莽草酸,為白色精細(xì)粉末,易溶于水,在水中的溶解度為18g/100ml,難溶于三氯甲烷、苯和石油醚。熔點(diǎn)185℃~191℃ ,旋光度-180°,氣味辛酸。多用做制藥中間體,具有一定刺激性,不宜直接使用。莽草酸通過影響花生四烯酸代謝,抑制血小板聚集,抑制動(dòng)、老年靜脈血栓癥及腦血栓形成,并具有有抗炎藥、鎮(zhèn)痛作用,還可作為抗病毒和抗癌藥物中間體。莽草酸再與磷酸烯醇丙酮酸作用,形成3-烯醇丙酸莽草酸-5-磷酸,脫去Pi,形成分支酸。莽草酸途徑是存在于植物、真菌和微生物中的一條重要的代謝途徑,該途徑有7個(gè)酶化過程。
植物來源
橢圓形全緣單葉,披針形生長,葉為革質(zhì),短柄,長6-12厘米,寬2-5厘米,上表面可見透明油點(diǎn)。春秋季開花?;▎紊谌~腋部。有3片黃綠色萼片;6-9片花被,呈粉紅至栗色。秋季至
第二年春季結(jié)果。聚合果呈星狀的八角形,長1-2厘米,寬3-5厘米,高<1厘米。成熟后由綠變黃。果頂端鈍或鈍尖,每個(gè)內(nèi)含6毫米長的種子一顆。果實(shí)在秋冬季采摘,干燥后呈紅棕色或黃棕色。氣味芳香而甜。注意同屬植物莽草(又稱平滑葉八角)的果實(shí)與八角非常相似,但有毒,應(yīng)避免混淆。,莽草酸還廣泛存在于微生物中,通過微生物發(fā)酵也能提取莽草酸。
分子式及分子量:C7H10O5(174.15)(因?yàn)檫@是化學(xué)式的一個(gè)特殊式,所以不是整數(shù))
安全信息
安全說明: S24/25:防止皮膚和眼睛接觸。
危險(xiǎn)類別碼: S24/25:防止皮膚和眼睛接觸。
安全標(biāo)識(shí):S22S24/25
危險(xiǎn)標(biāo)識(shí):R36/37/38
主要用途
莽草酸通過影響花生四烯酸代謝,抑制血小板聚集,抑制動(dòng)、老年靜脈血栓癥及腦血栓形成,并具有有抗炎藥、鎮(zhèn)痛作用,還可作為抗病毒和抗癌藥物中間體。本品多用做制藥中間體,具有一定刺激性,不宜直接使用。
藥理作用
莽草酸具有抗炎、鎮(zhèn)痛作用,莽草酸還可作為抗病毒和抗癌藥物中間體。
藥理學(xué)作用莽草酸是從中藥八角茴香中提取的一種單體化合物,有抗炎、鎮(zhèn)痛作用,
是抗癌藥物中間體,莽草酸通過影響花生四烯酸代謝,抑制血小板聚集,靜脈血栓及腦血栓形成,莽草酸具有有抗炎、鎮(zhèn)痛作用,莽草酸還可作為抗病毒和抗癌藥物中間體。
八角茴香含有一種抗亞洲禽流感病毒的重要成分莽草酸。專家稱這是世界上對(duì)付禽流感的唯一武器。香產(chǎn)于中國和越南,是一種木蘭科東方小型樹種結(jié)出的果實(shí),味道辛辣,類似甘草,是東方烹調(diào)的傳統(tǒng)調(diào)味品,也是法國綠茴香酒和茴香甜酒等利口酒的主要香料。一般還可用來增加糖果、茴香酒和煙草的香味。八角茴香的藥用價(jià)值在禽流感到來之前就已經(jīng)受到了關(guān)注,包括它可能具有的抗癌功效。現(xiàn)在作為莽草酸的主要來源,八角茴香再次引起了重視,因?yàn)槊Р菟崾强捎行?duì)付致命的H5N1型禽流感病毒的藥物“達(dá)菲”的重要成分。馬賽的茴香酒制造商里卡公司的主任阿爾貝·埃爾格里西說:“治療一個(gè)感染禽流感病毒的患者需要10粒達(dá)菲膠囊,制造10粒達(dá)菲膠囊則需要13克八角茴香?!泵Р菟崦抗锏膬r(jià)格在200-250美元之間,質(zhì)量特別好的,價(jià)格高達(dá)每克50美元。
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
急性毒性數(shù)據(jù):
小鼠腹腔LD:1mg/kg
致腫瘤數(shù)據(jù):
小鼠經(jīng)口TDLo:4000mg/kg
小鼠腹腔TDLo:400mg/kg
致突變數(shù)據(jù):
小鼠腹腔顯性致死試驗(yàn):1000mg/kg
小鼠經(jīng)口顯性致死試驗(yàn):3200mg/kg
倉鼠腎的形態(tài)轉(zhuǎn)變?cè)囼?yàn):250mg/L
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
2、摩爾體積:100.9
3、等張比容(90.2K):331.7
4、表面張力(3.0 dyne/cm):116.6
5、極化率:15.12
計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
1、疏水參數(shù)計(jì)算參考值(XlogP):-1.7
2、氫鍵供體數(shù)量:4
3、氫鍵受體數(shù)量:5
4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:1
5、互變異構(gòu)體數(shù)量:
6、拓?fù)浞肿訕O性表面積(TPSA):98
7、重原子數(shù)量:12
8、表面電荷:0
9、復(fù)雜度:222
10、同位素原子數(shù)量:0
11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:3
12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15、共價(jià)鍵單元數(shù)量:1
性質(zhì)與穩(wěn)定性
1. 有吸濕性。能升華
2. 存在于煙葉中。
合成方法
莽草酸是從中藥八角茴香中提取的一種單體化合物。
專家評(píng)價(jià)
北京中醫(yī)藥大學(xué)的黃建梅副教授,面對(duì)記者的采訪,黃建梅
說,其實(shí)莽草酸是一樣很平常的東西,若不是禽流感病毒,若不是羅氏制藥公布抗禽流感特效藥“達(dá)菲”是由提煉自八角中的莽草酸為合成原料,可能不會(huì)有誰關(guān)注莽草酸,誰都不會(huì)意識(shí)到八角原來也是一種中藥。
一種調(diào)味品
八角,性辛溫、理氣止痛,溫中散寒,一直是不可或缺的一種調(diào)味品。上海岳陽醫(yī)院從業(yè)40多年的醫(yī)師盧永仙說,八角確實(shí)能入藥,用于中藥治療胃腸不適,上吐下瀉。但是盧醫(yī)師說,他從業(yè)40多年,從來沒看到一張開出去的方子上有八角這味藥。
黃建梅也說,八角的確入藥極少,尤其是人工種植的八角,主要作用用于調(diào)味。一些野生八角,或者八角屬的植物,在民間會(huì)用來抗風(fēng)濕,但是這種用途并不見于藥典。
“在醫(yī)院里藥方上開一味八角會(huì)被笑話的。開八角給我干什么?
讓我回去燒茶葉蛋啊?!北R醫(yī)師打趣地說。
黃建梅介紹說,八角的主要成分首先是芳香油,就是這種揮發(fā)油令八角發(fā)出很香的味道。其次是黃酮成分,最后便是那個(gè)被炒得很神奇的莽草酸。廣西壯族自治區(qū)產(chǎn)八角茴香中莽草酸含量大約在12%左右。
是藥三分毒,八角不例外。
黃建梅證實(shí),八角中含有一種叫做莽草毒素的成分,對(duì)于人類的神經(jīng)具有驚
厥作用。但是她表示無法回答莽草毒素與日本“達(dá)菲”副作用案例是否有關(guān)。黃建梅說,雖然莽草酸和莽草毒素名字相近,其實(shí)是兩種完全不同的東西。莽草酸(Shikimicacid)是一種有機(jī)酸,而莽草毒素(Anisatin)是一種倍半萜類物質(zhì)。雖然莽草酸和莽草毒素都能用甲醇從八角中一起提取出來,但是分離這兩種物質(zhì)并非難事。
人工種植的八角中莽草毒素的含量非常低,但是野生八角和八角屬植物中含較高的莽草毒素。但是這僅僅能說明八角中含有致使神經(jīng)驚厥的毒素,和莽草酸并無任何關(guān)系。
和八角一樣“神”的植物很多
黃建梅介紹說,在生物的代謝途徑中,有一種叫做莽草酸代謝,這種代謝方式存在于大量維管植物與微生物中。所謂莽草酸代謝,就是以莽草酸為中間物質(zhì),再生 物體內(nèi)進(jìn)一步合成分解,生成其它化合物。換而言之,莽草酸存在于大量高等植物或微生物。由于八角科植物的果實(shí)中含有較大量的莽草酸,在八角的甲醇提取物中 能含有超過10%的莽草酸,所以才經(jīng)常被作為提取莽草酸的資源植物。“達(dá)菲”運(yùn)用八角提取莽草酸,只是因?yàn)榘私堑拿Р菟岷勘容^大,并不是八角本身對(duì)于治療禽流感病毒有何突出之處。
除了植物,莽草酸還廣泛存在于微生物中,通過微生物發(fā)酵也能提取莽草酸。羅氏制藥也承認(rèn)“達(dá)菲”中所用的部分莽草酸來源于一種大腸桿菌發(fā)酵。
“達(dá)菲”中的抗病毒成分,是通過對(duì)莽草酸進(jìn)行進(jìn)一步提煉轉(zhuǎn)化而生成的衍生物,也不是莽草酸存在對(duì)禽流感病毒的抵抗作用?!鞍私擒钕愫幸环N抗禽流感病毒 的重要成分莽草酸”這樣的提法肯定是錯(cuò)誤的。如果莽草酸直接對(duì)禽流感有抵抗作用,那么大自然中存在無數(shù)可以抵抗禽流感
的植物,比如馬尾松松針,也含有不少 異亞丙基莽草酸。若要盲目搶購八角,其實(shí)換成把馬尾松松針摘光,作用也差不多。
對(duì)于此前公布過的羅氏制藥制取“達(dá)菲”的流程,其實(shí)大部分是從八角中提取莽草酸的流程。黃建梅說,提取莽草酸其實(shí)是一件非常容易的事情。基本在稍有條件的實(shí)驗(yàn)室都能完成。莽草酸絕非什么神秘之物,羅氏公司的技術(shù)重點(diǎn)是對(duì)莽草酸的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。
研發(fā)進(jìn)展
北京中醫(yī)藥大學(xué)藥理學(xué)研究室前期研究首次發(fā)現(xiàn)莽草酸有明顯抗血栓形成作用,可抑制動(dòng)、老年靜脈血栓癥及腦血栓形成。為闡明其抗血栓形成的機(jī)制,研究人員研究了莽草酸對(duì)血小板聚集及凝血的影響,并分析其作用機(jī)理與花生四烯酸代謝的關(guān)系。結(jié)果認(rèn)為莽草酸可能通過影響花生四烯酸代謝,
抑制血小板聚集,抑制凝血系統(tǒng)而發(fā)揮抗血栓形成作用。北京中醫(yī)藥大學(xué)的黃建梅副教授是研究八角科植物的專家,面對(duì)記者的采訪,黃建梅說,其實(shí)莽草酸是一樣很平常的東西,若不是禽流感病毒,若不是羅氏制藥公布抗禽流感特效藥“達(dá)菲”提煉自八角中的莽草酸,可能永遠(yuǎn)不會(huì)有誰關(guān)注莽草酸,誰都不會(huì)意識(shí)到八角原來也是一種中藥。
生物合成
糖酵解產(chǎn)生的磷酸烯醇丙酮酸(PEP)和戊糖磷酸途徑產(chǎn)生的D-赤蘚糖4-磷酸作用形成中間產(chǎn)物3-脫氧-D-阿拉伯庚酮糖酸7-磷酸,進(jìn)一步環(huán)化成重要中間產(chǎn)物莽草酸。莽草酸再與PEP作用,形成3-烯醇丙酮酸莽草酸-5-磷酸,脫去Pi,形成分支酸。分支酸是莽草酸途徑的重要樞紐物質(zhì),它以后的去向分為兩個(gè)分支:一個(gè)分支走向色氨酸,另一個(gè)分支是先形成預(yù)苯酸,經(jīng)過arogenicacid,然后再分支:一是形成L-苯丙氨酸,另一是形成酪氨酸(圖5-7)。廣譜除草劑草甘膦之所以能除草,就是因?yàn)樗芤种?a href="/hebeideji/3061319899263246602.html">催化莽草酸與磷酸烯醇丙酮酸合成3-烯醇丙酮酸莽草酸-5-磷酸的酶。本途徑存在于維管植物、真菌和細(xì)菌中,而動(dòng)物則無,所以動(dòng)物不能合成苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸這3種芳香族氨基酸,必須從食物中補(bǔ)充。
發(fā)展前途
莽草酸在學(xué)界比較受到關(guān)注的發(fā)展前途有二:
抗菌抗腫瘤作用
1987年有報(bào)道中提到日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)莽草酸的一種化合物對(duì)海拉細(xì)胞株(HeLacells)和埃希利腹水癌(Ehrlichascitescarcinoma)有明顯的抑制作用,并能延長接種白血病細(xì)胞L1210的小鼠的存活時(shí)間,而且毒性相對(duì)較低,并指明抑制作用主要是因?yàn)榇朔N莽草酸化合物與硫氫化物反應(yīng)。另一種化合物對(duì)白血病細(xì)胞L1210無對(duì)抗作用,但對(duì)須發(fā)癬菌(TrichophytonmentagrophytesATCC9972)有一定的對(duì)抗作用。國內(nèi)的孫快麟等人于1988年對(duì)已合成的一種莽草酸衍生物進(jìn)行了初步的體外抗菌和抗腫瘤實(shí)驗(yàn),證明此化合物具有與二 霉素類似的體外抑制白血病細(xì)胞L1210的作用。
對(duì)心血管系統(tǒng)的作用
北京中醫(yī)藥大學(xué)的孫建寧等對(duì)莽草酸及其衍生物三乙莽草酸和異亞丙基莽草酸對(duì)心血管系統(tǒng)的作用進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)三個(gè)化合物均具有抗血栓形成和抑制血小板聚集的作用,并對(duì)它們的作用機(jī)理進(jìn)行了研究。
莽草酸途徑是存在于植物、真菌和微生物中的一條重要的代謝途徑,該途徑有7個(gè)酶化過程。脫氫奎尼酸(DHQ)和莽草酸脫氫酶(SDH)促進(jìn)了莽草酸途徑中的第3,4個(gè)階段。在大多數(shù)微生物中,DHQ和SDH是單功能的,但是在植物中DHQ和SDH可以融合,形成具有兩種功能的酶。DHQ-SDH雙功能酶的優(yōu)點(diǎn)就是在莽草酸途徑中通過限制中間物在競(jìng)爭(zhēng)途徑中的質(zhì)量而增加代謝物流通的效率。多倫多大學(xué)的Christendat小組近日研究分析了擬南芥(一種草本植物)的DHQ-SDH結(jié)構(gòu)。研究人員通過氣相懸滴法,第一次完成了DHQ-SDH酶和莽草酸的共結(jié)晶,之后將尼克酰胺腺嘌呤二核酸磷酸(NADP+)添加到晶體中形成三重配位化合物。脫氫莽草酸產(chǎn)物在DHQ位點(diǎn)的產(chǎn)生,說明SDH-莽草酸-NADP(H)是一種利于莽草酸氧化的活性復(fù)合物,DHQ-SDH的凹型構(gòu)造中存有活性位點(diǎn)。DHQ-SDH蛋白可以通過面對(duì)面定位,將莽草酸途徑中的代謝物區(qū)分開,而且可增加代謝物從DHQ到SDH域的轉(zhuǎn)移效率。這個(gè)模型已經(jīng)被現(xiàn)有的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)證實(shí),并認(rèn)為SDH在莽草酸途徑中起到存放代謝物的作用。
安全術(shù)語
S24/25Avoid contact with skin and eyes.
避免與皮膚和眼睛接觸。
參考資料 >