累的影响。方法 采用 LI-6400 便携式光合作用测量系统测量黄花蒿 Artemisia annua 叶片净光合速率 (net photosynthetic rate, Pn),采用脉冲调制叶绿素荧光仪测定 Fv/Fm、Fv/Fo 等荧光参数,采用 UPLC 法测定青蒿素量,使用 SPSS 13.0 分析软件进行统计。结果 不同浓度 LaCl3 处理 22 d,黄花蒿地上部分生长速率无显著性变化;20～80 μmol/L LaCl3 处理促进青蒿素积累,而 160 μmol/L 处理抑制其积累;20～80 μmol/L LaCl3 处理表现出促进 Pn的优势,而 160 μmol/L 处理 Pn 低于对照;20～80 μmol/L 处理 2 d 后,Fv/Fm、Fv/Fo 显著提高,160 μmol/L 处理 2 d,Fv/Fm 显著提高,Fv/Fo 无显著性变化。结论 适宜浓度 (20～80 μmol/L) LaCl3 可促进黄花蒿体内青蒿素积累及提高 Pn,Pn提高可能与 PSⅡ原初光能转化效率及 PSⅡ潜在活性的提高有关。     

猴头菌-青蒿生物转化物的化学成分研究

目的:研究猴头菌-青蒿生物转化物的化学成分。方法:采用硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱色谱及重结晶等方法分离纯化,根据化合物的理化性质、波谱数据鉴定化学结构。结果:从猴头菌-青蒿生物转化物中分离得到10个化合物,分别鉴定为:麦角甾-7,22-二烯-3-酮(1)、豆甾-4-烯-6α-醇-3-酮(2)、(24R)-5α-豆甾-3,6-二酮(3)、fortisterol(4)、β-谷甾醇(5)、莨菪亭(6)、异茴芹内酯(7)、比克白芷素(8)、旱前胡乙素(9)、白花前胡丁素(10)。结论:其中,化合物2、4、8～10为在猴头菌丝体和青蒿的化学成分报道中首次发现,为生物转化后产物,此研究为进一步探讨猴头菌-青蒿经生物转化后成分组成的变化提供依据。     

Combination of artemisinin‐based natural compounds from Artemisia annua L. for the treatment of malaria: Pharmacodynamic and pharmacokinetic studies

Currently, the most effective antimalarial is artemisinin, which is extracted from the leaves of medicinal herb Artemisia annua L. (A. annua). Previous studies showed that the complex chemical matrix of A. annua could enhance both the bioavailability and efficacy of artemisinin. The present study aims to evaluate the efficacy and pharmacokinetic properties of a combination therapy based on artemisinin and 3 components from A. annua with high content (arteannuin B, arteannuic acid, and scopoletin). In vivo antimalarial activity was assessed following a 4‐day treatment in murine malaria models (Plasmodium yoelii and Plasmodium berghei). Results showed that a much sharper reduction in parasitemia (~93%) was found in combination therapy compared with pure artemisinin (~31%), indicating pharmacodynamic synergism occurring between artemisinin and arteannuin B, arteannuic acid, and scopoletin. Multiple‐dose pharmacokinetics further demonstrated that combination therapy results in increased area under the curve (AUC_0→∞), C_max, and t_1/2 by 3.78‐, 3.47‐, and 1.13‐fold in healthy mice, respectively, and by 2.62‐, 1.82‐, and 1.22‐fold in P. yoelii‐infected mice, respectively. The calculated oral clearance of combination therapy in healthy and P. yoelii‐infected mice was also reduced. These findings imply that specific components in A. annua might offer a possibility to develop new artemisinin‐based natural combination therapy for malaria treatment.     

青蒿鲨烯合酶基因打靶研究

目的通过代谢途径工程调整代谢流向,试图增大转基因青蒿Artemisia annua植株中的青蒿素产量。方法利用青蒿鲨烯合酶(SS)基因、绿色荧光蛋白(GFP)基因和胞嘧啶脱氨酶(CodA)基因构建基因打靶载体,并通过冻融法将载体导入根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens。以叶盘法转化青蒿,采用"分段选择法"筛选转基因再生植株。结果对表达GFP基因后发出绿色荧光的转基因植株,采用PCR及PCR产物杂交法,在1棵转基因植株中检测到外源GFP基因,而未检测到内源SS基因。初步证据显示,在转基因青蒿植株中,突变型SS基因已取代野生型SS基因。结论青蒿鲨烯合酶基因打靶已取得初步成功。     

高温促进黄花蒿中青蒿素生物合成的机制研究

黄花蒿Artemisia annua又名青蒿,是中国传统中药,其有效成分青蒿素是一种含过氧桥基团结构的倍半萜内酯类化合物,是一种能有效抗疟的药物。很多理化因子例如盐分、水分、光照、植物激素等均能诱导黄花蒿中次生代谢产物青蒿素的合成,温度作为一种重要的生长因素对青蒿素的合成也有极大地影响。该文旨在研究高温诱导对黄花蒿中青蒿素生物合成的影响。将黄花蒿幼苗放置在25,40℃条件下,分别在0,3,12,36 h后取样,利用液相色谱-质谱联用法测定各个样品中的青蒿素含量;提取样品的总RNA,进行转录组测序并且利用实时荧光定量PCR技术定量分析青蒿素合成途径及竞争途经关键酶基因的表达。结果显示40℃处理3,12,36 h后,青蒿素质量分数分别提高20%,42%,68%;FDS,ALDH1,CYP71AV1和ADS的表达量分别上调4. 3,3. 3,2. 5,1. 9倍,SQS和BPS的表达量下调了37%和90%。综上,高温可以通过促进青蒿素合成途径合成酶基因表达量,并且抑制青蒿素竞争途径合成酶基因的表达量从而促进青蒿素的生物合成。     

不同海拔青蒿生长及青蒿素累积的动态变化研究

对青蒿在不同海拔的生长及青蒿素累积动态变化进行试验研究,结果表明,不同海拔青蒿植株高度、生物量及青蒿素的累积都有显著差异,海拔1000m以下的青蒿生长快,青蒿素含量及产量也高.青蒿素含量及产量与海拔高度呈负相关,与生育期日均温呈正相关,青蒿素产量与植株含水量呈正相关,青蒿素含量与植株含水量呈负相关.综合分析表明,海拔1000m以下适度高温、低湿环境有利于青蒿素的累积.