朱娟娟,辛义周,马传江
(山东中医药大学附属医院,山东省中药临方炮制研究所,山东 济南 250011)
千金子系大戟科植物续随子(EuphorbialathyrisL.)的干燥成熟种子,广泛分布于河北、河南、浙江、辽宁等省份,是我国常见的中草药材,具有泻下逐水、破血散结的功效,可用于水肿、积滞、胀满和血瘀经闭等症的治疗,作为外用药时,可治疗顽癣、疣赘等病症。同时,千金子具有较强的毒性,对胃肠道有强烈的刺激作用,其峻泻作用强度可达蓖麻油的三倍左右[1],对中枢神经系统也有毒性,临床误服或多服容易引起中毒,被列为我国28种有毒中药管理,历代多采用去油制霜法炮制以降低毒性,缓和泻下作用。《中国药典》2015年版中,单列了千金子和千金子霜,仍采用制霜法制备千金子霜,在质量控制方面,除对秦皮乙素定性鉴别外,《中华药典》2010 年版开始千金子增加了千金子甾醇不得少于0.35%的规定,千金子霜则规定含脂肪油应为18.0%~20.0%。生品中千金子甾醇作为有效成分规定了最低含量要求,霜中脂肪油作为既有毒又有效的成分规定了含量范围。制霜是中药炮制的特色制法,千金子是去油制霜的代表药物,古今临床应用效果和药理实验无不验证了制霜可有效降低千金子毒性,改善千金子泻下作用强度,但其毒效物质基础和作用机理尚不完全清楚,制约了千金子的进一步开发和应用。本文从化学成分和药理作用方面对千金子炮制减毒机理作了初步总结,为更好地开发利用千金子提供科学依据。
根据化学分析结果,千金子主要化学成分为脂肪油(47%~50%)[2]、蛋白质(15%),其他成分为二萜酯、游离态二萜醇、甾醇、香豆素类以及其他化合物。
1.1 脂肪酸 危文亮等[3]报告了千金子中脂肪油的各类脂肪酸含量,主要以C16、C18脂肪酸为主。通过对不同种类的脂肪酸进行测定,发现油酸含量占比达84%,其他脂肪酸以棕榈酸、亚油酸和亚麻酸等形式存在,含量占比分别为6.5%、4%、2.5%。
对千金子石油醚萃取部位化学成分分离过程中得到的大量小极性油脂进行了GC-MS分析,结果分离鉴定出 55 个化合物,占样品总量的 99.37%。进一步分析发现,该55个化合物主要为脂肪酸,其中,不饱和脂肪酸占比最高,各类化合物含量为十八碳-6-烯酸(73.073%)、3-羟丙基酯油酸(10.902%)、棕榈酸(6.301%)、顺式- 13 - 二十碳烯酸甲酯(1.228%)。除此之外,还有12种成分及含量见于文献报道[2]。
此外,有人采用GC-MS法测定了干金子和千金子霜油中脂肪酸成分,以油酸相对含量最高,其次为棕榈酸和亚油酸,并且发现制霜前后这些成分组成和含量变化不大[4],说明制霜对其影响不明显。
1.2 二萜类 自1965年起,Adolf等[5]即开始千金子化学成分的分离、提取研究,并先后报道了8种二萜类成分,包括千金子素L1至千金子素L8(Euphorbia factor L1~Euphorbia factor L8)。1990年,Itokawa等[6]成功分离并提取出千金子素L9,2003年Appendino等[7]成功分离并提取千金子素L10,2005年Liao等[8]从千金子中分离出千金子素L11。经国内外相关文献资料表明,千金子中的二萜类主要为以巨大戟烷(ingenane)和续随子烷(lathyrane)为骨架的二萜化合物。近年来,随着研究的不断深入,千金子中又分离出两种新骨架的二萜类化合物。Liao等[8]于2005年分离出的Lathyrannic acid A骨架化合物和Gao等[9]于2007年分离出的Lathyranone A骨架化合物。
张超等[10]对千金子石油醚部位进行初步化学成分分离得到的5个化合物即秦皮乙素和4种千金子素(L1、L2、L3、L8),并对其在千金子不同用药部位的分布情况进行了考察,发现秦皮乙素在千金子种皮中含量最高,同时,种皮中的二萜酯类含量很低,甚至部分检品低于最低检测限值,导致二萜酯类无法检出。而在千金子种仁中,化合物含量分布与种皮情况相反,脂肪油及二萜酯类化合物主要分布于种仁中,种皮中脂肪油含量仅为3.29%左右。根据相似相溶原理进行分析,二萜酯类主要存在于千金子脂肪油中具有一定的道理。
近年来,李英霞等[11]借助高效液相色谱方法对不同产地的千金子其制霜前后所含千金子素L1和L3进行含量测定,发现制霜后千金子素含量显著下降,下降率分别为64.22%和62.86%。
2.1 毒性研究 千金子的毒性作用体现在对中枢神经系统的损伤,一般情况下,由千金子引起的毒性作用,大多因患者过量服用药物或误服药物导致。根据临床实践经验,千金子中毒剂量为9~15 g,轻度中毒患者可出现眩晕、头疼、恶心、心悸、面色苍白、冷汗等症状,严重中毒患者可出现血压下降、脉搏微弱、呼吸短促等危重症候[12]。由于千金子含有的甾醇对胃肠道具有强烈的刺激作用,能够引起胃肠道激烈反应,进而产生峻泻症状,作用强度约为蓖麻油的3倍[13]。此外,千金子含有的殷金醇棕榈酸酯成分有致癌、促癌作用,与巴豆油类似[14]。
李滨等[14]以小鼠为研究对象,观察千金子水煎液(每1 mL相当于生药0.2 g)对小鼠的致死率。结果发现,2.5 mg·kg-1为小鼠100%致死量,1.3 mg·kg-1为最低安全剂量,1.795 0 mg·kg-1为半数致死量(LD50),95%的置信范围为1.621%~1.988%。
杨珺等[15]通过研究千金子提取液对细胞的毒性作用,发现当千金子提取液浓度控制在15.625、7.813 mg·L-1范围时,千金子提取液对细胞毒性作用不明显,当浓度控制在125、62.5、31.25 mg·L-1范围时,千金子提取液毒性显著,且毒性与浓度呈正比,在高浓度范围内千金子提取液对细胞有一定毒性。郑飞龙等[16]通过咸水虾致死试验证实,化合物千金子素L1、L2、L3、L8、L95个二萜类化合物对咸水虾有较强毒性。
曹艳花[17]分别将千金子种皮、种仁细粉按比例混合后用0.1% CMC-Na配置成供试品溶液给小鼠灌胃,结果在最大耐受量实验中实验小鼠出现大便次数增多,活动减少的情况,但是未见死亡。将依照脂肪油含量测定方法制备的千金子脂肪油给小鼠灌胃,用改良寇氏法计算LD50为19.00 g·kg-1,95%可信限为17.71~20.39 g·kg-1。在讨论千金子霜的制备方法过程中,分别提取烘制千金子和千金子霜的脂肪油样品给小鼠灌胃,急性毒性实验结果表明烘千金子脂肪油LD50为20.78 g·kg-1,95%可信限为19.36~22.39 g·kg-1,而烘千金子霜脂肪油LD50为124.1 g·kg-1,95%可信限为114.1~134.9 g·kg-1。结果进一步表明,千金子中所含的脂肪油是其主要毒性成分,制霜能够降低其毒性,而且脂肪油含量与毒性大小具有量化关系。
孙付军[18]将含油量分别为22.3%、25.0%和28.4%的千金子霜,在同等剂量下进行毒性实验,结果发现不同含油量千金子霜给药组出现俯卧、少动、被毛潮湿等现象,间隔4 h后分别进行第二次、第三次实验,毒副作用的时间略有差别,含油量较高的千金子霜出现毒副反应的时间略早,程度略重。而大剂量给药时,随着含油量的增加千金子霜的毒副作用也加重,含油量为28.4%的千金子霜组出现药液样稀便现象,但症状较脂肪油组和千金子生品组明显减轻,表明毒性部位主要存在于脂肪油中。
2.2 药效学研究 李凤英等[19]采用大鼠在体灌流模式对千金子制霜前后提取物中主要二萜醇酯类成分吸收特性进行研究,通过在体单项肠道灌流实验方式考察生千金子和霜制品提取物中千金子素L1、L2和L3大鼠肠吸收特性,结果表明:千金子素L1、L2、L3在不同肠段中吸收较好,千金子生品提取物中千金子素L1、L2、L3在不同的肠段吸收效果均大于霜品提取物,表明制霜能够显著减少各肠段对千金子素L1、L2、L3的吸收,从而进一步验证了千金子制霜减毒作用机理。
宋卫国等[20]采用复方地芬诺酯造成小鼠便秘模型,分别观察千金子素L2、千金子生品和含油量不等的千金子霜对小鼠小肠推进作用的影响,结果表明:未发现千金子素L2与排便潜伏期缩短或便粒总数有显著关系。但是发现小鼠粪便含水量显著上升,千金子素L2对肠道水分吸收有着良好的抑制作用,千金子生品与千金子霜进行对比研究,结果表明:千金子生品对小鼠小肠具有较强的推动作用,在不同含油量的千金子霜实验中,均发现小鼠小肠蠕动显著加快,但与千金子生品小肠推动效果相比,千金子霜的作用相对较弱,随着千金子霜含油量的降低,其肠蠕动作用逐渐减慢,与千金子霜中含油量呈一定线性关系,说明千金子制霜炮制后泻下作用有所缓和,证明了除千金子素L1外,千金子素L2为另一泻下成分。
现代研究认为,正常菌群在人体的生命活动中起着非常重要的作用。肠道内存在着数量庞大且组成复杂的正常菌群,正常情况下,菌群处于平衡状态,是机体健康的保证。近期研究发现,泻下类中药中因含有刺激性成分,对肠道内的益生菌具有抑制作用,造成肠道菌群紊乱[21-22]。
孙振阳等[23]通过对大鼠粪便中的双歧杆菌、大肠杆菌、乳酸杆菌和肠球菌的数量变化检测,分析千金子制霜前后提取物对大鼠肠道菌落的影响。结果千金子生品和霜品提取物对大鼠肠道中双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌和肠球菌作用存在显著差异,尤其是作为肠道屏障的双歧杆菌和乳酸杆菌多样性显著减少,导致正常的肠道菌落形态被破坏,肠道蠕动加快一定程度上影响了肠道菌落比例,产生菌落失衡的情况。同时,千金子制霜后提取物引起的肠道紊乱情况较生品作用降低,在低剂量下,肠球菌和大肠杆菌数量减少,表明千金子生品和霜品提取物对肠道菌落均有一定的抑制作用,千金子霜品对4种菌落作用相对减弱,由此引起的肠道菌落紊乱程度减小,与千金子制霜后泻下作用缓和的研究结论一致。
生千金子的含油量极高,目前,通过对千金子中化合物进行分离主要得到千金子素L1、L2、L3、L8等二萜酯类化合物,而对化合物分离过程中得到的小极性油脂类成分进行 GC-MS分析结果得知其中主要为脂肪酸,且目前并无脂肪酸的有关毒性报道,说明千金子的主要毒性成分很有可能是含量较大的二萜酯类化合物。对千金子的水煎液、粉末以及脂肪油分别进行的急性毒性实验均表明千金子具有很强的致死毒性,且泻下作用明显。通过千金子制霜前后对大鼠肠道吸收、肠道菌落等影响研究,表明千金子中二萜酯类化合物对肠道吸收和菌落具有一定的抑制性作用,是千金子制霜减毒的主要作用机理。千金子素L1、L2、L3、L8、L95个二萜类化合物的急性毒性实验结果进一步确定了二萜酯类化合物为千金子的主要毒性成分。千金子制霜后宏观表现在脂肪油含量的降低,而二萜酯类化合物又主要存在于脂肪油中,随着千金子霜中脂肪油含量的降低,千金子素L1、L3等二萜酯类化合物的含量也明显降低,同时毒效实验表明随着千金子霜中脂肪油含量的降低毒副作用也明显变弱,对肠道的刺激作用趋于缓和,制霜后LD50也显著提高。综合以上,初步认为千金子炮制减毒的机理主要与制霜后二萜酯类化合物含量降低有关。