喙尾琵琶甲化学成分及药理应用的研究进展

贾力扬，李启艳*

(1.昆明理工大学医学院，云南 昆明 650504；2.云南省第一人民医院/昆明理工大学附属医院，云南 昆明 650032)

喙尾琵琶甲(Blaps rynchopetera Fairmaire)是一种在云南地区长期使用的一种传统的药用昆虫，当地的彝族人会将虫体研碎或直接放入口中咀嚼，以此来治疗一些牙周疾病或是缓解牙痛。这种鞘翅目(Coleoptera)拟步甲科(Tenebrionidae)琵琶甲属(Blaps)的小甲虫俗称有臭壳子、臭屁虫、高脚虫等很多种，其在民间的作用也十分多，包括抗菌消炎、解毒、提高免疫力，甚至还用来治疗发烧、胃炎、肿瘤等病症[1]。喙尾琵琶甲在民间应用中表现出巨大的药用价值和开发潜力，本文通过对近十年内关于喙尾琵琶甲的应用研究进行综述，以期使这一传统的药用昆虫能够得到更多的关注和开发利用。

1 药材性状

喙尾琵琶甲虫体呈长卵性，通体黑色无光泽。上唇较平直，具有浓密的棕色毛及不规则的刻点；颏呈椭圆状并且较粗糙有刻点；头部较平坦，有刻点；后颊凸起。触角呈分结状，长度达到背前胸底部；背部刻点较大且分散，身体分节连接处较粗糙；腹部有明显的皱纹和较稀疏的小粒点；前胸腹部凸起不明显，垂直延展部分不与中胸相连接。虫体整体质轻且脆，味咸并散发腥味。成年的雌性个体与雄性个体大小差异不大，但是，雌虫形体较宽，翅尾钝圆，雄虫体型较雌虫细长，翅尾扁尖，腹部第一体节具有刚毛刷[2]。

2 生态分布

喙尾琵琶甲在云南多地均有分布，有研究表明其分布数量及范围与气候有着直接关系，其分布主要集中在南亚热带、中亚热带、北亚热带、南温带和北热带这五种气候，并且其中以南亚热带、中亚热带、北亚热带和南温带的分布数量最多。这几种气候中有一个特点，就是全年气候较温和，并且其分布地区全年降水量也相对适中，湿度也适中。喙尾琵琶甲的成虫其生活习性喜居于居民房舍、家畜圈舍，而幼虫则多栖息于松软的土壤中，多以谷物等为食，基本无野外分布。研究人员根据其生长的温度、降水量、湿度和食性推测其潜在的分布区域,结果表明西南地区为其分布的核心区域[3]。

3 化学成分分析

随着人们对民族医药越来越多的关注和重视,近年来喙尾琵琶甲相关化学成分的研究报道也明显增多,但国外学者对其研究报道较少。

3.1 虫体成分分析

3.1.1 酚类化合物

罗建蓉等采用反复硅胶柱色谱及凝胶柱色谱对喙尾琵琶甲提取物进行分离纯化，再利用波谱技术鉴定出存在酚类化合物的(2-乙基-3,6-二羟基苯甲酸甲酯；2-甲基对苯二酚；2-乙基对苯二酚)[4]，在最新的研究报道中肖怀等利用广泛的光谱分析得到五种新的酚类化合物(C11H14O5Na、C20H22O8Na、C20H22O8Na、C17H14NO4、C12H13N2O3)[5]，酚类物质不断地被分析鉴定及发现也与单华等对喙尾琵琶甲的酚类物质含量分析的研究结果相符[6]。

3.1.2 环肽类化合物

罗情等将喙尾琵琶甲提取物的正丁醇萃取部位通过硅胶、凝胶及反相ODS 柱反复纯化得到了十种环二肽类化合物：环(缬氨酸-脯氨酸)、环(异亮氨酸-脯氨酸)、环(丝氨酸-脯氨酸)、环(酪氨酸-脯氨酸)、环(缬氨酸-异亮氨酸)、环(缬氨酸-亮氨酸)、环(缬氨酸-酪氨酸)、环(异亮氨酸-酪氨酸)、环(苯丙氨酸-酪氨酸)[7]。

3.1.3 氨基酸类化合物

罗氚芸等通过使用835-50氨基酸对喙尾琵琶甲样品进行分析，结果表明喙尾琵琶甲含有16种游离氨基酸和16种蛋白氨基酸,其中8种是人体必须氨基酸[8]。肖培云等通过HPLC法(高效液相色谱法)对喙尾琵琶甲中各氨基酸的含量进行测定，喙尾琵琶甲中含有7种人体必需氨基酸( 赖氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸)，占总氨基酸的29.66%，结果虽然与罗氚芸等的研究结果有差异，但都显示喙尾琵琶甲中氨基酸种类及含量较丰富[9]。

3.2 防御液成分分析

郭明磊等通过气相色谱—质谱分析得到喙尾琵琶甲的防御液的主要成分为2-乙基-2,5-环己二烯-1,4-二酮、二十二碳烯酰胺、2-甲基-2,5-环己二烯-1,4-二酮、十八碳烯酰胺 、十三碳烯[10]。最新的研究报道中肖怀等分析出了五种主要成分(笨醌1.01%、2-甲基-2,5-环己二烯-1,4-二酮22.86%、2-乙基-2,5-环己二烯-1,4-二酮31.00%、对苯二酚1.33%、十三烯28.02%)[11]。

3.3 其他

晏永明等采用多种柱色谱法对日本琵琶甲虫的50%乙醇提取物的正丁醇萃取部位化学成分进行分离和纯化，并根据其理化性质及波谱数据鉴定结构(N-乙酰基多巴胺、N-乙酰去甲肾上腺素、1,4-二乙酰氨基丁烷、N'-戊烷-1,5-二基二乙酰胺、氧代乙酰胺、吲哚酸、吲哚醛、脱氧尿苷、胸苷)[12]。罗建蓉等利用气相色谱-质谱(GCMS)联用仪，分析了琵琶甲油脂的化学成分，其成分类型主要有脂肪酸、脂肪酸酯、长链烃和酚类化合物[13]。

4 药理作用

4.1 抗炎与镇痛

王莹等将喙尾琵琶甲鲜品粉碎后用95%乙醇浸泡提取后减压浓缩制成浸膏，分别通过对热板致痛及醋酸致痛的影响来研究其镇痛效果。热板致痛实验中选择疼痛阈值范围在5～30 s的昆明种小鼠作为实验对象，在最后一次给药后的30、60、90 min时测定疼痛阈值，由于小鼠的爪趾对外界刺激较敏感，其在受到热刺激时会表现出明显的蹦跳、缩趾等反应，以此来判断其对疼痛的耐受程度，结果表明喙尾琵琶甲浸膏高剂量组能够明显地提高小鼠的疼痛阈值，低剂量组则不明显。在醋酸扭体实验中通过在给药后30 min时腹腔注射0.6%醋酸0.2 mL/每鼠，记录15 min内其扭体的次数来判断抑制率，结果低高剂量的抑制率分别为42%和49%，显示抑制作用显著，具有明显的镇痛作用[14]。

李赛丽等通过三个实验证明喙尾琵琶甲的乙醇提取物具有明显的抗炎症作用：喙尾琵琶甲95%与60%乙醇提取物的高低两种剂量都对二甲苯引起的小鼠耳廓炎性肿胀均有明显的抑制作用，并且这两种剂量提取物的抑制效果相近，虽然其抑制效果略低阿司匹林。喙尾琵琶甲95%与60%乙醇提取物的高低两种剂量均可以通过降低因为醋酸导致的小鼠毛细血管通透性增加，从而间接减少炎症因子的渗透，其抑制效果与阿司匹林相当。喙尾琵琶甲95%乙醇提取物高低两种剂量能够降低由于棉球所产生的小鼠肉芽性增生，其抑制作用较阿司匹林略低[15]。

4.2 抗肿瘤

赓迪等通过使用水提反复冻融和不同浓度乙醇的方法制备喙尾琵琶甲的粗提物，随后使用倒置显微镜及MTT法检测其对人子宫颈癌HeLa细胞、人卵巢癌细胞Skov3、人肝癌细胞HepG2的抑制作用，结果显示喙尾琵琶甲的粗提物对这四种癌细胞都有较明显的抑制作用，其中人卵巢癌细胞Skov3最为敏感(IC50:130.49 μg/mL)而HeLa细胞最不敏感(IC50:542.61 μg/mL)[16]。施贵荣等则通过喙尾琵琶甲的粗粉加95%乙醇浓缩提取得到的乙醇提取物再使用硅胶柱层析法依次使用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇洗脱，共得到6种活性部位，使用MTT法检测其对人白血病细胞株K562和HL-60、人肺癌细胞株A549的抑制作用，结果表明喙尾琵琶甲的粗提物及石油醚和氯仿活性部位对这三种人肿瘤细胞株的生长都具有较明显的抑制作用，而其他则抑制作用不明显[17]。

赓迪等通过灌胃给药的方式对H22移植瘤模型的ICR小鼠进行处理，第15天处死后计算其肿瘤抑制率，结果表明喙尾琵琶甲粗提物均没有抑制肿瘤活性的作用。喙尾琵琶甲在体外展现了良好的抑制肿瘤细胞活性的作用，然而体内结果却显示无抑瘤的效果，其是否真正对肿瘤有抑制效果还有待进一步的研究考证[18]。

4.3 抗菌

施贵荣等研究了喙尾琵琶甲的乙醇提取物及通过硅胶柱层析筛选出的5种活性部位(石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇)对6种临床上常见的病原菌(白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌、枯草杆菌、白色念珠菌、甲型副伤寒沙门菌)的最低抑菌浓度 (MIC)和最高抑菌浓度(MBC)，结果发现石油醚、氯仿、甲醇活性部位在体外并没有抗菌活性，而乙醇、乙酸乙酯、丙酮活性部位对所测试的临床常见病原菌都有良好的抑菌作用，其中乙酸乙酯的抑菌作用最强，并且对白色葡萄球菌的抑制作用最佳[19-20]。

孙龙等通过对喙尾琵琶甲幼虫使用0.1%三氟乙酸进行提取得到初步的粗提抗菌肽，再通过凝胶色谱分离纯化得到纯化后的抗菌肽，以大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌4种菌株为对象，通过检测其抑菌圈的大小来判断抑菌活性，结果表明喙尾琵琶甲的幼虫所提取的抗菌肽具有良好的抑菌效果[21]。

4.4 抑制非细菌性前列腺炎

张海珠等将3%角叉莱胶生理盐水溶液(0.05 mL)注入雄性Wistar大鼠前列腺双侧背叶中以制作大鼠非细菌性前列腺模型，使用喙尾琵琶甲粗粉混悬液灌胃给药(10 mL/kg)，连续7天，取样检测结果显示喙尾琵琶甲给药组相较模型组，外观观察有明显改善、前列腺指数有所降低、大鼠血清SOD水平有所升高、血清MDA和组织匀浆中的TNF-α、IL-6、IL-2水平则呈现明显的降低。该研究表明喙尾琵琶甲具有减弱前列腺组织水肿与炎症细胞浸润的效果，有利于非细菌性缓解前列腺炎及前列腺损伤组织的修复[22]。

4.5 抑制瘢痕增生

赵文斌等分别通过观察临床疗效和检测兔耳增生性瘢痕组织(瘢痕形态、瘢痕增生指数、成纤维细胞数量、胶原密度、TGF-β1 mRNA表达)来研究喙尾琵琶甲提取物对瘢痕增生的抑制作用。通过将喙尾琵琶甲提取物对兔双侧耳腹侧圆切模型进行涂敷给药4周后，结果发现成纤维细胞数量和胶原密度明显减少，转化生长因子TGF-β1 mRNA的表达量也有所降低，表明喙尾琵琶甲提取物具有抑制瘢痕增生的作用。临床观察通过对50例瘢痕增生的患者使用喙尾琵琶甲制剂涂敷治疗3个月(3次/天)，结果显示治疗结束后患者瘢痕组织有明显的缩小软化，疼痛瘙痒的症状也有明显的减轻甚至消失，证明喙尾琵琶甲具有抑制瘢痕增生促进瘢痕愈合的功效[23-25]。

4.6 抗氧化

崔文博等将喙尾琵琶甲干粉通过乙醇冷浸提取，然后依次使用石油醚，氯仿，乙酸乙酯，正丁醇进行萃取得到了五种不同极性的提取物。实验分别通过1，1-二苯基-2-苦肼基自由基(DPPH)和2，2′-联氮-双-( 3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)检测其清除自由基的能力并计算IC50，结果显示五种提取物都有一定的自由基的清除效果，其中氯仿(对DPPH的IC50=23.35 mg/L)和乙酸乙酯(对ABTS的IC50=2.98 mg/L)提取物的抗氧化作用最显著[26]。

4.7 治疗贫血和抑制肠痉挛

李赛丽等将喙尾琵琶甲粗粉通过60%乙醇浸泡冷冻干燥制得的干粉用生理盐水溶解，采用耳缘静脉注射给药的方式对实验兔连续给药5天(每日一次)，给药结束后采集心脏血液，利用XFA6130全自动动物血液细胞分析仪检测了19项血液生理指标，其中平均血小板体积(MPV)和平均红细胞体积(MCV)指标显著升高而平均血红蛋白含量(MCH)和平均血红蛋白浓度(MCHC)则显著降低，其他指标无明显变化，MCV、MCH、MCHC是反应红细胞状况的重要参数，其变化说明喙尾琵琶甲具有缓解贫血的效果[27]。

钱金栿等通过剪取实验兔幽门处1cm左右小肠制备离体小肠标本，滴加不同剂量的喙尾琵琶甲甲醇提取物，观察药物对其收缩的频率及幅度的影响，研究结果显示所有浓度对实验兔小肠平滑肌的收缩频率、幅度都有抑制作用，并且剂量越大抑制效果越明显，论证了其具有抑制胃肠痉挛的效果[28]。

4.8 肝损伤保护

施贵荣等将喙尾琵琶甲粗粉制备为混悬液，以灌胃给药方式治疗酒精性肝损伤大鼠，连续给药4周(每日上午给药1次)，采集血清用来检测谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)及总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性和丙二醛(MDA)量，肝脏通过苏木素-伊红(HE)染色进行病理学检测。血清指标结果显示ALT和AST活性降低、MDA含量明显降低、SOD活性显著降低，病理学检测结果显示与模型组比较，肝脏细胞的排列杂乱、部分肝细胞水样变性、淋巴细胞浸润、少量肝细胞脂肪变性，表明喙尾琵琶甲对肝损伤有明显的缓解、对病变的组织有一定的治疗作用[29]。

4.9 其他

在民间，彝族人会将喙尾琵琶甲虫体研碎后用开水冲饮或取少许碎渣塞入牙齿蛀洞，以此来治疗缓解牙痛、龋齿痛[30]，孙梓富等发现喙尾琵琶甲具有明显的清热解毒、抗菌消炎的作用，可以用来治疗牙周炎、牙龈炎、慢性气管炎等[31]。

5 应用研究

甲壳素(Chitin)又名几丁质、甲壳质等,化学名为β -(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D葡聚糖，其广泛存在于节肢动物门甲壳纲动物的壳中，及真菌生物细胞壁细胞壁的主要成分[31]。甲壳素是一种拥有生物相容性和生物降解性的优秀生物材料，在工业、医药、美容、服装等多个领域都有广泛的应用，但目前为止甲壳素的主要来源仅只有螃蟹和虾壳[32]。李彦艳等采用碱酸法从喙尾琵琶甲中提取出了高含量的甲壳素，并且认为比从虾蟹中提取更具优势[33]。在最新的研究报道中，有国外学者通过研究打破了长期以来人们普遍认为的脊椎动物不会产生甲壳素这一观点，他们在鱼类和两栖动物身上发现了几丁质合成酶基因，为脊椎动物能够产生甲壳素提供了有效的证据[34]。未来能否从脊椎动物身上获取大量甲壳素还有待进一步的研究，但将喙尾琵琶甲等昆虫作为原料提取甲壳素将是一条非常有前景的途径。

随着对喙尾琵琶甲的开发研究日益增加，用量不断地增大，以往的野外采集方式不仅不能满足需求，更是对自然生态造成了破坏，这时人工繁育就显得格外重要。冀焕红等通过对温度、光照和基质含水量对喙尾琵琶甲卵孵化率的作用，发现了基质含水量及温度是对其孵化率影响最显著的因素[35]。张玉托等的进一步研究发现了20℃左右、小颗粒产卵基质(>30目)、基质含水量10%～15%等条件是喙尾琵琶甲的最适产卵温度[36]。马欢等通过筛选不同饲料对喙尾琵琶甲生长影响时发现，蛋白质、脂肪、碳水化合、胆固醇以及各种维生素及多种微量元素均衡搭配，并且由于喙尾琵琶甲不耐冷再加以高热量的食物以辅助，以此培育不仅能够满足人们对昆虫的药用需求，也能使其在自然界中更好的繁衍[37]。这些研究为未来规模化的人工饲养提供了基础。

6 总结与展望

喙尾琵琶甲作为含有多种化学成分的民族药用昆虫，具有较强的开发潜力，本文通过对喙尾琵琶甲的药材性状、生态分布、化学成分分析、药理作用、应用研究进行综述，以期为喙尾琵琶甲能够更好的得到开发和利用打下理论基础。喙尾琵琶甲在我国的分布多集中在云南省，且民间应用广泛，具有治疗多种疑难杂症的功效，但其中很多方面的研究仍未见到有报道，说明还存在很大的研究空间。相信未来随着研究的进一步的深入，能够阐明其化学成分与药理作用之间的联系，使喙尾琵琶甲的药用价值不断提高，为其成为新的临床用药提供帮助。