参附注射液抗休克的物质基础及作用机制研究进展*
2018-03-18熊艳玲徐国良严小军
熊艳玲,陈 雨,徐国良,2,严小军,2,聂 鹏,2,姜 丽,2**
(1.江西中医药大学中医基础理论分化发展研究中心 南昌 330004;2.江西省中医病因生物学重点实验室 南昌 330004)
参附注射液源自《校注妇人良方·卷九》之参附汤,由红参、附子的提取物制成的中药复方制剂。药理研究表明[1-3],参附注射液具有强心、升压、增强心肌收缩力、降低外周阻力、增加组织器官的血供、改善组织器官缺血状态等功能,同时可改善血液流变性及微循环,临床用于休克疗效确切[4-6]。
为了更全面地理清参附注射液抗休克的有效成分并阐明其药效机制,本文对参附注射液抗休克的物质基础及作用机制进行了综述,以期为参附注射液在心血管方面的临床应用提供参考。
1 物质基础
1.1 生物碱
附子生块根含多种生物碱,如乌头碱、次乌头碱以及新乌头碱等。目前从附子提取物中分离鉴定出来的生物碱已有90多个,根据生物碱所含酯基的不同,可分为双酯类生物碱、单酯类生物碱、胺基醇类生物碱和脂型生物碱等[7,8]。双酯类生物碱又分为乌头碱、次乌头碱和新乌头碱等;单酯类生物碱可分为苯甲酰乌头胺、苯甲酰次乌头胺和苯甲酰新乌头胺等;氨基醇类生物碱又分为乌头胺、次乌头胺和新乌头胺等[9]。作为参附注射液的有效成分之一,生物碱能通过强心,增加心输出量等机制有效地改善休克症状。
1.2 人参皂苷
Yang等[10]采用HPLC-QTOF-MS法鉴定出了参附注射液中的44个成分,并用HPLC-Q-MS对其中19个人参皂苷进行了定量,为参附注射液质量控制提供了依据。杨瑞杰[11,12]按照参附注射液的制备工艺,在红参提取物中分离鉴定出12种常见皂苷和10种稀有皂苷。前者分别为人参皂苷 Rg1、Re、Rf、Rg、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd、F1、F3、F5;后者分别为人参皂苷Rk1、Rg5、Rk3、Rh4、Rg6、F4、Rg3、20(R)-Rg3、Rh1和20(R)-Rh1。红参是人参经蒸制后得到的药材,但其所含的人参皂苷类成分含量与其他人参类药材相比存在着显著差异,红参中主要含有Rg1、Ro、Rb1和Rc等4种人参皂苷[13]。此外,周琪乐等[14]通过大孔吸附树脂、硅胶等柱色谱以及反相高效液相色谱等方法,进行系统性分离、纯化得到了52个三萜类皂苷成分,其中人参皂苷Ro-甲酯、人参皂苷Re2和人参皂苷Rg4都为首次从红参中分离得到。有文献表明[15],人参皂苷能通过对离子通道的调节来控制心律失常,同时抑制心肌肥厚和心肌细胞的凋亡从而改善心肌缺血达到抗休克的目的。
1.3 氨基酸
参附注射液有效成分除人参皂苷和生物碱外,还含有氨基酸类。研究表明[16],新开河红参和高丽红参均含17种以上的氨基酸,其中精氨酸含量最高,甲硫氨基酸最低。崔云秀等[17]研究发现,红参中含有丙氨酸单糖苷,该物质能抑制麦芽糖酶活性,使其水解能力下降,进而减少了血中葡萄糖的含量。黄宝亮等[18]以红参为实验材料,经过粉碎、超声提取等一系列操作得到了一种非皂苷小分子类物质—精氨酸双糖苷(AFG),其为鲜参在蒸制成红参的过程中发生美拉德反应生成,具有促进微循环、改善休克症状等功效。
1.4 其他成分
此外,参附注射液中还含有少量的挥发油(如β-榄香烯和人参炔醇)、糖类物质(如果糖、蔗糖、人参果胶等)、核酸、有机酸(如柠檬酸、延胡索酸等)、多肽、蛋白质、酶类(如L-天冬氨酸转移酶、腺苷转化酶等)、维生素(如维生素B1、B2、B12和维生素C等)、无机元素、木质类(如戈米辛N等)、甾醇及黄酮类等。张金秋等[19]利用RP-HPLC法从红参中检验出了苹果酸、丙二酸、乳酸、乙酸、柠檬酸和琥珀酸等6种物质。王蕴馨等[20]研究发现,人参中一般含有丰富的多肽,且各地区的人参多肽含量差异不明显。张娜等[13]研究表明,参附注射液中含有4种糖(果糖、葡萄糖、蔗糖和麦芽糖),总量占参附注射液总固体量的60.23-85.53%,且含有钠、钾、钙、镁、铁、铝及锌等无机金属元素。上述物质作为基础营养物质,对休克可起到一定的辅助治疗作用。
2 对休克的作用机制
2.1 改善血流动力学
临床研究表明,人参皂苷能减慢心率,降低外周血管阻力,增加心肌收缩力和心输出量。殷文朋等[21]研究发现,心源性休克大鼠在注射参附注射液后,通过增加CO,减少外周阻力,降低肺动脉嵌顿压(PAWP)和心率(HR)来维持动脉压“正常”水平,且不减少组织灌注,其机制可能与去甲乌药碱是β-受体激动剂有关。樊文惠等[22]通过临床研究发现参附注射液具有正性肌力的作用,能调节血流动力学状态,提高左心室射血分数,改善心功能不全的临床症状和体征;还能增加心肌收缩力和心输出量,降低冠脉、脑和外周血管阻力,降低心肌耗氧量,减少缺血时乳酸的产生及磷酸激酶释放,起到保护心脏功能的作用。
2.2 保护心肌细胞
参附注射液能显著降低血浆脂质过氧化物的含量,从而提高红细胞膜超氧化物歧化酶的活性,对急性心肌梗死(AMI)患者的缺血心肌有保护作用。其作用机制除了参附的活血作用外,还可能与其抗脂质过氧化及改善血管内皮细胞功能有关[23]。董艳红等[24]研究发现,人参皂苷Rg1与附子配伍后对大鼠的心肌细胞具有一定的保护作用,其机制可能与改善细胞膜的通透性,增强三磷酸腺苷(ATP)酶活性以及调节大鼠脑钠肽(BNP)的分泌功能有关,从而对心源性休克起到一定治疗作用。
2.3 改善微循环
微循环是指微动脉与微静脉之间的微细循环,分布于全身各脏器和组织,在调节局部的血液供应方面发挥着重要作用[25]。休克的中心环节为微循环障碍,而参附注射液可以改善休克患者的微循环状态从而达到治疗作用[4-6,26]。有研究表明,10 mL·kg-1以上剂量的参附注射液可使早期心源性休克大鼠微血管管径变宽,白细胞黏附数减少;可使中期心源性休克大鼠红细胞流速加快、白细胞黏附数减少,从而改善微循环的缺血、缺氧现象[27]。杨芳炬等[28]研究发现,参附注射液不仅可扩大正常动物微动脉管径,增加毛细血管交叉网点数,加快血流速度,且能改善休克动物微血管病理状态,并通过强心作用使有效血液循环增加,从而改善休克症状。
2.4 改善血液流变学
参附注射液还可通过降低血液黏稠度和红细胞聚集率来改善血液流变性,包括血管的流变性、血液的流动性、粘滞性、变形性及凝固性。沙恩丽等[29]研究发现,给心肌缺血血瘀证大鼠给予高剂量参附药后,大鼠全血黏度高切、中切、低切值均有降低趋势,血细胞参数MCV和PDW降低明显,血沉也显著升高。因此,参附配伍可通过降低全血粘度、血细胞参数的值、减少血沉时间来改善模型动物血液“浓、粘、聚、凝”状态。丁宇栋等[30]通过临床研究发现,将参附注射液应用于休克患者,其疗效与西药多巴胺相同。但在血液流变学方面,参附组血液流变学指标改善明显,且优于多巴胺组。刘智等[31]研究发现,参附药对降低血液高切、中切、低切的血液黏度有明显效果,并能显著降低血沉和血细胞参数。康素娴等[32]通过给予86例血瘀型心衰患者给予基础药物和参附注射液联用治疗后,患者低切变率血黏度、血浆黏度及血小板黏附率较对照组和治疗前降低,治疗效果明显。因此,参附注射液可通过改善血液流变学达到改善休克症状的目的。
2.5 抑制炎症反应
炎症细胞因子级联反应对于休克的发生、发展具有重要作用。比如持续表达的肿瘤坏死因子(TNF-α)能抑制肌浆网Ca2+泵,使细胞内Ca2+失调。多种细胞因子介导的炎症反应还可能与急性心肌梗塞并发心源性休克有关。柯大智等[33]用逆转录-聚合酶链反应(RTPCR)研究心源性休克犬的炎症因子参数,发现血浆中TNF-α、IL-1βmRNA表达均异常升高,在给予参附注射液后,血浆TNF-α、IL-1β含量显著下降。张昆等[34]将参附注射液用于治疗失血性休克,结果表明,通过降低IL-1β和TNF-α,增加IL-10,进而阻断了SIRS(全身炎症反应综合症Systemic Inflammatory Reaction Syndrome)的发生,从而达到抗休克的目的。张茜等[35]通过对猪的心肺复苏模型给予参附注射液和肾上腺素进行治疗,发现参附组中IL-6、IL-8和TNF-α的值与肾上腺素组相比显著下降。付蓉[36]等研究发现,参附注射液还能降低慢性心力衰竭大鼠血浆TNF-α和IL-6的含量,其机制可能通过平衡免疫系统的失衡状态,增强心肌的收缩力,改善血流动力学的紊乱状态,并逆转心室重塑,从而改善心脏功能。由此可见,参附注射液能通过降低炎症因子的表达从而达到抗休克作用。
2.6 抗心律失常作用
心源性休克的症状常伴随有心律失常。赵立志等[37]研究验证了参附注射液加常规药物治疗慢性心力衰竭的有效性,特别针对合并缓慢性心律失常的患者。参附注射液可抑制左心室重构,改善心脏功能和房室传导,延缓慢性心力衰竭进程,其机制可能与降低N-末端脑钠肽前体水平有关。另有研究[15]证实,参附注射液中的人参皂苷Rh可限制大鼠心肌细胞L、T型钙通道的活动,减少其开放概率与开放时间。由此可见,人参皂苷可通过控制离子通道的开合来有效地调节心率,从而对心律失常等症状进行控制。
3 展望
参附注射液作用广泛,可通过调节血压、调节心律、保护心肌细胞、改善微循环及血液流变学、降低炎症因子的表达等方面达到抗休克效果,临床上应用于心血管疾病方面的治疗已近三十年,疗效显著,且安全性较好[38]。
参附注射液主要由红参和附子两味药组成,但其有效成分极其复杂,还受添加剂与环境变化的影响,因此明确其有效成分及含量从而有效控制其质量至关重要。
资料检索表明,目前的研究多关注参附注射液临床疗效,尚缺乏对参附注射液全方在分子水平的机制研究。因此,亟待对其药理作用机制进行深入研究,以探寻其各种作用靶点与作用途径。明确其作用机制将有助于其临床更加合理、有效地应用,进而发挥中成药制剂的独特优势。
1 Yin W,Guo Z,Li C.Comparison of epinephrine and Shen-Fu injection on resuscitation outcomes in a porcine model of prolonged cardiac arrest.Chin Med J(Engl),2014,127(4):724-728.
2 Zhang Y,Li C S,Wu C J,et al.Neuroprotective effect of Shenfu Injection:following cardiac arrest in pig correlates with improved mitochondrial function and cerebral glucose uptake.Chin J Integr Med,2014,20(11):835-843.
3 Gu W,Hou X,Zhou H,et al.Protective Effect of Shen-Fu Injection on Neuronal Mitochondrial Function in a Porcine Model of Prolonged Cardiac Arrest.Evi Compl Altern Med,2014,2014(4):523847.
4 徐文卫,杨祖军,黄超岚,等.参附注射液治疗心源性休克的疗效观察.中国中医急症,2014,23(6):1189-1190.
5 郭明.参附注射液治疗心源性休克的疗效观察.黑龙江医药,2013,26(6):1044-1045.
6 陈璐,钟惠娟.参附注射液联合去甲肾上腺素治疗心源性休克的临床研究.现代中西医结合杂志,2016,25(11):1203-1205.
7 Shim S H,Kim J S,Kang S S,et al.A new diterpenoid alkaloid from Aconitum jaluense.J Asian Nat Prod Res,2006,8(5):451-455.
8 Shim S H,Kim J S,Son K H,et al.Alkaloids from the roots of Aconitum pseudo-laeve var.erectum.J Nat Prod,2006,69(3):400-402.
9 续海训,徐康雅.参附注射液中附子成分分析.中医杂志,2003,44(9):677.
10 Yang H,Liu L,Gao W,et al.Direct and comprehensive analysis of ginsenosides and diterpene alkaloids in Shenfu injection by combinatory liquid chromatography-massspectrometrictechniques.JPharm Biomed Anal,2014,92(4):13-21.
11 杨瑞杰.参附注射液化学成分研究.长春:吉林大学博士学位论文,2012.
12 Yang R J,Li X W,Yao H,et al.Determination of Ten Rare Ginsenosidesin Three Kinds of Injection by SPE and HPLC.Chromatographia,2012,75(5-6):281-287.
13 张娜.参附注射液的化学物质基础和芪参颗粒体内成分研究.北京:北京中医药大学博士学位论文,2016.
14 周琪乐,徐嵬,杨秀伟.中国红参化学成分研究.中国中药杂志,2016,41(2):233-249.
15 霍记平,黄凯,李新刚,等.人参皂苷对心血管疾病的药理作用和药代动力学特征.药品评价.2014,11(18):11-15.
16 王筠默.中国红参与高丽红参的比较研究.中医药学刊,2003,21(2):178-180.
17 崔云秀.红参中L-丙氨酸单糖苷(ADF)的合成及抗糖尿病药理活性研究.长春:吉林农业大学硕士学位论文,2012.
18 黄宝亮.红参中精氨酸双糖苷抗疲劳及增强免疫作用机制的研究.长春:吉林农业大学硕士学位论文,2016.
19 张金秋,阮长春,刘志,等.RP-HPLC法测定鲜人参、生晒参、红参中6种低分子量有机酸.吉林农业大学学报,2015,37(4):447-450.
20 王蕴馨,李青,郭金芝,等.吉林省部分人参多肽的含量研究.人参研究,2012,24(2):26-27.
21 殷文朋,李春盛.参附注射液对心源性休克犬血流动力学及氧代谢的影响.中国中西医结合急救杂志,2008,15(1):20-23.
22 樊文惠,何乾超.参附注射液治疗心源性休克的疗效观察及安全性评估.光明中医,2013,28(9):1836-1838.
23 刘小阳,杜万红,杨浩军,等.参附注射液对急性心肌梗死患者梗死面积及心功能的影响.中国医师杂志,2005,7(8):1138-1139.
24 董艳红,谢晓芳,李雪梅,等.人参皂苷Rg1配伍乌头碱对体外培养心衰模型心肌细胞的保护作用.中国药房,2017,28(4):472-475.
25 韩建群,孙希波.微循环:人体的第二心脏.知识就是力量,2014(7):64-65.
26 Zheng C D,Min S.Cardioprotection of Shenfu Injection against myocardial chemia/reperfusion injury in open heart surgery.Chin J Integr Med,2008,14(1):10.
27 姜丽,余兰彬,姚蓉,等.参附注射液抗早、中期心源性休克大鼠微循环效应指标量效关系研究.中药新药与临床药理,2017,28(1):55-60.
28 杨芳炬,郑有顺,李东晓,等.参附注射液的微循环作用研究.生物医学工程学杂志,2003,20(1):91-94.
29 沙恩丽,刘智,鲁雨博,等.参附药对对心肌缺血血瘀证大鼠血液流变学与心肌酶含量的影响.时珍国医国药,2014,25(2):311-313.
30 丁宇栋.参附注射液联合多巴胺对休克患者血液流变学的影响及疗效观察.山东医药,2009,49(20):64-65.
31 刘智,孙大中,鲁雨博,等.参附药对对心肌缺血大鼠血液流变学及认知能力的影响.上海中医药杂志,2015,49(1):82-86.
32 康素娴,张瑜,赵芳等.参附注射液对老年气虚血瘀证型舒张性心力衰竭患者血液流变学的影响.临床合理用药杂志,2014,7(29):1-2.
33 柯大智,陈庆伟,李春莉,等.参附注射液治疗犬心源性休克的细胞因子机制研究.中国中药杂志,2007,32(21):2273-2277.
34 张昆,邵丽华,梁丽艳.参附注射液治疗失血性休克的疗效观察.中西医结合心脑血管病杂志,2013,11(6):748-749.
35 Zhang Q,Li C S,Wang S,et al.Effects of Chinese Medicine Shen-Fu Injection the expression of inflammatory cytokines and complements during post-resuscitation immune dysfunction in a porcine model.Chin J Integr Med,2016,22(2):101-109.
36 付蓉.参附注射液对心力衰竭大鼠炎症因子的影响.中药新药与临床药理,2012,23(1):36-37.
37 赵立志,冯莉,罗钢,等.参附注射液对慢性心力衰竭合并缓慢性心律失常患者的疗效分析.西部医学,2012,24(3):501-503.
38 曹俊,闵苏.参附注射液用于心血管系统疾病的研究进展.中国医刊,2005,40(1):32-33.