全 文 ：·综述与专论·
东亚钳蝎蝎毒分离纯化及药理作用的研究进展
山东潍坊医学院天然药物研究所 ( 261042)　　王燕平 　吕欣然
摘　要　蝎毒是一种具有多种生物活性的物质。我国主要为东亚钳蝎 ,综述了我国近 10年有关蝎毒的不同毒
性及活性组分的分离纯化及其药理作用的研究进展。
关键词　蝎毒　东亚钳蝎　分离纯化　药理作用
　　蝎毒是一种毒性仅次于蛇毒的生物毒素 ,因具
有复杂的成分及性质而产生多种生理、药理活性。近
年来 ,人们对蝎毒的生理、药理作用很感兴趣 ,有关
其化学组成、分离纯化、分子结构、生理、药理作用等
方面的报道陆续发表。蝎毒的种类很多 ,我国主要盛
产东亚钳蝎 ,现将有关其分离纯化及其药理作用的
研究进展综述如下:
1　蝎毒的生化性质
蝎毒主要由非蛋白和蛋白质两部分组成 [ 1]。非
蛋白组分主要为脂类、有机酸及少量游离氨基酸。中
国的东亚钳蝎 Buthus martensii Karsch ( BmK)毒
含有三甲胺、甜菜碱、牛磺酸、甘油酯、硬脂酸、铵盐
等。蝎毒的主要活性部分是蛋白质 ,多为 20～ 80个
氨基酸组成的多肽 ,活性蛋白又因作用不同分为毒
性蛋白和酶蛋白。 蛋白质一般属碱性 ,等电点大于
8,分子量在 6 000～ 9 000之间 ,但也有 3 000左右或
大于 10 000的。蝎毒 [ 2]按作用机制可分为神经毒素
和细胞毒素 ;按作用对象不同可分为哺乳动物毒素
和昆虫毒素。蝎毒的结构中含有四对二硫键 ,其中三
对构成环状的核心结构 ,对于保持稳定性以及发挥
神经毒性有重要意义 [3 ]。蛇毒中也含有二硫键 ,但位
置与蝎毒不同。一种蝎毒可分离出结构不同的多种
毒素 ,蝎毒的成分如此复杂 ,因此 ,分离纯化对于研
究蝎毒的性质和功能 ,进一步开发是绝对必要而有
价值的。
2　东亚钳蝎毒性组分的分离纯化及性质
2. 1　神经毒素的分离纯化:蝎毒的神经毒素主要是
由于与细胞膜上钠离子通道结合后 ,影响神经信息
传导而产生的毒性。蝎神经毒素按作用对象的不同
可分为哺乳动物毒素、甲壳动物毒素及昆虫毒素。
2. 1. 1　哺乳动物神经毒素及甲壳动物毒素: 周新
华 [4 ]最早将辽宁产的东亚钳蝎用 CM-Sephadex C-
50进行了离子交换层析 ,上柱量 50 mg,共得到 12
个组分。将毒性较强的第Ⅷ组分透析后再用重层析 ,
又得到 4个组分 ,再用 Sephadex G-50凝胶过滤 ,纯
化出两种毒素Ⅰ ,Ⅱ ,分子量分别为 8 980和 8 660,
等电点分别为 7. 58和 7. 90;为了得到更多组分 ,周
新华等又用 2 g蝎毒一次上样 [5 ] ,使得在小样品量
柱层析中没被分离出的组分得以分离。 分离纯化的
程序为: 先用 CM-Sephadex C-50离子交换层析分
离 ,再用 Sephadex G-50过滤 ,最终纯化了 9种毒
素 ,与国外报道的前苏联的 Buthus eupeus、北非的
B .occi tunus tunetanus毒分离纯化结果相似 ,这 9种
毒素的分子量均在 7 200～ 8 800之间 ( BmK 4例外 ,
为 9 800)。吉永华等 [6 ]首先用 CM-Sephadex C-50柱
层析分离 , 0. 01 mol /L N H4HCO3溶液分五级洗脱 ,
共分出 13个峰 ,用 DEAE-Sephadex A-50柱层析
将毒性较强的Ⅺ峰分成两个峰 ,其中Ⅺ -1峰毒性较
强 ;将Ⅺ-1和≫峰再次纯化 ,得到两个组分均为电
泳纯 ,分别命名为马氏钳蝎神经毒素Ⅰ ,Ⅱ ,分子量
分别为 7 567和 7 181。氨基酸组成含四对半胱氨酸 ,
结构较稳定。其对小鼠的 LD50分别为 0. 48和 0. 63
mg /mL,二者对甲壳动物也有较强的毒性。毒素Ⅰ
对昆虫亦有较明显的毒性。
另外 ,有关蝎毒神经毒素的纯化及初步晶体学
研究也已取得了突破性进展。邓君鹏 [7～ 9 ]等已得到
一系列毒性不同的蝎哺乳动物毒素的晶体 ,构成一
个晶体研究系统 ,为深入研究蝎神经毒素的结构与
功能之间的关系提供了重要的资料。 李宏民 [10 ]用
Sephadex G-50柱层析法将常德产的蝎毒粗毒进行
分离 , 0. 05 mol /L N H4HCO3 ( pH 8. 0)洗脱 ,取峰 3
进行 Sephadex C-25分离 , p H6. 0, 0. 1 mo l /L的磷
·59·中草药　 Chinese Tradi tional and Herbal Drug s　 2000年第 31卷第 1期
Address: Wang Yanping, Insti tute of Natural Materia Medica, Weifang Medical Col leg e, Wei fang王燕平　女 , 27岁 ,博士生 ,原为山东潍坊医学院心血管药理学硕士 ,现在中科院上海药物研究所攻读博士学位 ,方向为免疫药理学。
酸缓冲液洗脱 ,分离出一种 LD502. 3μg /g体重的中
等毒性的蝎神经毒素 ( Bmk5) ,分子量为 7 100,
HPLC分析有 3个峰 ,用制备型等电聚焦技术再次
纯化 ,取含量最多的第 2峰 ( BmK5-2)经 HPLC分
析即为单峰。 在此基础上 ,成功地获得了晶体 ,测定
了部分晶胞参数 ,收集 0. 162 nm分辨率的衍射数
据。他们建立了一个晶体研究系列 ,为阐明蝎毒产生
毒性的分子基础和对蝎毒作为传统中药的机制研究
及进一步开发利用 (如基因克隆工程 )提供了基本的
资料。
2. 1. 2　昆虫神经毒素: 1994年 ,吉永华 [11 ]等又首次
直接采用 RP-HPLC对东亚钳蝎粗毒进行分离 ,并
且用两种不同的 HPLC系统反复分离 ,用 0. 1%三
氯醋酸 -水和 0. 1%三氯醋酸 -70%乙醇 -水进行梯度
洗脱 ,最终获得了 4个软瘫型的昆虫毒素。经聚丙烯
酰胺凝胶板状电泳鉴定为一条带 ,等电点均在 8. 3
～ 8. 5之间 ,均为碱性蛋白 ;氨基酸组成分析表明这
4个毒素与其它种类的软瘫型昆虫毒素组成相似 ,
均含有较多的 Gly残基 ,较少的 Asp残基 ,且都含
有 1个 Pro残基。这种作用专一且对昆虫毒性较大
的神经毒素的进一步纯化将为开发新型高效的生物
杀虫剂提供新的思路。
2. 2　膜毒素的分离纯化:国内外学者通常认为蝎毒
的毒性主要是通过影响细胞膜上的钠、钾离子通道
而发挥作用 ,但也有人认为蝎毒可能是通过与细胞
膜上的膜脂 -膜蛋白相互作用产生其生理与药理作
用的 ,所以 ,也有人称蝎毒为“膜毒素”。王锦兰 [12 ]用
山东产的马氏钳蝎新鲜粗毒为原料 ,经 CM-
Sephadex G-50和 SP-Sephadex C-25两步层析 ,得
到 3个纯化部分 ,其毒性最强的 BmK4 LD50= 0. 34
μg /g体重 ,比粗毒提高 40～ 100倍 (粗毒 LD50 0. 34
μg /g体重 ) ,分子量分别为 6 600, 5 000和 8 500;等
电点分别为 8. 7, 9. 1, 9. 1。实验发现 ,纯化的峰Ⅲ对
人红细胞膜的 Na+ -K+ -ATP酶具有类似乌本苷
(o uabain)的抑制作用 , 10- 6 mg /m L时抑制率可达
25%～ 40% ;纯化的 3个组分还可降低人红细胞膜
的流动性 ,说明蝎毒的毒性作用与其对细胞膜的相
互作用有关。 但有关“膜毒素”的深入研究还未见报
道。
2. 3　离子通道毒素的分离纯化:目前纯化了近百种
蝎神经毒素 ,大多与钠通道作用相关。 齐晖 [13 ]等发
现蝎毒粗毒 3. 75或 7. 5μg /m L能使小鼠的心肌细
胞动作电位的时程与除极有关参数全部减小。 因动
作电位的时程主要取决于钙离子内流 ,而除极主要
与钠离子内流有关 ,所以 ,蝎毒粗毒对细胞膜离子通
道的影响较为复杂 ,为了探讨是否存在单纯的离子
通道作用 ,杨世杰 [14 ]等对粗毒进行了二级提取 ,即
用 CM-Sephadex C-50离子交换层析提取得到ⅩⅢ
峰 ,再经凝胶过滤得第 2峰 ,经 CM-Sephadex C-10
除盐后的提取物ⅩⅢ -2进行实验 ,结果显示 ,峰ⅩⅢ -2
仅仅减小心肌细胞动作电位的除极有关参数 ,而对
动作电位的时程无影响 ,说明该组分具有单纯阻滞
钠通道的作用 ,这对于开发钠通道阻滞剂的工具药
有显著意义。 Lebran[ 15]等从东亚钳蝎中纯化了 3种
新型毒素 ,分子量在 3 800～ 4 300之间 ,含 37个氨
基酸残基。这 3种毒素均具有钾通道阻断作用。 研
究发现 ,与同类相比 ,这 3种新型毒素中的氨基酸序
列发生了多处点突变 ,对于研究 K+ 通道的多样性
有很大价值。 东亚钳蝎有望成为一种新型的研究
Na
+
, K
+
, Ca
2+ 通道的有利工具。
3　生物活性组分的分离纯化及其药理作用
3. 1　镇痛活性肽的分离纯化:镇痛是全蝎的主要功
效 ,王起振 [16 ]等采用离子交换层析和凝胶过滤从粗
毒中分离出一种镇痛活性肽 SAP, HPLC层析为单
一峰 ,分子量为 9 120,等电点为 7. 85,用小鼠醋酸
扭体法、小鼠热板法、大鼠光电甩尾法 3种模型检测
其镇痛活性 ,结果表明: SAP具有较强的镇痛作用。
李宁 [17 ]等研究发现蝎毒的分离组分 -A具有明显的
中枢镇痛作用 ,其机制在于蝎毒通过大鼠中脑导水
管周围灰质起作用 ,且镇痛作用较吗啡强 10倍 ;孔
天翰 [18 ]等改进传统两步柱层析法 ,采用一步柱层析
法 ,利用 CM-Sephadex C-50超长柱 (长 180 cm ,内
径 4. 5 cm )一次成功地从粗毒中分离纯化了镇痛活
性肽 SV-Ⅳ ,临床验证对多种急、慢性疼痛均有较强
抑制作用 ,且具有较好的修复受损神经的功效。蝎毒
活性成分的镇痛作用强于吗啡 ,又无成瘾性 ,为其独
特之优点。如能分离出更纯的镇痛活性肽组分或单
体 ,将是一种很有潜力及应用价值的新型镇痛药。
3. 2　抗癫痫肽的分离纯化:抗癫痫肽 ( AEP)是于
家琨 [19 ]等用柱层析法从东亚钳蝎粗毒中纯化而来
的 , ip有明显的抗癫痫作用 , 1. 56μmol /kg iv ,即可
明显延长头孢霉素Ⅱ 、马桑内酯引起的大鼠癫痫发
作潜伏期 ,明显抑制青霉素诱发的大鼠癫痫样放电
频率 ,且作用强 ,用量小 ,毒性低 ;同时 , AEP还能减
少豚鼠离体心脏的收缩力 ,明显加快心率。 另有报
道 ,蝎毒对血压有双相调节作用及抗心动过速的作
用。
3. 3　抗肿瘤肽的分离纯化:东亚钳蝎治疗肿瘤有渊
·60· 中草药　 Chinese Tradi tional and Herbal Drug s　 2000年第 31卷第 1期
远的历史 ,全蝎对许多肿瘤有抑制作用。孔天翰 [ 20]
等从粗毒中成功地分离出一种抗癌活性多肽 -APB-
MV,能高选择性杀伤多种肿瘤细胞 ,并减轻化疗的
骨髓抑制等副作用 ,提高正常组织的免疫活性 ,增加
抗放化疗辐射能力。
3. 4　纤溶活性肽的分离纯化: 吕欣然 [21 ]等通过蝎
毒及蝎毒肽能够抑制兔血小板聚集 ,延长大鼠颈动
脉血栓形成的时间 ,促进大鼠血管内皮细胞释放
PGI2 ,以及明显提高大鼠血浆中纤溶酶 ( PL)的活性
和优球蛋白溶解活性 ( ELT)等一系列实验 ,得出蝎
毒具有纤溶活性的论断 ,且疗效已在临床得以初步
证实 ;其后 ,又用 CM-Sephadex C-50进行离子交换
层析 ,透析脱盐后得到纤溶活性较强的组分。实验结
果说明 ,分离成分有明显激活纤溶系统作用 ,其机制
涉及血管内皮细胞释放 PA活性增加 ;进一步促使
纤溶酶原转化为纤溶酶的途径增多 ,而且能促进内
皮细胞释放 PGI2 ,改变 TX A2 /PGI2和 t PA /PAI等
功效 ,再用毛细管电泳技术及蛋白纯化系统进一步
分离纯化出 3个峰。实验发现 ,纯化物有促进内皮细
胞更多地释放 t PA,抑制释放 PAI-1或兼而有之等
更广泛的纤溶作用 [22 ]。
4　结语
我国对蝎毒的研究虽然起步较晚 ,但在科研开
发及其机制研究方面可说是后来者居上。全蝎及其
蝎毒毒性成分、活性成分的分离纯化和机制研究和
临床应用市场极大 ,特别是从镇痛、纤溶、抗癌活性
成分的分离纯化方面进行深层次的研究、开发和利
用 ,形成高效低毒的新药 ,扩大临床观察前景远大 ,
势在必行。
参 考 文 献
1　周新华 .生物化学与生物物理进展 , 1982, 9( 4): 25
2　周新华 .生物化学与生物物理进展 , 1984, 11( 2): 20
3　吉永华 .生命的化学 , 1996, 16( 4): 32
4　周新华 .动物学研究 , 1983, 4( 2): 201
5　周新华 .生物化学与生物物理学报 , 1988, 20( 1): 68
6　吉永华 .生物化学与生物物理学报 , 1983, 15( 6): 517
7　邓君鹏 .生物化学杂志 , 1996, 12( 5): 603
8　李宏民 ,等 .科学通报 , 1995, 40( 8): 746
9　金　雷 ,等 .科学通报 , 1993, 38: 561
10　李宏民 .生物化学与生物物理学报 , 1995, 27( 2): 145
11　 Ji Y H, et al . SC I-CHIN A-B, 1994, 37( 8): 955
12　王锦兰 ,等 .生物化学杂志 , 1985, 1( 3): 29
13　齐　晖 ,等 .中国药理学报 , 1993, 14( 4): 361
14　杨世杰 .白求恩医科大学学报 , 1994, 20( 3) : 237
15　 Lebran R K, et al . Biochemis t ry, 1997, 36( 44): 13473
16　王起振 ,等 .沈阳药学院学报 , 1994, 11( 4): 273
17　李　宁 ,等 .潍坊医学院学报 , 1997, 19( 3): 180
18　韩雪飞 ,等 .河南医科大学学报 , 1996, 31(3) : 1
19　于家琨 ,等 .沈阳药科大学学报 . 1992, 9( 3): 200
20　董伟华 .河南肿瘤学杂志 , 1994, 7( 3): 244
21　吕欣然 ,等 .基础与临床 , 1994, 14( 4): 69
22　 Lu Xin-ran, et a l. ⅩⅢ th In ternational Cong ress of Pharmaco-
log y, July, 26～ 31, 1998
( 1999-05-10收稿
1999-07-18修回 )
大豆异黄酮的研究进展
第二军医大学药学院 (上海 200433)　　毛峻琴 　宓鹤鸣
摘　要　介绍近年来大豆异黄酮的研究进展 ,包括大豆异黄酮的主要类型 ,大豆及各种豆制品中异黄酮的含
量及其抗肿瘤、防治心血管疾病、抗炎、免疫调节、雌激素作用等多种生物活性。
关键词　大豆　大豆异黄酮　化学结构　药理作用
　　大豆为豆科植物大豆 Glycine max ( L. ) M err.
的成熟种子 ,是我国和世界许多国家和地区的主要
食物品种之一。作为一种功能性食品 ,公元前 2838
年《神农本草经》首次记载了大豆及其药用价值 ,并
列为“中品”。 流行病学调查发现长期食用大豆的东
南亚人群中 ,癌症、心血管等疾病的发生率明显低于
西方。近年来研究表明 ,大豆和豆制品具有广泛的生
物功效 ,如防治癌症、降低血脂、抗动脉粥样硬化症、
改善妇女更年期综合征症状 ,防止鼻出血综合征等 ,
这些功效均与异黄酮密切相关。笔者拟对大豆异黄
酮近年来的研究进展作一报道。
1　化学结构
大豆异黄酮是多酚类混合物 ,大豆异黄酮的组
成、存在形式主要包括染料木素 (金雀异黄素 ,
genistein )
[1 ]、大豆黄素 ( daidzein ) [ 2]和黄豆黄素
( g lyci tein)
[3 ]
(图 1)。天然情况下它们大多以 β-葡萄
·61·中草药　 Chinese Tradi tional and Herbal Drug s　 2000年第 31卷第 1期
Address: Mao Junqin, College of Pharmacy, Second Mili tary Medical University, Shanghai毛峻琴　女 , 1995年毕业于广州第一军医大学中药大专 , 1997年起在上海第二军医大学攻读药学硕士学位。研究课题为“中药淡豆豉的质量标准评价”。