徐 沖,商思陽,劉 梅,楊 敏(重慶市中醫院/重慶市中醫研究院/古驗方與中藥制劑研究所,重慶
400021)
僵蠶為蠶蛾科昆蟲僵蠶Bombyx mori Linnaeus4~5齡的幼蟲感染(或人工接種)白僵菌beauveria bassiana(bals.)Vuillant 而致死的干燥體,始載于《神農本草經》,應用歷史悠久,具有息風止痙、祛風止痛、化痰散結等功效。據統計,9.6%的成人用藥含僵蠶,而兒童用藥中含僵蠶的比例則高達45.3%,體現其藥用價值高且應用廣泛[1]。但是,《中國藥典》仍未明確記載僵蠶的藥效成分,其質量標準亟待完善。本文就僵蠶的化學成分和藥理活性的現狀作一綜述,為進一步開發其藥用價值和完善其質量控制提供參考。
當前,國內外研究人員已經從僵蠶中發現了多種化學成分,主要有蛋白質、多肽、氨基酸、核苷、揮發油、有機酸和衍生物、甾體、香豆素、黃酮、多糖、微量元素等。
僵蠶中蛋白質類含量高,成分復雜。李冬生等[2]測定白僵蠶中的蛋白質含量為64.73%;趙建國等[3]以薄層色譜法對僵蠶中所含蛋白質和氨基酸進行分離鑒別,發現有15種氨基酸和多種蛋白質成分。
僵蠶感染的白僵菌素在生長過程中能分泌毒素,具有陽離子絡合特性,是僵蠶具有代表性的有效成分之一。白僵菌素為環狀三羧酸肽,由Hamil首次從球孢白僵菌的菌絲體中獲得[4]。李曉華[5]也在僵蠶本體中分離得到此物。Kong Y等[6]以凝膠過濾、陰離子交換和反相高效液相色譜(RP-HPLC)法從僵蠶中純化得到一個新的多肽類化合物BB octapeptide,抗血小板聚集效力與阿司匹林相似,有望開發成為新型的抗凝血藥物。黃海英[7]通過凝膠色譜法和離子交換色譜法,從僵蠶水煎粗提液中分離純化得到一個分子質量為1.2kD的小分子多肽,測定其一級結構顯示,其含甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、丙苯氨酸和酪氨酸等,分子遠小于已有的抗凝血藥物水蛭素(約7 kD),對進一步合成、開發小分子多肽有很大幫助。彭延古等[8]應用凝膠過濾和離子交換層析等生化技術分離純化得單一成分ACIBB,HPLC 法測定分析一活性峰,聚丙烯酰胺凝膠電泳為單一區帶,鑒定分析為肽類物質。
此外,僵蠶中還含有各種氨基酸。衛功慶等[9]通過氨基酸自動分析儀發現僵蠶含有17種氨基酸,如甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、酪氨酸等,其中甘氨酸含量最高。程鎖明等[10]也首次在僵蠶中分離得到高精氨酸。彭延古等[11]對僵蠶水煎液抗凝活性部位的研究發現,多肽、氨基酸和草酸銨是其主要成分,含量占80%以上。
李偉等[12]以HPLC 法測定僵蠶中含有4種核苷,分別為尿嘧啶、尿苷、次黃嘌呤和黃嘌呤,其中尿嘧啶含量最高。Kwon HC等[13]和殷志琦等[14]也先后發現并鑒定了僵蠶中含有胞嘧啶核苷、腺嘌呤和尿嘧啶。
李冬生等[2]用氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)對白僵蠶、蠶幼蟲和桑葉的揮發油成分進行分析,發現白僵蠶揮發油中含有170種化學物質,其中5,6-dihydro-2,4,6-trimethyl-4H-1,3,5-dithiazine的含量最高。
草酸銨是僵蠶的主要藥效成分之一,含量高,并具有抗凝和抗驚厥的作用[15-16]。殷志琦等[14]對白僵蠶的系統化學成分進行研究,首次分離得到棕櫚酸和赤蘚酸。Kwon HC 等[17]2003年從僵蠶中分離鑒定了4個鞘脂類化合物和3個磷脂類化合物,分別為:(4E,2S,3R)-2-N-octadecanoyl-4-tetradecasphingenine、(4E,6E,2S,3R)-2-N-eicosanoyl-4,6-tetradecasphingadienine、(4E,2S,3R)-2-N-eicosanoyl-4-tetradecasphingenine、(4E,6E,2S,3R)-2-N-docosanoyl-4,6-tetradecasphingadienine和1-O-(9Z-octadecenoyl)-2-O-(8Z,11Z-octadecadienoyl)-snglycero-3-phosphorylcholine、1,2-di-O-hexadecanoyl-sn-glycero-3-phosphorylcholine、1,2-di-O-9Z-octadecenoyl-sn-glycero-3-phosphorylcholine。
近年來,研究人員在僵蠶中發現并鑒定出許多甾體類化合物。殷志琦等[14]從僵蠶的乙醇提取物中分離得到了3個甾體化合物,利用光譜學方法鑒定其結構為:麥角甾-6,22-二烯-3β,5α,8α-三醇、β-谷甾醇和胡蘿卜苷。程鎖明等報道[18],通過現代分離分析技術和化合物理化性質及光譜數據,2013年首次在白僵蠶中分離鑒定了6個甾體:3β,5α-二羥基-(22E,24R)-麥角甾-7,22-二烯-6-酮、(22E,24S)-5α,8α-環二氧-24-甲基-膽甾-6,9(11),22-三烯-3β-醇、5β,6β-環氧-(22E,24R)-麥角甾-8(14),22-二烯-3β,7α-二 醇、7α-甲氧基-(22E,24R)-5α,6α-環氧麥角甾-8(14),22-二烯-3β-醇、(22E,24R)-麥角甾-5,7,22-三烯-3β-醇和豆甾醇-7,22-二烯-3β,5α,6α-三醇。李曉華等[5]首次確定氯仿和乙酸乙酯部位為僵蠶抗驚厥的有效部位,從氯仿部位中分離純化得到6,9-氧橋-麥角甾-7,22-雙烯-3-醇,麥角甾-6,22-二烯-3β,5,8-三醇(首次在僵蠶中發現)和β-谷甾醇、β-胡蘿卜苷。
殷志琦等[19]以95%乙醇提取僵蠶干燥粉末,反復柱層析輔以重結晶得到6-甲氧基-7-O-β-d-(4’-甲氧基)吡喃葡糖基香豆素,為首次發現的新化合物。
趙清等[20]考察了不同炮制方法對僵蠶中槲皮素和山奈酚含量的影響,發現變化不大,與生品較接近。王錦軍等[21]以反相HPLC法測得僵蠶中槲皮素和山奈酚的含量分別為0.22mg/g、0.64mg/g。李冬生等、趙建國等[2-3],運用AD-8大孔樹脂和聚酰胺制備白僵蠶黃酮類化合物,建立了分光光度法測定其含量的方法。
據報道,對白僵蠶進行脫脂,乙醇回流除去小分子糖類、苷類和生物堿等,經超聲波水提、醇沉、Sevag法除蛋白后得到精制的白僵蠶多糖,再經陰離子交換層析柱得到1個水相中性多糖組分BBPW 和3個鹽相酸性多糖組分BBPS-1、BBPS-2、BBPS-3;BBPW 過聚丙烯酰胺葡聚糖凝膠層析柱得到2個均一多糖BBPW-1和BBPW-2,分別為高度聚合的大分子多糖和寡聚糖,寡聚糖結構以β-d-1,2,6-葡萄糖和-d-1,2,6-甘露糖為主鏈、α-d-1,2-半乳糖和α-d-1,3-甘露糖為支鏈、α-d-甘露糖和α-d-葡萄糖為端基組成[22-23]。
中藥中的微量元素與性味、歸經、功效有一定相關性。衛功慶等[9]以等離子體光量計自動分析儀測得僵蠶中含有18種微量元素,其中6種為人體必需的微量元素:鐵(Fe)、鋅(Zn)、銅(Cu)、錳(Mn)、鉻(Cr)、鎳(Ni)。閻汝南等[24]以電感偶合等離子原子發射光譜分析(ICP-AES)法測定了生僵蠶和制僵蠶中32種微量元素的含量,以鋁(Al)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、磷(P)含量最高。
僵蠶中還含有芳香胺和醇類,如煙酰胺(nicotinamide)[13]、甘露醇[14]、赤蘚醇[19]以及碳酸氫銨(為僵蠶的又一抗驚厥成分)[25]等無機鹽類。
Wang JD 等[26]以37種動物藥材和一種狗絲蟲制備出112份提取物,觀察凝血和纖溶系統的作用,篩選結果顯示,僵蠶水提物具有潛在的抗凝活性。彭延古等[27]制作大鼠beyers 靜脈血栓模型,靜脈滴注僵蠶注射液后,血栓癥狀明顯減輕,纖溶酶原含量、優球蛋白溶解時間明顯減少,同時還可以延長凝血活酶時間、凝血酶原時間和凝血酶時間。研究結果顯示,僵蠶對凝血酶-纖維蛋白原反應有直接的抑制作用,通過抑制血液凝固、促纖溶活性而抑制血栓形成。大劑量僵蠶注射液可明顯抑制凝血酶誘導的內皮細胞釋放,并能抗血栓形成[28]。毛曉健等[29]研究結果顯示,僵蠶水煎劑能增加毛細血管開放數量,增大微血管直徑,延長凝血時間。
湯化琴等[30]研究結果顯示,僵蠶能對抗士的寧(二甲氧馬錢子堿)引起的小鼠驚厥,而且效果與氯化銨相似。郭曉恒等[31]對僵蠶抗驚厥活性部位分離鑒定的麥角甾-6,22-二烯-3β,5α,8α-三醇、β-谷甾醇和白僵菌素3個單體進行抗驚厥活性篩選。研究結果顯示,白僵菌素具有抗驚厥活性。
Jiang X 等[22]在僵蠶中分離純化得到寡聚糖BBPW-2。其體外抗腫瘤檢測對腫瘤細胞株HeLa 和HepG2具有直接的細胞毒活性,對MCF-7細胞株具有長期抗增殖效應;細胞周期阻斷在G0/G1和G2/M 期。而白僵蠶黃酮類化合物對癌細胞增殖的抑制作用明顯且對正常細胞沒有毒性,并具有良好的抗癌效果[23]。僵蠶醇提物對小鼠艾氏腹水癌(ECA)實體型抑制率為36%,對小鼠S180也有抑制作用;體外可抑制人體肝癌細胞的呼吸,也可用于直腸腺癌型息肉的治療[31-32]。
采用白僵蠶片治療85例糖尿病患者,有效率達71.4%,三多癥狀緩解率85.6%,尿糖控制有效率85.7%,空腹血糖控制有效率80%[33]。提示白僵蠶片治療2型糖尿病具有一定的臨床意義。家兔實驗結果顯示,白僵蠶對四氧嘧啶實驗型糖尿病有效,并進一步提取其醇溶部分和僵蛹,顯示提取物脫皮激素對四氧嘧啶實驗型糖尿病較白僵蠶片效果更好[34]。
項林平等[34]以95%乙醇超聲提取,提取物對大腸桿菌的最小抑菌濃度(MIC)為0.625mg/ml。提示僵蠶的抗炎作用與其抑菌活性相關。柴衛利等[35]研究結果顯示,白僵蠶醇提物對蘋果炭疽病菌、腐爛病菌、花椒落葉病菌均有一定的抑制作用,其中對炭疽病菌的抑制作用最強。
白僵蠶多糖可從多方面促進正常小鼠和免疫抑制小鼠的體液免疫和細胞免疫,對正常小鼠免疫功能的提高和免疫抑制小鼠免疫功能的恢復有較強的促進作用[23]。
胡鵬飛等[36]以光電法和開闊法觀察僵蠶水提醇沉提取物對小鼠自主活動的影響,發現提取物能明顯減少小鼠自主活動,作用強于酸棗仁,與地西泮效果相當,并具有明顯的鎮靜作用;而水提物則無明顯作用。提示鎮靜作用可能與醇溶性的成分有關。小鼠灌胃0.5g/20g 或皮下注射0.25g/20g 白僵蠶醇提液,催眠效果與皮下注射50mg/kg 苯巴比妥的效果相當[37]。
僵蠶水煎液灌胃能明顯降低雌性小鼠卵巢、子宮質量和妊娠率,對妊娠有明顯影響,其結果支持僵蠶屬“胎前禁忌”的論點。也能明顯增加雄性小鼠睪丸、貯精囊的質量,與文獻[29]報道其具有雄性激素作用一致。
Kwon HC等[13]分離純化得到的磷脂與鞘脂類化合物可能通過刺激神經生長因子(NGF)合成來發揮神經營養性效應。Kim HJ 等[38]研究結果顯示,僵蠶提取物作用于人工培養的大鼠星形膠質細胞,通過抑制脂質過氧化和保護抗氧化酶來對抗乙型淀粉樣蛋白誘導的細胞毒性。Koo BS等[39]研究結果顯示,僵蠶提取物能對抗興奮性氨基酸誘導的神經毒性,從而保護海馬神經元、降低腦缺血及其他神經損害導致的神經損傷。提示僵蠶可能對人腦有保護作用。
僵蠶在古代多用于肝風夾痰、驚癇抽搐、小兒急驚等,現代多用于抗驚厥、抗凝和催眠,臨床應用一直十分廣泛,且療效確切。近年來,其抗腫瘤作用亦逐漸受到重視,藥材的市場需求劇增。然而,其代表性有效成分和藥效成分基礎仍未明確,現代藥理研究也不夠深入且集中于原藥材或粗提物上,使得質量標準滯后,藥效極難保證,在一定程度上限制了僵蠶的開發利用。因此,利用現代科學技術進一步系統而深入地研究僵蠶活性成分和作用機制,對指導臨床用藥、拓寬藥用范圍、完善藥材質量標準、保證療效均有著積極的臨床意義。
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