马瑜璐,房方,刘圣金*,徐晨昱,张志杰,奥乌力吉,吴德康
1.南京中医药大学 药学院/江苏省中药资源产业化过程协同创新中心/中药资源产业化与方剂创新药物国家地方联合工程研究中心/国家中医药管理局中药资源循环利用重点研究室,江苏 南京 210023;
2.中国中医科学院 中药研究所,北京 100700;
3.内蒙古民族大学,内蒙古 通辽 028000
腹泻是指粪便次数增多、粪质稀薄、水分增加或带有黏液、脓血或未消化的食物,如排液状便,每日3次以上,或每天粪便总量大于200 g。其中,粪便含水量>80%则可认为是腹泻[1],其为多病原、多因素引起的肠道疾病。泄泻之名首载于《黄帝内经·素问·生气通天论》,以“泄”称之,有“儒泄”“洞泄”“注泄”“飱泄”等[2]。宋代陈无择《三因极一病证方论·泄泻叙论》中记载:“方书所载泻利,与经中所谓洞泄、飱泄、溏泄、濡泄、水谷注下等,其实一也。”指出本病名称虽多,但都不离“泄泻”[3]。
世界卫生组织指出,腹泻病是造成5 岁以下儿童死亡的第二大原因,全球每年约有52.5 万名5 岁以下儿童死于腹泻病,每年约有17 亿例儿童期腹泻病。腹泻是造成5 岁以下儿童营养不良的主要原因,但是腹泻是可以预防和治疗的。
矿物药是指在中医药理论指导下,可供药用的原矿物(朱砂、炉甘石、自然铜、雄黄、石膏等)、矿物原料的加工品(轻粉、芒硝等)、动物或动物骨骼的化石(龙骨、龙齿)等[4]。药用矿物资源的应用历史悠久,是中华民族生存过程中实践医疗经验的总结。目前,治疗腹泻的药物有抗生素类[5]、益生菌[6]、口服补液[7]等,以矿物药为主的中成药有“必奇”“思密达”等。本研究旨在通过对近40 年来相关文献进行分析,概述具有止泻作用的矿物药品种,并总结矿物类中药止泻药理作用、作用机制及其临床应用,以期为腹泻临床用药、深入开展并揭示止泻矿物类中药作用机制的研究、挖掘更多的止泻矿物类中药品种提供参考,同时对弘扬祖国传统矿物药、充分利用矿物药资源的药用产业价值具有一定的意义。
我国最早的药学专著《神农本草经》中收载矿物药44 味,按照上、中、下三品分类。其中,上品18 味、中品14 味、下品12 味[8]。《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)2020 年版(一部)收录矿物药25 味(单列品种),其中具有止泻作用的5 味[9],占收载矿物药的20.0%;《中华本草》收载矿物药114 味,其中具有止泻作用的有24 味[10],占21.1%。《中药大辞典》收录的矿物药近100 味,其中有止泻作用的23味[11],约占23.0%。通过对主要专著的整理、统计,记载有止泻作用的矿物药共24 味,具止泻作用的矿物药主要为铁化合物类、铝化合物类,见表1。
表1 具止泻作用的矿物药
续表1
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目前,对于矿物药的药理毒理的研究多数是对矿物药或含矿物药复方制剂的整体药效、毒性进行研究,主要是观测一些宏观指标,从分子水平阐明其作用机制的研究尚不多见。矿物药止泻的药理作用研究更少。
励千里等[12]对止泻片(含白矾)用于肠道细菌的抑制作用的实验结果表明,止泻片对常见腹泻细菌(痢疾杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌、大肠埃希氏菌)有明显的抑菌作用,在体积分数为0.5%时5~15 min 能够杀死5×10-6~5×10-5个/mL 的细菌,将胃膜素、肠段浸出液和明胶等蛋白质加入培养基中进行实验,结果表明,药物遇到肠道中多种蛋白质脱去药物中鞣酸后仍具有明显的杀菌作用。
闫彦芳等[13]用萸黄连赤石脂禹余粮汤对小鼠蓖麻油性腹泻实验结果表明,萸黄连赤石脂禹余粮汤低(1 g·kg-1)、中(2 g·kg-1)2 个剂量在抗小鼠蓖麻油性腹泻作用实验和小鼠墨汁胃肠推进率实验中,均表现出明显的抗腹泻作用。水化硅酸铝是赤石脂的主要成分,能够吸附消化道有害物质(细菌毒素及食物异常发酵产物等),并且可以抑菌、保护消化道黏膜、抗病原虫感染、防止胃肠道出血,沼铁矿、氧化铁和氢氧化铝是禹余粮的主要成分,有杀毒抑菌和保护胃肠黏膜的作用。
朱育凤等[14]用禹粮石水煎液按10 mL·kg-1剂量灌胃小鼠,1 次/d,连续灌胃1 周,隔2 d 在12 h 内用大黄水煎液给2组小鼠灌胃2次,结果实验组小鼠止泻时间明显比对照组短,表明禹余粮水煎液可以缩短小鼠腹泻时间,认为是禹余粮成分中的黏土类物质(主含铝元素)能降低肠蠕动、吸附肠道的水分,从而起到涩肠、收敛作用。
吴德康[15]用100%禹余粮的生品、煅品、醋淬品水煎液[0.25 mL·(10 g)-1]分别给小鼠灌胃,观察小鼠胃肠道推进运动,发现三者均能抑制肠蠕动,其推进率分别为61.3%、50.6%、5.6%,而对照组为80.9%。
马瑜璐等[16]以蓖麻油制备小鼠腹泻模型,选用淋滤浸染型、沉积型2 种不同矿物成因药用禹余粮进行药效学评价,结果表明,2 种不同矿物成因的禹余粮都有止泻作用,淋滤浸染型禹余粮的止泻作用更好,其粉末、水煎液、药渣在2.5、5.0、10.0 g·kg-1剂量均能抑制小肠推进,延长首次排便时间。
药理实验证明,小儿止泻片(含白矾)有直接抑制肠管平滑肌收缩的作用[17]。马瑜璐等[16]对2种矿物成因的禹余粮对乙酰胆碱诱导的家兔离体回肠收缩情况进行研究,发现2 种不同矿物成因的禹余粮在0.5 g·mL-1质量浓度下体外给药0.2~0.8 mL,均可不同程度地抑制乙酰胆碱诱导的家兔回肠的收缩。
金艳等[18]以溃疡性结肠炎研究常用的乙酸性结肠炎大鼠作为模型,考察克痢痧胶囊(含硝石、枯矾、雄黄)的疗效,克痢痧低(88.2 mg·kg-1)、中(176.4 mg·kg-1)、高(352.0 mg·kg-1)剂量均有抑制炎症、促进修复的双重作用,对炎症因子白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)具有抑制作用,其抑制程度随药物剂量增加及用药时间延长而增强,可以提升血清表皮生长因子(EGF)作用,尤以高剂量组更强,且提升EGF 作用随剂量增加及用药时间延长而增加。
相关研究对小鼠用生品、醋制品紫硇砂进行甲基橙胃残留率实验,发现生品、醋制品小鼠胃残留率均显著增加(P<0.01),生品、醋制品均可抑制小鼠胃排空,可能与止泻功能有关[19-20]。
吸附作用是矿物类中药止泻的主要机制之一,最常见的有硅镁土和高岭土。《马丁代尔药物大典》中涉及到的以无机元素为主的矿物类止泻药硅镁土、铋化合物、白垩、高岭土、蒙脱石均是吸附类止泻药[21]。硅镁土是一种提纯的天然含水的硅酸铝镁,具有良好的吸附作用,经加热活化的硅镁土吸附性增强,被用于治疗腹泻。铋化合物为收敛药,具有止泻作用,铋盐具有抗幽门螺杆菌的作用,用于治疗消化道溃疡。白垩是经淘洗、晒干,除去大部分杂质的天然碳酸钙,其包括钙质壳和各种有孔虫类碎屑,以干燥物计算,碳酸钙质量分数为97.0%~100.5%。内服能吸附消化道内的毒性或炎性渗出物,还能保护胃肠黏膜,此类功效与黄土、东壁土、梁上尘、赤石脂、禹余粮等黏土矿物为主要成分的矿物药药效一致。高岭土是一种组成可变的、纯净的天然水合硅酸铝,轻质高岭土及天然轻质高岭土均为吸附性止泻药,作为补液疗法的辅助药物用于治疗腹泻[22]。
蒙脱石是一种天然矿物黏性化合物,主要有硅酸铝,包括硅酸铝镁、皂土和漂白土,是应用最广的吸附类止泻药,主要化学成分是SiO2(66.7%)、Al2O3(28.5%)、H2O(5.0%)及镁、钙、钾、钠、铁等,具有层状结构,层间有着大量的金属阳离子,Ca2+和Mg2+可以将层间的Al3+替换,替换之后的蒙脱石层间的阳离子减少,阴离子增加,导致蒙脱石的电荷分布不均,因此,蒙脱石对阳离子具有较强的静电吸附效果[23-25]。蒙脱石散对霍乱弧菌、大肠埃希氏菌、空肠弯曲菌、轮状病毒及金黄色葡萄球菌均具有良好的吸附固定作用,可保护肠黏膜[26]。蒙脱石只能吸附固定表面带有粒蛋白质(编码:CS31A)的致病性活病原体,不会清除表面不带有CS31A 的病原菌,其可平衡菌群、减少水分再丢失以减轻腹泻[27]。服用蒙脱石散后,在胃肠道黏膜表面发挥作用,不进入血液循环,用药6 h左右与所吸附的有害毒素随肠道蠕动排出体外[23]。
凹凸棒黏土简称凹土,是一种含水镁铝硅酸盐矿物,具有良好的离子交换性、物理吸附性、水化性和热稳定性等,其对大肠埃希氏菌、沙门菌、产气荚膜梭菌等细菌具有很强的吸附作用,可治疗急性腹泻[28]。
矿物药的主要成分是无机元素,现代研究表明,其止泻的药效物质基础可能与所含的无机元素有关。
杨再巧等[22]推测,高岭石在煅烧后,由于铝的溶解度增高,其吸水性和止血止泻作用也会得到增强。赤石脂煅后可增加锌、铜、锰的含量,且其中钙、铝溶解度增大、吸水性增强,有良好的止血、止泻作用[29]。
氢氧化铝是一种具有同等胆汁盐结合活性的抗酸剂。Moylan[30]用氢氧化铝对4 例腹泻婴儿进行治疗,结果腹泻停止,肠内营养得以成功恢复,但是氢氧化铝的使用会出现便秘不良反应,这可能与氢氧化铝的剂量有关。铁参与合成人体多种蛋白质和金属酶,参与氧的储存与转运,与细胞氧化磷酸化等多种生化反应密切相关。缺铁可使T淋巴细胞活性受到抑制、B淋巴细胞成熟障碍、具有一定功能的活性细胞因子和抗体数量减少,腹泻时免疫功能降低,对铁的吸收、利用有功能障碍,体内总铁水平降低[31-33]。锌可以维持上皮细胞的完整性和修复功能,腹泻时补锌,能使水、钠、葡萄糖的吸收增加,脱水迅速纠正,从而缩短腹泻病程[34-35]。Faúndez 等[36]研究发现,铜可以抑制沙门菌和大肠埃希氏菌的生长;Kanhed 等[37]也发现铜对新月弯胞菌、尖孢镰刀菌等对植物有害的真菌的抑制效果也很明显。
腹泻会导致一价和二价离子损失,一价离子(如Na+、K+、Cl-和HCO3-)通常渗透压较大,二价离子渗透压相对较小。Fraebel 等[38]认为,尽管二价离子的渗透压很小,但由于二价离子敏感受体的存在及其在肠道中的放大作用,其对腹泻的发作、严重程度和恢复情况仍有较大的影响作用,二价离子的丢失而没有及时补充对腹泻也有重要的影响。1例营养不良的儿童患者在腹泻期间,粪便量随血液中Ca2+的水平而波动,当Ca2+水平低时出现腹泻;当补钙使Ca2+水平恢复正常时,腹泻就停止了。Cheng[39]报告了3 例免疫功能低下的严重或长期感染性腹泻患者,服用钙后的1~2 d,达到止泻效果。Agustina 等[40]认为,钙可以预防腹泻,特别是在营养状况较差的儿童中。
吕宗章[17]对小儿止泻片(含白矾)进行病理药理分析发现其可以直接抑制肠管平滑肌收缩,有益气健脾、利水止泻的功能,适用于脾胃虚弱、饮食失调所引起的腹泻、腹痛、小便少等症,使用小儿止泻片对325 例小儿腹泻患者进行疗效观察,结果总治愈率达到76.1%,总有效率达到91.2%,没有发现不良反应。丁立峰[41]在对痛泻要方(含赤石脂)治疗35 例肠易激综合征临床观察中发现,有患者便稀溏6 年余,加重2 月,大便5~6 次/d,如厕后腹痛缓解。中医诊断为泄泻,证属肝郁脾虚,治宜健脾柔肝、化湿止泻,用痛泻要方治疗45 d 诸症消失,停药1年未复发,效果满意。
孙云河[42]用白矾1 g、茶叶3 g,开水浸泡,3次/d用于治疗婴儿泄泻。对于正气大亏,多方治疗无效者,服药1~3 次可止泻。对于水样泄泻者,每日20多次,服用该药2 次后痊愈出院,药效显著。仝玉柱[43]自拟丁姜肉桂赤石脂汤,取赤石脂涩肠止泻,吸收消化道的有害物质,保护消化道黏膜的作用,伍以振奋脾阳、消阴化湿之药共同组成,治疗婴幼儿腹泻200 例,总有效率99.0%,痊愈193 例,占96.5%,疗效显著。徐增显[44]自拟运脾止泻散(含石膏)联合小儿推拿治疗婴幼儿腹泻70 例,总有效率治疗组91.4%,对照组62.9%,差异有统计学意义(P<0.05)。蔡华芳[45]以克痢痧胶囊(含硝石)脐敷联合双歧杆菌活菌治疗106 例小儿腹泻,观察组的总有效率是94.6%,远高于对照组82.0%,且没有明显不良反应,效果显著。
王月林[46]用赤石脂禹余粮汤治疗溃疡性结肠炎、原发性胃溃疡造成的胃原性腹泻久泻不止,疗效颇佳。孙向红等[47]运用中药结肠安方(含煅石膏)治疗慢性非特异性溃疡性结肠炎造成的血性腹泻60 例,同时设对照组60 例,2 组治愈率、总有效率差异有统计学意义,治疗组优于对照组(P<0.05),效果较为满意。
4.4.1 肝硬化腹水合并顽固性腹泻 杨晓庆[48]以加味赤石脂禹余粮汤联合热敏灸治疗肝硬化腹水合并顽固性腹泻80 例,结果观察组患者总有效率为97.5%,显著高于对照组的85.0%(P<0.05),观察组患者治疗后腹水深度显著小于对照组(P<0.05),该药可有效控制顽固性腹泻,快速消退腹水,恢复患者肝功能,改善预后,具有一定的临床应用价值。
4.4.2 艾滋病顽固性腹泻 党中勤[49]用加味赤石脂禹余粮汤治疗艾滋病顽固性腹泻56 例,其中临床治愈20 例,好转30 例,未愈6 例,总有效率89.3%,说明艾滋病合并顽固性腹泻患者采用加味赤石脂禹余粮汤加减治疗,止泻疗效显著。
4.4.3 顽固性泄泻 周安方用固肠汤(含赤石脂)临床治疗某患者:腹泻6年,大便稀溏,第1天腹泻2~3次,以后每天腹泻4~5次,腹泻大多发生在后半夜和上午,并且患者形体较瘦、气色不佳。1 剂/d,止泻效果显著[50]。
吴春奕[51]以赤石脂止泻散治疗了11 例长期使用抗生素、降压药、补钾药等药物引起的腹泻的患者,这些患者的大小便常规检查均未找到病原菌,但该方治疗这些药物引起的腹泻效果显著。
彭光辉[52]自拟抗霉止泻汤(含赤石脂、寒水石)治疗霉菌性肠炎57 例,全部痊愈,腹泻停止时间最短者1 d,最长为6 d,腹泻平均停止时间为(3.05±0.24)d,取得了比较满意的疗效。
方秀梅[53]采取黄土汤为主加减治疗糖尿病性腹泻,收治患者21 例,临床治愈15 例,显效2 例,有效2例,无效(超过2个疗程,腹泻的症状、体征未减轻或加用药物及方法治疗)2 例,效果较好。莫小书[54]用经方黄土汤治疗糖尿病腹泻32 例,治疗总效率达90.6%,取得了较好的临床疗效。
梁晓夏[55]用乌梅丸合赤石脂禹余粮汤加减治疗慢性腹泻,有经典案例,患者腹胀、腹泻10 余年,3~4次/d,查结肠镜显示为慢性非特异性溃疡性结肠炎,在本地医院服化学药半年无效,患者服完上述方药后,饮食正常,大便1次/d,诸症消失,随访半年未复发,效果显著。杨世毅[56]以附子理中汤合赤石脂禹余粮汤加茯苓治疗1 例久治不愈慢性腹泻患者,1 剂/d,并嘱患者用清艾条点燃后悬灸神阙穴30 min,以穴位皮肤红润为宜,2 次/d,饮食忌生冷、辛辣之品,效果明显。
Szajewska 等[57]对9 项随机对照试验(1238 名参与者)纳入标准进行Meta 分析,6 项随机对照试验的综合数据显示,蒙脱石显著减少腹泻的持续时间,认为蒙脱石可作为补液疗法在治疗急性小儿胃肠炎中的辅助剂。Campbell[58]对2616名1月龄至18岁的急性感染性腹泻患儿进行临床治疗研究,结果显示蒙脱石将腹泻持续时间缩短了近1 d,并可减少粪便量,最常见的不良反应是便秘。
综上所述,矿物类中药止泻药理作用研究主要集中在抑菌、抑制肠蠕动、抑制平滑肌收缩、抗炎、抑制胃排空、吸附作用等方面。临床止泻应用范围广泛,包括脾胃虚弱、饮食失调所引起的腹泻,婴幼儿腹泻、胃原性腹泻、多种顽固性腹泻、药源性腹泻、霉菌性肠炎引起的腹泻、糖尿病性腹泻、慢性腹泻、儿童急性感染性腹泻等,主要为复方用药。
值得注意的是,通过整理发现,具止泻作用矿物类中药主要集中于铝化合物类和铁化合物类,其中铝化合物类7 种(白矾、赤石脂、伏龙肝、白石脂、黄石脂、云母、白垩),铁化合物类9 种(禹余粮、铁、铁精、铁浆、铁粉、铁华粉、针砂、蛇含石、皂矾),钙化合物类2 种(龙骨、石灰),砷化合物类3 种(砒霜、小灵丹、砒石),硅化合物类1种(麦饭石),自然元素类1 种(硫黄),其他矿物类2 种(地浆、黄土)。可见,矿物药中的铝元素和铁元素可能在止泻作用机制中起到关键作用,这与《马丁代尔药物大典》中记载的铝盐能导致便秘,是一种收涩药的说法一致。腹泻多会带来电解质的流失,矿物药以无机离子为主,可以补充腹泻带来的电解质的流失,铝、铁、锌、铜、钙离子的平衡与肠道疾病密切相关。加强对矿物药中金属离子的含量和价态、形态在肠道的分布研究也是对矿物药止泻作用机制进行深入研究的重要切入点。
除白矾、赤石脂、禹余粮、石膏、硝石、寒水石、黄土、紫硇砂外,《中华本草》《中药大辞典》中记载的其他有止泻作用的矿物药为临床应用提供了宝贵的信息。这些记载,在止泻临床应用及新产品开发等方面具有良好的发展前景。目前,对止泻类矿物药的研究较少,除赤石脂、禹余粮、蒙脱石和凹凸土外,其余研究基本停留在20 世纪90 年代,亟须通过用现代的科学研究方法来深入研究,证实这些矿物药的止泻作用,阐明止泻作用的物质基础及其作用机制,为临床应用提供科学依据,为新产品开发提供研究基础,使更多的止泻矿物药早日得以开发,指导临床用药。