乌头的成分、药理及毒理学研究进展

乌头的成分、药理及毒理学研究进展

乌尔是蓼科植物的干燥部位。《中国药典》2010版将生、制首乌分开单列,其中生首乌具有解毒、消痈、润肠通便、降血脂的作用;制首乌具有补肝肾、益精血、强筋骨、化浊降脂等功效。作为临床常用滋补中药,关于何首乌的成分、功效及毒性的研究已有不少,现分述如下。1关于臭鼬的主要成分的研究1.1相关活性物质及成分分析何首乌含有二苯乙烯类、卵磷脂、蒽醌类、黄酮类、鞣质、微量元素等物质。其中,二苯乙烯类包括TSG、白藜芦醇、白藜芦醇苷,蒽醌类包括大黄素(emodin)、大黄素甲醚(physcion)、拟石黄衣醇(迷人醇,fallacinol)、大黄素-8-甲醚(questin)、桔红青霉素(emodin-6,8-dimethylether)、ω-羟基大黄素(citreorosein)、大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(emodin-8-O-β-D-glucopyranoisde)、大黄素-8-O-(6-O-乙酰基)-β-D-吡喃葡萄糖苷[emodin-8-O-(6-O-acety1)-β-D-glucopyranoside]和大黄素甲醚-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(physcion-8-O-β-D-glucopyranoside)等,磷脂类包括磷脂酰甘油、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱,黄酮类主要有芦丁、木樨草素、槲皮素、槲皮苷、山奈酚和异红草素等,糖类包括D-葡萄糖、D-果糖、蔗糖等,微量元素有锌、钙、锰、铁、铁等。其中二苯乙烯类、蒽醌类及卵磷脂为何首乌中主要的3大活性物质,目前现有的有关何首乌成分的研究,也多以这3类成分的组成分析和含量测定为主;相关成分分析及含量测定等方法主要有RP-HPLC法、HPLC-ELSD法和胶束电动毛细管色谱法、HPLC-TOF/MS、HPLC/IT-MS联用技术及紫外分光光度法(UV-Vis)。多样的化学物质是何首乌发挥不同药理作用的基础,因此在前期分离、鉴定的基础上,开展何首乌黄酮类、多酚类等成分与药理作用间的相关性研究,有望为何首乌找出新的治疗点,拓展它的临床应用范围。1.2不同制剂对麻黄病作中原浆含量的影响中药中所含成分的组成及含量的高低受产地、生长年限、采收期及炮制工艺等因素的影响,而主要成分含量的变化将直接影响药物的药理作用。因此在实际应用中应对影响成分含量的因素加以关注和控制。何首乌主产于河南、湖北、广西、广东、贵州、四川、江苏等地,其所含二苯乙烯苷(TSG)的含量以广西产者为最高(5.21%),贵州产最低(1.72%);TSG和蒽醌类成分以生长期为3年的何首乌中的含量为最高,而同年生何首乌中两者含量以11月为最高,上述结果与《中国药典》规定采收期相符。除产地、生长年限和采收期外,炮制方法是影响何首乌中成分含量的另一主要因素。对于何首乌的炮制,历代多采用蒸法和煮法,按所用辅料不同,可分为黑豆制、黑豆黄酒制、蒸制、黑豆生姜制、甘草煮、酒制、熟地制等。因历版《中国药典》均未明确其炮制时间等工艺参数,而炮制工艺参数会直接影响何首乌成分的组成及含量,因此,有不少学者对各种炮制方法及其参数对何首乌成分及含量的影响进行了研究。结果表明,不同炮制方法或相同方法不同炮制时间均可使TSG含量下降;经炮制的何首乌中总蒽醌、D-果糖、蔗糖及总糖量的含量下降,游离蒽醌、D-葡萄糖含量上升;用常压/高压清蒸、豆制、酒制、酒豆制等不同炮制方法炮制的何首乌中,卵磷脂的含量以豆制品中为最高,而酒豆制品因炮制过程中酒精溶解部分磷脂引起流失而使成品中卵磷脂含量下降;炮制除改变上述成分的含量以外,还能产生5-HMF等新的成分,从而使何首乌的功效发生相应的改变。由上可知,炮制过程中何首乌内部成分处于动态变化,而成分与药效密切相关,因此在实际工作中,应严格控制和规范何首乌炮制工艺,以保证制品质量稳定性,保障临床药效。1.3tsg的富集/纯化传统中药以汤剂或浸膏直接服用,一直给人以“黑粗大”的印象,而大孔树脂分离法等现代分离技术和方法,能有效去除中药中的非目标成分,较大限度地保留主要有效成分,达到去粗取精的目的。二苯乙烯苷(TSG)和蒽醌类成分为何首乌中主要活性成分,也是近年分离纯化研究的主要目的成分。目前可用于TSG富集/纯化的方法主要有大孔树脂分离法、大孔树脂-逆流色谱分离法(纯度可达99%)、高速逆流色谱一步分离法(纯度>97%)、酶解-柱层析-重结晶等联合工艺等,其中,大孔树脂分离法最为常用,相关树脂有:DA-201、DM130、NKA-9、D101-1、DM130、NKA-II、LSA-21、LX-38、AB-8、D101、DS401、HP20、SP825、SP850、XAD16、ADS-7、ZTC-4、HPD500等。何首乌蒽醌类成分的常用富集方法有大孔树脂分离法、稀硫酸提取-氯仿及梯度pH萃取-硅胶柱层析等,前者主要用于总蒽醌(纯度达8.22%),后者主要用于单一蒽醌类成分分离(如纯大黄素甲醚)。由上可知,不同树脂及相同树脂不同纯化工艺参数对何首乌中TSG及蒽醌类成分的纯化效率不同,在工作中应根据纯化目的及现实条件选择适宜的富集方法,其中树脂的选择应综合考虑静、动态吸附动力学。1.4tsg的主要入血成分绝大多数药物成分只有在进入体内吸收代谢后才能体现药理作用,含药血清成分分析以及主要成分药动学研究,可以帮助研究者搞清可能的药效成分及其体内过程,并由此指导临床应用(如给药剂量、给药次数及给药时间等),以使药物发挥最佳疗效,并尽可能地避免不良反应。研究表明,Beagle犬灌服何首乌水提液后,其血浆中可检测到14个移行成分,其中4个为原型成分,10个为代谢产物;4个原型成分中以TSG的含量相对较高。TSG在SD大鼠体内呈一级动力学消除,具有二室开放模型的特征,Tmax和Cmax分别为40min和31.9μg/mL,肝组织中分布浓度最大;在小鼠体内呈一室模型,Tmax为60min,Cmax为29.6μg/mL。TSG经β-CD包合后,在不改变胆汁和尿液排泄特征情况下,可减少TSG原型经粪便的排泄。上述研究显示,TSG为主要入血成分,这与研究报道的TSG为主要药效成分相符;不同动物体内TSG的代谢存在一定的差异,脏器组织分布结果可以为药物成分作用靶器官的确定提供参考;制剂工艺能有效改变TSG的代谢过程,临床可根据不同应用目的采用适宜制剂工艺,以发挥最佳药效。2关于乌拉药理的研究2.1降脂预防药物及药效学何首乌为临床常用滋补肝肾中药,现代药理研究表明,生、制何首乌具有降脂、抗动脉粥样硬化等作用,可用于高脂血症、脂肪肝的治疗。何首乌不同提取物能有效降低高脂血症患者血清总胆固醇(TC)、总甘油三酯(TG)水平,抑制体内外脂肪酸合酶(FAS)的活性,显著降低高脂血症模型小鼠血清TC、TG含量,具有降脂减肥作用。何首乌总苷及TSG、大黄素及卵磷脂等成分可有效降低载脂蛋白E基因缺陷(apoE-/-)小鼠及高脂血症模型大鼠血清TC、TG、LDL-C含量,升高血清NO水平和总抗氧化能力(TAC),下调主动脉斑块NF-KB蛋白表达,降低动脉粥样硬化指数(AI)、血液高凝状态和肝酶活性,增加肝细胞LCLRmRNA的表达,具有良好的调节血脂作用以及对酒精和高脂饲料致肝损伤的保护作用。上述研究,体现了何首乌作为临床常用保肝降脂中药的作用特点和优势,验证了传统经验。稍有不足的是,目前已有的研究主要是停留在观察上述提取物或成分对模型动物血脂的变化上,而对于它们是通过何种途径起调节血脂作用的作用机制等,尚未见有深入的研究报道;此外,不良反应相对少于生首乌的制首乌也具有调节血脂作用,但是这方面的研究相对缺乏,值得进一步的深入。2.2活性化合物及分子作用何首乌及其成分清除氧自由基,抗脂质过氧化作用是在观察其抗动脉粥样硬化及抗衰老等作用中发现的。研究表明,何首乌TSG部位提取物能显著降低高脂血症模型大鼠血清MDA的含量,提高血清SOD、CAT、GSH-PX活性及TAC,纠正自由基代谢紊乱,从而降低脂质过氧化作用对心血管的损伤。何首乌多糖能提高亚急性衰老模型小鼠体内抗氧化酶的活性,清除氧自由基,抑制脂质过氧化。TSG能有效清除DPPH自由基,抑制自由基产生,减少抗氧化剂的消耗,减少细胞凋亡,从而有效地抑制氧糖剥夺(OGD)诱导的体外培养鼠脑缺血模型星形胶质细胞(AS)的损伤。何首乌及其成分的抗氧化作用及由此产生的对内皮细胞、肝脏等的保护作用已有较多文献报道证实,但是相关的分子作用机制研究相对不够深入。在有明确药效作用基础上,深入开展其抗氧化的作用机制研究,有望拓展何首乌的临床应用范围及抗氧化新产品的开发。2.3预防骨丢失,防治三维已有研究结果显示,脂质代谢紊乱与骨质疏松症可能存在一定的关系。张新乐等发现,长期灌胃脂肪乳剂在造成大鼠高脂血症的同时,可使大鼠出现低转换型骨质疏松症,而何首乌水煎液和醇提物乙酸乙酯萃取部位可抑制未成熟成骨细胞、促进成骨细胞的分化形成,抑制破骨细胞的数量及活性,从而有效预防骨丢失,防治骨质疏松。血清药理学研究表明,生首乌水煎液含药血清能促进SCFmRNA表达,诱导MSCs分泌可溶性SCF蛋白,促进骨髓间充质干细胞(MSCs)的增殖;制首乌水煎液含药血清,则能有效上调成骨相关基因(OC、ALP、Cbfα1)mRNA的表达,促进体外培养成骨细胞(Ob)增殖。上述研究结果提示,何首乌能有效预防高脂引起的骨量丢失,对骨质疏松有一定的防治作用。该作用可能与何首乌及其成分降血脂、抑制骨碱性磷酸酶、促进骨胶原合成等作用有关,但这些作用与骨质疏松间的相关性、何首乌抗骨质疏松的作用机制及药效物质基础,目前尚不十分清楚,有待进一步研究证实。2.4大黄素的活性何首乌为传统补益中药,具有免疫调节作用。研究发现,何首乌提取物及其成分可通过增强机体特异性免疫和非特异性免疫作用,而达到整体抗肿瘤作用。其中,何首乌蒽醌苷类化合物(AGPMT)在体外可促进小鼠T、B淋巴细胞的增殖,增强巨噬细胞吞噬中性红的能力,提高NK细胞活性及分泌TNF活性,并可促进MLR,拮抗MitC所致淋巴细胞增殖的抑制作用,具有良好的调节机体免疫功能和抗肿瘤作用;此外,大黄素可减轻原代培养小鼠肝细胞的脂肪变性、抑制人乳腺癌细胞、肺鳞细胞、肝癌细胞株SMMC-7721的生长。上述研究表明,大黄素等蒽醌类成分可能为何首乌调节免疫、抗肿瘤的主要有效成分之一,但其量效关系及作用机制还有待更深入的研究。2.5降血糖、降水单酯类除上述药理作用外,何首乌不同提取物还具有降血糖、益智抗抑郁及抗菌等作用。其中,何首乌石油醚、乙酸乙酯及甲醇等不同极性溶剂提取物,在体外能有效抑制α-葡萄糖苷酶活性,具有潜在的降血糖作用。含TSG70%的何首乌提取物、蒽醌类和水提取物,能改善高胆固醇血症模型大鼠的学习记忆障碍,具有益智和抗抑郁作用。何首乌总酚酸和总黄酮能有效抑制金黄色葡萄球菌、四联球菌和大肠杆菌的活性,水提物能抑制金黄色葡萄球菌和荧光假单胞菌的活性,三者均具有一定的抗菌作用。此外,何首乌水提取物还能缩短小鼠凝血时间(止血作用)、显著抑制光化学反应诱导的大鼠肠系膜细静脉血栓形成等。上述研究是何首乌除保肝降脂等主要作用外,近年新报道的药理作用,相关研究相对较少,如能得到更多的研究证实,则可拓展何首乌的临床应用范围。3风味型抗菌药何首乌作为临床滋补肝肾的常用中药,历代本草著作大多谓其“无毒”,鲜有关于其安全性问题的表述。近年来随着何首乌及其制剂在慢性肝炎、肝纤维化等疾病中的广泛应用,有关何首乌及其制剂的临床不良反应报道逐渐增多,其中以何首乌导致的肝损伤问题较为常见。为此,不少学者分别对何首乌不同提取物或成分的体内外毒副作用进行了观察,以探究竟。3.1急性毒性实验结果众所周知,中药成分复杂,而不同化学成分是决定药物药效作用或毒性作用的物质基础。为进一步深入研究何首乌药材的毒副作用,明确药效物质与毒性物质及其两者间的关系,黄伟等对何首乌药材的不同组分进行了急性毒性试验,结果发现,何首乌药材全组分(药材粉末水混悬液)、水提及60%醇提组分对正常小鼠急性毒性的强度依次为全组分>醇提组分>水提组分,MTD按生药量计分别为20.0、78.0、98.4gkg-1·d-1,相当于人用量的116.7、574.0、455.0倍,主要毒性症状是腹泻、怠动、毛色不华。提示,何首乌大剂量给药易产生毒性反应,临床应用应掌握剂量。此外,上述急性毒性实验结果显示,何首乌不同组分均具有毒性,但急毒结果不一致,这可能与不同组分所含有的成分不同有关;何首乌各组分间成分的差异及其与毒性作用间的量-毒关系等,尚待进一步研究确定。3.2药物性肝损伤可逆性肝损伤是近年报道的何首乌主要的不良反应之一,产生的主要原因是长期过量服用生、制何首乌;此外,炮制工艺也是导致何首乌产生不良反应的原因之一,炮制不及或炮制太过,均可造成肝损伤。何首乌致肝损伤常见症状、指标主要有血清ALT、GGT活性及CHE、TP、IgG含量升高;胆管上皮细胞受损,肝细胞功能紊乱及胆汁淤积相关指标改变等。可能的作用机制有:长期摄入何首乌,可导致动物体液免疫增强,肝微粒体CYP450含量增加,肝细胞色素P4502E1(CYP2E1)mRNA表达受抑,CYP2E1活性降低而导致有毒物质在体内不能及时清除而诱发肝损伤。研究中涉及的样品有生/制何首乌水煎液、何首乌鞣质、鞣质与TSG1:1配比组合等。上述研究是从整体动物体内给药角度来观察何首乌的不良反应,能较客观地再现临床表现,而体外细胞研究,虽有一定的局限性,但也能从一定程度上帮助研究者们筛查出可能的毒性成分。如孙向红等在体外试验中发现,何首乌中的大黄素、大黄酸可损伤L02细胞,抑制BEL细胞增殖,具有一定的细胞毒作用