天然牛黃化學成分及藥理活性研究進展

賈 靜,孫佳明,臧 浩,張 輝

(長春中醫(yī)藥大學,吉林長春130117)

牛黃(CalculusBovis)為牛科動物牛Bos taurus domesticusGmehn的干燥膽結石。宰牛時,如發(fā)現(xiàn)有牛黃,即濾去膽汁,將牛黃取出,除去外部薄膜,陰干,即得“天然牛黃”[1]。天然牛黃主產(chǎn)于東北、華北、西北等地區(qū),湖北、河南、云南 、四川 、江蘇、貴州、浙江等地亦產(chǎn)。據(jù)《神農(nóng)本草經(jīng)》《本草綱目》等中藥典籍記載,牛黃味苦、甘,性涼,歸心、肝經(jīng)。具有清心解毒、涼肝息風、豁痰開竅等功效,主治熱病神昏,腦卒中痰迷,驚痛抽搐,癲癰發(fā)狂,咽喉腫痛,口舌生瘡,癰腫療瘡等癥[2-3],療效顯著。現(xiàn)將本品所含化學成分、藥理活性的研究進展概述如下。

1 化學成分

天然牛黃的化學成分研究有較多報道,研究主要是膽汁酸及其鹽,其次是膽紅素。其化學成分主要含有膽紅素、膽汁酸、膽固醇、蛋白質(zhì)、脂肪酸及無機元素等。

1.1 膽汁酸類 天然牛黃中,膽汁酸類分為游離膽汁酸和結合膽汁酸,其中游離膽汁酸主要為膽酸CA(cholic acid)和去氧膽酸DCA(deoxvcholic acid)及少量的鵝去氧膽酸CDCA(chenodeoxycholic acid)和熊去氧膽酸UDCA(ursodeoxycholic acid);結合膽汁酸主要為牛磺膽酸TCA(taurocholic acid)、甘氨膽酸GCA(glycocholic acid)及少量的牛磺去氧膽酸TDCA(tauroursodeoxvcholic acid)、甘氨去氧膽酸GDCA(glydeoxycholic acid)等。張啟明[4]用薄層掃描法分別對牛黃中游離型和結合型膽汁酸的含量作了測定。在游離膽汁酸中,各樣品均以CA含量最高,DCA次之,CDCA最低。結合膽汁酸中以TDCA和GDCA為主,而其它成分的含量較微。根據(jù)國內(nèi)外的研究報告,天然牛黃中主要含結合型膽汁酸,游離膽酸的含量均未超過1%。

1.2 膽色素 天然牛黃中含膽紅素(bilirubin),包括游離膽紅素、膽紅素鈣、膽紅素酯,以及部分膽綠素[5]。張啟明[4]采用重氮化試劑顯色法測定膽紅素的含量,測得總膽紅素含量在 50%以上,并應用HPLC法觀察膽紅素是否以游離形式存在,結果證明沒有以單或雙葡萄糖醛酸結合形式存在。目前一般認為天然牛黃中的膽紅素是以鈣鹽的形式存在。張恒洲[6]采用紙層析法試驗,表明天然牛黃中存在膽紅素鈉和膽紅素鈣,不存在膽紅素單體。

1.3 膽固醇 天然牛黃中的膽固醇有游離和酯結合兩種形式存在,中國藥品生物制品檢定所的張啟明[4]采用氣相色譜法對其含量進行測定,測定結果表明,在天然牛黃中,總膽固醇含量并不高,只有0.11%～0.38%,且酯結合型高于游離型的含量。目前關于天然牛黃中膽固醇其他方面的研究較少,需要進一步的探索研究。

1.4 無機元素 天然牛黃中含有多種無機元素,含有鉀 、鈣 、鈉、鎂、鐵、銅、錳、鋅、磷、氮等 ,含量總計3.85%～4.64%,其中鈣2.3%～2.6%,鋅1.9%～2.4%,鈣和鋅含量較高,其他元素含量甚微,是天然牛黃化學成分的一個顯著特征。

1.5 蛋白及氨基酸類物質(zhì) 天然牛黃中游離氨基酸含量很低,最高只有0.12%,張啟明等采用氨基酸分析儀,測定了游離氨基酸的含量,表明牛黃中的氨基酸并不主要以游離形式存在,而是以結合的蛋白形式存在,一般認為主要是以糖蛋白形式存在。其中,甘氨酸占34.61%,谷氨酸占7.98%,而蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸及甲硫氨酸占總量的20.25%。此外,還有天冬氨酸、精氨酸、組氨酸、酪氨酸、丙氨酸、脯氨酸及絲氨酸等。日本學者本村正康等認為天然牛黃中含有酸性肽類成分(即平滑肌收縮物質(zhì)SMC-S2和SMC-F)。

此外,有文獻報道天然牛黃中還含有3種類胡蘿卜素物質(zhì)、粒狀無色結晶(C24H41NO3)、性狀不明的熒光物質(zhì)、油狀強心成分、維生素D、麥角固醇、齊墩果酸(oleanic acid)、熊果酸(ursolic acid)、膽酸甲酯、去氧膽酸甲酯和鵝去氧膽酸甲酯等,這些成分中都只是定性研究結論。即使確實普遍存在,含量一般也很低。總之,天然牛黃中大多數(shù)成分已被人們所了解,而微量成分的研究,特別是定量研究仍將應繼續(xù)深入。

2 藥理作用

近年來,天然牛黃藥理活性研究取得了重要進展,為其臨床應用和制劑開發(fā)提供了堅實的理論、實踐依據(jù)。前人己對牛黃的藥理作用進行了大量的研究,如對中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)的作用等。

2.1 對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用 天然牛黃對中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有鎮(zhèn)靜作用,對抗由嗎啡、樟腦和印防己毒素等引起的小鼠中樞興奮癥狀,并可增強水合氯醛、烏拉坦、嗎啡的鎮(zhèn)靜作用;對小鼠自發(fā)活動有顯著的抑制作用而降低小鼠協(xié)調(diào)運動功能[7-9]。抗驚厥作用表現(xiàn)為可對抗咖啡因、可卡因等所致的小鼠驚厥或延長驚厥潛伏期,降低驚厥或癲癰強度,減少發(fā)作次數(shù),其中對戊四氮所致驚厥的效果最強。此外,天然牛黃對毒毛花昔G、印防己毒素、一氧化氮、低鈣和光誘發(fā)等多種因素所致的驚厥或癲癰也有較強的抑制作用[10]。其解熱鎮(zhèn)痛作用可使傷寒-副傷寒甲、乙三聯(lián)菌苗所致家兔體溫升高或?qū)湍杆麓笫蟀l(fā)熱有明顯的解熱作用,約2 h體溫下降至正常。對由熱刺激、電刺激、醋酸所致小鼠疼痛也均有顯著的抑制作用,可顯著降低醋酸所致小鼠扭體反應次數(shù)。

2.2 抗氧化作用 天然牛黃可通過抑制脂質(zhì)過氧化、清除自由基和還原型谷骯甘膚對抗間二硝基苯或正己烷所致氧化作用,在防御氧化毒性方面發(fā)揮重要作用,對生物大分子和細胞膜結構、功能起保護作用,是機體抵抗脂質(zhì)過氧化、清除自由基的一種天然抗氧化劑[11-12]。另有文獻報道,游離膽紅素具有抗氧化、滅活胃腸道消化酶作用[13],是牛黃發(fā)揮許多重要藥理作用不可缺少的成分。胃腸道細菌的易位及其代謝產(chǎn)物的滲透在許多危重病癥如創(chuàng)傷、休克、燒傷、敗血癥、阻塞性黃疽、胰腺炎和多器官功能衰竭中起關鍵性作用,而消化酶通過破壞胃腸道屏障加速這一過程。游離膽紅素能夠滅活胰蛋白酶、糜蛋白酶等胰酶,因此,能夠?qū)ξ改c道起保護作用。游離膽紅素含量的高低已經(jīng)成為評價牛黃質(zhì)量的重要參數(shù)。

2.3 抗炎及對免疫系統(tǒng)的影響 天然牛黃在各個階段均具有明顯的抗炎作用,對小白鼠棉球肉芽腫的增生,灌胃給藥對巴豆油致小鼠耳腫脹,角叉菜膠致大鼠足腫脹,胸膜炎模型的炎癥有極顯著的抑制作用[14]。另一方面,牛黃及膽酸鈣對豚鼠組織胺休克及小鼠腎上腺素休克有保護作用。熊去氧膽酸可抑制膽管上皮的人類白細胞抗原表達,促使原發(fā)性膽汁性肝硬化患者的淋巴細胞恢復自然殺傷能力,促使淋巴細胞功能恢復正常[15]。牛磺鵝去氧膽酸能提高小鼠外周血中吞噬細胞的吞噬功能、血清溶菌酶含量、溶血素形成以及抑制遲發(fā)型變態(tài)反應,在增強機體非特異性免疫和特異性免疫功能方面發(fā)揮著重要作用[16]。并且天然牛黃水溶液經(jīng)灌胃給藥或腹腔注射或肌肉注射均可提高小鼠腹腔巨噬細胞吞噬功能,在增強機體非特異性免疫和特異性免疫功能方面發(fā)揮著重要的作用。

2.4 對心血管及血液系統(tǒng)的影響 天然牛黃在心血管方而的作用有:降壓,抗心律失常,抑制內(nèi)皮損傷所致血管平滑肌細胞的增生,降血脂,抑制血小板凝集和血栓形成[14]。家兔灌胃牛黃可引起紅細胞顯著增加。牛黃對血液系統(tǒng)作用的物質(zhì)基礎可能是牛磺酸,牛磺酸體外實驗能明顯抑制ADP,花生四烯酸(AA)及膠原誘導的血小板聚集作用。牛磺酸對AA誘導血小板生成TXA2無明顯的影響,但能抑制膠原誘導TXA2的生成,抑制內(nèi)源性AA釋放進而抑制TXA2生成可能是其抗血小板聚集的機理之一。此外牛磺酸(10～50 mmol/L)對大鼠紅細胞膜有明顯穩(wěn)定作用,且呈量效關系。靜脈注射牛黃可降低麻醉大鼠和貓的血壓,增強普蔡洛爾、低鈣所致心衰模型心臟的心肌收縮力,減慢離體蟾蛛心臟的心率。此外,離體兔耳灌流實驗證明,牛黃有擴張血管作用,對豚鼠冠狀血管有收縮作用[7]。shcaeff等[17]的實驗證實,牛磺酸可拮抗缺氧導致的心肌細胞Ca+超載及細胞內(nèi)外Na+紊亂,對缺氧心肌具有明顯的保護作用。

2.5 對消化系統(tǒng)的影響 天然牛黃的解痙作用,是去氧膽酸和膽酸等各種成分的綜合作用,但主要成分為去氧膽酸作用,牛黃水浸液分離出的平滑肌收縮性成分SMC有乙酰膽堿樣作用,能夠收縮消化系平滑肌,而且對乙酞膽堿、氯化鋇引起的大鼠腸平滑肌的興奮有一定的抑制作用。牛黃有很好的利膽保肝作用,熊去氧膽酸能顯著促進正常大鼠膽汁流量、膽汁膽紅素、膽汁總膽汁酸的分泌,降低膽汁膽固醇的含量;能顯著降低血清膽紅素、血清總膽汁酸、血清膽固醇水平;對膽汁及血清磷脂水平影響不明顯[18]。可對抗乙炔雌二醇誘導的肝內(nèi)膽汁淤積對肝細胞的損傷,有穩(wěn)定肝細胞膜的作用,維護了肝臟正常的結構和功能,從而使AST、ALT、ALP恢復到正常[19]。

2.6 對呼吸系統(tǒng)的影響 動物實驗證明,天然牛黃有興奮呼吸作用。小鼠氨霧引咳法證明,膽酸和脫氧膽酸均有明顯鎮(zhèn)咳效應。豚鼠藥物噴霧致痙實驗,結果表明膽酸、膽酸鈉、鵝脫氧膽酸鈉皆有一定的平喘效果。在離體豚鼠肺灌流實驗中,膽酸鈉能直接擴張支氣管,作用緩慢而持久,又能對抗組織胺和毛果蕓香堿引起的支氣管痙攣。給兔靜脈注射膽酸鈉能延長肺牽張反射時間,提示對呼吸中樞有抑制作用。

2.7 抗腫瘤作用 大量的實驗研究證實,天然牛黃抗腫瘤的機理大致從誘導腫瘤細胞凋亡和抗氧化清除活性氧及自由基等方面起作用。牛黃的主要藥用成分之一是膽紅素,具有抗氧化、清除活性氧及自由基的重要生理功能。魏雪濤等[20]在苯乙烯對人肝癌細胞株(HepG2)細胞所致的遺傳物質(zhì)損傷的基礎上,觀察膽紅素和天然牛黃的保護作用。結果提示苯乙烯入體后經(jīng)肝臟代射氧化為氧化苯乙烯,此氧化物具有親核性,可同體內(nèi)細胞生物大分子形成共價結合,有引起染色體畸變的毒性機制,可以引起肝細胞DNA損傷,而10 mmoL/L的濃度(為生理濃度)時無論是膽紅素還是牛黃均具有拮抗作用,反映了膽紅素和牛黃具有自由基清除作用。

2.8 抗病原微生物作用 研究表明,小鼠皮下感染乙腦病毒素從不同時間滴定腦內(nèi)毒素,天然牛黃具有抑制作用。天然牛黃中的鵝脫氧膽酸鈉、膽酸鈉、脫氧膽酸鈉對金黃色葡萄球菌、鏈球菌、四疊球菌等亦有抑制作用。牛膽汁、脫氧膽酸鈉、甘氨膽酸鈉能抑制百日咳桿菌生長;膽酸鈉、牛黃膽酸鈉及鵝脫氧膽酸鈉對百日咳桿菌均有不同程度的抗菌作用,結合膽汁酸對結核桿菌有抑制作用。對四聯(lián)球菌、金黃色葡萄球菌、奈氏雙球菌、鏈球菌等,鵝脫氧膽酸、豬脫氧膽酸及脫氧膽酸均有相似的抑制作用。

3 結語

天然牛黃在我國中醫(yī)藥文化歷史中占有重要地位,多種中藥方劑,如牛黃解毒片、安宮牛黃丸、清開靈注射液等都以天然牛黃為主藥,在其中對療效起著關鍵作用。隨著現(xiàn)代科學技術突飛猛進的發(fā)展,實驗儀器、分析方法、手段的改進及醫(yī)藥學多學科共同發(fā)展,對牛黃藥效學、藥動學之研究會更加深入細致,亦必將會加深牛黃有效成分的研究,拓寬應用范圍并闡明其現(xiàn)代藥理作用機制。

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