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海螵蛸止血作用的现代研究进展

2018-01-18王丹王晶娟

中医药学报 2018年6期
关键词:甲壳素壳聚糖

王丹,王晶娟

(北京中医药大学,北京 100102)

海螵蛸为乌贼科动物无针乌贼SepiellamaindronideRochebrune或金乌贼SepiaesculentaHoyle的干燥骨状内壳,被《神农本草经》列为中品。海螵蛸为咸、涩,微温,归肝、肾经,具有固精止带、收敛止血、制酸止痛和收湿敛疮的功效,主治女子漏下赤白精汁、血闭,阴蚀肿痛寒热,癥瘕,不孕等症[1]。海螵蛸主产于广东、福建、浙江、山东等地,其他沿海地区均有出产,2015版《中国药典》[2]提出海螵蛸内服治疗吐血衄血、崩漏便血、遗精滑精、赤白带下、胃痛吞酸;外治损伤出血、湿疹湿疮、溃疡不敛等。现代常用于治疗各种溃疡症,上消化道出血等,均以内服为主。整理近年来的文献发现,海螵蛸外用止血的应用较少,故本文通过探讨海螵蛸的止血机制,进而为临床研究者提供新的研发思路,从而扩大海螵蛸的应用范围。

1 本草考证

海螵蛸即为乌贼鱼骨,早在《黄帝内经》中便有海螵蛸“作丸饮以鲍鱼汁治血枯”的用法,据《神农本草经》记载,其主治女子漏下赤白精汁,血闭,阴蚀肿痛寒热,癥瘕,不孕症;《药性论》也有关于海螵蛸“止妇人漏血”的记载。在《日华子诸家本草》记载海螵蛸可疗血崩;《圣惠方》中亦提及海螵蛸“治吐血及鼻衄不止:乌贼骨,捣细罗为散,不计时候,以清粥饮调下二钱”;《本草纲目》记载,海螵蛸“脱则散而不收,故用酸涩之药以敛其耗散”,其言之意即古人大多采用酸涩之物来治疗各种泻下滑脱之症,并将这种用药经验以文书记载,供后人借鉴引用。此外,《本草蒙筌》也有关于海螵蛸“去目睛浮翳,收创口腐脓”的记载,多用于吐血衄血、遗精带下、湿疮湿疹、溃疡不敛,以及广泛性的外伤出血等。海螵蛸作为收涩药的一部分,又兼具收敛止血药的特性,对其止血作用机理和临床应用的研究是十分必要的。

2 化学成分

海螵蛸中主要含碳酸钙80%~85%,壳角质6%~7%,黏液质10%~15%,此外还含有少量的氯化钠、磷酸盐、镁盐等[3]。

李兰[4]等人采用电感耦合等离子发射光谱法、热分析等现代化研究方法对其成分进行研究,结果表明海螵蛸中除含有大量的碳酸钙之外,还具有丰富的微量元素(如Fe等),且检出的11种微量元素的比例为:Ca>Na>Sr>K>P>Mg>Zn>Fe>Cu>Mn>B。海螵蛸含丰富的钙元素,为26.7%,含铁65.3 μg·g-1。而丰富的铁可治疗贫血症,进一步解释了《黄帝内经》中所提到的海螵蛸作丸饮以鲍鱼汁治血枯的用法[5]。

海螵蛸中除了碳酸钙为主要成分外,其所含有的甲壳素在现代主要应用于各种支架材料,其含有的壳聚糖经过磷酸化可用于抗铜绿假单胞菌和霍乱弧菌[6]等。为此,海螵蛸不仅在现代行业的应用广泛,其药理作用更需进一步探究。

3 海螵蛸止血作用的现代研究

从《神农本草经》到《本草纲目》,古人几千年的用药经验便可说明海螵蛸的止血作用的明确性。随着现代社会的进步发展,仅有用药经验将无法满足现代药理发展的需求。因此,笔者通过查阅相关文献,对其可能的止血物质基础进行归纳总结,为后来科研工作者的研究提供一些参考。

3.1 止血作用的确立

袁海燕[7]等人通过总结关于治疗崩漏的临床处方的82篇论文中,采用方剂计量学分析手段,得出止血药排在前3的分别为生地黄、阿胶、旱莲草,占止血药的34.24%;而在这82篇文献中,海螵蛸的引用频次高达51次,充分说明了海螵蛸单味药或其复方已广泛应用于各出血病症。

战璇[8]等人采用频数分析及关联规则挖掘技术和关联网络构建技术对包含海螵蛸的中药方剂进行分析,其中和海螵蛸配伍最多的龙骨、当归等中药主要针对疟疾,而与蒲黄等联用则主要用于各种出血病症。通过其实验结果发现,海螵蛸治疗出血症、带下病和崩漏等置信度均在80%以上,且治疗崩漏的效果最显著,支持度占8.46%。研究发现,海螵蛸单味药及其复方制剂在临床大多用于产后血崩、便血、经期延长和崩漏等出血病症,并且取得良好的效果。

3.2 止血作用机理

在现代应用的海螵蛸主要有三种规格:生粉(清炒)、麸炒和醋制海螵蛸,其中以生粉应用最多。海螵蛸的止血机理至今仍未阐明,本文旨在比较不同成分的止血机制,从理论上探究海螵蛸可能的止血机理,以期为科研工作者提供研究思路。中医理论指导下常见的止血机制常为“血见黑则止”“血得寒则凝”“酸涩收敛止血”等;西医理论下的止血,则是通过机械压迫或者给予止血剂,通过体内外凝血途径在相应出血部位形成血块来减少出血的过程。运用中医理论下的止血机制,海螵蛸味咸、涩,根据“酸涩收敛止血”理论,海螵蛸应具有止血作用;对于西医理论下的止血机理,笔者则主要通过比对海螵蛸提取物以及海螵蛸中所含有的各类成分,推测海螵蛸发挥止血作用的可能机制。

3.2.1 甲壳素的止血作用

现代研究发现海螵蛸中含有甲壳素,甲壳素是自然界中储存量仅次于纤维素的天然高分子多糖,是一种完全可生物降解的多糖,其性质稳定,不溶于水和有机溶剂,溶于较稀的盐酸、醋酸等[9],临床上可用于手术缝合线。Fischer[10]等人发现甲壳素纤维(聚-N-葡萄糖胺)通过冗余机制发挥止血作用,吸附试验证实甲壳素纤维可与血小板结合,促进凝血酶的生成、使细胞内游离的钙离子浓度增多和加速纤维蛋白的凝块进而发挥止血作用。

Hyeong-Seop Jung[11]等人采用静电纺丝法制备纳米级的β-甲壳素纤维网,将其作为一种新型的创伤敷料,采用X射线衍射仪(XRD)对其结构和物理特性进行表征,并利用组织学等评价方法对动物的创伤情况进行分析,与伤组相比,β-甲壳素组伤后3天的创面面积减少,表明β-甲壳素纳米纤维具有良好的创伤愈合能力,对于出血后期的组织修复也有一定疗效。

Lingmei[12]等开发了一种甲壳素复合止血材料(CP),并且发现该复合物可促进凝血酶附着甲壳素表面,使凝血酶在兔动脉和肝出血部位出现强烈吸附而发挥止血作用,这与前面所说的甲壳素促进凝血酶的生成来止血是一致的。

甲壳素类生物的降解是一个十分复杂的过程[13]。甲壳素在海螵蛸中存在,也大多存在于节肢动物体中,例如虾、蟹、蜈蚣、蜘蛛和蝉蜕等。在蝉蜕中分离得到的甲壳素则具有抗癌、增强人体免疫力等作用[14],在不同的药物中分离得到的甲壳素可能具有不同的药理作用,这也将为科研工作者提供新的研究思路,比较不同药物(生物)中分离得到的甲壳素是否具有同样的作用。

3.2.2 壳聚糖的止血作用

海螵蛸中亦存在壳聚糖,壳聚糖是甲壳素中的N-乙酰基大部分脱去之后得到的产物,壳聚糖是一种天然的碱性多糖[15],是自然界唯一含有氨基的阳离子多糖[16],具备良好的组织相容性,还具有诱导红细胞聚集、促进血小板活化和激活补体的作用。

Okamoto[17]等人通过改良的Ree-White方法研究甲壳素和壳聚糖对犬的血液凝血和血小板聚集的影响,发现两者的混悬液与全血接触后可缩短凝血时间(BCT),并可促进血小板凝血因子的释放进而发挥止血和凝血作用。

Benesch[18]等通过氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)涂覆的硅上制备壳聚糖膜在抗凝蛋白的补体中温育,发现壳聚糖可以激活补体和凝血系统,进而发挥关键性止血作用。

Klokkevold[19]等通过研究壳聚糖对静脉注射肝素致家兔舌黏膜止血的影响,结果证实局部应用壳聚糖可有效缩短舍内切口的止血时间,并推断壳聚糖促进舌黏膜止血可能与红细胞和壳聚糖的相互作用有关。

尹刚[20]等人采用肝中叶切除出血模型,并使用PH值为6.5、7.5下的新型壳聚糖止血粉涂抹于出血部位并及时记录出血时间,分别为(261±23)s、(224±28)s,且与云南白药组相对照具有统计学差异,并发现在壳聚糖粉与出血面接触后血液快速聚集,在创面形成一层胶状膜,推测新型壳聚糖止血粉在与血液接触后可形成物理屏障,组织血液的外流,进而发挥止血作用。

Young-Jun Chung[21]等人通过观察壳聚糖凝胶对功能性内窥镜鼻内镜手术患者止血和创面的影响,发现含壳聚糖的手术盾可安全使用,在术后可立即止血,未发现不良反应。Shikani[22]等人应用壳聚糖贴膜治疗20例具有严重鼻出血的患者,其中19例受试者的止血时间为(3.6±2.2)min,两天后取出再无出血和其他副作用。由于甲壳素在体外难溶于水和其他有机溶剂,当脱酰基后得到的壳聚糖则溶解性能大大改善,可制备多种材料,这也是现代壳聚糖应用更为广泛的原因。

3.2.3 钙离子的凝血作用

海螵蛸中钙含量约为27%[4],钙离子为血液中关键的凝血因子iv,参与凝血过程。Aniort[23]等人通过柠檬酸透析液加钙和去钙实验,通过测试牛顿和非牛顿血液流变学,实验结果表明不加钙的柠檬酸盐可以降低游离钙的浓度进而抑制凝血,可间接说明钙离子与凝血过程相关。

Fangping Chen[24]等人通过将对微孔淀粉(MS)进行钙离子的氧化和自组装处理,制备钙改性微孔淀粉(CAM),实验表明经过钙修饰的微孔淀粉可快速启动止血反应,而且CAM可激活凝血途径并诱导血小板的粘附,使CAM的止血作用远大于MS,可进一步说明钙离子与MS具有协同止血作用。

郑红[25]通过分析海螵蛸悬浮液对不同实验组小鼠出血和凝血时间的影响,从而验证其凝血效果,并对其可能的凝血机制进行探讨。结果表明,海螵蛸具有明显的止血作用,且海螵蛸各个剂量组均可缩短实验小鼠的出血和凝血时间。在对海螵蛸进行脱钙处理后仍具有止血效果,但未进行脱钙的凝血时间最短。因而推测海螵蛸的止血机制可能与其丰富的钙元素相关,但在单独应用碳酸钙时,结果为阴性。实验结果进一步证实碳酸钙可能与止血作用相关,但由于中药成分的复杂性,实验者推测海螵蛸发挥止血作用可能是与其含有丰富的微量元素有关,但不可说明完全与丰富的碳酸钙无关。

3.2.4 海螵蛸提取物的止血作用

海螵蛸中主要含有碳酸钙,其余的多糖、微量元素等则主要通过水提、碱提的方法进行试验[25-27],且多用于体内溃疡出血之症。唐丽娟[27]等人采用先醇提,再盐酸脱钙处理,最终残渣以水浸提(或用碱水浸提)的方法得到多糖;郭一峰[28]通过提取多糖盐组分(CBP-s),通过小鼠实验证实海螵蛸多糖对乙醇诱导的胃溃疡具有修复作用,可通过增加胃黏膜血流量促进肉芽组织中新生血管的形成,并消除过氧化物,从而发挥体内止血作用。

综上,海螵蛸发挥止血作用可能与其含有的甲壳素、壳聚糖以及碳酸钙(钙元素)相关,其作用机理多与促进凝血因子的形成以及血小板的活化、诱导红细胞聚集、直接参与凝血过程、促进纤维蛋白的凝结以及活化补体相关,这与西医理论下的止血机理是类同的;而海螵蛸提取物则主要用于体内各种溃疡性出血,这与海螵蛸多糖能保护胃黏膜、促进新生血管的形成等作用密切相关。

4 海螵蛸的安全性评价

王慧[29]等人用海螵蛸给小鼠灌胃给药后,探究海螵蛸对小鼠的一般行为和自发活动,观察猫在麻醉状态下,海螵蛸对其血压、心电图和呼吸的影响。实验证实海螵蛸对小鼠一般行为、自发活动、协调运动等生理活动无明显影响,且对麻醉猫的血压、心率、等各项生理性指标亦无影响。研究发现,在给药量为生理剂量下的海螵蛸对动物的神经系统、自主活动、一般行为等均没有显著影响,证实海螵蛸的临床用药安全性。

Chien[30]等人通过研究海螵蛸与常用的五种中草药合用探究其对大鼠的毒性作用,研究表明该复合物(CBC)对雄性和雌性大鼠均无亚急性毒性,与对照组相比血液生化指标无统计学差异,提示CBC对大鼠的肝肾功能、血脂和营养状态以及电解质平衡均无显著影响,进一步说明海螵蛸使用的安全性。

彭雅[31]等人通过将海螵蛸复合支架植入新西兰兔体内,对其进行生物学安全性评估,结果表明,随着术后时间的延长,兔血常规和血液生化指标均达到正常值,对其试验组织切片进行病理学检查结果符合肌肉植入试验结果评定标准,证明海螵蛸体内使用的安全性。

郑红[25]通过小鼠实验评价海螵蛸与其他止血材料的止血性能,以豚鼠为模型评价海螵蛸对其背部健康皮肤和破损皮肤产生刺激的反应。实验结果表明,经超微粉碎后的海螵蛸组对皮肤无刺激性和致敏性,初步证实其临床用药的安全性。

5 海螵蛸止血作用的应用

5.1 传统使用

海螵蛸具有良好的收敛止血作用,可治疗由肝肾不足导致的崩漏出血,经常与补肾、固冲止血药同用。石恩俊[32]用《千金方》中乌贼、阿胶、当归、蒲黄、鹿茸五药,治疗肾阳亏虚所致的月经淋漓不止;治疗吐血、便血,常与白及等分为末服用,如乌及散;治疗外伤性出血时,可研末外用。《本草纲目》记载,海螵蛸“研末外敷,治疗小儿疳疮、痘疹臭烂、水火烫伤及外伤出血。烧存性,和鸡蛋黄一同研成末外涂,治疗小儿鹅口疮;同蒲黄末外涂治疗舌体肿胀及出血;同槐花末一同吹入鼻,止鼻血”[33]。

对于其体内外止血的用法还有许多,例如将乌贼骨研成粉末,敷在患处可治跌破出血。由此可见,海螵蛸(乌贼骨)在古代便广泛用于体内外出血,并有显著成效。石恩俊[32]认为胃、十二指肠溃疡所致的吐血、便血,虽然有可能是久病身体亏虚导致,但其实质是胃肠血管的破裂,故用海螵蛸仍可发挥作用。可见海螵蛸的止血作用在古代便已有应用,针对于此,对海螵蛸止血的现代应用还需进一步挖掘与探讨。

5.2 现代应用

江光定[34]用生大黄海螵蛸粉治疗轻中度上消化道出血,其推测海螵蛸中含有碳酸钙,进入胃内可以减少胃酸量,而海螵蛸所含有的钙离子也可能参与凝血过程。而在应用该类收敛止血药时,由于其同时具有收敛和止血双重特性,会出现便秘等现象,故而可配伍大黄等泻下药以缓解收敛之性。

景冬樱[35]等人在研究军用快速止血急救装备时,发现复凝粉(海螵蛸+凹凸棒石粉)具有快速的止血效果。将海螵蛸单独作为一组,分别制备动脉出血和严重创伤出血模型,实验结果证实海螵蛸粉与生理盐水组比较,开始凝血时间和持续凝血时间均较短,且在规定时间内的止血次数大于空白对照组,以此证明海螵蛸具有明确的止血功效,这也为军用止血制剂的进一步研发提供参考方向。

张杰[36]等用黄芪和乌贼骨各30g,再配伍其他止血药治疗由肾气虚导致的术后出血不止,在服药4剂后出血即止,可见海螵蛸可协同他药发挥止血作用。

沈素梅[37]等用乌贼骨与白芨粉相配,治疗尿毒症引起的胃出血并取得良好的疗效。乌贼骨和海螵蛸联合应用,具有较高的粘稠性,可在胃内能形成胶膜状物质,使胃黏膜免受胃酸腐蚀,并且海螵蛸含有的碳酸钙可中和胃酸,使胃液的渗出减少,从而治疗由尿毒症引起的上消化道出血。

6 发展前景与展望

孟庆步[38]等人通过向糖尿病足患者应用海螵蛸及煅石膏,可发挥止血、敛疮及生肌的效果,再联合应用康惠儿敷料,可加速患者创面的愈合,具有重要的应用价值。Mansouri K[39]等人研究发现海螵蛸衍生羟基磷灰石可作为一种适当的生物材料,可以刺激骨形成和促进骨再生,对于大面积创伤或骨折患者具有较好的疗效。

海螵蛸作为一味常用的海洋动物药,其来源广泛、产量丰富、取材简便且价格低廉,但大多作为废材被人遗弃。海螵蛸大多用于临床溃疡和各种出血病症[40],如皮肤溃疡[41],崩漏[42],Ⅲ期压疮[43]等,其复方制剂主要应用于消化道疾病,且多与其他药物联合应用,而针对其止血功效的产品开发甚少,故在这里对海螵蛸止血作用的近年研究作以归纳,有望利用海螵蛸研制出新的止血产品,如止血散剂、外用贴剂、军用止血装备等。本课题组在研究海螵蛸外用止血时,发现其止血效果显著,将其广泛应用于临床,既可扩大其使用范围,又可缓解他种止血药的紧张资源,具有良好的发展前景。

7 结语

近十多年,随着人们对海螵蛸研究的不断深入,发现海螵蛸不仅在治疗消化性溃疡方面作用显著,其在生物材料领域的发展也尤为突出。海螵蛸止血作用及其安全性评价均十分确切,但目前多停留于使用阶段,并未进行相关机理研究。

现代研究已证实其含有的甲壳素、壳聚糖具有明显止血效果,若能将海螵蛸全粉与甲壳素、壳聚糖、碳酸钙的止血作用单独作比较,即可得知海螵蛸中单体成分与全组分止血作用的强弱。由于中药成分的复杂性,如果将中药看作一个“复方”,则海螵蛸的止血作用不仅与其所含的单体成分相关,与各成分间的相互作用也应有联系。未来,仍需要大量的研究去确定海螵蛸的止血机理,将传统中医药的应用更好的体现于临床,从传统中探索“老药新用途”,从大剂量药物的服用到“有效物质”的应用,更好地为科研工作者提供新型设计思路,有望研发出多类型的止血材料,为临床出血病症的治疗提供新的治疗手段与方法。

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