黃明來,馬 卓
(湖北工業大學生物工程學院,湖北 武漢430068)
雷公藤(Tripterygiumwilfordii)為衛矛科植物雷公藤的根,是我國重要的天然藥物資源,主產于云南、貴州、浙江、安徽、湖南和福建等地[1],具有清熱解毒、祛風通絡、舒筋活血、消腫止痛、殺蟲止血等功效。最早記載于《神農本草經》,其味辛、苦,性涼。入肝、脾二經,通十二經絡,其皮有毒,藥用其木質部[2]。傳統的藥用部位為其根,也有文獻報道雷公藤莖葉中的化學成分和根部基本一致,因此,雷公藤地上部分的藥用價值開發也是值得重視的[3]。
作者從雷公藤的活性成分、藥理作用、毒副作用及其解決方法等方面對雷公藤的研究進展進行了綜述。
迄今為止,已從雷公藤中分離鑒定了140多種天然化合物,主要為半萜類(包括半萜生物堿類)、二萜類和三萜類,還含有少量木質素和其它化合物[4]。
雷公藤中的生物堿主要是雷公藤堿(Wilfordine)、雷公藤次堿(Wilforine)、雷公藤寧堿(Wilfornine)、雷公藤堿戊(Wilforidine)、雷公藤晉堿(Wilforgine)、雷公藤堿己(Wilformine)、雷公藤堿丁(Wilfortrine)、雷公藤堿庚(Wilforzine)、雷公藤堿辛(Neowilforine)、雷公藤新堿(Euonine)和Triptofordinine F-1、Triptofordinine F-2、Wilfordinine A、Wilfordinine B、Wilfordinine C等[5]。此類化合物主要用于抗菌、殺蟲等,其中一些生物堿也有較強的免疫抑制作用[6],對生物機體有毒性或強烈的生理作用。
雷公藤中的二萜類化合物分為3種類型:貝殼杉烷型、淚柏醚型和松香烷型。近年來報道的二萜類化合物主要有:Triptobenzenes A~N、Triptoquinone H、5種貝殼杉烷二萜、1種淚柏醚二萜、1種松香烷二萜和16-Hydroxy-19,20-epoxy-kaurane等[7]。藥理實驗證實二萜類化合物為雷公藤的主要活性成分,表現出較強的免疫抑制活性,但毒性較大。
雷公藤中的三萜類化合物主要有:雷公藤內酯甲 (Wilforlide A,T1)、雷公藤內酯乙 (Wilforlide B)、雷公藤三萜酸A (Triptotriterpenic acid A,T3)、雷公藤三萜酸B (Triptotriterpenic acid B)、雷公藤三萜酸C (Triptotriterpenic acid C,T28)、Selaspermic acid、3,24-Dioxofridelan-29-oic acid、3-Epikatonic acid等[7]。此類化合物多以游離狀態或成苷、成酯的形式存在于中草藥中,具有溶血、抗癌、抗炎、抗菌及抗病毒等作用[8]。
雷公藤中的倍半萜類化合物主要有:雷藤素(Wilfornide)、Triptofordin A、Triptofordin B、Triptofordin C-1、Triptofordin C-2、Triptofordin E、Triptofordin F-l、Triptofordin F-2、Triptofordin F-3、Triptofordin F-4、Triptofordin D-1、Triptofordin D-2、雷公藤類酯、5′-甲氧基-(-)-松脂素、丁香脂素等[9]。此類化合物具有一定的抗腫瘤、強心、抗瘧、抗菌和神經毒性等作用[10]。
雷公藤中還含有衛矛醇、衛矛堿、1,8-二羥基-4-羥甲基蒽醌、L-表兒茶素、扁朔藤素、富馬酸、谷甾醇、3-乙酰氧基齊墩果酸、胡蘿卜苷、雷公藤總苷(T) (即雷公藤多苷 GTW)、多糖、葡萄糖、果糖、薩拉子酸、揮發性成分等[4]。這些化合物共同作用使得雷公藤被廣泛用于治療類風濕關節炎、腎小球腎炎、紅斑狼瘡和多種自身免疫性疾病及皮膚病等[11]。
雷公藤植物中大多數活性成分具有免疫抑制作用,少數具有免疫調節作用。Yang等[12]在大鼠急性毒性實驗中,給予灌服雷公藤根皮煎劑,發現大鼠的脾臟、胸腺萎縮,所有淋巴組織內淋巴細胞數減少并大多壞死,且以脾小結、淋巴小結等β淋巴細胞分布的部位病變最為明顯。這些研究證實了雷公藤能全面作用于淋巴細胞而抑制免疫,尤其對體液免疫的作用較顯著。
雷公藤以其獨特的免疫抑制效應在多種自身免疫性疾病的治療中發揮著重要的作用。雷公藤對體液免疫亢進及免疫復合物疾病有顯著療效,通過抑制細胞免疫,減少淋巴因子的產生;同時抑制體液免疫,減少抗體的生成,從而使亢進的免疫反應減弱,達到對免疫系統的調節。雷公藤對巨噬細胞的吞噬作用亦有影響,可見其作用涉及免疫應答的中央枝和傳出枝。大量的藥理研究表明:雷公藤提取物或其活性單體(如雷公藤甲素、紅素等)可抑制許多炎癥介質和免疫因子如一氧化氮(NO)、抗原呈遞細胞、人嗜酸性粒細胞、核因子KB(NF-KB)等的產生和釋放,誘導自身或其它細胞凋亡,并對免疫因子有直接阻斷作用。
有報道雷公藤多苷可部分取代環孢素A(CsA),有效緩解器官移植的排異作用[13]。雷公藤甲素與環孢菌素合用有協同作用,能增強移植抗排斥作用,提高環孢菌素療效,從而減少環孢菌素的用量及單獨使用環孢菌素所致的不良反應。
丁文龍等[13]將日本大耳兔的神經移植于Wistar大鼠坐骨神經,并給移植的大鼠服用雷公藤甲素,與未用藥的對照組比較,用藥組可見再生神經纖維長入移植神經,并向遠段坐骨神經生長,且移植神經和遠段神經內的再生神經纖維中髓纖維和無髓纖維兼而有之,而對照組大鼠因免疫排斥反應導致神經不能再生。
已證明雷公藤甲素、乙素和內酯酮有抗癌作用。雷公藤的抗腫瘤機理在于其烷化作用抑制了癌細胞DNA的合成,并調節抗體的免疫功能?,F已查明約有60種腫瘤細胞株可以被雷公藤甲素抑制,其中以直腸癌細胞株HCT-116和乳腺癌細胞株MCF-7最為敏感,中樞神經系統的腫瘤細胞株SNB19和U251次之。雷公藤甲素可誘導淋巴細胞凋亡。研究發現,雷公藤甲素和乙素抗腫瘤的同時,能抑制RNA及蛋白質的合成,并干擾DNA復制。體外實驗證實雷公藤對乳腺癌細胞MCF-7和BT20及胃癌細胞MKN-45、MKN-7和KAT0-Ⅱ的生長都有抑制作用。雷公藤甲素的抗腫瘤作用明顯強于紫杉醇,特別是對卵巢癌和腎癌細胞的作用尤其突出。推測其作用機制可能與抑制IL-6或其它生長因子的產生有關[14],故進一步深入研究雷公藤甲素對這類腫瘤的作用機制對于腫瘤的選擇性治療具有重要的意義。
研究表明,雷公藤總苷能降低初級精母細胞核內DNA含量,其作用部位包括睪丸、附睪和精子,作用部位和病變程度與給藥總量有關,最終也可累積至精原細胞。臨床觀察發現,雷公藤可使育齡女性患者月經減少甚至閉經、陰道細胞不同程度地萎縮,且生殖器官改變具可逆性,但臨床未見致畸作用的報道[14]。
雷公藤雖然具有明顯抗生育作用,但對一氧化氮合成酶(NOS)顯陽性的睪丸間質細胞數量及NOS活性無明顯影響,這說明雷公藤的抗雄性生育作用不是通過減少NOS的產生而發揮作用,也提示用雷公藤抗生育后不會降低間質細胞分泌睪丸酮的能力,因而不會影響男性的性功能。雷公藤內酯酮在不影響機體臟器和生殖器官的情況下,有顯著的雄性抗生育作用,在有效劑量下對機體的毒副作用小[15]。因此,雷公藤內酯酮可用于非類固醇類男性避孕前體藥物的研制。
雷公藤中的多種化合物均具有抗炎作用。10 mg·kg-1雷公藤總苷對正常大鼠甲醛性足膿腫脹有抑制作用;對佐劑性關節炎亦有明顯的抗炎作用;對人鼠瓊脂性關節腫和棉球肉芽腫及組胺所致毛細血管通透性增大均有明顯的抑制作用。雷公藤總苷能阻斷組胺、5-羥色胺對離體腸的作用,但對大鼠腎上腺內維生素C含量無影響。說明雷公藤總苷抗炎作用并非由于興奮垂體-腎上腺皮質系統所致[15]。
雷公藤還具有一定的抗菌作用。據報道雷公藤對金黃色葡萄球菌、607分枝桿菌、枯草芽孢桿菌、無核桿菌均具有明顯的抑制作用。此外,Lawrence等[16]認為雷公藤還對神經組織具有一定的保護作用,可用于治療神經系統疾病,如雷公藤甲素等對于多巴胺(DA)神經具有顯著的營養作用。雷公藤可刺激中腦神經細胞的生長,也可以延長皮質細胞的生長過程,還可以對抗外毒素、內毒素和興奮神經毒素對神經細胞的損害,對細胞生存具有明顯的保護作用。
有報道指出雷公藤多苷片對于治療糖尿病、腎病有較好的效果[17]。雷公藤多苷對多種腎病,包括慢性腎小球腎炎、NS、HSPN和LN等均有一定的療效,可以減少尿蛋白的排出[18]。
除了臨床應用外,雷公藤還是一種很好的殺蟲劑。雷公藤植物的根皮粉末及其提取物對菜白蝶、蒽麻夜蛾等多種鱗翅目幼蟲以及黃守瓜、鐵甲蟲等害蟲有拒食、胃毒和麻痹作用;對甘蔗棉蚜、棉大卷葉蟲等有觸殺作用[19]。雷公藤對多種害蟲有效,作用方式復雜,藥效迅速。因此,它具有化學農藥速效的特點而沒有化學農藥的缺點,是一種有良好開發前景的生物農藥。
雷公藤具有一定的毒副作用,其有效活性成分雷公藤甲素同時也是毒性成分。服用過量雷公藤皮煎煮液可使腎小管變性、壞死,嚴重時可發生急性腎功能衰竭而死亡。此外,還可能導致肝、心等功能衰竭,有時會發生皮膚變態反應等。雷公藤對腸胃影響較大,會出現惡心、嘔吐等現象。長期服用雷公藤會導致骨質疏松,對骨骼造成不可逆轉的損害。
雷公藤所致的消化系統不良反應最為常見,口服雷公藤的各種提取物均可引起,且正常劑量即可發生。一般在用藥后2~15 d出現,表現為口干、惡心、嘔吐、食欲不振、腹痛、腹瀉及便秘等。患者多可耐受,停藥后不良反應消失。資料顯示發生在消化系統的不良反應病例數為322例(包括肝損傷48例,占全部病例數的30.7%)[20]。
雷公藤有骨髓抑制作用,可引起白細胞(WBC)及血小板減少,嚴重者可發生粒細胞缺乏、貧血和再生障礙性貧血。據統計涉及骨髓及血液系統損傷的不良反應為12.3%左右[21]。雷公藤甲素對人體外周血淋巴細胞的毒理學研究表明,中劑量的雷公藤甲素可引起混合培養的淋巴細胞數目減少,B淋巴細胞和T4淋巴細胞對雷公藤甲素毒性作用較為敏感。研究發現,雷公藤內酯醇能誘導血栓性淺靜脈炎,同時炎癥反應又導致血小板、白細胞和纖維蛋白沉積而形成血栓[13]。
心血管系統方面的不良反應主要表現為心悸、氣短、心率失常。嚴重者血壓可急劇下降,個別患者出現室顫而導致死亡。據統計,心血管系統的不良反應病例11例(1.0%),其中死亡4人[21]。
賈傳春等[20]對雷公藤多苷片臨床不良反應研究表明,治療劑量的雷公藤多苷片會對免疫功能表現出抑制作用,而超量的雷公藤多苷片則會引起淋巴器官的萎縮和淋巴細胞的壞死。
服用雷公藤制劑還可導致對生殖系統的損害,其中男性表現為精子數量顯著減少,活動力下降;女性表現為經量減少或閉經,但停藥后均可以恢復正常。另外,服用雷公藤還可能引發皮膚過敏反應,主要表現為皮膚瘙癢、多型性紅斑藥疹、結節性紅斑,發病率一般在10%左右,服用半月后發生,停藥后,給予相應的激素、維生素C和抗過敏藥物即可治愈[22]。其它的一些副作用包括復視、聽力減退、水腫等。
雖然雷公藤臨床應用廣泛,但是由于其有效成分也是其有毒部分,故如何在不影響療效的基礎上降低或消除其毒性,一直是研究人員關注的重點,目前主要的手段是通過改良劑型來降低雷公藤的毒副作用[4]。
目前,臨床上應用的雷公藤制劑包括:雷公藤總苷片、雷公藤微囊片、雷公藤緩釋片、雷公藤滴丸、雷公藤雙層栓和雷公藤巴布劑。此外,還有雷公藤注射劑、膜劑、貼劑、軟膏及糖漿等[23]。
雷公藤總苷片利用帶皮的雷公藤根為原料,采用乙醇提取,提取物用低極性有機溶劑處理。藥效學研究表明:雷公藤總苷片療效好,不良反應較少,前景較好。
雷公藤微囊片利用雷公藤的葉片為原料,采用有機溶劑萃取,萃取物用β-環糊精包合制成微囊片。藥效學研究表明:雷公藤微囊片確實起到了促進溶解、保證療效、降低毒性的作用。
雷公藤緩釋片采用固體分散劑和阻滯劑制成?;颊叻煤?0%的藥物在胃內吸收,70%的藥物在腸道吸收,既保持了有效的血藥濃度,也顯著減少了消化道的不良反應。
雷公藤滴丸是雷公藤乙酸乙酯提取物的制劑改進,具有緩釋、用藥量少、療效明顯、不良反應少等特點。
雷公藤雙層栓是雷公藤乙酸乙酯提取物制劑的又一改進。雙層栓劑的上層為空白層、下層為含藥層。該藥的最大特點是當藥物進入肛管后,空白層首先溶化,形成液態基質屏障層,防止藥物層溶化后向上擴散,避免了相當一部分的藥物由上靜脈經門靜脈吸收,而直接從直腸中、下靜脈和肛管靜脈進入體循環,從而繞過了肝臟。該藥生物利用度高,對肝及胃腸道毒性小,對不便口服者不失為一種良好的給藥途徑。
目前,雷公藤制劑的生產不夠規范,不同藥廠所生產藥物的組分及有效成分含量不同,療效各異,從而在一定程度上制約了雷公藤的推廣和開發,且都面臨著毒副作用大的問題。
納米技術的發展為雷公藤制劑的研發提供了新的方向,為雷公藤制劑在微囊、微乳方面的發展提供了很大的空間,對降低雷公藤毒副作用意義非凡。鑒于天然產物生理活性的相互協同性、作用范圍的多靶點性,對雷公藤的研究除了毒性單體化合物的分離與提純外,還應進行整體研究,發揮其所含活性化合物的綜合作用,對其臨床應用才具有真正的價值。
目前,雷公藤需求量大而資源相對緊張,有研究者利用內生真菌發酵獲取其次生代謝產物;還可以通過組織和細胞培養、化學合成以及生物合成的基因修飾等途徑來獲得雷公藤活性成分。相信隨著科學技術的不斷進步,雷公藤的應用會得到更大的發展。
[1] 中華本草編委會.中華本草[M].上海:上海科技出版社,1999:4134.
[2] 李云生,吳華.雷公藤的臨床應用進展[J].中國醫藥學雜志,1991,11(8):33-34.
[3] 夏志林,徐榕青.雷公藤莖葉三萜化學成分研究[J].中草藥,1995,26(12):623-624.
[4] 張秋萍,宋洪濤.雷公藤制劑研究進展[J].中國藥師,2009,12(7):467-468.
[5] 王本祥.現代中藥藥理研究[M].天津:天津科技翻譯出版公司,2001:1061.
[6] 林綏,李援朝.雷公藤倍半萜生物堿的分離與結構[J].藥學學報,1995,30(7):513-516.
[7] Fujita R,Duane H Q,Takeishi Y.Terpenoids fromTripterygiumhypoglaucum[J].Phytochemistry,2000,53(6):715-722.
[8] 劉江亭,蔣海強.三萜類化合物藥理作用研究進展[J].中國中醫咨訊,2011,3(10):42-43.
[9] 卞曉霞.雷公藤紅素藥理作用研究進展[J].中國當代醫藥,2009,16(13):18-19.
[10] 徐靜,高玲.倍半萜內酯化合物藥理作用[J].中國熱帶醫學,2007,7(4):623-624.
[11] 楊輝.雷公藤多苷對免疫影響的研究進展[J].貴陽中醫學院學報,2004,26(2):55-58.
[12] Yang Y,Liu Z H.Riptoli deinducesapoplotic of lymphocyte[J].Immunopharmacology,1998,40(2):149-150.
[13] 丁文龍,劉德明.雷公藤甲素對異中神經移植后神經再生影響[J].解剖學報,1999,30(1):31-33.
[14] 徐央麗.雷公藤的研究進展[J].現代中西醫結合雜志,2008,17(12):1941-1942.
[15] 姚萬倉,高占珍,蘭振倉,等.雷公藤藥酒抗炎作用研究[J].寧夏醫學雜志,2010,32(8):711-712.
[16] Lawrence M J,Drees G.Microemulsion-based media as novel drug delivery systems[J].Advanced Drug Dlivery Reviews,2000,45(1):89-121.
[17] 鄔宏劍,劉成國.雷公藤多苷片治療糖尿病腎病的機制及安全性探索[J].現代實用醫學,2011,23(4):390-392.
[18] 苗里寧.雷公藤在腎臟疾病治療中的應用[J].中國實用內科雜志,2008,28(5):335-337.
[19] 周琳,馮俊濤.雷公藤總生物堿對幾種昆蟲的生物活性[J].植物保護,2007,33(6):60-64.
[20] 賈傳春,王秀娟.雷公藤多苷片的臨床不良反應[J].中國醫院藥學雜志,2000,20(5):316-317.
[21] 朱天忠.雷公藤中毒死亡90例原因探討[J].北京中醫,1995,(2):35-37.
[22] 曹國建,阮學東.雷公藤多苷片致結節性紅斑病例研究[J].中國中藥雜志,1994,19(12):759-760.
[23] 王玉璽,李漢保.雷公藤制劑的研究進展[J].中草藥,1997,28(1):52-55.