何首乌炮制与肝毒性研究进展
2022-11-27吴芳崔真真郭玲燕王海凌王加锋张冰辛义周
吴芳,崔真真,郭玲燕,王海凌,王加锋,张冰,辛义周
(1.山东中医药大学,山东 济南 250355;2.山东中医药大学附属医院,山东 济南 250011;3.山东力明科技职业学院,山东 济南 250116)
何首乌为蓼科植物何首乌(PolygonummultijiorumThunb.)的干燥块根[1],又名紫花藤、多花蓼、紫乌藤等,气微,味微苦而甘涩。性微温,归肝、心、肾经,具有解毒、消痈、截疟、润肠通便等功效,制何首乌具有补肝肾、益精血、乌须发、强筋骨、化浊降脂等功效。何首乌始载于北宋《开宝本草》,“久服长筋骨,益精髓,延年不老”。生用泻下作用强,制后泻下作用减弱,补益作用增强,符合传统生泻熟补[2]炮制理论。
1 何首乌炮制工艺
历代何首乌常用炮制方法多为净制、切制和炮炙。炮炙又分为无辅料炮炙(煮制、晒制、蒸制、火炮、炒制等)和有辅料炮炙(黑豆制、醋制、泔制、酒制、药汁制、乳制、肉制、米制、面制、生姜制、甘草制、枣制等)。
现代何首乌炮制技术多采用微生物发酵、高压蒸制等方法,其中发酵法为现代生产常用手段。发酵何首乌是指采用中药微生物菌发酵技术炮制而成的何首乌制品,相对于传统何首乌炮制品,具有非可用成分去除率高,吸收障碍少,药用成分吸收利用率高,可空腹食用,毒副作用小等优点。杜晨晖等[3]利用微生物酶的专一性筛选有效可食用菌株,使何首乌有毒成分蒽醌类降解,含量减少,有效物质大黄素、大黄素甲醚成分含量增加。秦波[4]利用指纹图谱法对比发酵法与黑豆汁制法,结果发现,发酵后的何首乌二苯乙烯苷类含量比黑豆汁制的含量降低20%,且卵磷脂等有益成分明显增加,说明发酵法可减少肝毒性成分并保留有效成分。石聪等[5]利用重结晶法和色谱分离法鉴定发酵后的何首乌成分主要为大黄素、大黄素甲醚,有害物质单宁、生物碱含量明显减少。范琼等[6]利用枯草杆菌发酵,结果发现,发酵后的何首乌可降低有害物质亚硝酸盐的含量,并有清除自由基的作用。
2 化学成分
中药的化学成分是阐明其有效性和毒性的物质基础,何首乌主要化学成分包括蒽醌类、二苯乙烯苷类、磷脂类等,具有抗衰老、提高免疫力、降血脂、抗菌、抗诱变等药理作用。目前实验结果证实,何首乌用于阿尔茨海默病、帕金森病、高脂血症和癌症等疾病的治疗[7]主要由于含有醌类、磷脂等化合物;其毒副作用(肝毒性、肾毒性和胚胎毒性)主要是由大黄素和二苯乙烯苷类等化合物引起。
2.1 蒽醌类 蒽醌类化合物是何首乌的主要成分之一,包括大黄素(emodin)、大黄素甲醚(physcion)、芦荟大黄素(aloe-e-modin)等[8-9]。其中,大黄素及其衍生物对肝细胞有损害,具有肾上腺皮质激素样作用,因此在炮制过程中需尽量降低大黄素的含量。杨磊等[10-13]利用HPLC法测定炮制前后蒽醌类成分含量变化,发现结合蒽醌和总蒽醌含量下降,游离蒽醌含量上升,大黄素的含量在32 h时达到最高,之后含量便逐渐降低,提示可以通过控制炮制时间来减少大黄素的含量。
朱杰等[14]比较了九蒸九晒法和黑豆汁制法两种炮制方法对蒽醌类成分含量的影响,结果显示九蒸九晒法随着次数的增加,游离蒽醌的含量逐渐升高,总大黄素含量降低,证明此法可有效降低蒽醌类成分含量,减少何首乌毒性;而黑豆汁法炮制的何首乌,游离蒽醌含量明显升高,总大黄素与总大黄素甲醚含量明显增加,说明黑豆汁炮制不能降低何首乌肝毒性,不建议使用此法炮制。
徐文[15]在实验中发现不同产地的何首乌其蒽醌类成分含量也不同,炮制后含量各有差异且有不同程度的降低,其中产自云贵地区的何首乌炮制后蒽醌类含量降低明显。
2.2 二苯乙烯苷类 二苯乙烯苷类是何首乌肝毒性的主要成分之一,同时也具有很强的抗氧化能力、抗动脉粥样硬化活性、对血小板栓塞等疾病具有保护作用[16]。周庆华等[17]利用HPLC法测定何首乌炮制前后二苯乙烯苷类的含量,结果表明二苯乙烯苷类的含量会随着炮制时间的增加而减少。
李烨等[18]对比了黑豆汁蒸和黑豆汁煮两种炮制方法,发现蒸法比煮法二苯乙烯苷含量较高,提示应优先选择煮法炮制。
王建科等[19]对比四种炮制品(清蒸品、黄酒拌蒸品、黄酒炙品、黑豆汁制品)与生何首乌中二苯乙烯苷类含量,结果发现,4种炮制品中二苯乙烯苷类含量均有不同程度降低,其中黑豆汁制品降低量最高为66.4%。
2.3 磷脂类 何首乌中磷脂类成分较为丰富,含量较多的有卵磷脂、肌醇磷脂等,是重要的活性成分,有保肝、益智、增强免疫力等作用。何首乌的卵磷脂成分具有提高记忆力[20],减少海马细胞的凋亡,抑制钙离子的积累,降低蛋白激酶表达等作用。
赵声兰等[21]采用钼蓝比色法和硫酸-苯酚法比较何首乌炮制品(清蒸品、黑豆汁拌蒸品)内卵磷脂含量,结果发现黑豆汁拌蒸品中磷脂类含量高于清蒸品,且随蒸制时间和蒸制温度的增加,磷脂含量减少。
闵建华等[22]通过控制高压蒸制时间,对比清蒸品、黑豆蒸制品、酒蒸制品发现高压黑豆制8 h卵磷脂含量最高,因在蒸制过程中黑豆中大量卵磷脂进入何首乌内部,增加卵磷脂含量。
2.4 糖类 何首乌中糖类成分具有免疫调节、抗氧化、抗衰老及抗老年痴呆症等作用。
田源红等[23]研究了在100 ℃稳定条件下,不同时间(20、24、28、32、36 h)蒸制对何首乌中糖类成分变化的影响,结果表明,与生品相较(1.63%),蒸制36 h后多糖含量最高(1.68%~4.15%)。
罗旭蔚等[24]用硫酸-苯酚法检测了何首乌清蒸后还原性糖、水溶性糖和多糖的含量变化,发现制何首乌比生何首乌含糖量高,还原性糖和水溶性糖含量最高。
2.5 其他成分 何首乌还含有无机元素、鞣质等其他成分。罗益远等[25]用电感耦合等离子体质谱检测何首乌炮制前后无机元素含量变化,发现其含量变化明显,对人体有益的元素如铝、铁、钾、锰、锌等在炮制后含量增加,有害元素如铯、铅、钴等含量降低。
3 肝毒性研究
吴晓等[26]通过实验证明3种何首乌提取物肝毒性大小:水煎提取物>丙酮提取物>制何首乌丙酮提取物,并通过高效液相色谱分析表明,何首乌中特征化合物的含量在炮制后发生变化:其中炮制后的丙酮提取物肝毒性成分2,3,4′,5-四羟基二苯乙烯2-O-β-d-葡萄糖苷含量降低了55.8%。
唐志芳等[27]以雌性大鼠作为实验对象,发现何首乌与制何首乌提取物均对大鼠原代肝细胞增殖有抑制作用,并且,原代肝细胞实验表明,胆红素会随着何首乌与制何首乌提取物含量增高而减少,导致胆汁淤积。
李春雨等[28]利用脂多糖的肝损伤动物模型,探索何首乌对大鼠肝脏的损伤,低剂量(1.08 g·kg-1)即可造成大鼠肝损伤,同时发现何首乌对本身有基础疾病的人群危害较大。
郜丹等[29]利用细胞毒实验验证蒽醌类对细胞毒性影响,结果表明大黄酸和大黄素对HepG2细胞(人肝癌细胞)毒性最大,且随浓度增高毒性越强。
4 药代动力学研究
王春英等[30]在何首乌有效成分二苯乙烯苷的药代动力学研究中发现,单剂量给药小鼠及兔后,二苯乙烯苷很快发生代谢转化,进而消除,药代动力学参数符合二室模型;其胃肠道吸收不规则,不符合房室模型,说明二苯乙烯苷类成分在体内时间停留较短。
王子璐[31]以制何首乌的活性成分大黄素(EM)、二苯乙烯苷(TSG)和芦荟大黄素(AE)为研究对象,应用LC-MS/MS方法,研究制何首乌活性成分的血浆药代动力学过程。大鼠单次灌胃0.5 g·kg-1制何首乌醇提取物后,观察到EM和AE吸收和消除迅速,血药浓度均在1 h达到峰值,t1/2分别为0.5 h和0.4 h,在血浆中可检测到大量EM和AE的葡糖醛酸结合物,其血药浓度峰值分别为EM和AE的18.4和19.8倍;TSG的血药浓度较低,原型和葡糖醛酸结合物的Cmax分别为(39.1±23.3)和(61±34.4)ng·mL-1,血药浓度分别在0.25 h和1 h达峰,随后迅速消除。大鼠灌胃给药EM或AE单体后,EM和AE原型吸收迅速,它们的葡糖醛酸结合物也是血浆中的主要成分,浓度显著高于原型。与提取物给药组相比,EM和AE原型的血浆消除显著减慢,消除半衰期和体内滞留时间显著延长,相对应的,它们的葡糖醛酸结合产物的血浆浓度低于提取物。胆管插管大鼠口服制何首乌提取物后,在胆汁中可检测到EM、AE和TSG的原型及其葡糖醛酸结合物,它们的72 h总胆汁累积排泄率分别为49.5%、48.7%和1.6%,表明胆汁排泄是EM和AE的主要清除途径之一。制何首乌活性成分EM、AE和TSG口服吸收迅速,可在肝脏和肾脏分布富集,代谢消除迅速。在大鼠,EM和AE均可经酶介导代谢,转运体介导,主动外排进入胆汁排泄,胆汁排泄是大鼠口服提取物后EM和AE的主要消除途径之一。
5 讨论与展望
何首乌是常用的传统中药,其分布广泛,药用历史悠久,临床疗效显著,临床应用价值高,近些年何首乌的研究取得较大进展,但仍有许多问题还需深入研究,如从道地药材的选取到炮制的规范,从单一组分的分离纯化到组分的药理作用,从其有效性研究到其体内外作用机制的研究,以及肝毒性的机理研究等。现代有学者对何首乌的炮制方法进行优化创新,如预测性很好的Box-Behnken响应面法优化的高压蒸法[32],使没有统计相关背景的用户能够简易设计实验并分析结果;实验室常用高压法[33-37]炮制何首乌饮片,因其缩短了炮制时间,实现炮制参数可控化,大大提高炮制效率等。何首乌肝毒性是临床关注热点,但常用的炮制方法对肝毒性的影响以及炮制增效减毒机制还需进一步探索,借助药代动力学等方法,研究其在体内的吸收、分布、代谢、排泄过程,可以更深入地阐明何首乌生品及炮制品的药理作用及炮制机理。