蟾酥化學(xué)成分及抗腫瘤作用研究進(jìn)展

鄧 莎，李夢(mèng)園，武小玲，趙 盈，馬 琳，李先寬

(天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津 300193)

蟾酥為蟾蜍科動(dòng)物中華大蟾蜍BufobufogargarizansCantor或黑眶蟾蜍BufomelanostictusSchneider的干燥分泌物，味辛，性溫，有毒，歸心經(jīng)[1]，最早記錄于《名醫(yī)別錄》，具有解毒、止痛、開竅醒神的作用。蟾酥化學(xué)成分復(fù)雜，現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，蟾酥具有良好的抗腫瘤作用，還具有強(qiáng)心、升壓/降壓雙向調(diào)節(jié)血壓、麻醉、解毒、鎮(zhèn)痛、抑菌、增強(qiáng)免疫的藥理活性[2]，臨床抗腫瘤藥物如華蟾素注射液、蟾酥注射液、華蟾素片應(yīng)用廣泛。目前對(duì)于蟾酥的化學(xué)成分研究還不全面，蟾酥抗腫瘤成分、疾病及作用機(jī)制之間關(guān)系復(fù)雜，使臨床研究更加困難。本文對(duì)蟾酥的化學(xué)成分及結(jié)構(gòu)，抗腫瘤主要活性成分、作用機(jī)制及相關(guān)制劑進(jìn)行綜述，以期為臨床開發(fā)抗腫瘤新藥及臨床用藥提供參考。

1 化學(xué)成分

1.1 蟾蜍內(nèi)脂類

1.1.1 蟾蜍二烯羥酸內(nèi)酯類 蟾蜍二烯羥酸內(nèi)酯類化合物是C-17位上連有1個(gè)α-吡喃酮環(huán)的甾類化合物，是蟾蜍內(nèi)酯類及蟾酥的主要成分[3-4]，又分為蟾毒配基類和蟾蜍毒素類。蟾毒配基C-3位被精氨酸二碳酸酯、硫酸酯等取代的衍生物為蟾蜍毒素類[5]。蟾蜍毒素類化合物又分為蟾毒、蟾毒配基脂肪酸酯和蟾毒配基硫酸酯[6]。

1.1.2 20,21-環(huán)氧蟾蜍內(nèi)酯類 目前，蟾酥中分離得到的20,21-環(huán)氧蟾蜍內(nèi)酯類化合物有20S,21-環(huán)氧脂蟾毒配基(72)、20R,21-環(huán)氧脂蟾毒基(73)、3-甲酰氧基-20R,21-環(huán)氧脂蟾毒配基(74)、3-氧代-20S,21-環(huán)氧脂蟾毒配基(75)、3-甲酰氧基-20S,21-環(huán)氧脂蟾毒配基(76)[6]。

蟾蜍內(nèi)酯類化合物根據(jù)配基的母核上取代基不同又分為蟾毒靈類(I)、脂蟾毒配基類(II)、沙蟾毒精類(III)、假蟾毒精類(IV)、環(huán)氧酯蟾毒配基類(V)5類，結(jié)構(gòu)式見表1，母核結(jié)構(gòu)見圖1。此外，還有6種蟾蜍內(nèi)脂類化合物母核結(jié)構(gòu)不同于以上5個(gè)，分別是蟾毒配基烯酮(77)、3-氧代華蟾毒它靈(78)、14β-artebufogenin(79)、bufogargarizins A(80)、bufogargarizins B(81)、11β-羥基脂蟾毒配基(82)[7]，化合物結(jié)構(gòu)見圖1。

表1 蟾毒內(nèi)脂類化學(xué)物結(jié)構(gòu)式

續(xù)表1

圖1 蟾蜍內(nèi)脂類化合物結(jié)構(gòu)式

1.2 蟾蜍色胺類 蟾蜍色胺類化合物是具有一定生物活性，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有影響作用，含有吲哚環(huán)的吲哚堿類。一些吲哚堿類化合物有抗腫瘤和血管收縮作用[11]。目前蟾酥中分離得到的蟾蜍色胺類成分有18種，分為2種結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)式見表2，母核結(jié)構(gòu)見圖2，另有5個(gè)不同母核結(jié)構(gòu)的化合物結(jié)構(gòu)見圖2。

1.3 甾醇類及其他 甾醇類主要成分有膽甾醇、7α-羥基膽甾醇、β-谷甾醇、7β-羥基膽甾醇、菜油甾醇、麥角甾醇等[15]。蟾酥中除了含有以上3大類成分，還含有氨基酸、有機(jī)酸、腎上腺素、嗎啡、多肽、多糖等化合物[13,16-17]。

表2 蟾毒色胺類化合物結(jié)構(gòu)式

圖2 蟾蜍色胺類化合物結(jié)構(gòu)式

2 抗腫瘤作用

蟾酥具有明確的抗癌活性，對(duì)肝癌、胃癌、白血病等多種癌癥都有治療作用，其中蟾毒靈、脂蟾毒配基和華蟾毒精是蟾酥抗腫瘤作用的主要活性成分。蟾毒靈別名蟾毒精，對(duì)肝癌、膀胱癌、卵巢癌等均有很好的治療效果，已有研究證實(shí)其具有廣譜抗癌、作用高效的特點(diǎn)[18]。脂蟾毒配基是從數(shù)百年來一直廣泛用于治療惡性疾病的蟾蜍毒液中分離出來的，是中國治療晚期腫瘤的臨床藥物“華蟾注射液”的有效成分。華蟾毒精是蟾酥有效活性成分[19]，可治療如肝癌、乳腺癌等多種腫瘤疾病。這3種活性成分抗腫瘤的作用機(jī)制及作用靶點(diǎn)見表3。

蟾酥主要通過誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡、阻滯細(xì)胞周期、誘導(dǎo)細(xì)胞分化、抑制細(xì)胞增殖、影響腫瘤相關(guān)炎癥、影響內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、抑制腫瘤血管形成、增強(qiáng)免疫功能及影響細(xì)胞自噬等治療19種癌癥。蟾毒靈可治療肝癌、子宮內(nèi)瘤癌等15種癌癥；脂蟾毒配基可治療胃癌、卵巢癌等5種癌癥；華蟾毒精可治療前列腺癌、肺腺癌等10種癌癥。蟾毒靈抗腫瘤活性強(qiáng)治療范圍較廣，華蟾毒精次之，這可能與三者化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)，蟾毒靈14位上的羥基和華蟾毒精16位上的乙酸酯基的羰基形成氫鍵的能力強(qiáng)，且羥基大于羰基，因此蟾毒靈與細(xì)胞Na、K+-ATP酶結(jié)合位點(diǎn)上的氨基酸殘基更易形成穩(wěn)定的氫鍵，使受體和配體結(jié)合能力更強(qiáng)，增強(qiáng)抑制作用，從而使藥效提高，而脂蟾毒配基14,15位的環(huán)醚結(jié)構(gòu)不易形成氫鍵，導(dǎo)致結(jié)合受體的能力較弱[20]，這可能是導(dǎo)致其療效低受用范圍小的原因之一，詳見圖3。此外，其他研究表明蟾毒它靈和沙蟾毒精也具有抗腫瘤作用。于垂亮等[21]研究得出蟾毒它靈對(duì)肝癌及胃癌有治療效果，可促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡。闞鈞等[22]研究得出沙蟾毒精可治療肝癌、結(jié)腸癌、胰腺癌等多種癌癥，主要通過促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡及抑制腫瘤血管形成。王天嬌[23]研究發(fā)現(xiàn)沙蟾毒精可治療乳腺癌，低劑量時(shí)顯著抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖，高濃度時(shí)誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。

表3 蟾酥主要活性成分抗腫瘤作用機(jī)制

續(xù)表3

圖3 蟾毒靈、脂蟾毒配基和華蟾毒精治療肝癌作用機(jī)制

3 蟾酥制劑

蟾酥從古至今一直廣泛用于臨床，早在《本草綱目》中就記載到蟾酥“治發(fā)背疔瘡，一切惡腫”，現(xiàn)如今市面上常見到的六神丸、救心丸、六靈解毒丸等都含有蟾酥，蟾酥在丹劑和丸劑中應(yīng)用廣泛。此外，以蟾酥為主成分的蟾酥注射劑和以華蟾毒精為主成分的華蟾素膠囊、華蟾素片都是臨床治療腫瘤疾病的常用藥物，具有良好的治療的效果。王前程等[24]研究得出當(dāng)肝癌患者在行經(jīng)動(dòng)脈灌注蟾酥注射液后，患者癥狀減輕，生活質(zhì)量明顯提高，說明蟾酥可以很好的治療肝癌。沈天白等[25]探究了華蟾素膠囊治療原發(fā)性肝癌的療效，觀察了74例患者的12項(xiàng)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)治療組的40例患者的指標(biāo)與對(duì)照組比較明顯好轉(zhuǎn)，得出華蟾素膠囊有良好的抗腫瘤作用。蟾酥為臨床廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)中藥，毒性大是目前面臨的問題之一，使用不當(dāng)會(huì)引起頭暈、惡心、甚至死亡，所以研發(fā)安全高效毒副作用少的蟾酥藥物是近年來科研工作的目標(biāo)，新型制劑也成為一大熱門，蟾酥類脂質(zhì)體制劑、蟾酥類納米粒制劑、蟾酥類納米乳、蟾毒靈微球等新型制劑成為研究重點(diǎn)[26]，新型制劑取代傳統(tǒng)制劑，還需更多的科學(xué)研究和臨床實(shí)驗(yàn)。

4 討論

蟾酥中提取分離的蟾蜍內(nèi)脂類化合物82個(gè)，蟾毒色胺類化合物18個(gè)。蟾蜍內(nèi)脂類化合物和蟾毒色胺類化合物是現(xiàn)階段研究較多的成分，也是蟾酥的主要活性成分。2020年版《中國藥典》規(guī)定，蟾酥干燥品中蟾毒靈、華蟾酥毒基和酯蟾毒配基的總量不得少于7.0%。目前，華蟾毒靈、酯蟾毒配基、日蟾毒它靈、蟾毒靈、沙蟾毒精、蟾毒它靈、遠(yuǎn)華蟾毒精和華蟾毒它靈這8種蟾毒配基類化合物研究較多，它們的總量占據(jù)蟾蜍二烯內(nèi)酯總量85%以上，活性成分含量豐富，具有高活性高毒性且療效和毒性接近的特點(diǎn)[27-29]，因此，用多種蟾毒配基類成分總量來控制蟾酥質(zhì)量，對(duì)臨床精準(zhǔn)用藥和毒性控制更加合理[30]。李霞等[31]用高效液相色譜法測(cè)定不同批次蟾酥中這8種成分的含量，發(fā)現(xiàn)其可用于蟾酥質(zhì)量評(píng)價(jià)，為完善蟾酥藥材質(zhì)量控制提供依據(jù)。蟾蜍毒素類易在加工炮制過程中分解成為蟾毒配基類，根據(jù)賀晶等[32]研究可知，干蟾酥中的蟾毒配基類種類明顯高于鮮蟾酥，因此現(xiàn)代研究多用干品。蟾毒色胺類成分中5-色胺、蟾毒色胺、蟾毒色胺內(nèi)鹽具有麻醉止痛的藥理作用，此外，蟾毒色胺類化合物具有抗腫瘤，血管收縮等作用，具體為哪種活性成分及作用機(jī)制還需實(shí)驗(yàn)考證。

蟾酥在治療腫瘤疾病過程中，影響多條通路多種靶點(diǎn)。熱休克蛋白(Hsps)作為診斷腫瘤疾病進(jìn)展評(píng)估的生物標(biāo)志物及腫瘤治療的靶點(diǎn)，其研究對(duì)抗腫瘤藥物臨床應(yīng)用具有重要意義。熱休克蛋白包括Hsp27、Hsp40、Hsp60、Hsp 70、Hsp90及大型Hsps，參與細(xì)胞的增殖、分化和癌變[33]。近年來發(fā)現(xiàn)，Hsps既能影響線粒體介導(dǎo)的內(nèi)源性細(xì)胞凋亡途徑，也能影響死亡受體介導(dǎo)的外源性途徑。研究表明，蟾酥活性成分蟾毒靈能顯著誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞凋亡和阻滯細(xì)胞停滯于G2/M期，通過Westen blot法驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)蟾毒靈治療后，Hsp27及p-Art表達(dá)降低，同時(shí)激活caspase-3、caspase-9前體，調(diào)節(jié)Bcl-2、Bax表達(dá)[34]。此外，Hsps蛋白表達(dá)還與NF-κB信號(hào)因子有關(guān)，NF-κB是介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞最重要的核轉(zhuǎn)錄因子，參與多種啟動(dòng)子的結(jié)合，Hsp70蛋白的抑制能通過NF-κB/NOX1信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤壞死因子引起的肺癌細(xì)胞細(xì)胞凋亡[35]，從而達(dá)到治療作用，這些都提示通過靶向抑制Hsps蛋白在腫瘤細(xì)胞中的過表達(dá)可能成為治療腫瘤疾病的有效方法，因此，開展Hsps多靶點(diǎn)抑制劑藥理學(xué)研究具有潛在意義。目前研究得出蟾毒靈能抑制Hsp27蛋白的過表達(dá)從而治療胰腺癌腫瘤疾病，是否能治療其他腫瘤及蟾酥其他活性成分是否能通過抑制其他Hsps蛋白的過表達(dá)從而發(fā)揮其抗腫瘤作用，Hsps與其他作用通路、作用因子的聯(lián)系機(jī)制，還仍需更多的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，同時(shí)使Hsps蛋白作為腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中常規(guī)生物標(biāo)志物更加可靠、有效。

蟾酥作為傳統(tǒng)的動(dòng)物藥，化學(xué)成分多且復(fù)雜，其良好的抗腫瘤活性，受到了越來越多學(xué)者的關(guān)注，但蟾酥的高毒性使其在臨床應(yīng)用上受到了限制，不適合長期服用。同時(shí)，蟾酥的化學(xué)成分復(fù)雜，在抗腫瘤作用上呈現(xiàn)出不同活性成分多靶點(diǎn)共同作用的特點(diǎn)，使得研究相關(guān)作用機(jī)制關(guān)系更加困難。為不斷開發(fā)出蟾酥的價(jià)值，應(yīng)繼續(xù)深入研究，以中醫(yī)藥理論為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)一步揭示蟾酥抗腫瘤的作用機(jī)制，使之更安全有效的指導(dǎo)臨床用藥。