黃芩及其主要成份抗菌作用研究

關(guān)震平

北京中醫(yī)藥大學(xué)附屬護(hù)國寺中醫(yī)醫(yī)院藥劑科 (北京100035)

主題詞 黃芩 黃酮類 抗菌藥

黃芩別名山茶根，為唇形科植物黃芩的根，有清熱燥濕、瀉火解毒等功效。因其具有很好的藥效和相對較低的毒性、價格低廉以及地產(chǎn)廣泛等優(yōu)點，已成為臨床常用中藥材之一[1]?，F(xiàn)代藥理學(xué)表明，黃芩具有一定的抗菌活性[2]，在臨床上已廣泛應(yīng)用于上呼吸道感染、胃腸道感染、泌尿系統(tǒng)感染等治療[3]。黃芩含有多種活性成分，包括化學(xué)成分黃酮及其苷類，其包含黃酮及黃酮醇類、二氫黃酮及二氫黃酮醇類、黃烷酮、查爾酮，萜類化合物，揮發(fā)油，微量元素，多糖，β-谷甾醇、苯甲酸及黃芩酶等[4-5]。本文以黃芪及其主要成分為研究對象，明確黃芩臨床抗菌性疾病治療的作用和機(jī)制，為臨床應(yīng)用及新藥開發(fā)提供理論依據(jù)。

1黃芩抗菌作用黃芩的分布較廣泛，用途多樣化，它具有一定的抗菌能力。王雨玲等選取一些胃黏膜組織在 Skiirrow選擇培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，并制備菌液，取7種中藥材對10株幽門螺旋桿菌(HP)進(jìn)行體外抑菌實驗，其結(jié)果顯示，黃芩抗HP菌效果好，MIC為0.0039，為臨床用藥提供了可靠的數(shù)據(jù)[6]。既往黃芩的抗菌活性研究集中在根和莖葉方面，楊麗等探討黃芩籽種殼提取物的體外抗菌活性，應(yīng)用倍比稀釋法，以最小抑菌濃度 (MIC) 和最低殺菌濃度 (MBC) 為指標(biāo)，測定黃芩籽殼提取物對金黃色葡萄球菌標(biāo)準(zhǔn)株、金黃色葡萄球菌臨床株、白色葡萄球菌標(biāo)準(zhǔn)株以及大腸桿菌標(biāo)準(zhǔn)株的體外抗菌活性，其結(jié)果顯示，對金黃色葡萄球菌臨床株，黃芩籽種殼 5 種提取物抗菌程度為：正丁醇部位﹥ 氯仿部位﹥雙黃連口服液﹥60% 乙醇部位﹥乙酸乙酯部位﹥石油醚部位，金黃色葡萄球菌標(biāo)準(zhǔn)株的抗菌作用，石油醚最弱，正丁醇最強(qiáng)，對葡萄球菌標(biāo)準(zhǔn)株的抗菌作用，正丁醇最強(qiáng)，60% 乙醇干粉和石油醚部位較弱，對大腸埃希氏菌標(biāo)準(zhǔn)株的抗菌作用，正丁醇部位最強(qiáng)，乙酸乙酯部位較弱，提示黃芩籽種殼提取物有一定的抗菌活性，正丁醇萃取部位對上述菌種體外抗菌作用最強(qiáng)[7]。

方群等將腫瘤化療后下呼吸道院內(nèi)感染60例老年患者隨機(jī)分為對照組和治療組，兩組均給予化痰平喘藥物，抗感染，必要的營養(yǎng)支持治療，治療組在對照組基礎(chǔ)上使用黃芩苦參合劑霧化吸入治療，連續(xù)治療兩個療程后，治療組臨床有效率高于對照組，治療組肺部真菌感染率低于對照組，肺部真菌感染時間遲于對照組，動脈血?dú)飧纳魄闆r優(yōu)于對照組，肺部感染癥狀控制優(yōu)于對照組，提示黃芩在臨床治療中有抗真菌作用，延緩真菌感染的發(fā)生時間，療效確切[8]。章偉明等選取90例接受大劑量糖皮質(zhì)激素治療的活動期 SLE 女性患者分為漱口液組、小蘇打組、對照組，漱口液組應(yīng)用30 g，黃芩片、玄參、甘草、防風(fēng)制成黃芩漱口液漱口，小蘇打組患者使用 2. 5%碳酸氫鈉漱口，對照組患者使用生理鹽水漱口，結(jié)果顯示，漱口液組感染發(fā)生率明顯低于對照組，漱口液組口腔真菌感染時間遲于小蘇打組和對照組，口腔感染治愈時間少于對照組，提示在SLE 患者中使用黃芩漱口液可有效預(yù)防口腔真菌感染[9]。

2黃酮類化合物黃酮類化合物為黃芩抗菌有效成分，其主要成分黃芩苷、黃芩素等對革蘭陽性菌、革蘭陰性菌、同心性毛癬菌、許蘭黃癬菌等10種皮膚真菌、白色念珠菌和衣原體體等均具有抑制作用[10]。

2.1 黃芩苷 黃芩苷是黃芩發(fā)揮藥效最重要的成份[11]，抗菌范圍較廣，對金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌作用較強(qiáng)[12]。動物實驗表明，通過抑制α-溶血素七聚體的形成，黃芩苷在金黃色葡萄球菌肺炎小鼠中有一定的保護(hù)作用，從而降低小鼠的死亡率[13]。劉志遠(yuǎn)等觀察黃芩苷對臨床常用碳青霉烯類、磺胺類、氨基糖甙類等全部耐藥的產(chǎn)NDM-1大腸埃希菌的體內(nèi)外抗菌作用，應(yīng)用微量稀釋法測定黃芩苷的最小抑菌濃度和最 小殺菌濃度均為8 mg/ml，對20只SD小鼠分別注射產(chǎn)NDM-1大腸埃希菌的菌液和生理鹽水，分別記錄24 h，48 h內(nèi)死亡情況，顯示大腸埃希菌對小鼠的最小致死量為6×108CFU/ml，表明黃芩苷通過破壞菌體細(xì)胞膜、細(xì)胞壁的完整性，改變菌體細(xì)胞壁與細(xì)胞膜的通透性，明顯抑制細(xì)菌DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成，改變線粒體膜的通透性，降低菌體細(xì)胞線粒體膜電位，影響線粒體膜的結(jié)構(gòu)和功能，降解內(nèi)毒素等多方面抗產(chǎn)NDM-1大腸埃希菌活性[14]。聯(lián)合藥敏實驗檢測結(jié)果顯示黃芩苷與亞胺培南具有明顯的協(xié)同作用，發(fā)揮中藥與抗生素的互補(bǔ)作用。通過小鼠菌血癥模型，黃芩苷降低小鼠菌血癥的死亡率[15]。張曉玲等研究顯示黃芩苷與某些抗菌藥物聯(lián)用后，通過抑制β-內(nèi)酰胺酶、質(zhì)粒消除逆轉(zhuǎn)多重耐藥鮑曼不動桿菌的耐藥性，對多重耐藥鮑曼不動桿菌的抗菌活性有協(xié)同作用[16]。研究顯示，黃芩、黃連和大黃的“三黃”復(fù)方制劑有一定的抗幽門螺旋桿菌的作用，黃芩可能是通過黃芩苷來抑制Hp的增殖，和抑制核轉(zhuǎn)錄因子的活化和表達(dá)增強(qiáng)對胃黏膜屏障的保護(hù)能力[17]。

白色念珠菌是一種真菌，當(dāng)機(jī)體免疫力低下或菌群失調(diào)時，可大量繁殖引起疾病。黃芩苷具有良好的抗真菌作用，吳秀珍將白色念珠菌與黃芩苷的混合培養(yǎng)12、24、48 h 后，置透射電鏡下觀察，結(jié)果顯示，12 h細(xì)胞壁和細(xì)胞膜開始出現(xiàn)皺縮，24 h后可見細(xì)胞壁有缺損，空泡狀物及斑片狀低電子密度區(qū)在胞質(zhì)內(nèi)形成，48 h 后細(xì)胞壁界限模糊，部分溶解，細(xì)胞核碎裂，細(xì)胞器溶解，胞質(zhì)成碎渣樣，提示黃芩苷通過破壞真菌的細(xì)胞壁 、細(xì)胞膜的完整性，阻礙細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換，降低白色念珠菌線粒體 SDH酶的活力，影響氧化磷酸化過程,損傷白色念珠菌線粒體，降低營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，不可逆地抑制核酸、蛋白質(zhì)、脂類及糖的合成，使白色念珠菌 S / G 2/ M 期細(xì)胞數(shù)下降而發(fā)揮藥理作用抑制白色念珠菌生長[18-20]。

2.2 黃芩總黃酮 王秋菊等應(yīng)用試管連續(xù)稀釋法，觀察黃芩總黃酮體外抗菌活性，體外抑菌實驗結(jié)果表明，黃芩總黃酮的最小抑菌濃度為乙型副傷寒沙門氏菌>甲型副傷寒沙門氏菌﹥白色葡萄球菌、傷寒沙門氏菌、大腸埃希菌、志賀菌﹥金黃色葡萄球菌，黃芩總黃酮的最小殺菌濃度為乙型副傷寒沙門氏菌、甲型副傷寒沙門氏菌、志賀菌﹥大腸埃希菌﹥白色葡萄球菌、傷寒沙門氏菌﹥金黃色葡萄球菌。因此在臨床應(yīng)用中，黃芩制劑應(yīng)用于上呼吸道感染等疾病的預(yù)防和治療[21]。

2.3 黃芩素 作為黃芩中含量最高的黃酮類化合物之一的黃芩素，具有較強(qiáng)的抗菌作用，還協(xié)同其他抗微生物藥物，是黃芩抗菌作用的主要成分[22]。 雷蕾等應(yīng)用醇提法對黃芩進(jìn)行提取，采用乙酸乙酯、丙酮、石油醚、氯仿等溶劑對提取物進(jìn)行萃取、分離和純化。不同提取物和化合物，以氨芐青霉素作為陽性對照組，陰性對照組為10% 的吐溫-80溶液，進(jìn)行體外抑菌實驗。在質(zhì)量濃度為 1 mg/ml 時，黃芩乙酸乙酯和正丁醇層對大腸桿菌的抑菌作用較強(qiáng)，千紙層素-A 和黃芩素對大腸桿菌的抑菌作用強(qiáng)于黃芩乙酸乙酯和正丁醇，是黃芩抗菌作用的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，但兩者的抗菌作用弱于混合物，可能與混合物的抗菌作用是多個化合物共同作用有關(guān)[23]。

醫(yī)院感染的主要病原菌之一耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)對頭孢類抗生素、β-內(nèi)酰胺類、大環(huán)內(nèi)酯類等產(chǎn)生不同程度耐藥，陳禹先等通過紙片擴(kuò)散法鑒定本試驗選用菌株為MRSA菌株，黃芩素對其最小抑菌濃度為0.04 mg/ml，隨濃度增加，抑菌作用逐漸增強(qiáng)。黃芩素作用MRSA 后，與對照組相比，培養(yǎng)液中DNA和RNA含量與形態(tài)無明顯變化，表明黃芩素作用MRSA的靶點在菌體內(nèi)。黃芩素作用MRSA16 h后，與對照組相比，加藥組的蛋白表達(dá)量明顯減少，表明MRSA蛋白的表達(dá)被黃芩素抑制。相同含量的pBR322DNA，隨著拓?fù)洚悩?gòu)酶含量逐漸增加，催化DNA鏈的解旋和斷裂[24]，超螺旋DNA逐漸減少，缺口或線性DNA逐漸增加。增加黃芩素濃度，超螺旋DNA增多，開環(huán)或線性DNA 逐漸減少。通過觀察酶切圖譜的改變推測T與CGA堿基之間或類似的堿基位置是黃芩素的結(jié)合位點。通過與DNA發(fā)生嵌入作用，抑制MRSA拓?fù)洚悩?gòu)酶的活性，阻礙核酸的合成，抑制了蛋白質(zhì)的翻譯過程，影響菌體的生長和繁殖[25]。研究認(rèn)為，黃芩素是一種免疫促進(jìn)劑，在體外對MRSA具有良好的抑菌殺菌作用，可能通過介導(dǎo)活性氧的清除，白細(xì)胞的粘附,抑制白三烯的合成，減少花生四烯酸的釋放發(fā)揮其抗炎作用[26-27]。

抗生素的使用有效控制了許多嚴(yán)重的細(xì)菌感染性疾病，但由于抗生素濫用現(xiàn)象問題突出，導(dǎo)致耐藥菌增加及細(xì)菌變遷，降低抗生素有效率。黃芩及其有效成分表現(xiàn)出對多種細(xì)菌的抑制作用，對替代和減少抗生素用量，為中藥的開發(fā)利用提供了理論依據(jù)。