森达金丝桃素

  金丝桃素(hypericin)是贯叶连翘Hypericum perforatum L.中具生物活性的物，具有抗病、抗抑郁和光动活性。除贯叶连翘外，金丝桃素广泛分布于金丝桃属Euhypericum组其它植物和Campyloporus组植物中(Keller分类法)。近年来，在抗病(包括HIV)、癌症的光化学治疗、贯叶连翘抗抑郁机制研究等方面十分活跃。

1 研究背景 

　　2005年10月30日的《兰州晚报》报道说，农科院兰州畜牧与兽研究所、农部新兽工程重点试验室主任梁平博士领导的课题组研究出治疗H5N1亚型禽流感病的中物。

　　引起美国人注意的中名称叫“金丝桃素”，一种被梁平认为“人禽共治”并比罗氏生产的“达菲”更有效的治疗禽流感的物。这对全身陷禽流感恐慌的人们来说，是一个好的消息。 “达菲”是目前认可治疗H5N1的物，但其生产能力严重不足且售价高昂。达菲主要从八角中提取，八角的主要产地在云南、福建等地，产相对有限，目前供不应求，价格也随之飒升。达菲的生产过程极为复杂，整个生产工艺至少要在一年以上，加上原料紧缺，极大影响了它的产。而且目前没有企生产，上海罗氏目前已向瑞士罗氏提出生产申请，其股价也随之飒升30%以上。

　　比“达菲”更有效的治疗禽流感的金丝桃素，生产过程相对简单。金丝桃素系从贯叶连翘当中提取，生产企众多，有一定规模的有：西安天诚医生物工程有限公司、宁波立华制有限公司、四川郎中有限公司、湖南湘源植物生化有限公司、苏州市立德化学有限公司、成都福润德实有限公司、陕西安康志朗生物资源应用研究所、湖州圣马生物化学有限公司、云南盘龙云海集团股份有限公司、山东绿叶制股份有限公司等29家公司。

　　新华社报道，相关科研单位日前完成了活鸡人工感染H5N1亚型禽流感病治疗临床试验。结果表明，从中材中提取的金丝桃素对人工感染的H5N1亚型禽流感家禽活体具有100％的治愈率。

2 化学结构及其衍生物 

　　金丝桃素是二蒽类，即4，4，5，5，7，7-六-2，2-二甲-中位-萘并二蒽。其衍生物包括假金丝桃素(pseudohypericin)和一些前体物，如原金丝桃素(protohypericin)、金丝桃辅脱氢二蒽(hypericodehydrodianthrone)等。

3 化学合成 

　　金丝桃素的生成合成路径推测是：

　　欧鼠李皮大黄素→大黄素蒽→二蒽→金丝桃辅脱氢二蒽(5)→原金丝桃素(3)→金丝桃素。

4 提取分离 

　　金丝桃素在贯叶连翘全草中的含为万分之几，对于它的提取及测试有一定的要求，以往多采用甲醇提取法，因甲醇有，现改用乙醇提取来获得其中的活性成分。此外，溶剂类型、浓度、提取时间和次数、温度、原料的产地以及提取部位等都可影响金丝桃素的提取效率，如陕西地区贯叶连翘中金丝桃素类的混合成分含略高于欧、美同种植物；贯叶连翘花中金丝桃素的含高，而茎中含少。 按市场要求，贯叶连翘提取物中金丝桃素的含要大于30 mg/kg，在方法、工艺方面都较成熟。现行的提取工艺存在产品易吸湿、发黏的缺点，产品中金丝桃素的含往往低于30 g/kg，而且其中金丝桃素的含常随贯叶连翘中金丝桃素的含变化而变化，不能满足要求，因此有必要对贯叶连翘的提取分离工艺进行系统深入的研究。分别用3种不同溶剂（、甲醇和乙醇）作提取剂，进行比较实验，发现提取溶剂浓度和提取温度对贯叶连翘提取物的提取率和提取物中金丝桃素的含有显著影响。乙醇提取的产品中金丝桃素的含较高，产率也较高。浓度以800 mL/L的乙醇、温度以80 ℃为宜，且溶剂价格，易于回收，工艺简单，所得的提取物泽好。

5 理作用及临床应用 

　　1 抗抑郁：贯叶连翘提取物在欧洲(尤其是德国)被用作抗抑郁物，但关于其机制及有效成分的研究仍在探索中。

　　一般认为，贯叶连翘与普通抗抑郁物一样，抑制去甲肾上腺素和5-的再吸收。有理论认为，贯叶连翘在多方面同时起作用：抑制去甲肾上腺素、5-和多巴再吸收；低水平的MAOI(单氧化酶抑制剂)；作用于下丘脑，抑制皮醇分泌。也有理论认为贯叶连翘粗提物对一些脑神经传有关的化合物受体有良好的亲和力，如GABA(γ-氨丁)。GABA是镇定中枢神经的主要物，新的研究表明，GABA与抗抑郁也有关系。抑郁症患者的GABA水平很低，而能够增强GABA活性的物也有抗抑郁效果。又有人提出贯叶连翘抑制白介素-6活性，后者是一种促进免疫的化学物，能引起抑郁症。而贯叶连翘可用于治疗更年期抑郁症是由于所含的一种温和的植物激素——β-谷甾醇的作用。

　　普遍的观点是：贯叶连翘抗抑郁的有效成分是金丝桃素，它通过MAOI机制起作用。但研究者们对金丝桃素是有效成分及对MAOI机制本身表示怀疑，提出了新的可能有效成分：黄类(与MAOI有相似的化学结构)，如阿曼托黄素(3，8-双4，5，7-三黄)；口山类(抑制MAO-A，MAO-B)及其它未知成分，并认为可能是几种物协同作用。

　　许多研究可为贯叶连翘抗抑郁的有效性和安全性提供据，具说服力的是Linde等用metoanalysis统计学方法处理随机临床实验的报道。该文献表明：在治疗轻度和中度抑郁症时，贯叶连翘明显于安慰剂，与标准抗抑郁物 (三环类) 相比，疗效相同而副作用较小。

　　但Linde的实验疗程短，剂小，只考察了轻度和中度抑郁症患者，未和其它标准抗抑郁(MAOIs, SSRIs, Effexnor, Paxil等)作对比研究，因而认为贯叶连翘可以完全替代抗抑郁的结论还不成熟。同时，贯叶连翘仍有一些副作用，包括与MAOIs的相互作用、5-综合征、光敏作用、刺激肠胃、疲乏、失眠和变态反应等。

　　贯叶连翘的LD50未见报道，但某些活性成分的LD50是已知的。如金丝桃苷(hyperin)的LD50＝(0.5±0.014) g/kg。而以35倍于标准剂的贯叶连翘提取物作用于志愿者，只有很小的副作用。表明贯叶连翘具有较高的LD50和较低的性。

　　2 抗病：离体和活体实验表明，金丝桃素可抑制人体免疫缺陷病(HIV)及其它一些反转录病。金丝桃素体外实验对单纯疱疹病1型、2型(HSV-1、HSV-2)，副流感病，牛痘病，疱疹口炎病有抑制作用，抑制浓度分别为0.2，<0.1, 0.1, 1.0 μg/mL。对人巨噬细胞病体外实验也有抑制作用，ED50为0.8 μg/mL。 金丝桃素对小鼠体内感染Friend白血病病有治疗作用，每只10～50 μg iv，可延长感染小鼠的寿命，50 μg iv，可抑制感染小鼠脾重的增加，并有抑制病复制的作用。

　　艾滋病(AIDS)是威胁人类健康的顽症，引起AIDS的主要原因是HIV，寻找抑制HIV的化合物是克服AIDS的一条途径。目前一个研究热点即从中草中分离HIV抑制剂。美国国家癌症研究院每年随机选择4 500种植物进行HIV离体实验。这项研究筛选出了若干效果显著的化合物，包括萘并二蒽三聚物(金丝桃素和假金丝桃素)。

　　根据De Clercq的观点，破坏HIV的复制循环有10个攻击目标，包括吸附、融合、脱壳、反转录、整合、DNA复制、转录、翻译、装配和释放。金丝桃素不影响病的转录和翻译而是病的装配与释放。另外HIV-I cDNA整合作用离体实验表明，金丝桃素可抑制从HIV感染细胞中分离的整合酶。因而金丝桃素可能也影响病的整合作用。

　　金丝桃素的抗病机制与其光敏活性有关。光照条件下，金丝桃素吸收光子，然后激发单线态氧，释放能。产生的单线态氧进而破坏细胞膜，蛋白和核。这一反应机制的必要条件是光照、氧、光敏素。Park等研究了该反应的氧依赖性，发现氧浓度下降时金丝桃素抗病活性急剧下降，但低氧条件下仍有较低活性。他们认为，尽管与氧无关的其它机制可能存在，氧仍是金丝桃素抗病活性的一个重要条件。而低氧条件下的活性，可能是由于金丝桃素分子在激发态释放出子，增强了活化氧粒子(ROS)的活性。

　　金丝桃素首先于去年在越南河西省邓发饲料公司进行，越南河西省、河南省、太原省等七省以及海防市进行了实地实验，结果表明，“这种中草提取的抗病物对H5N1、H9N2灭率达到99.99％”。去年12月15日，哈尔滨兽医研究所进行的体内实验明，“金丝桃素每毫升含0.34毫克时，30分钟内100％灭H5N1；当每毫升含0.068毫克时，10分钟内可99.99％灭H5N1”。华南农大学兽医院禽病研究室在上月24日完成的体外实验结论书上写道，“对每组16只的三组强制感染H5N1的病鸡，连用3天(金丝桃素)后，实验鸡只未见死亡，体内未检测到病”。禽流感病与金丝桃素结合时间为10分钟时，对H5N1病的灭率是99.99%，而结合时间为30分钟时，对H5N1病的灭率是。

　　3 抗癌：癌症的光化学治疗(PCT)通常也称光动治疗(PDT)。这种治疗方法是指对人体施用某种可于肿瘤细胞的光敏物，然后以一定波长的光局部照射激活该物，引发一系列的光化学和光生物学进程，导致肿瘤细胞不可逆的光损伤。目前临床应用较多的光敏物是血卟啉衍生物(HPD)，其主要缺点是对皮肤光性作用时间长。在寻找替代光敏物的过程中，金丝桃素以显著的抗病活性和光动机制引起了人们的注意。离体条件下，光活化的金丝桃素可抑制线粒体琥珀氧化酶，该离体模型常用于光化学治疗物的筛选。金丝桃素离体细胞性实验和活体抗肿瘤研究均有报道。 光动作用是光化学治疗的机制，包括光敏过程Ⅰ和Ⅱ。过程Ⅰ首先产生媒介自由，而后迅速被氧清除。过程Ⅱ接受光敏素光活化提供弟，产生细胞性很高的单线态氧。金丝桃素光激发后主要采取过程Ⅱ，金丝桃素分子由三线激发态跃迁到态，释放出能。同时，光活化的金丝桃素分子在激发态发生分子内子转移和子释放，可使溶剂化，降低细胞内pH水平。这一过程可能也参与金丝桃素的抗癌作用。

　　深入了解金丝桃素的抗癌机制还须研究其在组织/细胞水平的分布、作用位点和亚细胞水平的攻击目标。金丝桃素分子有荧光，可由显微荧光观察探测它在细胞内的分布。短期培养时，金丝桃素主要集中在膜上，培养后，金丝桃素可到达细胞和细胞核，核内有明显吸收。另有报道，金丝桃素主要分布在细胞核周围的细胞中，细胞核无明显吸收。观察结果并不一致，这与不同的实验条件有关，也受显微荧光观察本身的局限性影响。荧光发射随光敏物在细胞内不同的分布位置改变，因而不能准确地反映光损伤发生位点。由于细胞性产物单线态氧形成后的移动距离小于0.02 μm，光损伤的位置可间接反映光敏物受激发射时的分布，许多研究者转而研究金丝桃素亚细胞水平的光损伤位点。金丝桃素可直接引起癌细胞程序性死亡，并伴随有细胞素C由线粒体向细胞释放。另有报道，1 μmol/L光活化的金丝桃素可导致细胞总ATP水平和线粒体呼吸功能显著而不可逆的下降，提出线粒体可能是金丝桃素细胞光损伤的主要攻击目标。一种吸引人的假设是：金丝桃素结合到线粒体的并二氮杂 受体上，受光激发后开启线粒体膜通道，膜可渗透性增强，释放出可引发细胞程序性死亡的细胞素C及其它线粒体因子。

　　PDT目前还是一种较新的癌症治疗手段，金丝桃素也是一种研究中的光敏物，因而实现以金丝桃素作为光敏物的PDT，临床应用还要做大工作。PDT抗癌机制包括直接的细胞性作用和氧化胁迫引发的二级肿瘤伤能力，其二级效果在炎症细胞抗肿瘤活性和肿瘤敏感的免疫反应方面逐渐引起人们的兴趣。金丝桃素对肿瘤细胞的二级伤能力也是一个尚待研究的领域。

　　4 免疫功能：贯叶连翘的一种多酚化合物可激活单核吞噬细胞等白细胞。一种油溶性组分有温和的免疫抑制功能，可抑制白介素-6的释放。活体实验表明，贯叶连翘冷冻干燥制品抑制炎症和白细胞浸润。

　　金丝桃素抑制花生四烯和白三烯B的释放。而这两种物是人体内包括腺素和细胞分裂素(可活化淋巴和T-细胞)在内的几种重要化合物的前体。这一结论可以解释贯叶连翘传统上作为抗炎使用的机制。

6 使用方法 

　　金丝桃素的使用方法非常简单方便。既可以拌料也可以溶化在水中。因为它是用乙醇提取的，有少水不溶物。所以在喂水时要稍微加大用。

7 发展前景 

　　贯叶连翘地理分布广，应用历史悠久，但以来临床应用单一。当前对贯叶连翘的研究多集中在金丝桃苷类物上，而对活性很高的金丝桃素及其它活性成分尚未引起重视。若能结合传统用理论和大临床经验，加强对活性成分的开发力度，从中挖掘具有特的各类新，必将产生良好的社会和经济效益。