中药抗菌作用的研究进展

2014-01-24 14:11张学顺傅春升
中国药业 2014年2期
关键词:耐药性抗菌耐药

李 娟 ,张学顺 ,傅春升

(1.山东中医药大学,山东 济南 250355; 2.山东中医药大学附属医院,山东 济南 250011)

近年来,抗菌药物被滥用并日益威胁着人类生命安全,尤其是医生无指征用药、用药时间长、选择药物不合理等,造成细菌耐药、多药耐药菌、超级细菌等现象。中药具有不易产生耐药性、不良反应低、与抗生素联用可逆转抗生素的耐药性等优点,因此从抗细菌、真菌、支原体、衣原体等方面寻求中药天然抗生素已成为解决细菌耐药的新途径。笔者就近年来对中药抗菌有效化学物质、抗菌机制和中药逆转耐药性等的研究成果进行分类综述。

1 中药抗菌制剂

1.1 单味中药及中药单体

中药单味药、中药单体在临床上的应用已越来越广泛。近几年发现了一些具有抗菌作用的单味中药和中药单体,如解表药麻黄、桂枝、菊花,清热药金银花、连翘、青蒿等。江震献等[1]首次对蝎子草的抗菌活性化合物进行了研究,从蝎子草醋酸乙酯提取物中分离得到了两个化合物β-谷甾醇和对羟基肉桂酸乙酯,发现其对金黄色葡萄球菌均有良好的抑制作用。杨小明等[2]用二倍稀释法测定了从银杏外种皮中得到的银杏酸混合物及C13B0,C15B1,C17B1这3种单体抗菌活性,结果银杏酸混合物对痤疮丙酸杆菌等革兰阳性菌具有良好的抑制作用,其中以C13B1效果最好。韦建华等[3]以金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠埃希菌、绿脓杆菌对草龙提取物及单体化合物没食子酸进行抗菌活性研究,结果没食子酸单体对以上4种细菌均有良好的抑制作用。

1.2 中药复方

中药多为复方用药,中药复方的水提物、醇提物等在抗感染方面的研究也有很大的成效。中药复方具有多向性、多层面、多靶点的特点,使细菌难以同时产生对抗多种抗菌成分的多重突变。王新等[4]采用二倍稀释法测定黄芩、秦皮、白头翁、苦参不同组方对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门菌的体外抑菌效果,得出4种中药体外抗菌最佳配伍比例为1∶4∶1∶2。马朝等[5]研究了双黄连片的体内抑菌作用,结果表明双黄连片对细菌感染小鼠有明显的保护作用。游思湘等[6]对大白兔肌肉注射复方黄连注射剂,测定不同时间含药血清对耐药性金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径,结果表明复方黄连注射剂含药血清对耐药性金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用。

2 中药抗菌有效成分

许多中草药的活性成分已经得到确定,中药抗菌药有效物质基础的研究也越来越深入。研究表明中药抗菌的有效成分主要有黄酮类、皂苷类、挥发油类、生物碱类、糖类等,有些中药已得到抗菌单体并确定了其化学结构。

黄酮类:金莲花具有清热解毒、抗菌消炎的功效,临床上常用于治疗扁桃体炎和中耳炎。李占林等[7]对金莲花水提物中具有抗菌活性的成分进行了研究,得到7个化合物,分别鉴定为藜芦酸、苯甲酸、R-10,16-二羟基十六烷酸、芹菜素、木犀草素、鼠尾草素和槲皮素。张广文等[8]对广藿香中分离得到的黄酮类化合物进行体外抗真菌活性研究,结果受测的4个化合物均具有抗真菌活性。

香豆素类:香豆素类化合物具有抗真菌、细菌的药理活性,是具有较大抗菌应用价值的一类化合物。蔡正军等[9]对白根独活抗菌有效部位氯仿萃取部位的的化学成分进行分离纯化,经鉴定得到异欧前胡素、异氧化前胡素、水合氧化前胡内酯、佛手柑内酯、栓翅芹烯醇,均为线性呋喃香豆素。孙艺方等[10]从紫花地丁的甲醇提取物中分离鉴定出4个具有抗菌活性的香豆素类化合物,七叶内酯,6,7-二甲氧基香豆素,东莨菪内酯和5-甲氧基-7-羟甲基香豆素,发现其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等均有抑菌和杀菌活性。

挥发油类:含挥发油的中草药或提取出的挥发油大多具有抑菌作用,如中药枳实、艾叶、苍术、花椒、姜黄的挥发油提取物都具有不同程度的抑菌作用。刘俊等[11]通过GC-MS从白木香种子挥发油中检出23个成分,测定种子挥发油样品溶液的抗菌活性,结果表明种子挥发油对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌具有抑制作用。赵夏博等[12]用水蒸气蒸馏法提取降香挥发油,以硫酸卡那霉素为阳性对照测定挥发油的抗菌活性,结果表明其对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和金黄色葡萄球菌均有抑制作用。

多糖类:研究发现,升麻、蜂花粉、土茯苓等的多糖成分也具有一定的抗菌作用。王纪祥等[13]对升麻化学成分的抗菌活性进行了研究,鉴定出的3种化合物25-O-乙酰升麻醇、兴安升麻苷C、12β-羟基升麻醇具有良好的抗菌活性,其中兴安升麻苷C的抗菌活性最好。杨晓杰等[14]对亚洲蒲公英花序内多糖的抗菌活性进行了研究,表明其多糖成分有一定的抗细菌和真菌作用。

生物碱类:苦参中的有效成分主要为苦参碱和氧化苦参碱。桂蜀华等[15]对苦参碱进行了抗皮肤癣菌的活性研究,表明苦参碱对皮肤真菌菌株有良好的抑制作用,具有较强的抗真菌活性。杨勇等[16]对黄连中4种生物碱小檗碱、黄连碱、药根碱的抑菌活性进行了研究,结果表明4种生物碱均具有抗菌活性,其中小檗碱的抑菌活性最大。

3 中药抗菌作用机制

中药由于其成分的复杂性和作用的多样性,对其抗菌机制的研究目前还比较浅显,研究手段也比较局限。中药既可以直接抑杀细菌,又可以通过增强机体免疫力而发挥抑菌作用。近几年的研究表明,中药抗菌作用机制主要有干扰细胞壁合成、损伤胞浆膜、影响细胞蛋白合成、影响核酸合成、干扰遗传密码复制等。

影响细胞蛋白质合成:江惠[17]从竹叶中提取纯化天然活性抗菌肽,通过 N-苯甲酰-DL-精氨酸 -对硝基苯胺盐酸盐法(BAPNA法)测定竹叶天然抗菌肽对胰蛋白酶的抑制活性,结果表明,竹叶有良好的抑菌作用。张明[18]对金果榄有效成分的抗菌机理进行了研究,发现其有效成分巴马亭/药根碱可致细菌菌丝畸形、内容物外泄,植物病原真菌菌丝体的可溶性蛋白含量降低。

损伤胞浆膜:万力等[19]将山苍子油作用于申克孢子丝菌,电镜观察显示山苍子油作用24 h后申克孢子丝菌胞膜及胞壁结构模糊,胞浆皱缩,细胞器及细胞核结构模糊,结果提示山苍子油可破坏菌胞膜,从而破坏胞膜选择通透性,使细胞内渗透压降低,干扰其正常代谢,促进了细胞的死亡。

干扰核酸合成:烟曲霉是一种重要的致病菌,进入人体后能引起多重变应性和侵入性疾病。王刚生等[20]将桂皮油藿香油的复合物作用于烟曲霉菌,电镜观察显示药物穿透细胞壁和细胞膜,干扰甘露聚糖几丁质-葡聚糖的合成,破碎的细胞壁刺入细胞内,干扰核酸和蛋白质的合成,使细胞器、细胞核受到损伤,内容物流失,直至细胞崩裂死亡。

干扰细胞壁合成:张慧芸等[21]将丁香提取物作用于大肠杆菌和单增李斯特菌,扫描细胞膜受到严重的损坏,表明作用机理为膜密度降低,内容物减少,干扰蛋白质和细胞壁的合成。姜涛等[22]将含有没食子酸酯的绿茶粗提物作用于耻垢分枝杆菌,作用后细胞壁呈现膨出、变形等形态学变化,细胞质出现疏密不均现象,推测主要成分与耻垢分枝杆菌细胞质膜蛋白特异性结合后影响了细胞壁肽聚糖的代谢,从而产生抑菌作用。

4 中药逆转细菌耐药性的研究

随着抗生素的广泛应用,细菌对抗生素药物产生耐药性的问题越来越严峻,中药具有不易产生耐药性的优点,研究和开发抗菌中药对解决细菌耐药性具有重要意义。中药逆转耐药性的机制,主要有消除耐药质粒、抑制β-内酰胺酶、基因突变、抑制耐药菌外排泵、抑制细菌生物被膜形成等[23]。

消除耐药质粒:王小平等[24]通过研究松萝酸对金黄色葡萄球菌耐药质粒体外消除发现,松萝酸对该耐药菌株质粒有消除作用。汪东海等[25]将黄芩苷作用于对庆大霉素和环丙沙星双重耐药的鲍曼不动杆菌,部分耐药株的最低抑菌浓度(MIC)值下降至敏感水平,表明黄芩苷能够消除鲍曼不动杆菌低水平耐药株携带的质粒,恢复菌株对庆大霉素和环丙沙星的敏感性。

基因突变:王禹等[26]用五倍子、防风、丹皮等中药含药血清对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)进行耐药性逆转试验,观察试验前后受试菌抑菌环直径的变化,药物组均能不同程度扩大头孢唑林钠、头孢呋辛等药物的抑菌环直径,推测它们可能通过MRSA的mecA基因或其调控因素影响基因的表达,或使PBP2a产生减少或消除从而达到耐药逆转的作用。

抑制β-内酰胺酶:何明等[27]对清热解毒中药双黄连、清开灵作用的β-内酰胺酶(ESBLs)大肠埃希菌活性进行测定,作用后细菌β-内酰胺酶活性较未处理的肉汤菌酶活性均有明显的降低,表明双黄连、清开灵具有抑制β-内酰胺酶活性的作用。芦亚君等[28]用三黄汤、黄连解毒汤和五味消毒饮探讨对超广谱β-内酰胺酶活性及表达的抑制作用,表明三黄汤、黄连解毒汤和五味消毒饮抑制超广谱β-内酰胺酶的活性和表达是其降低细菌耐药性的机制之一。

抑制耐药菌外排泵:黄瑞玉等[29]研究连翘对多药耐药鲍曼不动杆菌主动外排泵编码基因adeB的影响,通过分析作用前后MIC变化较大的代表菌株的基因片段,表明较低浓度时可通过抑制鲍曼不动杆菌对环丙沙星的主动外排作用,并可引起主动外排泵编码基因adeB序列发生变异从而降低环丙沙星的MIC。韩燕等[30]复方清热颗粒对耐环丙沙星铜绿假单胞菌外排泵影响的作用机制,表明复方清热颗粒含药血清可抑制铜绿假单胞菌的外排泵。

抑制细菌生物被膜形成:郭向华等[31]探讨苦参碱对慢性铜绿假单胞菌(PA)生物膜肺部感染大鼠的免疫保护作用,发现苦参碱能够诱导肺Th1型免疫反应,加快PA生物膜肺炎大鼠肺部的细菌清除及减轻肺部病理损伤,对PA生物膜肺感染大鼠具有免疫保护作用。黄晓敏等[32]研究发现,五倍子醇提液能明显减少不同MIC浓度对假单胞铜绿杆菌生物膜的数量,增加至2倍的MIC时24 h内生物膜活菌数被完全清除。表明五倍子醇提液对铜绿假单胞菌生物膜细菌有清除效应和完全清除效应。

5 中药与抗菌药物联用

某些中药不仅自身具有抗菌作用,中药与抗生素联用也可增强药物的抗菌性。随着抗生素药物耐药性的不断增强,开发研究抗菌中药已成为研究的又一热点。江滟等[33]将川参通注射液与头孢曲松联用,检测其对粪链球菌、淋病奈瑟菌、大肠埃希菌及普通变形杆菌的MIC和最低杀菌浓度(MBC),结果表明川参通注射液与头孢曲松配伍对淋病奈瑟菌、大肠埃希菌的MIC和MBC显著低于单一药物。陈醒民等[34]将穿琥宁、喜炎平分别与头孢噻肟、左氧氟沙星、阿米卡星抗菌药物联用,作用于敏感的肺炎克雷伯菌,测定作用4 h后释放内毒素的量,结果表明联用比单用抑制细菌释放内毒素的效果好,且穿琥宁比喜炎平配伍更能抑菌,浓度越高,抑菌效果越好。丘春东等[35]探讨中药灌肠联合西药抗菌治疗慢性盆腔炎,对照组采用西药头孢菌素+甲硝唑联合静脉滴注,观察组在对照组用药的基础上加用中药灌肠治疗,结果治疗组明显优于对照组,表明中药与抗生素联用,抗菌效果更加显著。

6 结语

中药成分复杂,但有效成分和抗菌机制的研究不够深入,研究手段也比较局限,有必要定向分离研究不同组分的药效和机制;中药与抗菌药物配伍的稳定性之间存在一些问题,如清开灵注射液与青霉素配伍可使有效成分含量降低,复方丹参注射液与卡那霉素、庆大霉素、小诺霉素、西梭霉素配伍产生沉淀等培育[36]。中药也存在作用不突出、抑菌杀菌效率低下、抗菌专属性差、医师信赖度低等缺点,所以开发研究与抗生素联用的高效抗菌中药具有极大意义。中药抗菌的研究多为体外进行,药物体内作用的安全性和有效性有待进一步考察,还可开发更多的抗菌中药新剂型,使药物达到靶向抗菌作用,中药抗菌药物的研究还处于一个起始阶段,要获得合理有效的中药抗菌药物仍需要一个较长的探索过程。

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