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高乌头的研究进展



全 文 :收稿日期:2015-03-16
基金项目:国家自然科学基金(81560650) ;甘肃省自然科学基金(1107RJZA242) ;甘肃中医学院中青年基金(ZQ2011-8) ;农业部兽用药物
创制重点实验室甘肃省新兽药工程重点实验室开放课题项目
作者简介:李芸(1973-) ,女,副教授,研究方向:中药加工炮制、中药活性成分提取分离和质量标准研究;E-mail:liyunherb@ 163. com。
* 通讯作者:苗小楼,E-mail:miaoxiaolou@ 163. com。
高乌头的研究进展
李 芸1,苗小楼2* ,李剑勇2,张立军1,樊 秦1,史光伟1
(1. 甘肃中医药大学 /甘肃省高校中藏药化学与质量研究省级重点实验室,甘肃 兰州 730000;2. 中国农业
科学院兰州畜牧与兽药研究所 /农业部兽用药物创制重点实验室甘肃省新兽药工程重点实验室,甘肃 兰州
730050)
摘要 高乌头是我国中西部地区民间习用中药,具有祛风除湿、理气止痛的功效,临床疗效显著,但由于生品
有毒,主要用作提取镇痛药“氢溴酸高乌甲素”的原料,大大限制了其临床应用。目前高乌头的毒性成分尚不明确。
高乌头虽与乌头同科同属,但基本不含乌头所含有的双酯型乌头碱,从迄今分离的 28 种化合物中也未得到双酯型
乌头碱。目前关于其炮制研究报道很少。为便于今后对高乌头进行深入系统研究,本文就高乌头的药理作用和临
床应用、毒性、化学成分及炮制研究进行综述。
关键词 高乌头;药理作用;毒性;化学成分;炮制
中图分类号:R282. 71 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2015)11-2439-03
DOI:10. 13863 / j. issn1001-4454. 2015. 11. 049
高乌头为毛茛科乌头属植物高乌头 Aconitum
sinomontanum Nakai 的根,又叫麻布七,是我国中西
部地区著名“七药”之一〔1〕,具祛风除湿、理气止痛、
活血散瘀之功效。用于治疗风湿痹痛、关节肿痛、跌
打劳伤、急慢性菌痢、急慢性肠炎、瘰疬、疮疖等〔2〕。
现收载于 2009 年版《甘肃省中药材标准》。高乌头
为我国特有植物,主要以野生为主,但近年来,在甘
肃地区已经引种驯化成功、大量生产和应用,现已成
为甘肃地产大宗商品药材。
1 化学成分
高乌头主要含有二萜类生物碱,迄今从高乌头
根中共分离鉴定了 28 种化合物,其中 27 种为二萜
生物碱。按碳原子数分为 3 类:C18-双去甲二萜生
物碱 18 种,C19-去甲二萜生物碱 7 种,C20-二萜生物
碱 1 种,非生物碱成分 1 种(牛扁酸单甲酯) ,以及
具有内酯结构的四环季氨碱 1 种。分别为:高乌甲
素(lappaconitine)、N-去乙酰高乌甲素(N-deacetyl-
lappaconitine)、冉乌碱(ranaconitine) ,去乙酰冉乌碱
(N-deacetylranaconitine)、高乌宁甲(sinomontanine
A)、高乌宁乙(sinomontanine B)、高乌宁己(sinomon
tanine F)、高乌宁辛(sinomontanine H)、高乌碱甲
(sinaconifine A)、高乌碱乙(sinaconitine B)、刺乌宁
(1appaconine)、刺乌定(lappaconidine)、excelsine、8-
O-acetylexcelsine、高乌宁庚(sinomontanine G)、高乌
宁丁(sinomontanine D)、高乌宁戊(sinomontanine
E)、高乌宁丙(sinomontanine C)、高乌宁壬(sino-
montanine I)、高乌亭甲(sinomon tanitine A)、高乌亭
乙(sinomontanitine B)、septatisine、牛扁酸单甲酯
(lycaconitic acidmonomethyl ester)〔3-5〕、去亚甲光飞
燕草碱(demethylenedelcorin)、硬飞燕草碱(18-O-
methylgigactonine)、来本宁(lepenine)〔6〕、ranaconi-
dine和 N-(chloromethyl)taspine〔7〕。
2 药理作用
2. 1 镇痛 高乌头的镇痛作用以其根中含量最高
的单体成分高乌甲素(lappaconitine,LA)报道为多。
LA 具有显著的镇痛作用,对多种疼痛如炎性、神经
性及烧伤等疼痛都有显著的镇痛作用。主要是通过
抑制 Na +离子通道,并提高去甲肾上腺素和 5-羟色
胺水平达到镇痛效果,也可通过抑制 P substance 抑
制脊髓以上的疼痛传导而发挥镇痛效应〔8-12〕;最新
研究认为,与背根神经节神经元或中脑导水管周围
灰质(PAG)中 P2X3 受体表达有关〔13,14〕。
镇痛活性与结构密切相关。研究显示,LA的镇
痛作用与 4 位邻氨基苯甲酸酯基关系极大,失去此
基团则无镇痛活性。LA作为典型的 C-19 二萜类生
物碱,其镇痛作用与 A环上叔胺基、C-8 位上乙酰氧
基或乙氧基、C-14 位上芳香酯及 D环饱和状态有密
切关系〔15〕。镇痛作用还与成盐的形式密切相关,
LA盐酸盐的镇痛活性弱于 LA氢溴酸盐〔16〕。
2. 2 抗炎 实验研究表明,LA 具有抗急、慢性炎
症的作用〔17〕,这为临床治疗风湿性、类风湿性关节
炎所致疼痛提供了科学依据。
2. 3 抗心律失常 LA 具有显著的抗心律失常作
用,属于Ⅰc类抗心律失常药,能通过阻滞 Na +离子
·9342·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 38 卷第 11 期 2015 年 11 月
通道来降低心肌收缩力,提高心肌兴奋阈,导致自律
性降低和传导减慢来发挥抗心律失常作用。化合物
结构与抗心律失常作用关系密切〔18〕。高乌甲素与
乌头碱均属于典型的二萜类生物碱,其结构母核一
样,但由于取代基不同而生物活性不同。而高乌甲
素与乌头碱作用相反,乌头碱能导致心律失常,高乌
甲素则显示抗心律失常〔19〕,能够抑制乌头碱诱导的
心律失常。但大剂量又可诱发心律失常。
LA成盐类型及卤素取代基的类型决定了 LA
抗心律失常的作用〔20〕。LA结构中邻氨基苯甲酸部
分 C-5 被卤素取代时,显示更好的抗心律失常效应,
其活性强弱顺序是氯 <碘 <溴,且只有邻氨基苯甲
酸部分 C-5 被溴取代的氢溴酸盐才有抗心律失常作
用,仅 C-5 位溴代的 LA 无抗心律失常作用〔21〕。LA
本身也无抗心律失常作用。说明溴代的氢溴酸高乌
甲素是其卤素衍生物中最佳的抗心律失常药,具有
临床应用前景。抗心律失常还与基因表达水平有
关,LA能增加编码 K +离子通道基因,Ca2 +离子通
道基因,以及囊泡上乙酰胆碱转运体基因翻译时
mRNA的表达水平〔22〕。
2. 4 抗肿瘤 LA 对人非小细胞肺癌细胞株 A549
细胞有杀伤作用,其机制可能与诱导肿瘤细胞凋亡、
细胞周期阻滞、下调 Cyclin E1 表达有关〔23〕。
2. 5 其他 近年来研究发现,LA 除了上述药理作
用外,还具有抗癫痫、抗细菌、抗氧化和免疫调节等
作用。
3 毒性
《中华本草》《中药大辞典》《陕西中草药》《四
川常用中草药》《甘肃省中药材标准》《贵州中草药》
《青海省中草药》《北京中草药手册》均记载:“辛、
苦,温,有毒”。目前毒性研究对高乌头总生物碱及
含量较高的高乌甲素单体成分研究较多。
3. 1 总生物碱 文献〔24〕报道高乌头总生物碱
LD50(mg /kg) :23. 50(i. p. ) ,3. 00 ~ 10. 60(i. v. )。
遵义医学院新药组研究了贵州穿心莲(即高乌头)
总生物碱的急性毒性,结果表明小鼠经灌胃及腹腔
注射给药,LD50分别为 38. 72 和 23. 50 mg /kg。总生
物碱 2 ~ 4 mg /kg静脉注射能使麻醉犬循环衰竭、呼
吸抑制,心电图 T 波及 ST 段下降。总生物碱对循
环系统的毒性是原发的,对呼吸系统的毒性是继发
的〔25〕。
3. 2 高乌甲素 以不同动物、不同给药途径研究
了高乌头中高乌甲素的毒性,结果显示小鼠 LD50
(mg /kg) :灌胃 32. 7,皮下 11. 7,腹腔 10. 6,静脉
8. 4;大鼠 LD50(mg /kg) :灌胃 34. 1,皮下 9. 6,腹腔
9. 9。在较高剂量多次连续给药后,可表现出一定的
毒性。Wilmot〔19〕报道,高乌甲素 LD50为 5. 9 ~ 11. 5
mg /kg(i. v. )。高乌甲素还具有神经毒性和心脏毒
性。
4 炮制
《中华本草》记载“拣去杂质,洗净,稍闷,切片,
晒干。《甘肃中草药手册》曰:“洗净泥土,晒干,用
时切片。治疗心悸:甜酒拌后蒸服”。《中草药土方
土法》:“治疗跌打损伤,鲜品捣烂,酒炒外敷。预防
毒蛇咬伤,配方泡酒服。”《神农架中草药》:“用于
风湿疼痛麻木、跌打损伤,水煎服或酒泡服。”《湖北
中草药志》:“炮制:除去杂质,洗净,稍闷,切片,晒
干”。民间将高乌头根炮制后,治疗半身不遂,跌打
损伤等症〔26〕。
通过考察其炮制历史沿革,发现医药著作中记
载的炮制内容简单,主要为净制、切制,在“用法”中
记载有酒炒、酒蒸、酒泡、水煎。关于炮制方面的现
代研究尚未见文献报道。
通过炮制可以降低药物的毒性。乌头属有毒中
药的炮制既要体现减毒,又要保证药效,即“减毒存
效”,要从成分及药理、毒理方面深入阐释此类有毒中
药“减毒存效”炮制机制〔27〕。有研究显示,乌头属中
药可与甘草配伍或炮制降低毒性、增强药效,可能是
生物碱与甘草酸形成稳定的络合物降低毒性有
关〔28〕。
5 小结
高乌头因其明显的镇痛活性近年成为关注的热
点。在临床上高乌头主要用于祛风除湿、理气止痛、
活血散瘀,特别是用于癌症晚期及围术期疼痛,应用
前景良好。但由于生品有毒,临床应用受到一定限
制。高乌头虽有毒,但与乌头相比毒性小,没有相关
炮制解毒是其未广泛使用的原因之一。目前,已从
高乌头中分离得到 28 种化合物,但未分离得到乌头
所含有的极毒成分乌头碱,有报道〔29〕高乌头中乌头
碱的含量仅为 0. 0068%。高乌头毒性物质基础需
要更深入系统研究。高乌头的炮制研究文献记载很
少,内容也很简单,需要加强其相关基础研究。
参 考 文 献
[1]高学敏,谢晓林,党学德 . 中国七药[M].下卷 . 西安:
陕西科学技术出版社,2013:405.
[2]魏华波,张宝华,谭兵,等 . 氢溴酸高乌甲素的药理作用
及临床应用研究进展[J]. 重庆医学,2014,43(20):
2660-2662.
[3]谢海辉,韦璧瑜 . 高乌头的化学成分及其药理作用研究
·0442· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 38 卷第 11 期 2015 年 11 月
进展[J].天然产物研究与开发,2010,22(S) :232-235,
154.
[4] Zhou JH,Li Y,Zhang L,et al. X-ray structure study of ran-
aconitine hydrobromide[J]. Natural Product Research,
2012,26(15) :1451-1453.
[5] Li Y,Zhou JH,Han GJ,et al. X-ray crystallographic study
of ranaconitine[J]. Natural Product Communications,
2011,6(11) :1589-1590.
[6] Yuan CL,Wang XL. Isolation of active substances and bio-
activity of Aconitum sinomontanum Nakai. [J]. Natural
Product Research,2012,26(22) :2099-2102.
[7] Xu B,Xue JH,Tan JJ,et al. Two new alkaloids from the
roots of Aconitum sinomontanum Nakai. [J]. Helvetica
Chimica Acta,2014,97(5) :727-732.
[8] Altshuler J,Spoelhof B. Pain,agitation,delirium,and neuro-
muscular blockade:a review of basic pharmacology,assess-
ment,and monitoring[J]. Critical Care Nursing Quarterly,
2013,36(4) :356-369.
[9] Argoff C. Mechanisms of pain transmission and pharmaco-
logic management[J]. Current Medical Research and Opin-
ion,2011,27(10) :2019-2031.
[10] Hartrick,Craig T. Noradrenergic reuptake inhibition in the
treatment of pain[J]. Expert Opinion on Investigational
Drugs,2012,21(12) :1827-1834.
[11] Raffa RB,Buschmann H,Christoph T,et al. Mechanistic
and functional differentiation of tapentadol and tramadol
[J]. Expert Opinion on Pharmacotherapy,2012,13(10) :
1437-1449.
[12] Segall SK,Maixner W,Belfer I,et al. Janus molecule Ⅰ:
Dichotomous effects of COMT in neuropathic vs nocicep-
tive pain modalities[J]. CNS & Neurological Disorders
Drug Targets,2012,11(3) :222-235.
[13] Ou S,Zhao YD,Xiao Z,et al. Effect of lappaconitine on
neuropathic pain mediated by P2X3 receptor in rat dorsal
root ganglion[J]. Neurochemistry International,2011,58
(5) :564-573.
[14]肖智,张福安,张兰英 . 高乌甲素在大鼠中脑导水管周
围灰质的镇痛机制[J]. 基础医学与临床,2014,34
(3):324-327.
[15] Wang JL,Shen XL,Chen QH,et al. Structure-analgesic
activity relationship studies on the C(18)-and C(19)-
diterpenoid alkaloids[J]. Chemical & Pharmaceutical
Bulletin,2009,57(8) :801-807.
[16] Sun WX,Dong TG,Ding CM. Crystal structure analysis
and antinociceptive property of lappaconitine hydrochlo-
ride[J]. Advanced Materials Research,2011,343-344:
1049-1052.
[17]Wang YZ,Xiao YQ,Zhang C,et al. Study of analgesic and
anti-inflammatory effects of lappaconitine gelata[J]. Jour-
nal of Traditional Chinese Medicine,2009,29(2) :141-
145.
[18] Yunusov MS. Antiarrhythmic agents based on diterpenoid
alkaloids[J]. Russian Chemical Bulletin,2011,60(4) :
633-638.
[19] Wilmot JT. Complex botanical natural products synthesis
of cephalotaxus esters and of the C19-diterpenoid skeleton
of aconitum and delphinium alkaloids[D]. Urbana:Uni-
versity of Illinois,2010:52.
[20] Tolstikova TG,Bryzgalov AO,Sorokina IV,et al. Formation
of salts with hydrobromic acid determines the antiarrhyth-
mic effect of lappaconitine derivatives[J]. Doklady Bio-
logical Sciences,2007,415:265-266.
[21] Bryzgalov AO,Romanov VE,Tolstikova TG,et al. Lap-
paconitine:influence of halogen substituent on the antiar-
rhythmic activity[J]. Cardiovascular & Hematological A-
gents in Medicinal Chemistry,2013,11(3) :211-217.
[22] Vakhitova IuV,Farafontova EI,Khisamutdinova RIu,et
al. To the mechanisms of antarrhythmic action of allapin-
ine[J]. Bioorganicheskaia Khimiia,2013,39(1) :105-
116.
[23]盛良翮,徐萌,徐立群,等 . 高乌甲素对非小细胞肺癌
体外杀伤作用及其分子机制[J]. 中药材,2014,37
(5):840-843.
[24] Singhuber J,Zhu M,Prinz S,et al. Aconitum in traditional
Chinese medicine:A valuable drug or an unpredictable
risk? [J]. Journal of Ethnopharmacology,2009,126(1) :
18-30.
[25]遵义医学院新药组,贵州省中医研究所药化组 . 贵州
穿心莲总生物碱“平喘”作用及急性毒性的初步实验
观察[J].遵义医学院学报,1973,(2) :45-51.
[26]国家中医药管理局《中华本草》编委会 . 中华本草
[M].第三册 . 上海:上海科学技术出版社,1999:144-
145.
[27]谭鹏,李飞,杨蕾,等 . 乌头属有毒中药“减毒存效”炮
制机理研究探讨[C]. 2010 中药炮制技术、学术交流
暨产业发展高峰论坛论文集[A].北京:中华中医药学
会,2010:92-95.
[28]王律韵,杨洁红,张宇燕,等 . 附子与甘草配伍减毒增
效的物质基础初探[J].中国中医急症,2011,(2) :248-
250.
[29]贺江萍,王彤,董伟林 . 高效液相色谱法测定高乌头和
雾灵乌头中乌头碱的含量[J]. 天津医科大学学报,
1998,(3) :261-262.
·1442·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 38 卷第 11 期 2015 年 11 月