白芨的药效及药理特点分析
2020-10-12邓金华杨超越朱允吉龚勇林杨礼南
邓金华,杨超越,龙 琼,朱允吉,龚勇林,杨礼南
(贵州理工学院 贵州省轻金属材料制备技术重点实验室,贵州 贵阳 550003)
0 引言
白芨别名白及、白及粉、白及子等,属多年生陆地兰科草本植物,花美适合观赏,目前已经加入《濒危动植物种国际贸易公约》。 在国内多分布于西南三省地区山野、山谷处比较潮湿的地方,另外在东南沿海的安徽、浙江、江苏等地也有少量分布,在全球野生白芨则较少,仅见于日本、朝鲜半岛及缅甸等。 由于白芨分布少,一般需要在4 年以后才可以收获,加之药用价值较高,并且大规模种植实验仍然在研究当中,因此近年来受到了过度采挖,逐渐变成珍稀中药材。 随着社会的进步和科技的发展,白芨药材不断受到相关人员的深入研究,商业价值也由医药领域逐步扩展到生活领域。
1 特征特性
白芨果实块径呈肥厚假鳞状,微扁平,淡黄白色圆柱形,通常连接成串[1],植珠叶片形态为披针状或者阔披针状[2],总体V 字形,蓝绿色,前端微微渐尖,基部向下延伸呈长鞘状环抱在直立的茎上。 白芨的花期一般在4~5 月之间,每珠有花3~7 朵,萼片3,生长于顶部,花萼比较于花瓣窄,花瓣前端内凹,花的颜色有紫色或者淡红色等[3]。 生长成熟的白芨植珠高在35 cm ~55 cm之间,可在夏、秋二季采收加工。
图1 白芨植珠、白芨花、白芨果实
白芨的适应能力比较强,生长海拔范围可在150~1500m 之间,喜欢温热、潮湿、阴凉的气候条件[4-5],生命力比其他大部分中草药旺盛,研究表明[6]在16 ℃~26 ℃之间白芨生长最迅速,并且生存温度可在-10 ℃~40 ℃,有一定的耐寒力,不过阳光的直射容易将植珠叶片烧伤,不利于白芨的生长发育。 想要得到质量高的白芨,需要根部可以得到充足的水分,故种植白芨时宜选择泥土肥沃、蔬松或者水分高有腐殖质壤土的区域[7]。 野生白芨常见于丘陵、低谷溪边和草丛中及林下湿地等地区,目前国内大规模白芨种植基地主要集中在云贵高原地区和长江沿线,其中贵州的产量最大,质量最好[8]。
2 白芨的功能主治和配伍
白芨的药用部位为泥土以下的果实块茎,在7~9 月成熟采挖后,经过洗、煮、去皮、干晒,去除劣质品和杂质品等处理过程,即可得到鲜品进行药用,一般会制成粉末或捣烂用于体内冲服或者外敷。 中国医学史上用白芨治疗各种疾病的记录有很多,不过白芨在医学上的临床应用主要体现在收敛止血方面,其他方面疾病的治疗加入白芨一般都是起辅助作用,其在机体内的调节机制是否可以用其他药物替代,还有待分析研究。
2.1 收敛止血
中国最早的药学专著《神农本草经》中显示[9],白芨味苦涩,有消除痈肿,恶创出血的药效,生于山谷,这是中医史上第一次关于白芨有药用功效的记载。 另外中国的很多古医书如明朝李时珍著《本草纲目》同样记载白芨连茎而升,性涩,有入肺止血,止外伤出血,生肌治疮的药效[10]。 随着医学的不断发展进步,针对出血病因和药物功效的不同,将白芨定义为四类止血药中的收敛止血药,药理可加快血液凝固,是一种以防机体内外出血的药物,用于治疗出血证[11]。 研究证实出血证的病因与血管损坏和通透性及脆性增加、血小板和凝血因子的不足或功能不全,纤溶系统功能缺失等有关,因此,研究白芨的止血机制要从药物的生物质元素对机体的影响入手。 王晓等[12]利用白芨胶、白芨粉对兔背部进行愈合伤口试验,Zhang C 等[13]利用白芨多糖做了同样的实验,发现白芨胶和白芨多糖对促进毛细血管和胶原纤维的生成有明显影响,宋璟璐等[14]分析发现,白芨多糖可明显促进凝血酶的生成,形成止血机制。 武桂娟等[15]应用小鼠动物模型实验研究发现,当白芨多糖浓度高时与对照组相比明显缩短了机体的出血时间及凝血时间,白芨药物由此形成止血效果。
2.2 消肿生肌
现代医学认为消肿生肌是利用药物加快伤口愈合,促进肌肉生长和臃肿消散的一种医疗方法,白芨含有多种化学活性成分,其中主要有联苄类化合物、二氢菲类化合物以及联菲类化合物等,又有白芨多糖、白芨胶等生物质元素,这些元素是白芨拥有功能主治的根源[16]。 对此,杨斌[17]应用基因表达方法试验了白芨生肌膏对热休克蛋白70 表达的影响,发现白芨生肌膏提高了伤口组织对热休克蛋白70 的生成表达,进而促进了伤口的愈合。 彭锐等[18]利用动物模型分析了白芨胶复方的治疗效果发现,大鼠伤口血管内皮细胞生长因子受白芨胶影响表达效果提高,白芨胶血竭复方促进了伤口肉芽组织及毛细血管生长,说明白芨对消肿生肌有不错的药用效果,当出现手足烫伤等情况时,可用白芨敷于伤口处治疗[19]。
2.3 其他功能主治
随着医学研究的不断进步,白芨的医用价值越来越高,在医学上的应用越来越广泛,目前已经发现白芨具有多种功能药理,如止咯血和体外出血、烧伤烫伤、抗癌、抗菌、抗氧化、替代血液、促进血管内皮细胞生长[20-21]。 魏科辉等[22]利用白芨联合奥美拉唑治疗胃溃疡在临床观察上得出白芨治疗胃溃疡有效果的证明,胡智玲[等23]实验发现白芨有治疗消化道出血的功能。 其次,白芨带与右旋糖酐作用相近,对失血性休克有一定的治疗作用,无副作用反应,以此说明在特殊情况下,白芨可以成为血液代用品[24]。
2.4 白芨的配伍分析
白芨搭配其他中草药治疗效果会更佳,中医传统经验提出药有七情,单方不需以药相辅,同类不可相离,并且中草药的配伍有互需、互恶、互使、互畏、互反、互杀等多种相对相近的性质和不同活性[25]。 以不同功能的草本药物的结合,管齐下,可以完成标本兼治,减轻副作用,提升其本来药效甚至获得另一种药效的效果,一般是咸对甘、温对凉、散对收、苦对辛等[26]。 如白芨配三七,相互促进,相互制约,可以达到共同安定肺部和神经脉络达到止血的作用,提升止血之力,防止止血留下痕迹[27-28]。 另外,白芨和仙鹤草都属于收敛之性,味皆苦涩,都能达到止血效果,所以可以配伍使用[29]。 刘文龙等[30]应用液相色谱方法从分子水平研究分析了白芨等几种中药材与川乌的配伍禁忌,发现配伍后川乌的毒性成分有所增加,故应当注意白芨和川乌一起用会有毒性[31],表1 记录了白芨的常用配伍。
表1 白芨的常用配伍
3 白芨的药理特点和影响因素
3.1 白芨的药理作用特点
(1)多效性
白芨对于机体具有多效性,即拥有多方面的药效作用,如以白芨加枳实和呋喃唑酮和用,可以加快黏膜防御因子的作用和再生,进而保护胃黏膜,巩子汉等[32]发现白芨多糖下调了PI3K 和AKT 的表达水平,起到抗溃疡作用。 白芨多糖由于生物相容性及水溶性好等特点,可阻止肿瘤再血管化的形成,达到抗癌效果,白芨甲醇提取物在试管内对菌体有防御作用,使药物在血管内平均分布达到抗菌效果[33-34]。
(2)双向调节性
白芨在其疗效上除了具有多效性之外,还具有两重性、双向调节性,中草药的两重性是指一种药或副方既会产生正向治疗效果,也会有跟正向治疗相反的作用[35]。 比如白芨对机体一方面可以止血,另一方面又可以清除机体内已经形成的淤血,如果使用不当,会有加重病情的危险。不过目前关于白芨的双向调节机制的研究并不是十分明确,其药理作用的双向性与剂量大小、成分多样以及患者机体的生理作用、病理的状态和深浅,甚至外界环境等都有十分密切的联系,白芨在当中扮演着什么样的角色,这个问题还有待研究。
(3)量效性、时效性
即药物用量与机体反馈时间的关系,由于白芨本身复杂,药物在体内的含量会随时间的变化而变化,规律性较差,如果用一种药物或单一成分在机体内的含量变化来体现白芨及其副方在机体内的量效关系和时效关系,则可能会有所差池。 在不同的机体内需要用药多少、何时用药、多久见效等用法用量在传统的中医学上都要凭经验而定,因此,关于白芨的量效关系和时效关系研究的重点和难点还需要深入讨论和规范。
3.2 影响白芨药理作用的因素
影响白芨药理作用的因子分为三个部分:药物、机体、环境[36-37]。 整个中药材品种多、数量大,经过历代中医的不断开展,目前白芨的品种已经达到10 种,其中有以花色为依据分类的黄花白芨、白花白芨等,也有以根茎为依据分类的巨茎白芨、甘根白芨等[38]。 虽然它们的化学成分差异很小,但是由于产地和用药习惯的区域性分布,其药理作用会存在不同程度的偏差;比如水白芨有着不错的美白祛斑的作用,而相比于其他白芨,白花白芨收敛止血的效果最佳、巨茎白芨适应环境能力最强,但是药用价值却是很低、金顺白芨虽然产量很低,但是药用价值高。
另外:药物产地、采收时间、储藏炮制方法、配伍,制剂等也会影响白芨的药理作用或药效,中医历来形成了一种“道地药材”的观念,如贵州白芨的产量高、质量好,治疗效果则最佳。 采收时间也会影响白芨的质量从而影响药理作用,采药过早则其化学成分并没有系统形成,过晚则会消失不能完全发挥药效。 储藏条件不利也会造成白芨的有效成分损失,炮制方法会对白芨的药理和疗效产生影响,配伍错误会降低药效,增加副作用,甚至加重病情。 制剂的标准和规范也会影响白芨的药效,白芨对于汤、散、丸、片、胶等40余种制剂标准会影响机体对其吸收和释放的过程,进而影响药物对机体的时效关系。
4 白芨药理研究方法分析
4.1 体外活性成分研究
不同的药物会有同一种功能主治,但是它们的药理会有很大的差异,中药活性成分研究方法可以根据白芨的功能主治,利用化学分离技术及现代药理学实验手段来获得有活性的化学成分,然后再根据得到的化学成分在机体外进行某项药理作用的研究,Cheng 等[39]运用该方法成功诱导了肝癌细胞的自噬,林彤等[40-41]分析了体外活性成分实验研究进展显示,蟾毒灵、黄芩素、褐藻素等会不同程度的诱导肝癌细胞保护性自噬。不过该项研究方法是在机体外进行,虽然用药量少、成本较低,却不能正确反馈化学成分与机体的作用过程,并且药用成分在分离过程中容易丢失,加上生物体内药理作用的影响,该项方法的实验结果易出现偏离。 因此分析认为,体外活性成分研究不适合白芨的药理研究分析。
4.2 血清药物化学
血清药物化学的优点是可以反映机体与药物的相互作用,防止药物本身的化学成分干扰试验数据,丢失药物有效性。 在研究白芨的药理作用时,将对动物采用口服的方式给药,在机体对药物有反馈或者药物在机体内发挥作用时,观察血清中的有效成分含量及浓度,以此来确定白芨化学成分在机体内的直接作用物质,该方法对于确定白芨中的有效物质基础有重要意义[42]。
4.3 动物模型研究
如果说体外活性成分研究无法确定药物对机体的直接作用,而血清药物化学研究方法没有规范的用药方式,对于反馈时间也是多凭经验而定,那么动物模型则很好的解决了以上难题[43]。用有病症的动物来模仿人类用药,更加能够体现药物有效药理作用,不过该方法具有周期性,不是所有符合病症的动物都会在特定的时间出现相应的病理,其次也会出现药用量大的不利因素,目前白芨作为一种珍稀中药材,其种植技术还有待深入分析,在其没有得到大规模种植之前,不宜使用该方法。
4.4 现代生物技术
现代生物技术从微观角度分析药物的目标作用成分[44-45],从分子水平显示其作用靶点,利用DNA、RNA 等基因技术来规范其作用原理。如需要研究白芨活血、止血的药理作用,可以先将其化学成分分离出来,然后分别利用基因图谱显示其对细胞的影响机制,观察其对特定细胞的数量或者复制周期的影响,以此确定白芨药物的药理,甚至可以确定同类药物或者相同药效的药理机制。
5 结语
目前为止,许多人对白芨的认识仅限于在医学上的运用,实际上白芨除了有丰富的医药价值之外,还具有各种观赏价值,白芨花色丰富,也可开发作为家用装饰品,大规模种植可发展成旅游市场,为白芨在商业上的应用提供重要保障。 另一方面,虽然白芨分布较少,野生白芨对环境要求高,不过生命力较强,在作为绿化植物方面也有一定的作用。 因此,白芨在医药、保健、观赏、旅游等领域有丰富广泛的发展前景和应用市场。在国家西部大开发和贵州地区发展与生态两手抓的时代背景下,如果贵州首先研究更高质量的白芨大规模种植技术,不但可以抓住机遇,合理利用资源,还能守住生态与发展的两条底线,为贵州人民带来具有健康和旅游一体的白芨产业链,提高生活质量,对促进贵州地区生态发展有重要意义。