川烏生物堿類成分及藥理作用研究進展

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)同濟醫(yī)學(xué)院附屬同濟醫(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，不可否認其臨床應(yīng)用的價值?！镀諠臼路健分杏涊d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，川烏烏頭堿類生物堿具有鎮(zhèn)痛、抗炎、免疫抑制、抗腫瘤、強心、降血壓、擴血管等作用?，F(xiàn)從川烏的化學(xué)成分及藥理作用進行綜述，旨在為臨床用藥提供基礎(chǔ)信息。

1 川烏的化學(xué)成分

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，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，隨著炮制時間的延長，雙酯型生物堿質(zhì)量分數(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 川烏的藥理作用

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，檢測其毛細血管通透性、多形核白細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)的抗炎機制。結(jié)果顯示3.0，1.5 mg·kg-1TAS對乙酸致小鼠腹腔毛細血管通透性的增加與明膠誘發(fā)的多形核白細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，同時提高血清SOD活性，結(jié)果表明TAS的抗炎機制與其降低毛細血管通透性、抑制多形核白細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)。其抗炎作用機制可能還與NF-κB信號通路有關(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定動物的痛閥，同時檢測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；CaCl2能拮抗TAS的鎮(zhèn)痛作用，維拉帕米則使之增強，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，一方面可以保護心肌細胞，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，改善心肌細胞氧化損傷和心肌細胞凋亡[13]。而次烏頭堿可上調(diào)心肌細胞內(nèi)Ca2+水平，促進發(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，臨床上對于烏頭堿的強心作用可用于治療緩慢型心律失常，其擴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道。GAO等[16]通過四唑鹽比色的方法驗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)量對細胞毒性具有重要的影響。附子的非生物堿成分多糖下調(diào)了多聚乳糖胺表達水平，抗肝癌作用顯著。另外有研究顯示C20型二萜生物堿對肺(A549)、前列腺(DU145)、鼻咽(KB)、耐藥鼻咽(KB-VIN) 癌癥細胞系均有抑制作用[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細菌生長的影響，顯示烏頭堿對大腸細菌的影響較小，對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‰時對金黃色葡萄球菌、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)作用及機制研究較少，劉太華等[21]研究烏頭堿、新烏頭堿對巨噬細胞RAW264.7活性、分泌腫瘤壞死因子(TNF-α)和表達鈣網(wǎng)蛋白(CD91、CD13)的抑制作用。結(jié)果不同濃度的烏頭堿、新烏頭堿對巨噬細胞活性有不同程度的抑制作用，抑制巨噬細胞分泌TNF-α，濃度越大，抑制作用越強，臨床中具有治療銀屑病的價值。韋祎等[22]觀察附子理中湯對免疫細胞因子的影響，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，附子理中湯對細胞免疫因子產(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制川烏的免疫調(diào)節(jié)，其增強免疫作用的機制可能是抑制類風(fēng)濕因子和增加細胞因子來發(fā)揮作用。

2.7抗抑郁作用 LIU等[23]通過強制游泳實驗和曠場實驗研究了附子生物堿的抗抑郁作用及其劑量效應(yīng)關(guān)系，以強制游泳不動時間和自發(fā)運動量為考察指標，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制游泳不動時間而不影響小鼠本身的自發(fā)運動量，進一步的實驗表明連續(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信號通路可能介導(dǎo)了附子生物堿對卵巢摘除小鼠的抗抑郁作用。隨著近年來對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，同時還可以促進神經(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，附子可升高肝細胞Na+-K+-ATP、Ca+-Mg+-ATP酶活性，促進細胞能量代謝，增加細胞的能量儲備[27]。在腎陽虛外小鼠模型中，麻黃細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，上調(diào)肺指數(shù)、胸腺指數(shù)、腎指數(shù)、睪丸指數(shù)[28]。

3 結(jié)束語

隨著人們對知識的探索以及科學(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]。加強對烏頭堿化學(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、強心、降血壓、擴血管等的作用。

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，對肝癌、肺癌等癌癥患者可以增強其療效，但是其具體的機制還不明確，有待進一步深入研究；目前關(guān)于川烏的臨床試驗研究較少，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，仍待進一步研究證實。