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汉麻叶活性成分及其药理特性的研究概况

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汉麻叶活性成分及其药理特性的研究概况

杜军强1,何锦风2,何聪芬3,蒲   彪1,李靖宇3,蒋   勇3

(1.四川农业大学食品学院,四川雅安   625014

2.总后勤部军需装备研究所军用汉麻材料研究中心,北京   100082

3.北京工商大学,北京市植物资源开发重点实验室,北京   100048)


摘 要   汉麻叶含有多种活性成分,包括大麻酚类化合物和非大麻酚类化合物。汉麻叶的活性成分在医药等领域有极高的应用价值。本文就大麻酚类化合物,非大麻酚类化合物和未知活性成分的药理特性展开综述。

关键词   汉麻叶;大麻酚类化合物;非大麻酚类化合物;未知活性物质;药理特性


Review on active ingredients from Cannabis sativa leaves and its pharmacological characteristics

DU Jun-qiang1,HE Jin-feng2, HE Cong-fen3, PU Biao1, LI Jing-yu3,

JIANG Yong3


(1.College of Food Science and Technology,Sichuan Agricultural University,Ya’an 625014,China

2.The Research Center of China-Hemp Materials of the Quartermaster Research Institute of the General Logistic Department of the CPLA,Beijing 100082, China

3.College of Chemistry and Environment of Engineering ,Beijing Technology and Business University,Beijing 100048, China)


Abstract: Cannabis sativa leaves contains a variety of active ingredients, including Cannabinoid and Non-cannabinoid.Active ingredients from Cannabis sativa leaves have a high application value in the pharmacy and other fields.In this paper,the pharmacological characteristics of Cannabinoid,Non-cannabinoid and unknown active ingredients was summarized.

Key words: Cannabis sativa leaves;Cannabinoid;Non-cannabinoid;unknown active ingredients; pharmacological characteristics


汉麻[1]属于木兰纲(Magnoliopsida)荨麻目(Urticales)大麻科(Cannabinaceae)大麻属(Cannabis)大麻种(Cannabis sativa L.)的一年生草本植物。汉麻叶,有单叶和复叶,且多为掌状复叶,叶序为对生和互生,叶片绿色,上有短茸毛,容易脱落。生长旺盛时,叶子的重量占整个植株重量的24%-25%。

汉麻叶中含有多种活性物质,其可分为大麻酚类化合物和非大麻酚类化合物。据Mohamed M.Radwan[2]统计,截止于2009年,已经从汉麻植株中分离出超过525种物质,大麻酚类化合物也至少有86种。

1
大麻酚类化合物

1967年,Mechoulam[3]等首先倡议将存在于汉麻中的一类具有特殊活性的化合物及其同系物和转化产物称之为大麻酚类化合物(Cannabinoid)。大麻酚类化合物的命名方式可看作取代的单萜或双苯吡喃环化合物。

大麻酚类化合物是由汉麻的表皮腺体所分泌的,表皮腺体在叶片的背面最密。包裹种子的变态叶子形成小苞叶,其大麻酚类化合物的含量最高。从植株顶部叶片到底部叶片,大麻酚类化合物的含量逐渐递减。

大麻酚类化合物主要有:四氢大麻酚(THC,Tetrahydrocannabinol)、大麻酚(CBN,Cannabinol)、大麻二酚(CBD,cannabidiol)、四氢大麻酚酸(Tetrahydrocannabinol acid A,THCA-A)、大麻萜酚(CBG,cannabigerol)、大麻环萜酚(CBC,cannabichromene)、 Cannabicyclol(CBL)等,其中前三者占大麻酚类化合物的90%以上。

1.1 大麻酚类化合物的性质[1]

20世纪40年代,Roger Adams等首次确定了CBN和CBD的存在,1964年Raphael Mechoulam等首次分离出了THC,并确定了其结构。

1999年,R.Mechoulam研究了大麻酚类化合物的生物转化途径,认为汉麻植株中THC均直接来自CBG,并已证实由CBG合成THC、CBD和CBC分别由不同的酶来催化。

1.1.1 △9-THC的性质

THC有△9-THC,△8-THC,△6-THC和△1-THC等之分,其中△9-THC是汉麻中的主要精神活性物质。

9-THC是亲脂疏水的粘性油状物,具有挥发性,pKa=10.6,通常以单羧酸混合物的形式存在于汉麻植物中,暴露于空气、光线或受热易分解。结构见图1。


图1 9-THC立体结构图

1.1.2 CBD的性质

CBD是淡黄色树脂或结晶,无精神活性,可以通过干涉THC在肝部的新陈代谢来减弱THC的作用。结构见图2。


图2 CBD 的立体结构


1.1.3 CBN的性质

CBN是叶状结晶体,精神活性是THC的十分之一。结构见图3。


图3 CBN的立体结构

1.2 大麻酚类化合物的药理特性

20世纪90年代, Matsuda和Munro[4]等分别发现了两种大麻受体:中枢型大麻受体(CB1)和外周型大麻受体(CB2)。△9-THC是通过作用于CB1来调节中枢及外周神经传递, 通过作用于CB2来调节从免疫细胞中释放的细胞因子而产生多种生物活性。

1.2.1 抗癌、止吐

Manuel Guzman[5]等发现,△9-THC能提高人体内神经酰胺的活力,而神经酰胺能明显抑制几种与血管内皮生长因子(VEGF) 的活性有关的关键基因的表达,切断了肿瘤生长的养分来源。Torres S[6]研究发现△9-THC对治疗多形性胶质母细胞瘤(GBM)有效果。

Virgil Slucas[1]等将△9-THC用于治疗癌症化疗引起的顽固性呕吐及其他不良反应,其作用机理尚不明确。Rock EM[7]研究发现CBG在微量的情况下就具有高效的止吐作用。

CB1对进食行为起到关键性的调节作用,在一定条件下可以增加食欲,相反的也可以减少进食,达到减肥的目的。20世纪80年代,屈大麻酚(dronabinol)类药物已经应用在缓解因为癌症化疗引起的呕吐等不良反应,改变艾滋病和厌食症引起的恶性体质。

1.2.2 抗菌

Giovanni Appendino[8]研究发现,大麻酚类化合物中的异戊二烯基团只是具有调控脂亲和力作用的基团,其本身并不具有抑菌活性,其所具有的高效调控性还不清楚。

在抗真菌方面[9],Dahiya和Jain研究发现:△9-THC对人类致病真菌的抑菌作用较强;而CBD对植物致病真菌的抑菌作用较强;黑曲霉和产黄青霉菌对这两种大麻素完全耐受。Turner等研究发现,CBC及其多种异构体对部分酵母菌,丝状真菌,皮肤癣菌有轻至中度的抗性。RadwanM M等发现8-羟基大麻酚酸 ,对白念珠菌的IC50 达4. 6μg/mL。

在抗细菌方面,已有研究证明大麻酚类化合物对多种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有明显抗菌性能。

1.2.3治疗神经疾病

9-THC类似药物“Nabilone”,具有松弛和镇静效果。Musty对小鼠的实验中发现CBD可以缓解压力,并且减少由于压力而产生的溃疡。

Karler实验发现THC和CBD的抗痉挛活性具有相似性。此外,CBD还可以加强苯妥英和镇静安眠剂的抗痉挛作用。CBD对神经的保护的作用,开启了一种治疗神经疾病的新方法。

1.2.4 治疗心血管疾病

9-THC有引起心动过速和低血压的作用,而败血病和出血性中风的低血压亦可能与外周内源性大麻素系统被激活有关。

1.2.5 抗炎、抗水肿[4]

Philip W Wirth研究显示,△9-THC,CBD、CBN、汉麻水提物的抗炎作用都很显著。CBD 可以显著降低腹膜巨噬细胞产生的TNF和NO,以此来减少炎症;另一方面CBD 通过对环氧合酶和脂氧合酶的双重抑制来发挥止痛和抗炎作用, 且强于阿司匹林。

1.2.6 治疗大脑疾病

9-THC对中风、图雷特氏综合症等疾病的治疗有效,且多种大麻酚类化合物比单纯的△9-THC效果好。Kreitzer AC [10]发现,大麻酚类化合物对小鼠的帕金森氏综合症的症状也有缓解作用。

1.2.7 治疗青光眼

9-THC可作为治疗青光眼的辅助药物。Merritt JC[11]等研究发现,△9-THC对眼压的降低作用,是全身性(心血管或中枢神经)而不是眼内的局部作用。

此外,大麻酚类化合物还有其他很多功效,△9-THC在临床上具有松弛支气管与抗哮喘效果;在治疗丙型肝炎和肝移植手术中对肝脏有保护作用;9-THC和CBD可刺激前列腺素从滑液细胞中释放,对控制肌张力障碍运动疾病和迈热病有效;9-THC可辅助治疗酒精中毒;△9-THC对年长者的骨质有保护作用,并能防止在骨质疏松患者身上发生骨质内脂肪堆积的现象;CBD能够抵御谷氨酸盐神经毒素(比抗坏血酸盐或维生素E作用强),在生物系统中可作为抗氧化剂和抗风湿性关节炎药;CBD类似物6-CBD还具有9-THC 样活性。

2 非大麻酚类化合物

对于非大麻酚类化合物,人们将注意力主要集中在多糖、黄酮、生物碱、蒽醌及萘醌类、多酚类、有机酸等化合物中。

2.1非大麻酚类化合物的药理特性

2.1.1 治疗肠梗阻

沈阳药学院陈英杰[12]等人,确定了汉麻叶含有胆碱,其能增加麻醉家兔体肠管的收缩压,而同时降低其舒张压, 故增大了肠内压差,有利于肠梗阻的排除,有关药效的汉麻叶注射液已经进入临床应用。

2.1.2 抑制类风湿

1986年,M.L.Banett[13]从汉麻植株中得到两种新型含异戊二烯基的黄酮,称为Cannflavin A和Cannflavin B,并验证它们具有物抑制类风湿的功效。

2.1.3 抗菌

李春雷等[14]对等从汉麻叶中分离并鉴定出6种化学成分,分别为正二十四烷 ( tetracosane,) 、十四烷酸(myristic acid,) 、β-谷甾醇(β-sitosterol,) 、豆甾醇( stigmaterol-3-O-glucopyranoside,) 、齐墩果烯(oleanolic alkene,V) 、齐墩果酸(oleanolic acid,) ,其中V和 (P<0.001)对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑制作用明显。

Radwan[15]从汉麻叶中提取了11种物质,即5-乙酰氧基- 6 -香叶基- 3 -正戊- 1,4 -苯醌(1),4,5-二羟基- 2,3,6-三甲氧基- 9,10-二氢菲(2),4-羟基- 2,3,6,7-四甲- 9,10-二氢菲(3),4,7-二甲氧基- 1,2,5- 三氢菲(4),cannflavin C(前列腺素产品抑制剂)(5)和β-谷甾醇- 3 - O型β- D -葡萄糖苷- 2' - O型棕榈酸酯(6),α- cannabispiranol(7),chrysoeriol(8),6-prenylapigenin(9),cannflavin A(10)和β-acetyl cannabispiranol(11)。化合物7对白色念珠菌有抗性,2、6、8对假丝酵母有微弱的抑菌活性,2、6对MRSA有较好的抑菌活性,8对金黄色酿脓葡萄球菌有较好的抗性,1、5有轻微的抗疟疾活性,5对黑热病(有效杀死利什曼原虫)有很强的抗性,1、2、6对黑热病有中等程度的抗性。

此外,Gerd Vanhoenacker[16]等从汉麻叶中得到的四种黄酮类物质:荭、牡荆素、木犀草素-7-O-β-的D-葡糖苷酸、芹菜素- 7 – O-β-D-葡萄糖苷酸,它们均没有表现出如啤酒花中黄酮类物质(蛇麻烯)的雌性激素功效。


3 汉麻叶中的未知活性成分

汉麻叶活性成分复杂,许多成分表现出特有的活性,同时汉麻叶所表现的活性,很多也是多种物质协同产生的效果。

3.1汉麻叶中未知活性成分的药理特性

3.1.1 抗菌

Misra和Gupta等先后发现汉麻叶的乙醇提取物能抑制黑粉菌属、印度尾孢黑粉菌的孢子萌发。Pandey等将汉麻叶水提液对曲霉、青霉属、分支孢子菌属等25种真菌具有抑菌作用。Rukhsana Bajwa等发现汉麻植物的水提取物能明显抑制黑曲霉、土曲霉和米曲霉的生长,且对土曲霉的作用更为显著。

隽惠玲等[17],发现汉麻叶的75%乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌有明显的抑制作用(P< 0.001)。

3.1.2 抗紫外

对汉麻叶提取物进行抗紫外实验发现,汉麻叶的乙酸乙酯提取液对UVB和UVA的吸收率都达到80%以上,表现出良好的抗紫外线效果。

3.1.3 抗氧化活性

汉麻叶的95%乙醇提取物对羟自由基的清除效果较好,且随着提取物浓度的增大,清除率也相应增大;汉麻叶的水提物和醇提物对DPPH的清除率也较高;汉麻叶的极性溶液和非极性溶液在清除超氧阴离子方面效果不佳。

此外,汉麻叶的酒精浸出物在医药上可作为催眠剂和镇静剂, 它的磷酸制剂又能作为贫血、神经衰弱以及其他疾病的滋补剂。


4 展望

汉麻叶含有多种活性物质,根据已有的研究状况,汉麻叶中的活性成分在以下三个方面有巨大的应用空间。

第一,在抗癌、抗艾滋病及治疗神经疾病方面,类似屈大麻酚(Droabinol),大麻隆(Nabilone)和Sativex等药物已经得到应用,它们在缓解化疗带来的强烈副作用,抑制癌细胞生长,防治艾滋病引起的相应症状,保护神经等方面,必将起到积极的效果;

第二,在抗菌方面,汉麻叶很早就应用在对皮肤病的治疗上;其天然抑菌效果,可广泛应用于抗菌功能纤维,天然防腐剂,杀菌药物及喷剂,个人清洁用品等产品中;

第三,汉麻叶在抗紫外线,抗氧化活性上效果显著。应用在化妆品领域可以起到抗紫外,去皱,祛斑等效果;应用在材料行业,可以生产抗紫外功能纤维等,对提高部队作训服和户外运动服装的抗紫外效果,有积极意义。

参考文献

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文章分类: 行业研究
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