龍錦余
梧州黃埔化工藥業(yè)有限公司
樟腦的藥學(xué)研究進(jìn)展
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樟腦在我國(guó)許多制劑中廣泛使用,如橡膠膏劑、酊劑、軟膏劑等,有除濕殺蟲(chóng),開(kāi)竅止痛的功效。由樟腦的結(jié)構(gòu)可以知道,樟腦是二環(huán)系的單蔽類(lèi)物質(zhì),習(xí)慣上又稱(chēng)為茨酮,它是我國(guó)豐產(chǎn)的一種原料物質(zhì)。樟腦有著強(qiáng)烈的樟木氣味和辛辣味道,在醫(yī)藥上主要用于制造強(qiáng)心藥,清涼油,十滴水等;在國(guó)防工業(yè)中主要用于制造無(wú)煙火藥;此外在實(shí)際生活中它常常被用作防姓劑?;诖?,文章就樟腦的藥學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析,希望可以提供一個(gè)有效的借鑒。
樟腦;藥學(xué);研究進(jìn)展
大多數(shù)天然樟腦是從樟科植物中的精油中提煉而得到的,有的天然樟腦也可以從天然的龍腦氧化脫氫而得到?,F(xiàn)在樟腦的主要合成方法是天然產(chǎn)品的松節(jié)油通過(guò)多步反應(yīng)制得,該方法隨著天然樟腦資源的快速減少將越來(lái)越受到重視。
天然樟腦大部分為為右旋光性,左旋光性產(chǎn)品十分稀少。然而,隨著醫(yī)藥合成以及特殊合成產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,左旋樟腦的需求量越來(lái)越大。雖然松脂資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)在也很迅速,但是獲得高旋光松節(jié)油以現(xiàn)在的技術(shù)是很難達(dá)到,并且手性合成方法現(xiàn)在也很不成熟,所以從松節(jié)油出發(fā),經(jīng)過(guò)多步反應(yīng)制得單一旋光性樟腦還處在研發(fā)過(guò)程中,尚不能進(jìn)行實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)。但是松節(jié)油出發(fā),合成外消旋的樟腦已經(jīng)研究得較為成熟,現(xiàn)在已經(jīng)大規(guī)模用于工業(yè)生產(chǎn)。合成樟腦 優(yōu)級(jí)松節(jié)油減壓分餾所得a-蒎烯,用偏鈦酸催化劑異構(gòu)成莰烯。經(jīng)分餾所得的純莰烯(凝固點(diǎn)在44℃以上)用冰乙酸等酯化成乙酸異龍腦酯。分餾提純至含酯量達(dá)95%以上,用約45%濃度的氫氧化鈉水溶液和適量二甲苯加壓皂化,反應(yīng)完畢再加入適量二甲苯作溶劑,靜置分層,分離去乙酸鈉后,水洗至中性,得異龍腦二甲苯溶液。以堿式碳酸酮[CuCO3·Cu(OH)2]為催化劑,在180℃使異龍腦脫氫并蒸去二甲苯,最后于212℃進(jìn)行吹風(fēng)升華制得合成樟腦。中國(guó)合成樟腦的規(guī)格分工業(yè)級(jí)和藥用級(jí)兩類(lèi)。工業(yè)級(jí)樟腦粉規(guī)格為熔點(diǎn) 165℃以上,含腦量96%以上:藥用級(jí)能符合各國(guó)藥典規(guī)格。
現(xiàn)在主要的難點(diǎn)在于如何將外消旋的樟腦進(jìn)行拆分,如果在這一點(diǎn)上能夠取得突破,找到成本比較低的拆分方法,那么該方法的應(yīng)用將更加廣泛。
1.1 左旋龍腦的氧化
該方法主要是將左旋龍腦放在一定的環(huán)境中,通過(guò)使用不同的氧化劑優(yōu)化反應(yīng)而得到左旋樟腦。該方法只有一步反應(yīng),并且反應(yīng)較為容易。但是需要注意的是反應(yīng)過(guò)程中所需要的反應(yīng)條件,所使用的氧化劑、催化劑等不能破壞樟腦的活性中心,否則反應(yīng)就會(huì)失去意義。
根據(jù)氧化試劑的不同主要分為:
1.2 異構(gòu)化、直接酯化法合成樟腦
異構(gòu)法,也叫四步法,即a-蒎烯經(jīng)異構(gòu)化、酯化、皂化和脫氫制得到樟腦,異構(gòu)化常用的催化劑是二氧化欽水合法,即a-蒎烯或茨烯直接水合成異龍腦和龍腦,然后脫氫制得樟腦。直接酯化法,即a-蒎烯直接酯化,再經(jīng)皂化和脫氫而得到樟腦。通常是將優(yōu)級(jí)松節(jié)油經(jīng)精餾提取α-蒎烯(Ⅰ)進(jìn)行異構(gòu)反應(yīng)的。1985年,李世新等在a-蒎烯中加入一定量的副產(chǎn)物(雙戊烯)進(jìn)行異構(gòu)反應(yīng)。反應(yīng)抑制了副產(chǎn)品的生成,有利于莰烯(Ⅳ)的生成,得出松節(jié)油直接異構(gòu)的可行結(jié)果。隨后從幾家樟腦企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐也得以證明,松節(jié)油直接異構(gòu),節(jié)約了能耗,簡(jiǎn)化了工藝,使反應(yīng)較平穩(wěn),操作易控制,莰烯(Ⅳ)得率提高到83%以上。
酯化法的不足之處在于收率低、使用的溶劑貴、成本高。該方法現(xiàn)在常用來(lái)合成冰片。如果生產(chǎn)樟腦收率和成本等問(wèn)題得到解決。另外使用硫酸作為催化劑會(huì)產(chǎn)生大量廢液,后處理麻煩、產(chǎn)品質(zhì)量差。可以采用離子交換樹(shù)脂或者離子交換膜代替硫酸作催化劑,但是仍還處于研究階段。
1.3 外消旋樟腦的拆分方法合成單一旋光性手性樟腦
在這種方法中采用DIP-CI即(_)或(+)—β一氯化二(3-旅烷基)硼烷來(lái)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)拆分。在此過(guò)程之前首先是消旋樟腦的手性還原,其次在動(dòng)力學(xué)控制下,讓消旋體中的其中的一個(gè)對(duì)映異構(gòu)體發(fā)生選擇性還原,即得到期望的異構(gòu)體,經(jīng)過(guò)純化等后處理后,便可以高收率、高純度得到目標(biāo)產(chǎn)物。
在這個(gè)過(guò)程中,當(dāng)1M消旋的合成樟腦用0.6M DIP-CI左旋體試劑處理時(shí),將左旋體還原成醇,從而可以得到右旋樟腦。反之即可得到左旋樟腦。此反應(yīng)過(guò)程在常溫下就可以進(jìn)行,而且反應(yīng)時(shí)間只需要數(shù)小時(shí)即可以完成。
2.1 氣相色譜(GC)法
采用聚乙二醇TPA彈性石英毛細(xì)管柱,F(xiàn)ID檢測(cè)器,柱溫200℃,檢測(cè)溫度260℃,進(jìn)樣口溫度200℃,以萘為內(nèi)標(biāo),正已烷為溶劑,測(cè)定了虎標(biāo)萬(wàn)金油中樟腦的含量,結(jié)果表明樟腦在0.4~2.8mg/mL范圍內(nèi),r=0.9999,RSD為0.3%,平均回收率為99.59%。采用CP-Sil5CB毛細(xì)管色譜柱,F(xiàn)ID檢測(cè)器,柱溫280℃,檢測(cè)溫度300℃,進(jìn)樣口溫度210℃,乙酸乙酯為溶劑,外標(biāo)法測(cè)定按摩膏中樟腦、異龍腦與龍腦的含量,結(jié)果表明樟腦在0.0485~0.388mg/mL范圍內(nèi),r=0.9997,RSD為1.4%,平均回收率為100.5%。
2.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)法
采用HP-5(5%苯取代甲基硅酮)膠黏毛細(xì)管柱(0.25 mm× 30 m),進(jìn)樣口溫度240℃ ,離子源溫度280℃ ,分析不同產(chǎn)地的天然樟腦與合成樟腦的質(zhì)量差異。結(jié)果表明,天然樟腦因制備過(guò)程中混有較多的外來(lái)雜質(zhì),樣品為略帶灰色的白色結(jié)晶,所含揮發(fā)性雜質(zhì)較少,主要為龍腦;合成樟腦為白色結(jié)晶,含有較多的揮發(fā)性雜質(zhì)。運(yùn)用GC-MS聯(lián)合加壓熱水提取與固相微萃取技術(shù)(PHWE-SPMEGC-MS),簡(jiǎn)單、快速、有效地測(cè)定菊花中的樟腦、桉葉素與冰片的含量。
2.3 分光光度法
樟腦的紫外吸收峰一般在289 nm處,采用紫外分光光度法,在(289± 1)nm處測(cè)定樟腦霜中樟腦的含量,結(jié)果表明在1.28~ 3.84 mg/mL范圍內(nèi),r= 0.999 9,RSD為0.4%,平均回收率為101.7%。另外,樟腦同時(shí)在305 nm處有一半峰值,如果陰性對(duì)照液在最大吸收峰有干擾,則利用此性質(zhì)。測(cè)定硫樟腦洗劑中樟腦的含量,結(jié)果顯示在1~ 20mg/mL范圍內(nèi),r= 0.9991,RSD為1.08%,平均回收率為100.28%。
2.4 紅外吸收光譜測(cè)定
近紅外光譜(NIR)S分析技術(shù)是一種集現(xiàn)代電子技術(shù)、光譜分析技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)于一體的現(xiàn)代光譜分析技術(shù)。它是利用化學(xué)物質(zhì)在近紅外光譜區(qū)域內(nèi)的光譜特性,快速定性或定量測(cè)定樣品中一種或多種化學(xué)成分的物理技術(shù),具有快速、方便、高效、不破壞樣品、成本低等優(yōu)點(diǎn),
3.1 興奮與強(qiáng)心作用
樟腦皮下注射后能對(duì)抑制狀態(tài)的呼吸中樞、血管運(yùn)動(dòng)中樞及心肌有興奮作用,由于呼吸增強(qiáng),血循環(huán)量增加,氣管內(nèi)分泌物增多,從而促進(jìn)異物的排除。樟腦吸收后有直接興奮延腦中樞的作用,但對(duì)正常動(dòng)物作用很弱。當(dāng)中樞被抑制時(shí),注射樟腦,可使呼吸增強(qiáng),血壓回升。樟腦在體內(nèi)代謝過(guò)程中生成的氧化樟腦,有強(qiáng)心作用,可直接興奮心肌,加強(qiáng)心肌的心縮力,保護(hù)心臟功能。研究樟腦對(duì)兒童機(jī)體心臟血管系統(tǒng)的影響,表明樟腦的強(qiáng)心作用主要表現(xiàn)在心臟機(jī)能活動(dòng)好轉(zhuǎn)、心跳有力、脈搏充盈度增強(qiáng)和動(dòng)脈壓的調(diào)整方面。
3.2 消炎、鎮(zhèn)痛、抗菌、止咳作用
樟腦涂于皮膚有溫和的刺激及防腐作用。用力涂擦有發(fā)赤作用;輕涂則類(lèi)似薄荷,有清涼感。樟腦具有散腫、活血作用。臨床用含樟腦的清涼油治療新生兒硬腫癥,樟腦酒治療凍瘡。它還有輕度的局部麻醉作用。臨床上用樟腦擦劑有鎮(zhèn)痛、止癢作用。樟腦的鎮(zhèn)痛止癢作用與其可以作用于 TRPV1 通道有關(guān),Koplas和Bhave 等認(rèn)為樟腦與其他 TRPV1 受體激動(dòng)劑作用相同。Haoxing Xu 等研究認(rèn)為樟腦與辣椒素作用相同,但是起作用更慢且更不完全;樟腦效能更低一些,需要更高的濃度。通過(guò)對(duì)鼠的研究表明樟腦與辣椒素作用是有不同通道區(qū)域介導(dǎo)的,樟腦不能激活對(duì)辣椒素不敏感的雞的 TRPV1 通道。樟腦可以激活 TRPA1,進(jìn)一步證明其可起鎮(zhèn)痛作用。Zhang XF等研究發(fā)現(xiàn)樟腦可阻止高滲溶液(HTS)誘發(fā)的全細(xì)胞電流。高滲溶液(HTS)誘發(fā)的通道開(kāi)發(fā)僅見(jiàn)于 TRPA1 受體激動(dòng)劑AITC 敏感區(qū)域。Jordt SE 等研究認(rèn)為樟腦激活 TRPV1 通道是通過(guò)不同于芳香草醛的機(jī)制,在 TRPV1 通道激動(dòng)劑中,樟腦具有獨(dú)特的強(qiáng)脫敏性能。
3.3 促滲作用
樟腦與薄荷腦對(duì)尼莫地平均有促滲作用,薄荷腦的促滲時(shí)滯明顯短于樟腦,兩者合用,促滲效果有一定的提高。DL- 樟腦與 L- 薄荷腦可明顯提高水楊酸甲酯的裸鼠皮膚滲透率,并可以抑制體內(nèi)和體外水楊酸甲酯的水解。樟腦的皮膚滲透效果取決于其制劑形式,水凝膠制劑形式的樟腦比油膏制劑形式的樟腦有更好的角質(zhì)層滲透效果。3%的樟腦與 3% Azone 對(duì)水楊酸和氟脲嘧啶均有明顯的促滲作用,樟腦可作為透皮促進(jìn)劑。研究 6 種不同的促滲劑[丙二醇、月桂氮卓酮、檸烯、水楊酸甲酯、含 10%薄荷腦的丙二醇、含 10%樟腦的丙二醇對(duì)西替利嗪體外經(jīng)皮滲透的影響,結(jié)果顯示,除丙二醇和水楊酸甲酯外,其余幾種促滲劑對(duì)西替利嗪體外經(jīng)皮滲透都有顯著的促進(jìn)作用(P <0.01),樟腦可以作為促滲劑用于西替利嗪經(jīng)皮吸收制劑。健康志愿者前臂內(nèi)側(cè)皮膚蒼白試驗(yàn)表明,樟腦本身不引起皮膚蒼白反應(yīng),但是明顯增加醋酸曲安西龍所致的皮膚蒼白反應(yīng),其增強(qiáng)作用具有劑量依賴(lài)關(guān)系,提示樟腦對(duì)醋酸曲安西龍有促進(jìn)透皮的作用。
樟腦雖具有興奮、消炎、抗菌等作用,且在醫(yī)藥上可用作防腐劑、局部麻醉劑、驅(qū)風(fēng)劑和強(qiáng)心劑等,然而其對(duì)卵巢、睪丸、神經(jīng)、肝臟、心臟、胎兒和孕婦均表現(xiàn)出明顯毒性,在毒理上,樟腦主要作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),通過(guò)呼吸麻痹導(dǎo)致死亡,其中毒癥狀為抽搐、昏迷、嘔吐、呼吸麻痹和癲癇。因此,在使用的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)加以注意。
[1]肖艷紅,徐巧巧. 樟腦酒混合液預(yù)防皮膚壓瘡效果觀察[J]. 護(hù)理實(shí)踐與研究,2013,06:125.