大戟属药用植物的毒性及炮制减毒增效研究进展*

2018-09-05 06:12包勒朝鲁那生桑
世界科学技术-中医药现代化 2018年4期
关键词:甘遂大戟二萜

包勒朝鲁,那生桑

(1.北京中医药大学基础医学院 北京 100029;2.内蒙古医科大学 呼和浩特 010110)

大戟属(Euphorbia)是大戟科(Euphorbiaceae)最大的属,全世界共有2000余种,我国有80余种,其中药用约40余种,40%有毒[1]。该属植物的毒性特点主要为对皮肤、黏膜的强烈刺激作用,它会引起皮肤、黏膜的急性炎性反应,尤其是对胃肠道粘膜特别敏感,可引起较强的恶心、呕吐、腹痛、腹泻、便血的症状,也有一定的呼吸抑制作用[1]。现代研究[2]认为其刺激性成分主要与其所含的二萜类成分有关,呼吸抑制可能与三萜类化合物大戟苷有关。《中国药典》(2015年版一部)[3]收载的甘遂、京大戟、狼毒、千金草、飞扬草、地锦草等6种大戟属药材中除了地锦草无毒外,甘遂、京大戟、狼毒、千金草为大毒,飞扬草为小毒。由于该属药用植物的毒性,历来临床应用均进行炮制,通过不同炮制方法,减少其毒性成分,缓和其泻下等毒性表现,更好的为临床症候服务。鉴于该属药用植物的毒性的特殊性和传统医学炮制的多样性,本文围绕《中国药典》(2015年版一部)[3]记载的本属有毒药材,综述介绍了其毒性研究和炮制减毒研究的概况,为其今后研究提供参考。

1 大戟属药用植物的毒性

1.1 大戟属药用植物的共性毒性成分

大戟属药用植物的毒性主要为皮肤及胃肠道刺激性。现代研究认为其多种活性与其所含有的二萜酯类化合物有关。二萜酯类化合物是大戟属药用植物的主要的活性成分之一,在其白色乳汁中含量较高。主要有巴豆萜烷型、瑞香烷型、巨大戟烷型、千金二萜烷型酯、松香烷型、假白榄酮型酯等6个类型。

1.1.1 巴豆萜烷型(Tigliane)二萜酯

巴豆萜烷型二萜酯类成分普遍存在于大戟属植物中,是本属植物毒性、刺激性、致炎和辅助致癌的重要成分之一。据文献报道,吴起成等[4]从狼毒中分离的到了prostratin、12-deoxyphorbaldehyde-l3-aceta te、12-deoxyphorbol-13 hexadecanoate、13-deoxy phorbal dehyde-13-hexadecacetate、12-deoxyphorbol-13-(9Z)-octa decan oate-20-acetate、langduin A、fischeria A等巴豆烷酯型化合物。其中12-deoxyp horbol-13-hexadecanoate具有一定的细胞毒性,其IC50(半抑制浓度,half maximal inhibitory concentration)为 0.0051 mg/L[5],prostration 则有强烈的制炎毒性[6-7]。

表1 《中国药典》(2015年版一部)收载的大戟属植物一览表

1.1.2 巨大戟烷型酯

巨大戟烷型酯类化合物在大戟属植物中存在也较多,是本属植物中发现较早,数目较多,具有刺激性、致炎性和致癌性作用的成分。甘遂巨大戟萜醇及其衍生物如甘遂萜酯A、甘遂萜酯B均具有激活EB病毒早期抗原活性、皮肤刺激及促进肿瘤发生作用[8]。甘遂巨大戟二萜醇型化合物对蛙卵细胞有很强的细胞毒性[9],在样品浓度为10~50 μg/ml时表现出很强的细胞毒性,显微镜下看到细胞膜的破裂;浓度为2 μg/m1以下时细胞膜完好,并且仍然保持了很高的分裂抑制率>60%。

1.1.3 瑞香烷型酯

瑞香烷型酯类化合物虽然是本属植物的重要活性成分之一,但在本属植物中分布较少。树脂大戟醇酯是到目前为止该属药用植物中发现的唯一一类瑞香烷型酯类化合物,它包括丁亚毒素树脂大戟毒素和原树脂大戟毒素。

1.1.4 千金二萜烷型酯

千金二萜烷型酯类化合物是本属植物大环二萜酯类化合物中数量最多者。Kong L Y等[10]从大戟Euphorbia peknensis根中分离得到了euphpekinen sin、12-O-diacety l-7-O-benzoy l-8-methox yingol、ingol-12-acetate、ingol等4个化合物,其中第一个种为Casbane烷型二萜化物合,后3种为千金二萜烷型化合物,对人鼻炎癌KB细胞有明显的抑制作用,其IC50分别为0.06 mg/L、5.63 mg/L、3.94 mg/L和8.45 mg/L。

1.1.5 松香烷型酯

JolkinolideA、JolkinolideB是狼毒所含的最主要的松香烷内酯型化合物,其中Jolkinolide B对人的慢性髓细胞样白血病K562细胞株、食道癌Eca-109细胞株、肝癌HepG2细胞株[5]和HeLa、S-180、埃利希腹水癌细胞[11]有明显的抑制作用。

1.2 常见几种大戟属植物的毒性

《中国药典》(2015年版一部)[3]对其收载的甘遂、京大戟、狼毒、千金草、飞扬草等5种大戟属毒性药材的毒性进行了概述,其中甘遂、京大戟、狼毒、千金草为有毒,飞扬草为有小毒,并全部标注为“孕妇禁用”。笔者对甘遂、京大戟、狼毒、千金草、飞扬草等5种大戟属毒性药材的来源、性味归经、主治功能、主要毒性成分进行整理归纳,详见表1。

1.2.1 甘遂毒性

甘遂为有毒药材,其生品小鼠灌胃LD50为32 g/kg左右。刁义平[12]比较研究生甘遂、醋甘遂水提取物和醇提取物的急性毒性及刺激性,结果发现生甘遂醇提取物的 LD50为(24.64±6.57)mg/g,95% 可信区间为18.07~31.21 mg/g;醋甘遂醇提取物LD50为(106.35±15.88)mg/g,95%可信区间为90.47~122.23 mg/g。张姗姗等[13]对甘遂生品及其各炮制品急性毒性进行研究,结果生品和炮制品石油醚部位是甘遂的毒性部位,其生品的半数致死量为36.4 g/kg;醋炙品的半数致死量为65.3 g/kg;清炒品的半数致死量为53.9 g/kg;清炒拌醋品的半数致死量为59.8 g/kg;生拌醋品的半数致死量为43.8 g/kg。杨静等[14]研究发现表明,甘遂具有类似巴豆酸和斑蝥素的作用,中毒潜伏期为30 min至2 h。

表2 《中国药典》(2015年版一部)收载的大戟属植物炮制方法一览表

1.2.2 京大戟毒性

京大戟对实验小鼠的主要毒性部位为乙酸乙酯部位。生品该部位的LD50为160.3 g/kg,其95%可信区间为142.5~180.3 g/kg;醋制品该部位LD50为234.8 g/kg,其95%可信区间为209.7~262.8 g/kg[15]。

1.2.3 狼毒毒性

狼毒大戟小鼠LD50为2.05 g/kg,LD50的95%可信限为1.77~2.37 g/kg[16];狼毒大戟水提物和醇提物一次腹腔注射的LD50为275.9 g/kg和171.96 g/kg[17]。狼毒大戟水提物180 g/kg剂量时对小鼠具有明显的致突和致畸作用[18];对小鼠肝、肾均有不同程度的毒性作用[19]。月腺大戟水提物在288g/kg剂量时对小鼠脾、肾和心脏具有毒性作用;在144 g/kg和288 g/kg剂量下具有致突变和生殖毒性作用[20]。

1.2.4 千金子毒性

据文献报道,千金子的LD50为1.7950 g/kg,其LD50的95%可信限为1.6211~1.987 9g/kg[21]。千金子毒成分为千金子甾醇、殷金醇棕榈酸酯等,对中枢神经系统也有毒副作用,临床多服或误服可引起中毒,中毒剂量9~15g[22]。千金子乙酸乙酯、石油醚、水提取物的小鼠经口LD50分别为160.23 g/kg、90.8 g/kg、912.0 g/kg;千金子挥发油的小鼠最大耐受量为266.8 g/kg[23]。

1.2.5 飞扬草毒性

辛永洁等[24]将2.94g/mL飞扬草水提物,以0.04 mL/g灌服昆明种小鼠,观察14天,小鼠无死亡,无明显中毒反应,其最大受试药物量为117.6g/kg。另文献报道,飞扬草甲醇提取物对卤虫的半数致死量为37.07 μg/ml[25]。飞扬草对大鼠有潜在的毒性,其水提物对小鼠睾丸及附属器官有害[26-27]。

2 炮制及其减毒增效研究

2.1 炮制方法

大戟属药用植物均有较强的毒性,其毒性则主要表现为对粘膜、皮肤和胃肠的过度刺激,引起充血、腹泻、腹痛等。自古以来很重视它们的炮制处理,通过炮制来降低刺激性,缓和泻下作用。大戟属植物炮制方法多种多样,不同书籍记载均有所不同。笔者对《中国药典》(2015年版一部)收载的大戟属药用植物炮制方法进行了整理归纳,详见表2,其共同点为加热和醋泡。现代药理研究证实,大戟属中药的药效作用主要是通过刺激肠管,促进肠蠕动,增加肠道内肠液,加速肠内容物的推动而产生泻下作用,减少内容物在肠内的停留时间及增加水份的吸收而达到消除腹水、胸腔积液等的目的。通过炮制可降低其刺激性成分的含量,缓和其刺激性,从而达到减毒适效的目的。

2.2 常见几种大戟属药用植物的炮制工艺

2.2.1 甘遂

甘遂炮制工艺研究报道较多,归纳起来有以下几种。①醋制甘遂:醋的用量为30%,炒制温度为260℃,炒制时间9 min[30]。②甘遂醋灸制最佳工艺条件为炒制温度230℃,炒制时间30 min,每100 Kg甘遂用醋30 Kg[31]。③醋甘遂:用30%的醋在260℃炒制7 min[32]。④甘遂醋炒:30%醋量闷制24 h,100℃炒25 min[33]。⑤醋烘甘遂:30%醋量闷制24 h,110℃烘40 min[33]。

2.2.2 狼毒

狼毒醋制最佳炮制工艺为40%的醋量,160℃炒制温度,10 min炒制[34]。在以上条件炮制,可使狼毒总内酯含量降低,狼毒乙素、狼毒丙素含量均有不同程度提高,并能使小鼠胃体重量显著增加,缓和其生狼毒引起的小鼠胃重减轻、胃粘膜变薄的状况,显著增加胃组织PGE2含量[35]。

2.2.3 千金子

千金子炮制方法主要为制霜,《中国药典》(2015年版)采用“取净药材碾碎如泥状,经微热后,压去部分油脂气。含脂肪油应为18.0~20.0%”的方法。曹艳花[36]比较了烘制和蒸制后制霜方法,最终确定千金子最佳制霜方法为140℃,烘制30 min后,用淀粉稀释先混合粉碎,再用超微粉碎法制备千金子霜,并使之过20目筛的炮制工艺。

2.2.4 京大戟

京大戟主要炮制方法为醋制,孙立立等[37]对京大戟醋制方法进行了优化,并确定了最佳炮制工艺条件,即每100 g药材加入醋30 g和水270 g的醋水混合液,拌匀,闷润,文火煮至醋水被吸尽,取出,晾至6~7成干,切厚片。

2.2.5 飞扬草

飞扬草虽然小毒,但是中医历来不进行特殊炮制,主要进行除去杂质,洗净,稍润,切段,干燥即可用药,故飞扬草炮制的相关报道为零。

2.3 炮制减毒疗效研究

大戟属药用植物通过醋制后其毒性成分均有不同程度下降。目前其研究主要集中在甘遂、京大戟和狼毒3种药材上,金钱子和飞扬草炮制的相关文献报道较少,特别是对其炮制减毒作用的报道几乎为零。

黄海燕[38]研究发现,生甘遂粉末的毒性、皮肤刺激性和泻下作用较强,炮制后其LD50提高3倍,皮肤刺激和泻下作用明显缓和。修彦风等[39]发现甘遂经醋制后,3-0-(2,3-二甲基丁基基)-13-0-十二烷酰基巨大戟二萜醇、大戟二烯醇和B-谷甾醇等成分含量降低,个别成分含量增加,但组分没有变化。任树林等[40]发现甘遂经醋炙后其化学成分有组分的变化,醋制甘遂水提取液中不仅有4种新的成分产生,并有4种成分的含量明显下降,7种成分消失。耿停等[41]研究发现,甘遂醋制后其刺激性成分乙酸乙酯部位和二萜部位下降明,其中二萜部位下降可达4~5倍;泻下石油醚和二萜部位,醋制后均有明显减弱,其中石油醚部位最为显著。李水清等[42]研究发现,醋甘遂醇提物石油醚部位、乙酸乙酯部位和氯仿部位毒性,与生甘遂醇提取物相比较,均有不同程度的下降。

李兴华等[43]发现,京大戟生品和醋制品中总三萜类成分的平均含量分别为1.72%和1.35%;京大戟醋制后,总三萜类成分含量下降21.511%。

张宁等[44]研究发现,狼毒炮制前后狼毒提取液只是在含量上有一定的改变;炮制后狼毒乙素含量增加,狼毒丙素含量降低,多糖含量减少,脂肪油含量及成分发生了质和量的变化,炮制后其毒性显著降低,狼毒水煎液MTD(最大耐受量,Maximal torlerance dose)为240 g/kg,而生制品乙醇提取液的LD50是2129.7士13.04 g/kg,同时指出狼毒生制品不同溶剂萃取物中乙酸乙酯部位具有良好的抗炎活性,炮制后其抗炎活性增强。张宁等[45]应用GC-MS对狼毒炮制前后的脂肪油中检测出了34种和30种化合物,再次证明了炮制对狼毒化学组分的影响。

邱韵萦[46]采用肠推进运动模型及巨噬细胞炎症模型,评价京大戟、甘遂、狼毒炮制前后的毒副作用。结果京大戟、甘遂、狼毒生品及醋制品均能明显促进小鼠小肠推进运动,并能显著增加巨噬细胞释放NO的能力,其强弱顺序为甘遂>京大戟>狼毒,醋制后三者均可明显缓和这一作用。郑时侠[47]通过小鼠肠推进实验比较了对京大戟、甘遂、狼毒3种大戟属根类中药炮制前后的药效。结果各药品经醋制后,小鼠肠内推进距离显著减小,组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。

2.4 常见几种大戟属药用植物毒性部位的研究

对于最常用的京大戟、甘遂、狼毒等3种大戟属药材的毒性部位,大多数报道均不一致,有人认为是乙醇部位,有人认为是乙酸乙酯部位,也有人认为是氯仿部位。

邱韵萦[48]采用小鼠小肠推进运动和刺激巨噬细胞释放NO的能力实验,对京大戟、甘遂、狼毒等3种大戟属有毒中药的胃肠道刺激性进行了比较,结果发现京大戟、甘遂、狼毒有毒中药的共性毒性成分与二萜类成分有明显的相关,醋制后含有二萜酯类成分的部位毒性明显下降;三萜类成分大戟二烯醇不是导致京大戟、甘遂、狼毒胃肠道刺激性毒性的主要成分,并将京大戟和甘遂的乙酸乙酷部位、狼毒的石油醚部位确定作为三种中药的泻下毒性的主要部位。

2.4.1 甘遂

主要集中在乙醇部位、乙酸乙酯部位、氯仿部位。黄海燕[38]提出甘遂的毒性和泻下作用成分主要存在于乙醇提取物中;而耿停等[41]认为甘遂的刺激性成分主要集中在乙酸乙酯部位和二萜部位,泻下成分主要集中于石油醚和二萜部位;李水清等[42]则认为醋甘遂醇提物石油醚部位、乙酸乙酯部位和氯仿部位有毒性。

2.4.2 京大戟

主要集中在乙醇部位、乙酸乙酯部位和石油醚部位,其中石油醚部分最为显著。王奎龙等[49]对京大戟不同极性部位的肠道毒性作用进行研究,结果显示京大戟醇部位、石油醚部位和乙酸乙酯部位均可导致小鼠粪便含水量及十二指肠及结肠的含水量增高,石油醚部位作用最强;京大戟95%醇提物、石油醚部位对IEC-6细胞具有显著的增殖抑制作用;京大戟95%醇提物、石油醚部位、乙酸乙酯部位均能导致结肠中AQP1(水通道蛋白1,Aquaporin1)的mRNA(信使核糖核酸,Messenger RNA)表达降低、AQP3(水通道蛋白3,Aquaporin3)的mRNA表达增高,并可抑制IEC-6(一种肠道上皮细胞)细胞增殖。从而提出京大戟的主要毒性部位为石油醚部位,炮制后其毒性的降低可能与石油醚部位的二萜类成分含量下降相关。

2.4.3 狼毒

主要集中在石油酸部位。庄果等[50]研究发现,使用95%乙醇加热回流提取1 h方可较为理想地从月腺大戟中提取出其刺激性成分;月腺大戟主要刺激性部位为石油酸部位,醋制后刺激性大幅度降低。并指出刺激性成分降低的主要原因可能与醋制过程中岩大戟内醋B含量的显著降低有关。

3 讨论

大戟科大戟属植物有着悠久的药用历史并具有广泛的生物活性,但其毒性一直制约着其在临床上的运用。自古以来,人们采用各种炮制方法降低其毒性,以保证其用药安全。综上所述,大戟属植物具有以下共同特点:(1)多数具有毒性,主要表现为对皮肤粘膜和胃肠道强烈的刺激性,刺激性的物质基础为其所含的二萜类成分。由于其强烈的胃肠道刺激性,在临床上表现为较强的泻下作用。(2)该属药用植物炮制方法主要为醋制和炒制,通过适宜的炮制,可降低部分刺激性成分或使其转化为毒性较小成分,从而达到降低毒性,缓和泻下作用。(3)大戟属类药材研究仍然不够深入,目前主要集中在甘遂和京大戟两种药材之上[51],并以二萜类成分的抗肿瘤、抗炎[52]等药理药效及活性成分上,对于其泻下活性成分和缓和泻下作用的物质基础研究甚少。因此应充分利用甘遂、京大戟、狼毒等为代表的大戟属药用植物的“善涤脏腑之水邪而常用于治疗肝硬化腹水、渗出性胸膜炎、肾炎水肿以及晚期血吸虫病所致的腹水”的传统功效,从泻下活性成分和缓和泻下作用的物质基础入手,进行现代研究或许是该类药用植物开发研究的另一个途径。

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