雪上一枝蒿化學(xué)成分及其生物活性的研究進展

韋鵬威，楊宇婷,王 聰,劉紅美,王 兵

(1.貴州醫(yī)科大學(xué) 醫(yī)藥生物技術(shù)工程研究中心,貴州 貴陽 550025；2.貴州醫(yī)科大學(xué) 生物與醫(yī)學(xué)工程重點實驗室，貴州 貴陽 550025;3.貴州醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

雪上一枝蒿，來源于毛茛科植物短柄烏頭(AconitumbrachypodumDiels)的干燥塊根。莖直立，一般不分枝，生長在高山雪線以上，因其葉子的形狀與艾蒿相似，故名為雪上一枝蒿[1-2]?！度珖胁菟巺R編》收載的雪上一枝蒿包括：短柄烏頭及其變種、伏毛短柄烏頭、疏花短柄烏頭、宣威烏頭及西藏烏頭[1-2]。雪上一枝蒿性苦、辛、溫，有大毒，入心肝肺三經(jīng)，常被用于治療風(fēng)濕疼痛、跌打損傷等，在鎮(zhèn)痛方面的療效最為顯著[1-2]。

筆者綜述的短柄烏頭主產(chǎn)于云南東川及四川西部等地。在夏天至秋天之時挖出其根部，去掉泥沙及苗葉，曬干即成[3]，在1974年正式收錄于《云南省藥品標(biāo)準(zhǔn)》，在1996年版的《云南省藥品標(biāo)準(zhǔn)》及1977年的《中華人民共和國藥典》也均有所收載，現(xiàn)版藥典未有收載，但其在云南地區(qū)民間多有使用[3]。目前，以雪上一枝蒿為主藥開發(fā)出了多種制劑，如：雪上一枝蒿片、雪上一枝蒿涂膜劑、雪上一枝蒿貼劑、雪上一枝蒿總堿注射劑以及雪上一枝蒿止痛搽劑等，這些制劑均被廣為使用且療效顯著。

雪上一枝蒿是具有一定毒性的中藥材，部分活性成分具有抗菌作用?；谥胁菟幵诳咕矫婢哂歇毺氐膬?yōu)勢，有望為解決抗生素耐藥危機提供候選藥物。筆者對雪上一枝蒿的化學(xué)成分，抗腫瘤、抗炎、抗菌等藥理作用及炮制減毒等方面進行了綜述。

1 雪上一枝蒿的化學(xué)成分

雪上一枝蒿含有烏頭堿、新烏頭堿、雪上一枝蒿甲素、乙素和庚素等多種生物堿，主要成分為烏頭堿類[4-6]。烏頭堿以二萜類生物堿為主，其中又分為C19-二萜生物堿和C20-二萜生物堿[4-6]。由于地理環(huán)境及氣候等原因，不同地區(qū)所產(chǎn)的雪上一枝蒿所含成分和各成分的含量均有所不同，如：云南東川所產(chǎn)雪上一枝蒿塊根含一枝蒿甲素、乙素、丙素、丁素、庚素、烏頭堿、中烏頭堿及次烏頭堿等[7]。云南昭通所產(chǎn)雪上一枝嵩塊根含烏頭堿、次烏頭堿、一枝蒿乙素及一枝蒿丁素等多種生物堿[8]。四川西南地區(qū)所產(chǎn)雪上一枝蒿塊根含一枝蒿堿甲及乙、阿替新及偽一枝蒿堿等[9]。四川金沙江畔所產(chǎn)塊根含次烏頭堿、烏頭堿、3-乙酰烏頭堿和雪烏堿等[10]。雖然不同產(chǎn)地的雪上一枝蒿所含化學(xué)成分的種類及含量都有所區(qū)別，但都以含有劇毒的烏頭堿為主。雪上一枝蒿中不同的化學(xué)成分所發(fā)揮的藥理作用也有所不同。截至目前，雪上一枝蒿中已發(fā)現(xiàn)的各化學(xué)成分的名稱、化學(xué)式、結(jié)構(gòu)及其藥理作用見表1～4。

表1 雪上一枝蒿中的C19-二萜生物堿

表2 雪上一枝蒿中的C20-二萜生物堿

表3 雪上一枝蒿中其他類型的生物堿

表4 雪上一枝蒿中的非生物堿類成分

2 雪上一枝蒿的現(xiàn)代藥理作用

在中醫(yī)上，雪上一枝蒿被主要用于治療跌打損傷，風(fēng)濕骨痛等癥[1-2]。現(xiàn)代藥理研究也發(fā)現(xiàn)雪上一枝蒿的主要作用在鎮(zhèn)痛、抗腫瘤和抗炎等方面[16,20]?，F(xiàn)代藥理研究與中醫(yī)研究所得結(jié)論基本相同。

2.1 鎮(zhèn)痛作用

張紅宇等[54]研究表明：雪上一枝蒿片具有較好的抗炎、鎮(zhèn)痛作用。黃茜等[55]在慢性疼痛模型基礎(chǔ)上，研究了雪上一枝蒿甲素的鎮(zhèn)痛作用，發(fā)現(xiàn)雪上一枝蒿甲素在大鼠神經(jīng)病源性疼痛、炎性疼痛和糖尿病疼痛模型上，均能產(chǎn)生顯著的鎮(zhèn)痛作用，且最大鎮(zhèn)痛效能可達50%～70%；其對慢性疼痛的作用最為顯著，鎮(zhèn)痛機制可能為刺激脊髓小膠質(zhì)細(xì)胞釋放強腓肽A，而后作用于kappa阿片受體。黃先菊等[56]的研究表明：雪上一枝蒿對中樞及外周性疼痛均具有良好的鎮(zhèn)痛效果，其鎮(zhèn)痛作用機制可能不是通過抑制環(huán)氧化酶-2(COX-2)通路實現(xiàn)，而與抑制神經(jīng)細(xì)胞電壓依賴性鈉離子通道有關(guān)。

2.2 抗腫瘤作用

于良[57]對鐵棒錘非生物堿活性部位的化學(xué)成分進行了分離，并對分離后得到的單體化合物進行了T細(xì)胞抑制作用的初步篩選，發(fā)現(xiàn)鐵棒錘非生物堿活性部位在不同濃度下有顯著抑制Jurkat 細(xì)胞增殖的作用。烏頭根的C-19二萜類生物堿sinchiangensine A及其類似物對腫瘤細(xì)胞(HL-60、A-549、SMCC-7721、MCF-7和SW480)有顯著的抗腫瘤活性[4]。李竣等[58]研究表明：雪上一枝蒿的生物堿對肝癌HepG2、子宮頸癌Hela-60及小鼠骨髓瘤SP20細(xì)胞均有很強的抗腫瘤作用。

2.3 抗炎作用

賈鑫[59]通過采用2種抗炎模型，即二甲苯致小鼠耳廓腫脹法和雞蛋清致小鼠足腫脹法，對伏毛鐵棒錘的抗炎作用進行了研究，發(fā)現(xiàn)2種方法均顯示其有較好的抗炎作用。黃先菊等[60]研究發(fā)現(xiàn)：雪上一枝蒿醇提物可顯著抑制脂多糖(LPS)造成的小鼠巨噬細(xì)胞損傷和細(xì)胞凋亡，經(jīng)100 μg/L雪上一枝蒿醇提物干預(yù)后，小鼠腹腔巨噬細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)水平有所降低，并可劑量依賴性減少NO的表達，說明雪上一枝蒿醇提物能抑制巨噬細(xì)胞內(nèi)ROS的生成，進而抑制由ROS自由基所介導(dǎo)的炎性損傷，發(fā)揮其體外抗炎作用。

2.4 抗菌作用

隨著抗生素及抗菌藥物的廣泛應(yīng)用，許多嚴(yán)重的感染性疾病均得到了有效治療。但由于抗生素的濫用，臨床上細(xì)菌的耐藥現(xiàn)象日益嚴(yán)重[61]，這使得可供臨床選擇的抗生素愈發(fā)局限，于是人們開始從傳統(tǒng)的中草藥中尋找具有抗菌作用的藥物。中藥及其復(fù)方制劑是我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要組成部分。植物為了保護自身免受病菌的感染，可產(chǎn)生具有抗病毒、抗菌和抗真菌活性的生物堿等次生代謝產(chǎn)物[62]，目前已發(fā)現(xiàn)許多具有明顯抗菌作用的中藥，如：黃連、金銀花、白芍和大黃等[63-64]。

肖鳴春[65]從中醫(yī)理論出發(fā)，認(rèn)為中醫(yī)所說的“濕邪”是以真菌(霉菌)為主的各種厭氧菌入侵人體導(dǎo)致，從而推導(dǎo)出“祛濕劑”具有抗霉菌的作用。“寒邪”則是霉菌所引起，繼而推導(dǎo)出“祛寒藥”為抗霉菌藥。最終得出祛風(fēng)寒濕藥可以治療由霉菌感染血液所引發(fā)的各種疼痛疾病，從而闡述了“祛寒藥”與抗霉菌藥的關(guān)系。其中，雪上一枝蒿便屬于其中“祛風(fēng)寒濕”的中藥之一。

2.4.1 烏頭屬植物的抗菌作用

從印度長爪烏頭中分離出的生物堿對金黃色葡萄球菌、傷寒沙門氏菌、大腸桿菌和枯草芽孢桿菌均有不同程度的抑菌作用[66]。新疆烏頭根部的C-19二萜類生物堿sinchiangensine A及其類似物對金黃色葡萄球菌的抑菌活性顯著，其最小抑菌濃度(MIC)分別為0.147和0.144 μmol/mL[4]。從異葉烏頭中分離得到的正二萜生物堿6-dehydroacetylsepaconitine和13-hydroxylappaconitine，以及3種已知生物堿lycoctonine、delphatine和lappaconitine對金黃色葡萄球菌、傷寒沙門氏菌和銅綠假單胞菌均有明顯的抑制作用[67]。附子的生物堿對金黃色葡萄球菌也存在潛在的生長抑制作用[68]。Shi等[68]研究發(fā)現(xiàn)：藏藥鐵棒錘(Aconitumpendulum)水提物及醇提物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和枯草芽孢桿菌及一些常見的腸道致病菌均有一定的抑制作用。以上研究均發(fā)現(xiàn)：烏頭屬植物不論是單體還是粗提物對革蘭氏陽性菌或是陰性菌都有不同程度的抑制作用。其中發(fā)揮抑菌作用的物質(zhì)可能是生物堿，由此證明了烏頭屬類植物的抗菌作用具有良好的應(yīng)用前景[69-70]。這為雪上一枝蒿在抑菌作用方面的研究提供了理論支持，而其抑菌作用的機制則有待于今后進一步的研究。

2.4.2 雪上一枝蒿抗菌作用的研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)外對雪上一枝蒿的研究主要集中于毒性和藥理作用方面，對其抗菌活性方面的研究則較少，而對雪上一枝蒿根部的抗菌作用方面則未見報道。王靜等[71]發(fā)現(xiàn)了雪上一枝蒿的莖和葉部位提取物的抑菌作用，并以水稻紋枯病菌為供試對象，采用菌絲生長速率法對30種植物提取物的抑菌活性進行了篩選，其中，質(zhì)量濃度10 mg/mL的雪上一枝蒿對水稻紋枯病菌菌絲生長抑制率可達92%以上。李治瀅等[72]對從雪上一枝蒿中分離獲得的內(nèi)生真菌進行篩選,結(jié)果發(fā)現(xiàn)：具有抗菌活性的菌株有15株，并且對鐮孢霉屬、木霉屬的、芽枝霉、小克銀漢霉屬和毛殼菌屬均有抗菌活性。以上結(jié)果都表明：雪上一枝蒿的莖和葉部位的提取物及其內(nèi)生真菌的抗菌作用均良好。目前，尚未見對于雪上一枝蒿根部抗菌作用的報道，但Yuan等[37]從高烏頭(AconitumsinomontanumNakai)中分離出了二萜類生物堿lepenine，并通過紙片法測試了lepenine對金黃色葡萄球菌、分枝桿菌和普通葡萄球菌的抑制作用，發(fā)現(xiàn)抑制率均為0.1%。隨后，王洪云等[7]也從雪上一枝蒿的根部分離出了lepenine。以上研究均表明：雪上一枝蒿中的二萜類生物堿lepenine具有一定的抗菌作用，但其莖、葉、次級代謝物及根部中的化學(xué)成分有所差異，而全株的抗菌作用則需要被更進一步的研究。

2.4.3 雪上一枝蒿被作為潛在的抗菌藥物

褥瘡、潰瘍等均可于不同程度感染空氣中的細(xì)菌，或來自傷口組織的細(xì)菌，或傷口附近的細(xì)菌，特別容易受感染的是來自于腸道、口腔及泌尿生殖系統(tǒng)的細(xì)菌。陳燕[73]發(fā)明了一種以雪上一枝蒿作為君藥的，治療足部褥瘡的中藥洗劑，發(fā)現(xiàn)其對317例足部褥瘡患者的治愈率可達98.5%，足部的腐肉經(jīng)中藥洗劑治療后可以恢復(fù)正常。李易春[74]發(fā)明的，以雪上一枝蒿為原料的醫(yī)用可吸收的縫合線，術(shù)后3 h實驗組的感染率為8.9%，對照組的感染率為20.0%，說明該縫合線可有效避免傷口感染，具有抗菌消炎的功效。李洪峰[75]以雪上一枝蒿為原料，發(fā)明的創(chuàng)傷消炎愈合擦劑能夠調(diào)節(jié)皮膚新陳代謝，快速有效殺菌、消炎并促進傷口愈合。李麗等[76]發(fā)明的以雪上一枝蒿為原料的植物抑菌液，對外傷和擠壓傷均具有良好的效果。上述制劑均未明確將雪上一枝蒿作為具有抗菌作用的主要藥物成分，可能是因為中藥及其復(fù)方制劑成分復(fù)雜多樣，特點為多向性和多靶點，合理配伍才是發(fā)揮藥效的關(guān)鍵所在，因而雪上一枝蒿的抗菌作用仍具有潛在的研究價值。

3 雪上一枝蒿的毒性

雪上一枝蒿毒性巨大，其中毒性最大的當(dāng)屬其成分中的烏頭堿。烏頭堿可經(jīng)消化道或皮膚破損處進入血液，中毒后患者常出現(xiàn)惡心嘔吐、胸悶心悸、四肢麻木以及意識障礙等癥狀[77]；嚴(yán)重者則會出現(xiàn)抽搐、昏迷或血壓異常的現(xiàn)象。其中，主要的中毒機制是通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心臟的心肌部分發(fā)揮作用。中樞神經(jīng)中毒是通過影響神經(jīng)細(xì)胞的離子通道，阻礙神經(jīng)遞質(zhì)與受體的結(jié)合，繼而造成的烏頭堿中毒；心肌部分中毒的作用機制則主要是通過影響心肌離子通道的開放，或興奮或抑制，繼而導(dǎo)致心律失常[78-79]。此外，雪上一枝蒿因其毒性猛烈，且有效劑量與中毒劑量接近，甚至等于中毒劑量，因而未經(jīng)炮制的雪上一枝蒿及其制劑一般不被作為內(nèi)服藥物使用[80]。

3.1 雪上一枝蒿的炮制減毒方法

無論是外用還是內(nèi)服雪上一枝蒿都存在著中毒的風(fēng)險，因此，在使用時應(yīng)對其進行炮制減毒。炮制最常用的方法是水煮法，其他方法還有：甘草制、油制、醋制和童尿制[81]。在《四川中藥志》中，雪上一支蒿的炮制方法是先經(jīng)水浸、切制后再蒸制，然后用豬油炒制[3]。經(jīng)炮制后的雪上一枝蒿的毒性會被大大降低。另外，雪上一枝蒿經(jīng)酒泡后作為藥酒可供內(nèi)服[3，81]。使用以上幾種方法的炮制品和生品相比，毒性都有不同程度的降低，并且其療效仍被保持。其中經(jīng)水煮后的制品毒性最低，一般水煮時間越長，雪上一枝蒿的毒性越小，因此將水煮法作為現(xiàn)代常用的炮制減毒方法[3，81]。以上炮制方法均與劇毒的烏頭堿在高溫下被水解有關(guān)，其解毒機制為雙酯型的烏頭堿在水煮和加熱條件下，可被轉(zhuǎn)化為單酯型烏頭堿和烏頭原堿[82]。減毒的核心機制為雙酯鍵的破壞，所以煎煮的溫度越高，加熱時間越長，對烏頭堿的破環(huán)程度越大，雪上一枝蒿炮制品的毒性也相應(yīng)越低。

3.2 配伍金不換后的減毒增效作用

納西族民間藥金不換為龍膽科植物黃秦艽(VeratrillabailloniiFranch)的根部，又被稱為麗江金不換，其味苦、性寒、有毒，主要成分為呫噸酮和環(huán)烯醚萜類，具有活絡(luò)止痛、清熱解毒的功效，民間常用其解除雪上一枝蒿的毒副作用[2]。通常認(rèn)為金不換的解毒機制是通過降低心肌內(nèi)Ca2+的濃度，提高CYP3A1、CYP3A2的活性，從而達到保護心肌細(xì)胞和肝臟的作用。余友等[83]給大鼠灌胃雪上一枝蒿總生物堿出現(xiàn)明顯的中毒癥狀后，再給藥金不換，大鼠均有不同程度的癥狀減輕。此外，Li等[84]和Ge等[85]都報道了黃秦艽提取物可通過調(diào)節(jié)肝臟基因的表達，來減輕雪上一枝蒿誘導(dǎo)的小鼠肝臟毒性。黃先菊等[86]將基因芯片技術(shù)應(yīng)用于金不換水提液，發(fā)現(xiàn)其對雪上一枝蒿誘導(dǎo)的急性心臟毒性具有明顯的解毒作用,作用機制是通過干擾雪上一枝蒿所引起的機體內(nèi)異常的物質(zhì)代謝,從而提高細(xì)胞存活率,使心肌功能恢復(fù)正常[84]。王晶等[87]發(fā)現(xiàn)金不換發(fā)揮解毒作用的機制：通過平衡體內(nèi)的代謝及減少心肌細(xì)胞的損傷，再加上黃秦艽中的水溶性成分，使其能夠抑制小鼠的胃腸道蠕動，從而達到減毒的效果。李梅[88]發(fā)現(xiàn)：雪上一枝蒿和金不換以不同比例配伍后，均可減輕雪上一枝蒿的毒性，且兩藥配伍合煎使用時的解毒效果比單獨使用金不換時的解毒效果好。該研究提示：除了金不換中的化學(xué)成分能夠干擾生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝，以達到解毒的作用外，合煎或合并使用的解毒作用可能更為明顯，但具體的解毒機制尚不明確，有待被進一步的研究[88]。

4 結(jié)論

雪上一枝蒿的化學(xué)成分種類多樣，主要為二萜類生物堿，藥理作用主要表現(xiàn)在鎮(zhèn)痛、抗炎和抗腫瘤等方面，其中一些化合物還有促進植物生長、影響生育等作用。雪上一枝蒿是良藥亦是毒藥，雖未收錄在現(xiàn)版藥典中，但因其療效顯著，民間地區(qū)還在廣泛使用，尤其是作為藥酒使用時，酒精的加入更利于劇毒生物堿的溶出，這就容易導(dǎo)致中毒事件的發(fā)生。因此，在使用時需要斟酌其用量，并對其進行炮制減毒。金不換與其配伍使用后的減毒增效作用明顯，這為雪上一枝蒿以后的安全用藥奠定了基礎(chǔ)。

目前，中醫(yī)藥在抗菌方面的優(yōu)勢已逐漸顯現(xiàn)，越來越多的烏頭屬類植物表現(xiàn)出了明顯的抗菌作用，雪上一枝蒿的莖、葉部位及其提取物也表現(xiàn)出良好的抗菌效果。除了對鐮孢霉屬、木霉屬等真菌具有抗菌作用外，部分雪上一枝蒿制劑還被用于治療足部的褥瘡。因此，雪上一枝蒿可能含有有效的抗菌活性成分，具有良好的抗菌應(yīng)用前景及廣闊的研究空間。此外，目前已有雪上一枝蒿速效止痛搽劑、雪上一枝蒿片和雪膽素片等上市中藥或中藥復(fù)方制劑。這些以雪上一枝蒿為主要藥材制備的藥物主要被用于治療風(fēng)濕疼痛、關(guān)節(jié)炎、跌打損傷，菌痢、腸炎、支氣管炎及急性扁桃體炎等，能夠起到祛風(fēng)、抗炎、鎮(zhèn)痛、清熱解毒和抗菌消炎等作用。相信隨著抗菌類中藥及相關(guān)中藥制劑的不斷發(fā)現(xiàn)和發(fā)展，可為解決細(xì)菌耐藥問題找到一種新的途徑。