樟腦，又稱莰酮、龍腦酮(Borneon)；是從龍腦氧化后所獲得的產(chǎn)物，天然樟腦是右旋光性，若化學(xué)合成則是消旋品。

樟腦，IUPAC名稱1,7,7-三甲基二環(huán)[2.2.1]庚烷-2-酮，是一種萜類有機化合物，室溫下為白色或透明的蠟狀固體，可用于驅(qū)離蠹魚，但對蟑螂、蚊子等居家常見生物沒有顯著驅(qū)離作用。在歷史上，樟腦使用在制藥用途，也是重要的軍火及工業(yè)原料。在塑膠石化工業(yè)尚未普及時，樟腦為制作塑化材質(zhì)重要的原料，如賽璐珞底片。諾貝爾在1887年以樟腦為原料研制出了威力更強的新式火藥“無煙火藥”，使樟腦成為國際貿(mào)易中關(guān)注的重要資源。

樟腦提煉自樟樹干中，樹齡越老的樟樹所富含的樟腦比例越多。提煉方法為將樹干切成小塊用水蒸餾，樟腦油受熱后隨著水蒸汽上升，在接觸到預(yù)先放置在上方的陶缸冷卻后便可形成樟腦。

臺灣早期北部、中部山林多為原始樟樹林，老樟樹樹齡千年以上者甚多，在十九世紀(jì)后半葉及二十世紀(jì)初，臺灣山林的樟樹林成為國際貿(mào)易中關(guān)注的重要資源。漢人巨商墾民、英國商人、清廷政府、日本政府先后在臺灣大量砍伐樟腦輸出，臺灣樟腦輸出量在日治時曾達世界首位，有“樟腦王國”之稱。

過去使用的樟腦丸多使用萘與萘酚，因此又稱為萘丸；由于萘有一定毒性且可能致癌，現(xiàn)在則大部分被對二氯苯所取代，而不使用樟腦。

樟腦結(jié)構(gòu)式

反應(yīng)

樟腦可發(fā)生的典型反應(yīng)有：

溴化反應(yīng)：

硝酸氧化：

生成異亞硝基樟腦

以硼氫化鈉還原樟腦可得（異龍腦）冰片。

生物合成

用途

樟腦的用途很多，除了使用在制藥用途上，也是重要的工業(yè)原料。在早期塑膠較不普及時，樟腦為制作底片重要的原料，當(dāng)時臺灣輸出的樟腦達到世界第一，其中北部以三角涌（今三峽）、大嵙崁（今大溪）、咸菜甕（今關(guān)西），及中部南投的集集等地為樟腦產(chǎn)出最興盛的地區(qū)。樟腦一般制成樟腦丸，用于驅(qū)蟲、除臭。樟腦具毒性，不可直接食用。

對于有六磷酸葡萄糖去氫素(G6PD)缺乏癥（通稱蠶豆癥）的患者，建議勿接觸或使用含樟腦 (camphor) 之外用藥品。

1887年諾貝爾利用樟腦研制出了新式火藥，煙霧較少的“無煙火藥”，此種火藥威力更強，能使敵方不容易發(fā)現(xiàn)自己。

歷史

6世紀(jì)時阿拉伯發(fā)明了樟腦制法，16世紀(jì)時傳入日本，當(dāng)時主要產(chǎn)地為薩摩藩（現(xiàn)鹿兒島縣）。當(dāng)時樟腦之主要用途為賽璐珞的可塑劑，隨后以樟腦為原料威力更強的新式火藥發(fā)明后，需求量大增。

臺灣早期北部、中部的淺山森林多為原始千年樟樹林，自荷治時期以來，就有樟腦出口，當(dāng)時平地甚至延伸至海岸都有濃密的樟樹林。18世紀(jì)初清廷將樟樹貿(mào)易收歸國有專賣，私砍林木可被處死，單單1720年就因私砍林木而有超過200個人被斬首，后來引爆了朱一貴事件。事平后政策才松綁，繳交規(guī)費即可取得進入樟木林工作的許可。初期山林土地的所有人平埔族尚能收取墾民繳交的規(guī)費，到了19世紀(jì)初，漢人即漸漸奪取山林所有權(quán)及樟樹貿(mào)易的獨占地位。

在十九世紀(jì)后半葉及二十世紀(jì)初，臺灣樟腦生產(chǎn)量幾乎占全世界的一半以上，臺灣山林的樟樹林成為國際貿(mào)易中關(guān)注的重要資源。1855年臺灣當(dāng)?shù)毓賳T與美商私訂密約，1858年天津條約將臺灣（今臺南安平）開放為通商口岸，隨后又增開淡水、打狗（今高雄港）、雞籠（今基隆港）等口岸，美商與俄商、德商、英商等即先后進入臺灣收購樟腦進行樟腦出口貿(mào)易。為壟斷樟腦獨占地位，臺灣當(dāng)?shù)毓賳T亦欲介入利益，在1863年違反天津條約將樟腦改為官辦專賣，與英商間不斷的沖突在1868年引發(fā)與英軍的樟腦糾紛。

1880年代臺灣建省首任巡撫劉銘傳與地方巨商，為掠奪山林資源、壟斷樟腦獨占利益（劉銘傳在奏折中自稱為“伐木裕餉”），繼續(xù)執(zhí)行開山撫番政策，由地方巨商向政府官員捐輸買官、提供民勇人丁，官員發(fā)動戰(zhàn)爭劫掠搶取土地，租給地方巨商招募民工腦丁入墾山林，所得再租稅裕餉，如此循環(huán)，七年間持續(xù)發(fā)動一連串大嵙崁戰(zhàn)役以帝國優(yōu)勢現(xiàn)代武力征伐今大溪、三峽、復(fù)興、烏來等地的泰雅部落。

日治時延續(xù)清末開山撫番政策，隨后更升級為理蕃政策，不承認族人領(lǐng)地權(quán)將山林強制沒收為國有，樟腦業(yè)者墾民入侵部落領(lǐng)地開墾伐林不再付予當(dāng)?shù)刈∶褓愊?、泰雅等部落租金補償，不斷暴力沖突終至引發(fā)南莊事件、大豹社事件等事件。至當(dāng)?shù)厣缛簻缟绾?，引進工業(yè)化資本主義，大舉經(jīng)營臺灣的樟腦產(chǎn)業(yè)全面收歸國家壟斷臺灣北部、中部山林樟樹之采伐，到了20世紀(jì)初日本成為全世界最大的樟腦生產(chǎn)國。

1920年代，化學(xué)合成制法逐漸流行，逐漸取代樟腦的地位，最終由于塑膠被發(fā)明、取代賽璐珞，樟腦產(chǎn)業(yè)就此沒落。

樟腦的藥理活性

1、樟腦在一種與香蘭素?zé)o關(guān)的機制中激活并強烈脫敏瞬時受體電位香蘭素亞型1通道

樟腦是一種自然產(chǎn)生的化合物，作為一種主要的有效成分的香油和搽劑提供局部止痛劑。盡管樟腦在醫(yī)學(xué)上的使用歷史悠久，但其作用的潛在分子機制尚不清楚。辣椒素和薄荷醇是另外兩種廣泛應(yīng)用于類似目的的外用藥物，已知它們通過作用于瞬時受體電位(TRP)通道超家族的兩種成員:熱敏TRP香草樣亞型1 (TRPV1)和冷敏TRP通道M8來刺激和脫敏感覺神經(jīng)。樟腦最近被證明可以激活TRPV1，在這里，我們發(fā)現(xiàn)樟腦也可以激活異型表達的TRPV1，這需要比辣椒素更高的濃度。通過模擬炎癥條件的磷脂酶c偶聯(lián)受體刺激增強了激活。在分離的大鼠DRG神經(jīng)元中觀察到類似樟腦激活的trpv1樣電流，并在蛋白激酶C被佛波醇12-十四酸酯-13-乙酸酯(佛波酯，是蛋白激酶 C (PKC) 和 SphK 的激活劑)激活后增強。大鼠TRPV1的樟腦激活是由辣椒素不同的通道區(qū)域介導(dǎo)的，這表明樟腦激活存在競爭性抑制劑辣椒素和辣椒素不敏感點突變體。樟腦并沒有激活辣椒素不敏感的雞肉TRPV1。TRPV1脫敏被認為有助于辣椒素的鎮(zhèn)痛作用。我們發(fā)現(xiàn)，雖然樟腦對TRPV1的激活作用較弱，但樟腦對TRPV1的脫敏作用比辣椒素更快、更徹底。相反，反復(fù)使用樟腦后TRPV3電流變得敏感，這與樟腦的鎮(zhèn)痛作用不一致。我們還發(fā)現(xiàn)樟腦抑制了其他幾個相關(guān)的TRP通道，包括錨蛋白-重復(fù)TRP 1 (TRPA1)。樟腦誘導(dǎo)TRPV1脫敏和TRPA1阻滯可能是樟腦鎮(zhèn)痛作用的基礎(chǔ)。[1]

樟腦激活異型表達的大鼠TRPV1。A、樟腦(+)和(-)立體異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)。B，兩種樟腦立體異構(gòu)體都激活了rTRPV1。(-)-樟腦與(+)-樟腦的作用較弱，可能是由于速發(fā)型過敏反應(yīng)。每隔4秒施加400 ms從-100到+100 mV的電壓斜坡誘發(fā)斜坡電流。每個符號表示+60mv(紅色三角形)和-60mv(黑色圓圈)處的電流振幅。注意零電流水平(用藍色虛線表示)。c, rTRPV1被樟腦，anandamide和辣椒素激活。辣椒素(10M)對anandamide誘導(dǎo)的電流有很強的抑制作用。D，樟腦對rtrpv1介導(dǎo)的電壓步進電流的影響。[1]

2、樟腦白油通過細胞毒性T細胞依賴機制誘導(dǎo)腫瘤消退

樟樹(Cinnamomum camphora)的生物活性衍生物已被證實具有化學(xué)預(yù)防作用，但這些天然產(chǎn)物的功效和作用機制尚未確定。我們測試了一種精油衍生物，樟腦白油(CWO)，對角質(zhì)細胞來源的皮膚癌小鼠模型的抗腫瘤活性。每日局部治療CWO可誘導(dǎo)惡性前皮膚腫瘤顯著消退，皮膚鱗狀細胞癌減少兩倍。我們下一步研究潛在的細胞和分子機制。在培養(yǎng)的角化細胞中，CWO刺激鈣信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，導(dǎo)致鈣調(diào)神經(jīng)依賴激活T細胞核因子(NFAT)的激活。在體內(nèi)，CWO誘導(dǎo)免疫相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄變化，導(dǎo)致細胞毒性T細胞依賴性腫瘤消退。最后，我們確定了CWO的化學(xué)成分，概括了外加劑的作用?？傊@些研究確定T細胞介導(dǎo)的腫瘤消退是植物來源的精油減少既定腫瘤負荷的機制。[2]

我們提出，CWO通過NFAT依賴信號和CD8+ T細胞依賴機制刺激皮膚腫瘤消退(下圖)。與NFAT信號的參與相一致，我們的體外研究表明，CWO誘導(dǎo)了人角質(zhì)形成細胞中的鈣信號和鈣/鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶依賴的NFAT易位。[2]

NFAT信號在角質(zhì)形成細胞中的作用是多方面的和環(huán)境相關(guān)的。例如，Notch信號下游的NFAT激活已被證明可以誘導(dǎo)表皮角化細胞從增殖到分化的轉(zhuǎn)換(Mammucari, Tommasi di Vignano, 2005, Santini, Talora, 2001)。在毛發(fā)周期中，NFAT信號通過抑制細胞周期調(diào)節(jié)因子CDK4促進膨大干細胞的靜止(Horsley, Aliprantis, 2008, Mammucari, Tommasi di Vignano, 2005, Santini, Talora, 2001)。相比之下，表皮細胞中NFAT的過度激活促進角質(zhì)形成細胞的過度增殖(Tripathi, Wang, 2014)。后一項報告與我們的發(fā)現(xiàn)一致，CWO促進正常人類角質(zhì)形成細胞的增殖。[2]

如何增強角質(zhì)細胞增殖與腫瘤消退相協(xié)調(diào)?一種可能是，CWO導(dǎo)致正常角質(zhì)形成細胞增殖，并在代謝資源方面勝過癌癥干細胞。另外，NFAT的激活可能會對正常干細胞和癌癥干細胞產(chǎn)生不同的影響，促進前者的增殖，后者的沉默(Tripathi, Wang, 2014, Wu, Nguyen, 2010)?？偟膩碚f，這種增殖潛能的改變可以改變尺度，促進腫瘤消退。[2]

我們發(fā)現(xiàn)CWO在體內(nèi)的抗腫瘤作用需要免疫細胞，這有利于另一種模型:CWO促進角質(zhì)形成細胞NFAT易位，誘導(dǎo)細胞因子表達，改變腫瘤微環(huán)境，通過免疫細胞激活刺激腫瘤細胞清除。例如，最近的研究發(fā)現(xiàn)胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素(TSLP)在角質(zhì)形成細胞中釋放NFAT激活下游(Wilson et al.， 2013)。TSLP以促進過敏性炎癥的作用而聞名(Ziegler, 2012)，當(dāng)從角質(zhì)形成細胞中釋放時，可以促進特應(yīng)性進程，進而促進哮喘的發(fā)展(Zhang et al.， 2009)。有趣的是，過敏性炎癥可以降低某些癌癥的風(fēng)險，同時增加其他癌癥的風(fēng)險(Josephs等人，2013年)。一些有趣的研究表明，TSLP通過CD4+和CD8+ t細胞激活在刺激抗腫瘤免疫方面具有額外的作用(Demehri et al.， 2016, Demehri et al.， 2012, Di Piazza et al.， 2012)。角質(zhì)形成細胞釋放的TSLP可直接刺激CD4+ TH激活和細胞毒性T細胞向腫瘤募集。有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)CWO處理后的角質(zhì)形成細胞中TSLP mRNA表達上調(diào)，提示這一信號通路可能有助于CWO介導(dǎo)的腫瘤消退。

除了對角質(zhì)形成細胞的影響外，CWO還可以直接作用于T細胞，既可以通過皮膚中的居民群體作用，也可以通過全身作用(Medler & Coussens, 2014, Mueller等人，2014,Richmond & Harris, 2014)。NFAT亞型因其對T細胞的作用而被大量研究(Hogan, 2017)。在T細胞激活時，核NFAT蛋白與AP1轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，刺激與激活相關(guān)的基因表達。因此，CWO可以通過NFAT直接影響T細胞的活化動力學(xué)。未來研究的目標(biāo)是確定CWO是否直接作用于角化細胞、免疫細胞或兩者都能刺激抗腫瘤免疫。[2]

綜上所述，本研究確定CWO是一種新型的NFAT信號和鈣調(diào)磷酸酶介導(dǎo)的抗腫瘤免疫激活劑。接受鈣調(diào)磷酸酶抑制劑長期治療的器官移植受者SCC風(fēng)險顯著增加(Dotto, 2011, Goldstein, Fletcher, 2014, Horsley, Aliprantis, 2008, Keyes, Segal, 2013, Yamamoto & Kato, 1994)，認為NFAT激活劑可能用于降低上皮腫瘤風(fēng)險。由于這些研究調(diào)查了CWO和萜類化合物在誘導(dǎo)腫瘤后的療效，因此需要進一步研究確定這些化合物是否也可以作為一種預(yù)防措施，減少癌前病變的發(fā)展。這增加了CWO可以作為一種有效的局部治療，以防止角化細胞衍生性病變的進展的可能性。[2]

CWO的作用機制模型。CWO誘導(dǎo)鈣/鈣調(diào)素依賴性NFAT易位。NFAT誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄，進而改變腫瘤微環(huán)境，促進炎癥和T細胞介導(dǎo)的腫瘤消退。[2]

3、樟腦衍生物及其應(yīng)用的研究進展

天然化合物是藥物化學(xué)中合成豐富的生物活性物質(zhì)的重要來源。樟腦以兩種對映體形式存在，即R和S，或兩者都存在，這是很容易得到的。樟腦是一種具有手性的小分子，它與某些活性位點結(jié)合，樟腦是廣泛存在于植物中的一種重要的單萜類化合物，它是樟腦衍生物的原料，具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗氧化、止痛和抗癌等多種生物活性。許多這些簡單的衍生物在商業(yè)上以樟腦磺酸或酮酸的形式存在，可以很容易地從樟腦中生產(chǎn)出來。該化合物主要用作天然產(chǎn)物對映體特異性合成的手性起始材料，因為其可用于直接或間接引入C-3、C-5、C-8、C-9和C-10碳原子的功能。本研究將從樟腦中提取的雜環(huán)化合物按不同的基團排列，包括樟腦簡單雜環(huán)化合物、樟腦融合雜環(huán)化合物、螺環(huán)類樟腦衍生雜環(huán)化合物、環(huán)擴張型樟腦衍生雜環(huán)化合物和樟腦衍生金屬配合物。本研究綜述了樟腦及其衍生物的轉(zhuǎn)化及其生物活性。

4、銀(I)樟腦復(fù)合物:設(shè)計抗菌活性

與Ag(I)樟腦亞胺配合物[Ag(NO3)(OC10H14NY)2] (Y=NMe2(1))相對應(yīng)的11個分子式[Ag(NO3)(L-Y)2]新配合物哦,(2);C6H5 (3);4-MeC6H4, (4);3, 5 - (CH3) 2 c6h3 (5);3-OHC6H4, (6);3-ClC6H4 (7);4-ClC6H4 (8);4-FC6H4 (9);合成了4-CF3C6H4(10)和樟腦磺酰亞胺配合物[Ag(NO3)(O2SNC10H14NY)2] (Y=NH2)，并對其結(jié)構(gòu)和抗菌活性進行了研究。選取其中5個配合物作為典型算例，用密度泛函理論計算優(yōu)化了配合物的結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，樟腦配體上的亞胺取代基(Y)驅(qū)動配合物的結(jié)構(gòu)由扭曲的八面體向三角棱柱或線性離子轉(zhuǎn)變，而磺酰亞胺環(huán)的作用對配合物的幾何形狀沒有明顯的影響?；衔锏挠H脂性和極性是關(guān)系到其生物活性的重要參數(shù)，同時也與樟腦配體的特性密切相關(guān)。用循環(huán)伏安法研究了配合物的氧化還原性質(zhì)，結(jié)果表明，它們的還原電位基本上與它們的電子和空間性質(zhì)無關(guān)。通過MIC值計算各配合物對革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌Newman)和革蘭氏陰性菌(大腸桿菌ATCC25922、銅綠假單胞菌477、伯克霍爾德菌IST408)的抑菌活性。結(jié)果表明，樟腦亞胺配體(1 ~ 10)配合物具有高脂親和低偶極矩(3 ~ 5)的抗菌活性。建立氫鍵的能力是樟腦磺酰亞胺配合物11 (Y=NH2)抗菌活性的重要貢獻。[4]

5、用代謝組學(xué)方法評價香樟葉揮發(fā)油的抑菌活性

香樟(Presl camphora)是最古老的傳統(tǒng)中草藥之一，具有抗菌、抗氧化、抗真菌、抗炎、殺蟲、驅(qū)避等多種生物功能?？陀^的研究了香樟精油的抑菌活性及抑菌機理。采用水蒸氣蒸餾法從香樟葉中分離得到精油，并采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)對精油的化學(xué)成分進行分析。用微肉湯稀釋法測定精油的最小抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)。用比濁法測定生長曲線。流式細胞術(shù)檢測細胞凋亡。用場發(fā)射掃描電鏡和透射電鏡觀察細菌的形態(tài)變化。用NanoDrop和BCA蛋白檢測試劑盒檢測細胞膜的完整性。利用GC-MS代謝組學(xué)研究精油存在下耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的代謝譜。采用商品化試劑盒檢測異檸檬酸脫氫酶(ICDH)、α-酮戊二酸脫氫酶(α-KGDH)、琥珀酸脫氫酶(SDH)和蘋果酸脫氫酶(MDH)活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，香樟葉精油的主要成分為芳樟醇(26.6%)、桉葉醇(16.8%)、α-松油醇(8.7%)、異龍腦醇(8.1%)、β-水芹烯(5.1%)和樟腦(5.0%)。精油對金黃色葡萄球菌、糞腸球菌、枯草芽孢桿菌、雞沙門氏菌和大腸桿菌均有較好的抑制活性。以MRSA為模型菌闡明精油的抗菌作用機理，其MIC值為0.8 mg/mL, MBC值為1.6 mg/mL。添加精油后，MRSA凋亡率呈濃度依賴性增加。精油破壞細胞形態(tài)。在代謝組學(xué)評價結(jié)果中，有74個代謝產(chǎn)物差異顯著，其中29個代謝產(chǎn)物上調(diào)，45個代謝產(chǎn)物下調(diào)。七種途徑被共享的差異代謝物豐富了。精油使ICDH活性提高47.35%，MDH、SDH和α-KGDH活性分別降低72.63%、31.52%和63.29%。樟樹精油通過破壞細胞膜和干擾氨基代謝表現(xiàn)出抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌活性。

參考文獻

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