龜甲膠研究發展探析*

李晴,朱香梅,石雨荷,朱玨,童巧珍,2,3

1.湖南中醫藥大學,湖南 長沙 410208; 2.湘產大宗道地藥材種質資源及規范化種植重點研究室,湖南 長沙 410208; 3.湖南省普通高等學校中藥現代化研究重點實驗室,湖南 長沙 410208

龜甲膠的主要原材料是龜甲,龜甲來源于龜科動物烏龜的背部甲殼及腹部甲殼[1-2],是龜甲經煎煮、濃縮制成的固體膠,含有豐富的蛋白質、氨基酸及微量元素,有增強人體免疫功能、耐缺氧、抗疲勞、抗腫瘤、促進消化道吸收、延緩衰老、改善造血功能、促進骨愈合等作用[3-4]。因其功效顯著且藥性平和,為藥食同源之品,相關研究也越來越多。基于此,筆者從龜甲膠炮制提取工藝及鑒別技術、化學成分、藥理作用以及現代運用4個方面對龜甲膠的研究闡述如下。

1 炮制提取工藝及鑒別技術

1.1 炮制提取工藝“龜甲膠”一詞首次出現在《四川中藥志》中,也被稱為龜膠、龜板膏等[5]。龜甲膠是龜甲經過熬制提取的精華,經相關炮制后制成具有養陰作用的純陰之品,在臨床中與其他藥物配伍使用可調和陰陽,且其滋陰之力比單純運用龜板效果更佳。《本草求真》云:“龜膠專入腎,經板煎就,氣味益陰。”故《神農本草經》有板不如膠之說。《本草必用》言:“中濕有毒,煎膠用良。”現代研究發現[6],經過炮制后的龜甲膠有害元素含量低于龜甲,且藥效高于龜甲。膠類藥物最常見的炮制方法之一是蛤粉燙[7],其主要目的是運用蛤粉降低膠類中藥的黏膩之性,矯正膠類的不良氣味,使膠類質地更加酥脆,利于入丸、散劑。《得配本草》言:“止嗽,牡蠣粉炒。養血,酒蒸化。”《中華人民共和國藥典》(以下簡稱《藥典》)規定:“龜甲膠味咸、甘,性涼;歸肝、腎、心經;其制法為:將龜甲漂泡洗凈,分次水煎,濾過,合并濾液(或加入白礬細粉少許),靜置,濾取膠液,濃縮(可加適量的黃酒、冰糖及豆油)至稠膏狀,冷凝,切成塊,晾干,即得”。

隨著現代科技的進步,龜甲膠的炮制工藝也有了較大改進。劉艷等[7]采用正交設計實驗優選制備龜甲膠過程中龜甲的炮制方法以及煎煮次數,結果龜甲經過48 h蒸制去腐肉,不燙淬,煎煮3次后,膠汁中4種氨基酸含量總和能夠達到較高水平,工藝重復性良好,考慮到生產成本因素,結合實地調研結果,廠家多采用煎煮兩次的工藝,因此建議龜甲煎煮2次后,濾過骨渣的膠汁可繼續用于下一次生產。左蘊澤等[8]考察了龜甲炮制加工中的加壓提取時間、煎煮次數、煎煮加水量、壓力大小等因素對出膠率的影響,發現龜甲在煎煮壓力為80 kPa,煎煮時間為3 h,酌情加5倍水量,煎煮2次最為合適。微波技術是用于炙阿膠、龜甲膠、鹿角膠膠珠的代表性技術,具有可靠性高、成本低、高效環保等特點[9]。程一帆等[10]采用正交法優選微波工藝炮炙龜膠珠時發現,膠材質量以及微波設備使用環境等存在較大的差異,龜膠珠的炮制工藝方法需要依據不同批次的膠類進行調試,因此,炮制前需要用小批量樣品進行測試以確定最佳炮制參數。另外,龜甲膠為固體膠類,服用需“烊化兌服”,速溶龜甲膠沖劑為新研制的顆粒劑[11],是一種較為理想的新劑型。

1.2 鑒別技術由于膠類中藥需求量較大,且龜甲膠價格較高,摻假現象也屢見不鮮。《中華人民共和國藥典》規定了龜甲膠性狀鑒別特點是顏色呈深褐色,質硬而脆,斷面光亮,對光照視時呈半透明狀,氣微腥,味淡,但運用性狀判斷其真偽,不僅對鑒別人員的要求較高且較為復雜,因此需利用現代科學技術,以達到快速、高效鑒別的目的。唐敏等[12]通過UPLC-QTOF/MS技術建立了一種區分巴西龜龜甲膠和中華草龜龜甲膠的方法,采用胰蛋白酶對龜甲膠樣品進行酶解,然后測定其酶解肽段以進行比對,通過軟件區分二者之間各自的特征肽段以達到鑒別目的。殷學毅[13]利用熱分析法對龜甲膠等三種膠類進行區分,將樣品放于熱分析儀樣品室,在空氣氣氛下,以每分鐘5 ℃的速度從20 ℃勻速升到550 ℃,獲得不同樣品的微商熱重曲線和差熱分析曲線,根據曲線的特征差異進行區分鑒別,此方法成功率高且清晰直觀,也可用于龜甲膠與黃明膠、豬皮膠等其他膠類區分。綜上,為保證中藥臨床使用的安全性和有效性,應逐步完善龜甲膠鑒別技術。

2 化學成分

化學成分的研究對傳統中藥的發展至關重要,有效的化學成分對于后期的藥效研究,相關機制研究及毒理研究都具有重要意義。目前發現,龜甲膠的化學成分主要包括蛋白質、氨基酸、微量元素等。

2.1 蛋白質與氨基酸龜甲膠類似阿膠、鹿角膠等膠類,它的主要組成成分是蛋白質[14]。李春梅等[15]采用激光解析/離子化飛行時間質譜法分析龜甲膠的蛋白質及肽成分,獲得了 6 個肽分子量峰,形成了龜甲膠蛋白質/肽的組分質量指紋圖譜,可作為龜甲膠的數字質量控制標準,但龜甲膠蛋白質/肽成分最終會水解為氨基酸,這可能并不代表傳統中藥在發揮藥效時的物質。氨基酸是龜甲膠中含量最豐富的化學成分,也是《藥典》中明確規定龜甲膠質量控制的重要檢測指標。目前,龜甲膠中已分離鑒定出17種氨基酸,包括蘇氨酸、天冬氨酸、絲氨酸、甘氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸、異亮氨酸、組氨酸、纈氨酸、精氨酸、亮氨酸、丙氨酸、半胱氨酸和賴氨酸等。郭尚偉等[16]采用液質聯用技術測定出龜甲膠中各氨基酸的含量,其中以甘氨酸和脯氨酸的含量最多。

2.2 微量元素龜甲膠中含有多種對人體有益的微量元素如鉻、鈷、銅、鐵、鉬、硒、鋅和錳等,對維持人體健康起著重要作用[17-18]。微量元素的含量測定方法包括原子吸收分光光度法[19]、火焰光度法[20]、電感耦合等離子體光譜法[21]、電感耦合等離子體質譜法[22]等。王雨華等[23]通過電感耦合等離子質譜法對龜甲膠和鹿角膠中的微量元素含量進行了比較,發現龜甲膠的鎂、鍶(10.49 mg·kg-1)含量高于鹿角膠,但鋅、銅以及鈣的含量要小于鹿角膠,這可能與鹿角膠長于補陽,而龜甲膠長于補陰有關。龜甲膠中鍶含量明顯高于鹿角膠,鍶是人體必需的微量元素之一,與骨生長密切相關,且研究表明,鍶具有促進成骨細胞生長和抑制破骨細胞形成的雙重功效[24]。但龜甲膠所含元素并非都是有益元素,袁利杰等[25]通過微波消解龜甲膠樣品,并采用電感耦合等離子質譜法測定出了砷、鉛、鉻、鎘、銅和汞6種有害元素含量。目前,其毒理成分與藥效之間的關系還鮮有報道,有待進一步闡明。

3 藥理作用

3.1 止血補血中醫常用滋陰藥治療血虛證,龜甲膠“味咸養脈,歸心肝腎經”,具有良好的滋陰補血功能[26-27]。現代藥理學研究表明,龜甲膠可用于治療虛勞、吐血衄血、崩漏帶下、血虛萎黃等癥[28]。聶淑琴等[11]發現,龜甲膠和速溶龜甲膠顆粒均能縮短小鼠的出血時間,改善造血功能。胡海林等[29]發現,龜甲膠能夠顯著改善大鼠貧血狀態,增加外周血中白細胞、紅細胞、血紅蛋白含量。

3.2 促進軟骨細胞增殖龜甲膠干預骨關節炎豚鼠的實驗發現[30],龜甲膠不僅能夠促進軟骨細胞增殖,而且能夠上調軟骨細胞絲裂原活化蛋白激酶,修復受損細胞,延緩骨關節炎的病程發展。林嘉輝等[31]進一步研究了其治療骨關節炎的作用機制,發現龜甲膠能減少豚鼠骨關節炎軟骨細胞JNK及P38 MAPK基因的表達,促進軟骨細胞增殖,抑制凋亡,從而起到治療骨關節炎的作用。

3.3 抗腫瘤研究表明,龜甲膠可以調節免疫,促進巨噬細胞的吞噬作用[32]。唐宇等[33]將龜甲膠用于環磷酰胺所致的免疫低下大鼠,結果表明,高劑量龜甲膠能夠提高脾臟指數、外周血中腫瘤壞死因子-α的濃度及CD3+、CD4+T淋巴細胞的絕對計數。王龍等[34]發現,龜甲膠在提高機體免疫力和白細胞計數方面較鱉甲膠更佳。

3.4 抗衰老中藥抗衰老機制包括抗氧化、免疫調節、神經保護、基因損傷修復等[35-36]。王玨等[37]發現,龜鹿二仙膠可以改善化療后骨髓造血干細胞的老化,其機制可能與調節相關蛋白、減少細胞周期阻滯有關。劉俐等[38]研究表明,龜甲膠能增強陰虛狀態下機體抗氧化能力,提高超氧化物歧化酶活力、降低丙二醛含量,同時調節相關因子表達,延緩衰老。

3.5 生精盛文[39]研究發現,龜甲膠能夠調節生精細胞Bcl-2/Bax凋亡通路,改善大鼠睪丸生精細胞的生精功能,調節線粒體功能等,王策[40]研究發現,龜甲膠可以調節性激素水平。

3.6 其他趙澄等[41]研究發現,龜甲膠治療胃潰瘍機制可能與降低胃液酸度,減少胃泌素分泌有關。

4 現代應用

4.1 治療骨科疾病膝骨關節炎是最常見的老年骨代謝疾病[42],病機為肝腎虧虛、外感風寒濕邪等[43-45],龜甲膠具有益腎健骨的作用。常茹等[46]采用龜甲膠聯合塞來昔布膠囊治療肝腎虧虛型膝骨性關節炎患者60例,有效率為93.33%。李文順等[47]采用龜鹿二仙膠湯(龜甲膠、鹿角膠、人參、枸杞子)治療膝骨關節炎120例,有效率為98.3%。

4.2 治療男科疾病少、弱精子癥是臨床男科常見疾病之一[48],屬中醫學“精少”“無子”范疇。龜甲膠為血肉有情之品,滋陰養腎,填髓益精,取“精不足者補之以味”之意,用于治療腎陰虧虛型少弱精子癥,療效較好。周海亮等[49]總結名老中醫譚新華教授治療男性不育癥經驗中指出,龜甲膠作為常用藥,治療陰精不足、虛火旺盛型不育癥療效顯著。

4.3 治療婦科疾病圍絕經期綜合征病機為腎氣漸衰、陰陽失衡[50],龜甲膠補腎氣,滋陰潛陽[51],治療圍絕經期綜合征療效顯著。邱明英等[52]用龜鹿補腎丸(龜甲膠、鹿角膠、淫羊藿、續斷、狗脊、菟絲子等)治療功能性無排卵癥,有效率為86.6%,成功受孕率為60.0%。此外,龜甲膠還可以輔助治療慢性盆腔炎、功能失調性子宮出血、卵巢早衰等[53-56]婦科疾病。

4.4 治療其他疾病龜甲膠的臨床應用十分廣泛,除了能夠治療以上疾病外,與其他中藥配伍還可用于更年期失眠、阿爾茲海默病、貧血、抑郁癥、癌癥等疾病的治療中[57-61]。

5 討論

隨著現代研究技術和方法的發展,龜甲膠在炮制和提取工藝方面有了新的進展,主要成分、藥理作用以及臨床應用方面也有了新的發現,但目前仍存在較多問題,建議如下:①拓寬藥源途徑。膠類中藥需求量較大,藥源緊張、價格昂貴,中華草龜是唯一的藥用物種來源,閉殼龜、巴西龜、鱷龜、海龜等其他品種均不能作為龜甲的藥用資源,一定程度上限制了龜甲膠的藥源途徑。因此,可在做好質量控制、藥效研究的基礎上,利用其他龜科動物為原料,拓寬龜甲膠的藥源途徑;②提高鑒別技術。龜甲膠真偽難辨,黃明膠、豬皮膠以及雜皮膠等均可冒充龜甲膠,應提高市場膠類藥材鑒別技術。首先把控好動物源,應用光譜法快速檢測,高效液相色譜法做定量分析;其次測定龜甲膠與其他類似飲片中的標志蛋白和多肽,以作為龜甲膠的特征性因子,應用熒光定量 PCR、DNA條形碼等新興技術建立膠原蛋白特征肽段檢測方法,為龜甲膠的專屬性鑒定提供新的方法;③加強研究力度。龜甲膠的化學成分多為蛋白質、氨基酸和微量元素,但藥效物質基礎并不明確,應繼續應用現代科學技術對其進行實驗研究,闡明其藥效基礎,為藥物研發及臨床應用提供科學依據;引入質量標志物概念,基于新的質量評價標準建立具有動物藥材特色的質量評價體系。