張金玲,毛絨,杜光
(1.湖北科技學(xué)院藥學(xué)院,咸寧 437100;2.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院藥學(xué)部,武漢 430030)
川烏為毛茛科(Ranunculaceae)烏頭屬(Aconitumlinn)的干燥母根,正名為烏頭,別名:鵝兒花、鐵花、五毒,主要栽培于四川。烏頭古稱“大辛、大熱、大毒”之品,中毒開始先覺口唇、舌及肢體發(fā)麻,繼之惡心、嘔吐、煩躁不安,進(jìn)而昏迷,四肢及頸部肌肉痙攣,呼吸急促,肢冷脈弱,或心律不齊,心電圖示多發(fā)性室性早搏等。雖然有諸多的不良反應(yīng),但是其藥理作用多樣,不可否認(rèn)其臨床應(yīng)用的價(jià)值。《普濟(jì)本事方》中記載生川烏可用于治風(fēng)寒濕痹,麻木不仁?!妒セ莘健分杏涊d川烏頭可用于風(fēng)痹,榮衛(wèi)不行,四肢疼痛?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究證實(shí),川烏烏頭堿類生物堿具有鎮(zhèn)痛、抗炎、免疫抑制、抗腫瘤、強(qiáng)心、降血壓、擴(kuò)血管等作用?,F(xiàn)從川烏的化學(xué)成分及藥理作用進(jìn)行綜述,旨在為臨床用藥提供基礎(chǔ)信息。
1.1生物堿類成分 楊茗等[1]在川烏三氯甲烷部位分離并鑒定了9種化合物,依次為次烏頭堿、金色酰胺醇酯、烏頭堿、松胞素B2、宋果靈、新烏頭堿、多根烏頭堿、北烏堿、附子靈,其中金色酰胺醇酯首次從烏頭屬植物中分離得到,松胞素B2首次從植物界分離得到。川烏含有生物堿類成分,二萜生物堿是川烏的特征有效成分,具有顯著的藥效活性。根據(jù)母核化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同,二萜生物堿可以分為C18-、C19-、C20-以及雙二萜型[2]。又可根據(jù)C19-型生物堿結(jié)構(gòu)中取代基的不同,分為雙酯型生物堿、單酯型生物堿和醇胺型生物堿等,2015年版《中華人民共和國藥典》規(guī)定制川烏含雙酯型生物堿以烏頭堿(C34H47NO11)、次烏頭堿(C33H45NO10)及新烏頭堿(C33H45NO11)的總量計(jì),不得過0.040%[3]。其中這3種生物堿是烏頭屬植物中主要的藥效成分,也是毒性成分,具有鎮(zhèn)痛抗炎等藥理活性。雙酯型生物堿、單酯型生物堿易發(fā)生水解,隨著炮制時(shí)間的延長,雙酯型生物堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減少,而單酯型生物堿生物堿逐漸增加[4-5],炮制后的鎮(zhèn)痛抗炎的活性仍存在,但毒性顯著降低。
1.2其他成分 烏頭屬除生物堿外,還含有非生物堿類黃酮、皂苷、神經(jīng)酰胺類等物質(zhì)。從附子中分離得到的附子苷具有明顯的正性肌力作用[6]。但對(duì)非生物堿類成分研究較少,在全面理解川烏化學(xué)成分以及藥理作用中存在一定的瓶頸。
2.1抗炎作用 烏頭類生物堿具有明顯抗炎活性,口服烏頭堿、苯甲酰烏頭堿、苯甲酰中烏頭堿、苯甲酰次烏頭堿、均能明顯對(duì)抗角叉萊膠引起的大鼠和小鼠后踝關(guān)節(jié)腫,抑制組織胺引起的皮膚滲透性增加,減少受精雞胚漿膜囊上肉芽組織形成[7-8]。李敏等[9]采用不同致炎劑復(fù)制大鼠、小鼠模型,檢測(cè)其毛細(xì)血管通透性、多形核白細(xì)胞百分比和炎癥組織前列腺素E(PGE)、丙二醛(MDA)含量及血清超氧化物歧化酶(SOD)活性來研究松潘烏頭總堿(total alkaloids of Aconitum Surgpanense Hand-Mazz,TAS)的抗炎機(jī)制。結(jié)果顯示3.0,1.5 mg·kg-1TAS對(duì)乙酸致小鼠腹腔毛細(xì)血管通透性的增加與明膠誘發(fā)的多形核白細(xì)胞游走均有明顯抑制作用;2.0,1.0 mg·kg-1TAS可使角叉萊膠致炎大鼠炎癥組織中PGE、氣囊灌洗液中MDA含量降低,同時(shí)提高血清SOD活性,結(jié)果表明TAS的抗炎機(jī)制與其降低毛細(xì)血管通透性、抑制多形核白細(xì)胞游走與抑制炎癥介質(zhì)PGE的釋放和清除自由基、抑制脂質(zhì)過氧化有關(guān)。其抗炎作用機(jī)制可能還與NF-κB信號(hào)通路有關(guān),LI等[10]研究發(fā)現(xiàn)從黃花烏頭提取的精制多糖RG-Ⅱ型可以通過阻斷NF-κB信號(hào)通路來減輕由脂多糖誘導(dǎo)的炎癥,KMPS-2E可以明顯抑制由巨噬細(xì)胞和卡拉膠性足腫脹引起的炎癥,并呈劑量依賴,該研究提示KMPS-2E是一種很有前途的抗急性炎癥藥物。對(duì)于川烏的抗炎作用臨床可用于治療風(fēng)濕性或類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等慢性炎癥性病變。
2.2鎮(zhèn)痛作用 鎮(zhèn)痛作用是川烏的重要藥理活性之一,《普濟(jì)方》中記載川烏(炮去皮、臍)治療風(fēng)寒濕痹,攣痛不能步握。可用于治療各種疼痛,如風(fēng)寒濕痹,關(guān)節(jié)疼痛,心腹冷痛,寒疝作痛及麻醉止痛。劉銘佩[11]通過采用小鼠熱板法和大鼠甩尾法測(cè)定動(dòng)物的痛閥,同時(shí)檢測(cè)乙酸致痛小鼠腦組織NO、MDA含量及SOD活性,研究松潘烏頭總堿(TAS)的鎮(zhèn)痛作用機(jī)制。結(jié)果表明靜脈注射TAS 0.025 mg·kg-1后能明顯提高小鼠、大鼠的痛閥;TAS能使乙酸致痛小鼠腦組織NO、MDA含量明顯降低,SOD活性明顯增強(qiáng);CaCl2能拮抗TAS的鎮(zhèn)痛作用,維拉帕米則使之增強(qiáng),這提示TAS的鎮(zhèn)痛作用部位可能在中樞神經(jīng)系統(tǒng),其作用機(jī)制可能與影響Ca2+內(nèi)流和減少NO、MDA含量,提高SOD活性有關(guān)。烏頭堿類的鎮(zhèn)痛作用還與調(diào)節(jié)腦內(nèi)和外周血液中單胺類遞質(zhì)含量有關(guān)[12]。臨床上川烏頭生物堿常與桂枝白術(shù)甘草等配伍,用于治療風(fēng)寒濕痹,尤適合周身骨節(jié)疼痛屬于寒濕偏勝者。
2.3對(duì)心血管的作用 次烏頭堿在心血管方面具有雙重療效,一方面可以保護(hù)心肌細(xì)胞,另一方面可引發(fā)心律失常。在過氧化氫(H2O2)誘導(dǎo)的大鼠心肌細(xì)胞凋亡模型中,適宜濃度的次烏頭堿能夠下調(diào)半胱氨酸蛋白酶(Caspase)-3和9的表達(dá),改善心肌細(xì)胞氧化損傷和心肌細(xì)胞凋亡[13]。而次烏頭堿可上調(diào)心肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平,促進(jìn)發(fā)生心律失常的易感性[14]。心律失常的發(fā)生常伴隨血壓的變化,研究發(fā)現(xiàn)烏頭屬藥材對(duì)血管和血壓都有影響,附子能升高一氧化氮合酶(NOS)抑制型高血壓模型小鼠體內(nèi)NO含量,下調(diào)MDA的水平,起到降壓和保護(hù)組織免受氧化損傷的作用[15]。川烏頭生物堿類可謂是具有回陽救逆的功效,臨床上對(duì)于烏頭堿的強(qiáng)心作用可用于治療緩慢型心律失常,其擴(kuò)血管作用可用于降壓,但就烏頭堿類的毒效兩重性,在劑量使用中應(yīng)注意個(gè)體化給藥。
2.4抗腫瘤作用 關(guān)于烏頭用于治療腫瘤的研究已有較多報(bào)道。GAO等[16]通過四唑鹽比色的方法驗(yàn)證了附子中的烏頭堿、次烏頭堿、新烏頭堿等能夠抑制肝癌細(xì)胞的增長,結(jié)果顯示雙酯型烏頭堿中酯基的存在和數(shù)量對(duì)細(xì)胞毒性具有重要的影響。附子的非生物堿成分多糖下調(diào)了多聚乳糖胺表達(dá)水平,抗肝癌作用顯著。另外有研究顯示C20型二萜生物堿對(duì)肺(A549)、前列腺(DU145)、鼻咽(KB)、耐藥鼻咽(KB-VIN) 癌癥細(xì)胞系均有抑制作用[17]。通過附子生物堿與放射治療Lewis肺癌(Lewis lung cancer,LLC)小鼠模型相結(jié)合的方法,顯示附子具有放射敏化劑、調(diào)節(jié)免疫、改善放射治療肺癌效果的作用[18]。臨床中顯示采用含川烏的方劑治療慢性肺心病,療效顯著。烏頭生物堿類可用于治療多種癌癥,如肝癌、肺癌、前列腺癌等,并可提高癌癥化療效果及減緩患者治療后的疼痛感,有望成為化療中的輔助藥物。
2.5抑菌作用 SHI等[19]通過微量熱法研究了生物堿對(duì)細(xì)菌生長的影響,顯示烏頭堿對(duì)大腸細(xì)菌的影響較小,對(duì)金黃色葡萄球菌生長有潛在的影響。從高烏頭根部的提取物雷波烏頭堿在 0.10‰時(shí)對(duì)金黃色葡萄球菌、蕈狀芽孢桿菌和普通變形桿菌有抑菌作用[20]。
2.6免疫調(diào)節(jié)作用 近年來關(guān)于烏頭屬植物的免疫調(diào)節(jié)作用及機(jī)制研究較少,劉太華等[21]研究烏頭堿、新烏頭堿對(duì)巨噬細(xì)胞RAW264.7活性、分泌腫瘤壞死因子(TNF-α)和表達(dá)鈣網(wǎng)蛋白(CD91、CD13)的抑制作用。結(jié)果不同濃度的烏頭堿、新烏頭堿對(duì)巨噬細(xì)胞活性有不同程度的抑制作用,抑制巨噬細(xì)胞分泌TNF-α,濃度越大,抑制作用越強(qiáng),臨床中具有治療銀屑病的價(jià)值。韋祎等[22]觀察附子理中湯對(duì)免疫細(xì)胞因子的影響,結(jié)果顯示與模型組比較,附子理中湯中、大劑量組胸腺指數(shù)、脾指數(shù)、IL-2、IL-6、TNF-α均升高,IL-10降低,附子理中湯對(duì)細(xì)胞免疫因子產(chǎn)生影響,這種影響可能改善脾陽虛大鼠免疫功能。中藥川烏多與白芍、人參、甘草等配伍使用,可以提高人的免疫調(diào)節(jié)作用,制川烏與配伍白芍可增強(qiáng)制川烏的免疫調(diào)節(jié),其增強(qiáng)免疫作用的機(jī)制可能是抑制類風(fēng)濕因子和增加細(xì)胞因子來發(fā)揮作用。
2.7抗抑郁作用 LIU等[23]通過強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)和曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究了附子生物堿的抗抑郁作用及其劑量效應(yīng)關(guān)系,以強(qiáng)制游泳不動(dòng)時(shí)間和自發(fā)運(yùn)動(dòng)量為考察指標(biāo),顯示附子生物堿連續(xù)給藥7 d能夠縮短正常小鼠和卵巢摘除小鼠的強(qiáng)制游泳不動(dòng)時(shí)間而不影響小鼠本身的自發(fā)運(yùn)動(dòng)量,進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明連續(xù)給予一定量的附子生物堿后,卵巢摘除小鼠前額葉灰質(zhì)和海馬內(nèi)腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)的蛋白表達(dá)水平及環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cAMP-responce element binding protein,CREB)磷酸化水平升高,提示CREB-BDNF信號(hào)通路可能介導(dǎo)了附子生物堿對(duì)卵巢摘除小鼠的抗抑郁作用。隨著近年來對(duì)多糖藥理作用的研究發(fā)現(xiàn)附子多糖具有改善抑郁大鼠行為學(xué)的作用,同時(shí)還可以促進(jìn)神經(jīng)元的再生[24]。
2.8其他作用 烏頭類生物堿的藥理作用多種多樣,外用可麻醉末梢神經(jīng),臨床上可以作為黏膜表面麻醉。從烏頭生物堿中提取的水溶性多糖具有抗氧化作用[25],顯示具有抗衰老的藥理活性。烏頭堿還具有抗癲的作用[26]。另外,在附子代謝的研究中,附子可升高肝細(xì)胞Na+-K+-ATP、Ca+-Mg+-ATP酶活性,促進(jìn)細(xì)胞能量代謝,增加細(xì)胞的能量儲(chǔ)備[27]。在腎陽虛外小鼠模型中,麻黃細(xì)辛附子湯可能是通過改善糖代謝、調(diào)節(jié)視黃醇代謝、甘油磷脂代謝等多靶點(diǎn),上調(diào)肺指數(shù)、胸腺指數(shù)、腎指數(shù)、睪丸指數(shù)[28]。
隨著人們對(duì)知識(shí)的探索以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,關(guān)于中藥烏頭堿類的化學(xué)成分以及藥理作用也在不斷地延伸。近年來,對(duì)川烏的研究結(jié)果顯示,不同產(chǎn)地、不同批次、不同的炮制工藝飲片中,烏頭堿、次烏頭堿、新烏頭堿、苯甲酰烏頭原堿、苯甲酰次烏頭原堿、苯甲酰新烏頭原堿的含量差異較大,藥材質(zhì)量參差不齊,深入研究川烏飲片及其方劑的質(zhì)量控制至關(guān)重要[29]。2015年版《中華人民共和國藥典》規(guī)定含苯甲酰烏頭原堿、苯甲酰次烏頭原堿、苯甲酰新烏頭原堿的總量應(yīng)為0.070%~0.15%[3]。加強(qiáng)對(duì)烏頭堿化學(xué)成分及其藥理作用的研究有利于提高臨床用藥的安全性,充分發(fā)揮鎮(zhèn)痛、抗炎、免疫抑制、抗腫瘤、強(qiáng)心、降血壓、擴(kuò)血管等的作用。
川烏烏頭堿的藥理作用總結(jié)如下:具有顯著的鎮(zhèn)痛抗炎的生理活性,對(duì)伴有疼痛的風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、跌打損傷具有重要的治療作用;可以抗心律失常的發(fā)生,為更好地治療心血管類疾病提供選擇;為腫瘤的治療提供新的藥物支持,對(duì)肝癌、肺癌等癌癥患者可以增強(qiáng)其療效,但是其具體的機(jī)制還不明確,有待進(jìn)一步深入研究;目前關(guān)于川烏的臨床試驗(yàn)研究較少,附子研究的較多,由于其存在的部位不同,它們之間的化學(xué)成分差異是什么,是否具有相同的藥理作用,仍待進(jìn)一步研究證實(shí)。