茯神的化学成分、药理作用及质量控制研究进展
2022-10-25戴慧覃欣怡端木彦涛李鸣王福东彭东明丁野方磊湖南中医药大学药学院长沙4008湖南省药品检验研究院长沙4000
★ 戴慧 覃欣怡 端木彦涛 李鸣 王福东 彭东明 丁野 方磊(.湖南中医药大学药学院 长沙 4008;.湖南省药品检验研究院 长沙 4000)
茯神又称伏神,为多孔菌科植物茯苓Poria cocos(Schw.)Wolf菌核中间天然抱有松根(即茯神木)的白色部分。传统中医认为茯神具有安神宁心、利水等功效,多用于治疗惊悸失眠、健忘、惊痫、小便不利等症。茯神最早记载于《名医别录》:“疗风眩、风虚、五劳、口干;止惊悸、多恚怒、善忘;开心益智,养精神。”《本草纲目》记载:“茯苓,抱根者名伏神,主治偏风,口面歪斜,毒风,筋挛不语,心神惊掣,虚而健忘。”传统中医理论认为茯神更擅长治疗心病,现代医学研究也发现其在治疗焦虑症、情绪综合征、失眠方面有显著效果。茯神含多糖、蛋白质、挥发油、三萜以及多种微量元素,具有广泛的药理活性[1-3]。随着现代分析技术的不断进步,对茯神的研究取得了一定的进展,但仍不够充分系统,尤其是质量控制方面的研究比较薄弱。因此,本文通过对茯神的化学成分、药理作用以及质量控制3个方面展开进行综述,旨在其进一步开发和深入研究提供参考。
1 化学成分
化学成分是研究中药药效,衡量中药质量的重要基础。茯神的化学成分主要包括多糖类、三萜类、挥发性成分以及微量元素等。
1.1 多糖类
多糖是一类极其重要的生物活性物质,具有多种药用功能,多糖在抗恶性肿瘤、抗病毒、降血糖、抗衰老、愈溃疡等方面已显示出广阔的前景。多糖是茯神的主要组成成分,且碱溶性多糖含量明显高于水溶性多糖含量,碱溶性多糖含量占多糖总量的70.0%左右,而水溶性多糖含量在多糖总量的含量中占比未超过0.4%[4]。从茯神内提取的多糖统称茯苓聚糖,茯苓聚糖是以β-(1→3)糖苷键为主链和β-(1→6)糖苷键为支链结合而成的葡聚糖,茯苓聚糖具有分子量过大,不溶于水的特性[5]。此外,茯神中尚含有茯苓冉聚糖和木聚糖等多种多糖[6]。
1.2 三萜类
三萜类化合物也是茯神的重要组成部分之一,三萜类化合物具有抗肿瘤、抗炎、利尿等生物医疗作用。三萜类化合物主要分为羊毛甾烷三萜烯型和3,4-开环-羊毛甾烷三萜烯型两种。三萜类化合物的含量占茯神的0.45%,其中含量最高的为茯苓酸,茯苓酸的结构类型属于羊毛甾烷三萜烷,含量约为0.3%[4],茯苓酸具有很强的利尿作用。茯神三萜类化合物主要成分见表1。
表1 茯神三萜类主要成分
1.3 挥发性成分
中药挥发油成分常具有良好的抗菌活性[7]。由于茯神生长于松树之上,而松树具有不易被其他常见真菌感染的特性,因此王军民等[8]推测松树被茯苓代谢后产生的挥发性成分对其它常见真菌可能具有明显的拮抗作用。研究人员采用优化二氧化碳超临界最佳提取工艺提取茯神的挥发性成分,并对提取到的挥发性成分进行了主成分分析。在茯神挥发油样品中共检测出21个物质种类,通过NIST14质谱库对这些物质的质谱进行检索,鉴定了其中17个含量较高的主要化合物,主要化合物的名称及相对含量见表2,主要化合物占挥发油总量的84.50%。其中含量最高的为豆甾-3,5-二烯,占挥发油总含量的42.35%。
表2 茯神挥发性主要成分
1.4 微量元素
现代研究表明,微量元素不仅可以促进中药材药效的发挥,增强机体免疫力,预防疾病,还可以影响药材的生长和活性成分的积累[9]。张彩霞等[10]对茯苓类药材微量元素的研究是从药理学角度出发,运用火焰原子吸收法对真菌茯苓不同药用部位的微量元素(Ca、Cu、Mg、Zn、Fe)的含量进行测定,阐明了微量元素与中药归经理论和药效的关系,提出了微量元素含量的结果也可作为质量控制的指标。其实验结果表明,不同部位的茯苓类药材含有的微量元素总量存在一定的差异:茯苓皮>茯神>赤茯苓>白茯苓;每个部位的茯苓类药材的不同种类微量元素的含量也存在差异,赤茯苓为Fe>Ca>Zn>Mg>Cu,白 茯 苓 为 Mg>Ca>Cu>Zn>Fe,茯神和茯苓皮均为 Fe>Ca>Mg>Zn>Cu ;白茯苓中微量元素Mg的含量最高,赤茯苓、茯神、茯苓皮中微量元素Fe的含量最高。
1.5 其他
茯神中还含有脂肪酸类化合物、二糖类化合物、甾醇类化合物、蛋白质、卵磷脂、腺嘌呤、组氨酸、胆碱、酶类化合物等[11-13]。林琳等[14]运用NMR和MS等波谱法分析鉴定出茯神中含有4种新型化合物,分别为麦角甾醇过氧化物、5-(4-羟苯基)二氢呋喃-2(3H)-酮、β-D-Glu(3-1)α-D-Glu、α-亚麻酸。
2 药理作用
2.1 宁心安神作用
清代著名医家张璐编著的《本经逢原》中对茯神治疗心病的疗效提出了极高的评价:“后人治心病必用茯神,故洁古云风眩心虚非茯神不能除”。由此可见,在古代治疗心悸中茯神所具有的重要临床应用价值,且至今以茯神为主药的系列经方(安神定志丸、茯神汤、养心汤、朱雀丸、归脾 汤、加味四七汤、茯神散等)仍广为使用[15]。现代药理研究证实茯神具有镇静安神的作用,可以延长患者的睡眠时间,因此临床常用于治疗失眠,且对大多数失眠的患者均有很好的疗效,张彤瑜等[16]统计在临床治疗失眠症的过程中,茯神的使用频率达到57.64%。
游秋云等[17]在小鼠实验中,发现茯神水煎液可明显增加戊巴比妥钠阈下剂量的动物入睡率,具有协同戊巴比妥钠的中枢抑制作用,从而进一步验证了茯神在临床上的镇静安神疗效,且安神作用强于茯苓。茯神水煎液还具有一定的抗惊厥作用,茯苓总三萜能对抗电休克及戊四唑惊厥发作,其机制与降低海马区Asp和Glu含量有关,海马区Asp和Glu含量降低可以起到镇静兴奋性神经元和抗惊厥等作用[18-19]。
2.2 利水消肿
茯神也具有利水消肿的疗效,《药性论》中关于茯神的记载为:“主心下急痛坚满,小肠不利。”《本草再新》中关于茯神的记载为:“治心虚气短,健脾利湿。”因此,茯神也被广泛应用于治疗小便不畅、水肿胀满等症状。研究人员发现茯神中含量较高的羊毛甾烷三萜烷类化合物茯苓酸,在体外实验中能与大鼠的肾胞浆膜醛固酮受体相结合,在体内能够起到拮抗醛固酮活性的作用[20]。另外,田婷等[21]提出茯神中四环三萜类化学成分(茯苓酸、猪苓酸C、去氢土莫酸、3-表去氢土莫酸等)与醛固酮结构相类似,能够抑制Na+、K+的交换,起到排Na+保K+的作用。
2.3 抗肿瘤作用
茯神具有抗肿瘤的作用,研究表明茯神主要通过多糖以及三萜类成分抑制肿瘤生长,增强机体免疫力。研究证实,未经修饰的多糖类化合物对肿瘤细胞的抑制率仅为2%左右,经修饰后的茯神多糖如硫酸酯化茯苓多糖、羧甲基茯苓多糖等则对肿瘤细胞的生长具有明显的抑制作用[22]。其主要机制是:经修饰后的茯苓多糖可促进IgA、IgG和IgM等外周血免疫球蛋白的生物合成,抑制肿瘤细胞的DNA、RNA、蛋白质的生物合成;也可对肿瘤细胞膜的产生明显的破坏作用,通过提高SOD酶活性的方式来降低肿瘤细胞氧自由基的毒害。茯神中含量最高的三萜类化合物茯苓酸对结肠癌、乳腺癌、肺癌等肿瘤细胞的增殖和侵袭都有显著抑制作用[23]。茯苓酸能抑制DNA拓扑异构酶I、II,诱导细胞凋亡,且对非小细胞肺癌细胞有显著细胞毒性,并能破坏线粒体膜电位,减少花生四烯酸代谢,起肿瘤预防作用[24]。
2.4 其他
茯神具有抗抑郁作用,其主要机制可能是通过上调胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、神经微丝轻链蛋白(NF-L)和突触囊泡蛋白(SYP)的表达,保护海马星形胶质细胞和神经元,拮抗皮质酮诱导的海马功能重塑性损伤的作用[25-26]。王军民等[8]研究表明,茯神的挥发性成分具有显著的抗菌作用,其作用于腐皮镰孢菌时表现出低浓度促进高浓度抑制,抑制作用的出现可能与茯神中所含挥发性成分松香酸等有关。茯神具有降血糖的作用,茯神三萜化合物可以增强胰岛素的分化诱导活性,因此茯神汤方常用于治疗糖尿病,且疗效佳[27]。另外茯神还具有抗衰老、美白的功效,尚靖等[28]在研究中发现,将茯神醇提液涂布在豚鼠的表皮细胞上,能显著降低皮肤酪氨酸酶mRNA的表达水平,表明茯神醇提取液可能是通过提高皮肤中羟脯氨酸的含量来延缓皮肤衰老。茯神还可以使酪氨酸酶活性降低,以此来减少黑色素生成量,因此茯神还具有增白作用。
3 质量控制
茯神作为传统的中药材,在现代应用中日趋广泛,但在历版《中国药典》中均未收载此药材,对茯神质量标准研究的相关文献也较少。根据中药鉴定和质量控制的一般程序,茯神及其炮制品的质量标准内容主要包括性状鉴别、理化鉴别、显微鉴别、水分、灰分、浸出物限量等方面。
3.1 性状鉴别
根据文献记录,正品茯神呈不规则方块状,长宽各4~5 cm,厚度0.4~0.6 mm,中间含一根切断的类圆柱形木心(茯神木),木心直径不超过1.5 cm,表面类白色,少数呈淡红色,断面颗粒性,体重,质坚实,无特殊气味,味淡,嚼之粘牙[29-32]。目前发现的伪品茯神主要有3种(表格中简称伪品A、B、C),正品茯神和伪品茯神可从形状、颜色、断面、质地等方面区分。见表3。
表3 正、伪品茯神的性状鉴别
3.2 显微鉴别
据文献报道,正品茯神粉末的水装片在显微镜下可观察到许多不规则的无色团块,主要呈颗粒状和分枝状,易被水合氯醛溶化,还可见无色细长的菌丝,有分枝。所有伪品饮片粉末除含有正品粉末的部分特征外,还存在以下几种情况:(1)视野中可见灰黑色团块状物质,且遇水合氯醛不溶化;(2)水合氯醛透化后可见树脂道、成群的管胞和成束的木纤维;(3)可见较多的淀粉粒,主要为单粒,少数为复粒[30-31]。
3.3 理化鉴别
水试验:将正品和各伪品进行去除木心的操作,再研磨成粉末,撒在水面上,正品粉末全部漂浮于水面上,并逐渐膨胀;各伪品粉末部分浮于水面,有碎屑和杂质沉于水下,甚至崩解浑浊。
碘试验:在正品和各伪品饮片的块片上滴加碘试剂,除用淀粉压制的“茯神”会显蓝色或蓝紫色外,其余样品均无反应。由此可鉴别用淀粉制成的茯神类药材。
3.4 茯神药材水分、灰分、浸出物相关研究
水分、灰分、浸出物限量为中药材储存和优劣辨别的重要质控指标。现行药典未收载茯神,各省中药材标准、中药饮片炮制规范也未对茯神药材的水分、灰分、浸出物含量做出规定。聂磊[4]对不同来源的十批茯神药材进行水分、灰分、浸出物的测定,测出茯神的水分为11.56%~16.77%,总灰分为0.26%~0.60%,醇浸出物为4.45%~6.59%,水浸出物为3.46%~4.46%;茯神药材中水分、灰分、浸出物含量与茯苓相当,且均满足药典中茯苓项下相关要求。
3.5 茯神的炮制
根据《中药大辞典》《全国中药饮片炮制规范辑要》(2016年版),茯神的炮制主要有原药材通过净切后直接入药以及朱茯神两种方法。见表4。
表4 茯神的两种炮制品及其炮制方法
3.6 茯神的炮制规格
现代商品茯神的炮制规格一般为:片厚6~9 mm,片长 70~80 mm,宽60~70 mm,个重 30~50 g,而茯神在临床应用中的常用量只有6~18 g,商品规格超出了茯神的临床用量,以至于在实际应用中需要切分为小块,导致有些小块未含茯神木。陈桂英[33]通过薄层层析法分析比较茯神和茯苓所含成分的差异,以探讨茯神适合于临床的炮制规格,实验结果表明,将每个茯神块炮制品的重量控制在6 g左右(即最小常用量),且抱有茯神木,可以保证茯神的有效性。
朱茯神是茯神与朱砂共同炮制的结果,具有镇静安神、清热解毒、利水消肿的效果。近年来,由于用药安全性受到了广泛关注,朱砂作为一种含汞的矿物药,在炮制过程中所用含量不能忽视,以避免引起汞中毒的问题。现行《中国药典》中规定朱砂日用量为0.1~0.5 g,不宜过量,且不能少量久服。目前多省市(河北、上海、安徽、湖北等)中药饮片炮制规范中朱茯神一般是以茯神∶朱砂=50∶1的比例进行炮制,以茯神日用最大量18 g,朱砂用量为0.36 g,在安全范围之类;《重庆中药饮片炮制规范及标准》中以茯神∶朱砂=25∶1进行炮制,若以茯神日用最大量18 g,朱砂用量为0.72 g,则超出用药安全范围。研究者以茯神∶朱砂=100∶3通过正交试验考察朱茯神炮制时的加水倍数、煎煮时间、煎煮次数三个因素对其煎煮工艺的影响,结果表明在煎煮液中一般不存在汞含量超标的情况[34-36]。因此,在炮制过程中应注重茯神与朱砂的比例,在临床用药时根据炮制方法适当增减用量,且不能长期服用,避免含汞药材导致重金属在体内积蓄。
4 小结与展望
近年来,茯神宁心安神的作用成为了研究的热点,在临床上的应用量日趋增大,同时也导致市场上出现低质量的药材掺杂。现行《中国药典》没有关于茯神的记载,而其他地方标准一般仅收录茯神的性状鉴别、显微鉴定以及理化鉴别,缺少水分、灰分、浸出物限量,缺少指标成分或量化控制标准;尽管资料显示茯神多糖、三萜类化合物、脂肪酸等活性物质具有一定药理作用,但具体药效成分仍不明确。为了辨识茯神药材的真伪优劣,规范其入药标准,亟待进一步完善和修订茯神药材及炮制质量控制标准。
基于茯神的研究现状,为建立系统的质量控制体系可从以下几个方面完善:(1)继续分离鉴定茯神所含新的化学成分,研究茯神的药理作用、药代动力学机制,明确构效关系,为进一步对化学结构修饰提供科学依据;(2)在质量控制方面,可采用产地加工一体化方法从源头控制,规范茯神的鉴别项目,增加水分、灰分、浸出物、含量测定等检查项,目前茯神药效成分尚未完全阐明,可以构建关于茯神的指纹特征图谱,为判定其真伪优劣提供参考;(3)研究除朱茯神之外,关于茯神新的炮制方法,能够增强茯神的疗效,消除或者降低其不良反应,达到临床用药高效安全的目的。
中药饮片国际化是其发展的必然,确保中药饮片的质量和药效,是打开和拓宽国际市场的关键,随着中药化学、中药分析、药理学和药代动力学等相关学科的交叉融合以及现代科学技术的发展,中药饮片的炮制规范和质量标准化趋势会更加清晰。