雪上一枝蒿化学成分及其生物活性的研究进展

韦鹏威，杨宇婷,王 聪,刘红美,王 兵

(1.贵州医科大学 医药生物技术工程研究中心,贵州 贵阳 550025；2.贵州医科大学 生物与医学工程重点实验室，贵州 贵阳 550025;3.贵州医科大学 药学院，贵州 贵阳 550025)

雪上一枝蒿，来源于毛茛科植物短柄乌头(AconitumbrachypodumDiels)的干燥块根。茎直立，一般不分枝，生长在高山雪线以上，因其叶子的形状与艾蒿相似，故名为雪上一枝蒿[1-2]。《全国中草药汇编》收载的雪上一枝蒿包括：短柄乌头及其变种、伏毛短柄乌头、疏花短柄乌头、宣威乌头及西藏乌头[1-2]。雪上一枝蒿性苦、辛、温，有大毒，入心肝肺三经，常被用于治疗风湿疼痛、跌打损伤等，在镇痛方面的疗效最为显著[1-2]。

笔者综述的短柄乌头主产于云南东川及四川西部等地。在夏天至秋天之时挖出其根部，去掉泥沙及苗叶，晒干即成[3]，在1974年正式收录于《云南省药品标准》，在1996年版的《云南省药品标准》及1977年的《中华人民共和国药典》也均有所收载，现版药典未有收载，但其在云南地区民间多有使用[3]。目前，以雪上一枝蒿为主药开发出了多种制剂，如：雪上一枝蒿片、雪上一枝蒿涂膜剂、雪上一枝蒿贴剂、雪上一枝蒿总碱注射剂以及雪上一枝蒿止痛搽剂等，这些制剂均被广为使用且疗效显著。

雪上一枝蒿是具有一定毒性的中药材，部分活性成分具有抗菌作用。基于中草药在抗菌方面具有独特的优势，有望为解决抗生素耐药危机提供候选药物。笔者对雪上一枝蒿的化学成分，抗肿瘤、抗炎、抗菌等药理作用及炮制减毒等方面进行了综述。

1 雪上一枝蒿的化学成分

雪上一枝蒿含有乌头碱、新乌头碱、雪上一枝蒿甲素、乙素和庚素等多种生物碱，主要成分为乌头碱类[4-6]。乌头碱以二萜类生物碱为主，其中又分为C19-二萜生物碱和C20-二萜生物碱[4-6]。由于地理环境及气候等原因，不同地区所产的雪上一枝蒿所含成分和各成分的含量均有所不同，如：云南东川所产雪上一枝蒿块根含一枝蒿甲素、乙素、丙素、丁素、庚素、乌头碱、中乌头碱及次乌头碱等[7]。云南昭通所产雪上一枝嵩块根含乌头碱、次乌头碱、一枝蒿乙素及一枝蒿丁素等多种生物碱[8]。四川西南地区所产雪上一枝蒿块根含一枝蒿碱甲及乙、阿替新及伪一枝蒿碱等[9]。四川金沙江畔所产块根含次乌头碱、乌头碱、3-乙酰乌头碱和雪乌碱等[10]。虽然不同产地的雪上一枝蒿所含化学成分的种类及含量都有所区别，但都以含有剧毒的乌头碱为主。雪上一枝蒿中不同的化学成分所发挥的药理作用也有所不同。截至目前，雪上一枝蒿中已发现的各化学成分的名称、化学式、结构及其药理作用见表1～4。

表1 雪上一枝蒿中的C19-二萜生物碱

表2 雪上一枝蒿中的C20-二萜生物碱

表3 雪上一枝蒿中其他类型的生物碱

表4 雪上一枝蒿中的非生物碱类成分

2 雪上一枝蒿的现代药理作用

在中医上，雪上一枝蒿被主要用于治疗跌打损伤，风湿骨痛等症[1-2]。现代药理研究也发现雪上一枝蒿的主要作用在镇痛、抗肿瘤和抗炎等方面[16,20]。现代药理研究与中医研究所得结论基本相同。

2.1 镇痛作用

张红宇等[54]研究表明：雪上一枝蒿片具有较好的抗炎、镇痛作用。黄茜等[55]在慢性疼痛模型基础上，研究了雪上一枝蒿甲素的镇痛作用，发现雪上一枝蒿甲素在大鼠神经病源性疼痛、炎性疼痛和糖尿病疼痛模型上，均能产生显著的镇痛作用，且最大镇痛效能可达50%～70%；其对慢性疼痛的作用最为显著，镇痛机制可能为刺激脊髓小胶质细胞释放强腓肽A，而后作用于kappa阿片受体。黄先菊等[56]的研究表明：雪上一枝蒿对中枢及外周性疼痛均具有良好的镇痛效果，其镇痛作用机制可能不是通过抑制环氧化酶-2(COX-2)通路实现，而与抑制神经细胞电压依赖性钠离子通道有关。

2.2 抗肿瘤作用

于良[57]对铁棒锤非生物碱活性部位的化学成分进行了分离，并对分离后得到的单体化合物进行了T细胞抑制作用的初步筛选，发现铁棒锤非生物碱活性部位在不同浓度下有显著抑制Jurkat 细胞增殖的作用。乌头根的C-19二萜类生物碱sinchiangensine A及其类似物对肿瘤细胞(HL-60、A-549、SMCC-7721、MCF-7和SW480)有显著的抗肿瘤活性[4]。李竣等[58]研究表明：雪上一枝蒿的生物碱对肝癌HepG2、子宫颈癌Hela-60及小鼠骨髓瘤SP20细胞均有很强的抗肿瘤作用。

2.3 抗炎作用

贾鑫[59]通过采用2种抗炎模型，即二甲苯致小鼠耳廓肿胀法和鸡蛋清致小鼠足肿胀法，对伏毛铁棒锤的抗炎作用进行了研究，发现2种方法均显示其有较好的抗炎作用。黄先菊等[60]研究发现：雪上一枝蒿醇提物可显著抑制脂多糖(LPS)造成的小鼠巨噬细胞损伤和细胞凋亡，经100 μg/L雪上一枝蒿醇提物干预后，小鼠腹腔巨噬细胞内活性氧(ROS)水平有所降低，并可剂量依赖性减少NO的表达，说明雪上一枝蒿醇提物能抑制巨噬细胞内ROS的生成，进而抑制由ROS自由基所介导的炎性损伤，发挥其体外抗炎作用。

2.4 抗菌作用

随着抗生素及抗菌药物的广泛应用，许多严重的感染性疾病均得到了有效治疗。但由于抗生素的滥用，临床上细菌的耐药现象日益严重[61]，这使得可供临床选择的抗生素愈发局限，于是人们开始从传统的中草药中寻找具有抗菌作用的药物。中药及其复方制剂是我国传统医学的重要组成部分。植物为了保护自身免受病菌的感染，可产生具有抗病毒、抗菌和抗真菌活性的生物碱等次生代谢产物[62]，目前已发现许多具有明显抗菌作用的中药，如：黄连、金银花、白芍和大黄等[63-64]。

肖鸣春[65]从中医理论出发，认为中医所说的“湿邪”是以真菌(霉菌)为主的各种厌氧菌入侵人体导致，从而推导出“祛湿剂”具有抗霉菌的作用。“寒邪”则是霉菌所引起，继而推导出“祛寒药”为抗霉菌药。最终得出祛风寒湿药可以治疗由霉菌感染血液所引发的各种疼痛疾病，从而阐述了“祛寒药”与抗霉菌药的关系。其中，雪上一枝蒿便属于其中“祛风寒湿”的中药之一。

2.4.1 乌头属植物的抗菌作用

从印度长爪乌头中分离出的生物碱对金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均有不同程度的抑菌作用[66]。新疆乌头根部的C-19二萜类生物碱sinchiangensine A及其类似物对金黄色葡萄球菌的抑菌活性显著，其最小抑菌浓度(MIC)分别为0.147和0.144 μmol/mL[4]。从异叶乌头中分离得到的正二萜生物碱6-dehydroacetylsepaconitine和13-hydroxylappaconitine，以及3种已知生物碱lycoctonine、delphatine和lappaconitine对金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌和铜绿假单胞菌均有明显的抑制作用[67]。附子的生物碱对金黄色葡萄球菌也存在潜在的生长抑制作用[68]。Shi等[68]研究发现：藏药铁棒锤(Aconitumpendulum)水提物及醇提物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌及一些常见的肠道致病菌均有一定的抑制作用。以上研究均发现：乌头属植物不论是单体还是粗提物对革兰氏阳性菌或是阴性菌都有不同程度的抑制作用。其中发挥抑菌作用的物质可能是生物碱，由此证明了乌头属类植物的抗菌作用具有良好的应用前景[69-70]。这为雪上一枝蒿在抑菌作用方面的研究提供了理论支持，而其抑菌作用的机制则有待于今后进一步的研究。

2.4.2 雪上一枝蒿抗菌作用的研究现状

目前，国内外对雪上一枝蒿的研究主要集中于毒性和药理作用方面，对其抗菌活性方面的研究则较少，而对雪上一枝蒿根部的抗菌作用方面则未见报道。王静等[71]发现了雪上一枝蒿的茎和叶部位提取物的抑菌作用，并以水稻纹枯病菌为供试对象，采用菌丝生长速率法对30种植物提取物的抑菌活性进行了筛选，其中，质量浓度10 mg/mL的雪上一枝蒿对水稻纹枯病菌菌丝生长抑制率可达92%以上。李治滢等[72]对从雪上一枝蒿中分离获得的内生真菌进行筛选,结果发现：具有抗菌活性的菌株有15株，并且对镰孢霉属、木霉属的、芽枝霉、小克银汉霉属和毛壳菌属均有抗菌活性。以上结果都表明：雪上一枝蒿的茎和叶部位的提取物及其内生真菌的抗菌作用均良好。目前，尚未见对于雪上一枝蒿根部抗菌作用的报道，但Yuan等[37]从高乌头(AconitumsinomontanumNakai)中分离出了二萜类生物碱lepenine，并通过纸片法测试了lepenine对金黄色葡萄球菌、分枝杆菌和普通葡萄球菌的抑制作用，发现抑制率均为0.1%。随后，王洪云等[7]也从雪上一枝蒿的根部分离出了lepenine。以上研究均表明：雪上一枝蒿中的二萜类生物碱lepenine具有一定的抗菌作用，但其茎、叶、次级代谢物及根部中的化学成分有所差异，而全株的抗菌作用则需要被更进一步的研究。

2.4.3 雪上一枝蒿被作为潜在的抗菌药物

褥疮、溃疡等均可于不同程度感染空气中的细菌，或来自伤口组织的细菌，或伤口附近的细菌，特别容易受感染的是来自于肠道、口腔及泌尿生殖系统的细菌。陈燕[73]发明了一种以雪上一枝蒿作为君药的，治疗足部褥疮的中药洗剂，发现其对317例足部褥疮患者的治愈率可达98.5%，足部的腐肉经中药洗剂治疗后可以恢复正常。李易春[74]发明的，以雪上一枝蒿为原料的医用可吸收的缝合线，术后3 h实验组的感染率为8.9%，对照组的感染率为20.0%，说明该缝合线可有效避免伤口感染，具有抗菌消炎的功效。李洪峰[75]以雪上一枝蒿为原料，发明的创伤消炎愈合擦剂能够调节皮肤新陈代谢，快速有效杀菌、消炎并促进伤口愈合。李丽等[76]发明的以雪上一枝蒿为原料的植物抑菌液，对外伤和挤压伤均具有良好的效果。上述制剂均未明确将雪上一枝蒿作为具有抗菌作用的主要药物成分，可能是因为中药及其复方制剂成分复杂多样，特点为多向性和多靶点，合理配伍才是发挥药效的关键所在，因而雪上一枝蒿的抗菌作用仍具有潜在的研究价值。

3 雪上一枝蒿的毒性

雪上一枝蒿毒性巨大，其中毒性最大的当属其成分中的乌头碱。乌头碱可经消化道或皮肤破损处进入血液，中毒后患者常出现恶心呕吐、胸闷心悸、四肢麻木以及意识障碍等症状[77]；严重者则会出现抽搐、昏迷或血压异常的现象。其中，主要的中毒机制是通过中枢神经系统和心脏的心肌部分发挥作用。中枢神经中毒是通过影响神经细胞的离子通道，阻碍神经递质与受体的结合，继而造成的乌头碱中毒；心肌部分中毒的作用机制则主要是通过影响心肌离子通道的开放，或兴奋或抑制，继而导致心律失常[78-79]。此外，雪上一枝蒿因其毒性猛烈，且有效剂量与中毒剂量接近，甚至等于中毒剂量，因而未经炮制的雪上一枝蒿及其制剂一般不被作为内服药物使用[80]。

3.1 雪上一枝蒿的炮制减毒方法

无论是外用还是内服雪上一枝蒿都存在着中毒的风险，因此，在使用时应对其进行炮制减毒。炮制最常用的方法是水煮法，其他方法还有：甘草制、油制、醋制和童尿制[81]。在《四川中药志》中，雪上一支蒿的炮制方法是先经水浸、切制后再蒸制，然后用猪油炒制[3]。经炮制后的雪上一枝蒿的毒性会被大大降低。另外，雪上一枝蒿经酒泡后作为药酒可供内服[3，81]。使用以上几种方法的炮制品和生品相比，毒性都有不同程度的降低，并且其疗效仍被保持。其中经水煮后的制品毒性最低，一般水煮时间越长，雪上一枝蒿的毒性越小，因此将水煮法作为现代常用的炮制减毒方法[3，81]。以上炮制方法均与剧毒的乌头碱在高温下被水解有关，其解毒机制为双酯型的乌头碱在水煮和加热条件下，可被转化为单酯型乌头碱和乌头原碱[82]。减毒的核心机制为双酯键的破坏，所以煎煮的温度越高，加热时间越长，对乌头碱的破环程度越大，雪上一枝蒿炮制品的毒性也相应越低。

3.2 配伍金不换后的减毒增效作用

纳西族民间药金不换为龙胆科植物黄秦艽(VeratrillabailloniiFranch)的根部，又被称为丽江金不换，其味苦、性寒、有毒，主要成分为呫吨酮和环烯醚萜类，具有活络止痛、清热解毒的功效，民间常用其解除雪上一枝蒿的毒副作用[2]。通常认为金不换的解毒机制是通过降低心肌内Ca2+的浓度，提高CYP3A1、CYP3A2的活性，从而达到保护心肌细胞和肝脏的作用。余友等[83]给大鼠灌胃雪上一枝蒿总生物碱出现明显的中毒症状后，再给药金不换，大鼠均有不同程度的症状减轻。此外，Li等[84]和Ge等[85]都报道了黄秦艽提取物可通过调节肝脏基因的表达，来减轻雪上一枝蒿诱导的小鼠肝脏毒性。黄先菊等[86]将基因芯片技术应用于金不换水提液，发现其对雪上一枝蒿诱导的急性心脏毒性具有明显的解毒作用,作用机制是通过干扰雪上一枝蒿所引起的机体内异常的物质代谢,从而提高细胞存活率,使心肌功能恢复正常[84]。王晶等[87]发现金不换发挥解毒作用的机制：通过平衡体内的代谢及减少心肌细胞的损伤，再加上黄秦艽中的水溶性成分，使其能够抑制小鼠的胃肠道蠕动，从而达到减毒的效果。李梅[88]发现：雪上一枝蒿和金不换以不同比例配伍后，均可减轻雪上一枝蒿的毒性，且两药配伍合煎使用时的解毒效果比单独使用金不换时的解毒效果好。该研究提示：除了金不换中的化学成分能够干扰生物体内的物质代谢，以达到解毒的作用外，合煎或合并使用的解毒作用可能更为明显，但具体的解毒机制尚不明确，有待被进一步的研究[88]。

4 结论

雪上一枝蒿的化学成分种类多样，主要为二萜类生物碱，药理作用主要表现在镇痛、抗炎和抗肿瘤等方面，其中一些化合物还有促进植物生长、影响生育等作用。雪上一枝蒿是良药亦是毒药，虽未收录在现版药典中，但因其疗效显著，民间地区还在广泛使用，尤其是作为药酒使用时，酒精的加入更利于剧毒生物碱的溶出，这就容易导致中毒事件的发生。因此，在使用时需要斟酌其用量，并对其进行炮制减毒。金不换与其配伍使用后的减毒增效作用明显，这为雪上一枝蒿以后的安全用药奠定了基础。

目前，中医药在抗菌方面的优势已逐渐显现，越来越多的乌头属类植物表现出了明显的抗菌作用，雪上一枝蒿的茎、叶部位及其提取物也表现出良好的抗菌效果。除了对镰孢霉属、木霉属等真菌具有抗菌作用外，部分雪上一枝蒿制剂还被用于治疗足部的褥疮。因此，雪上一枝蒿可能含有有效的抗菌活性成分，具有良好的抗菌应用前景及广阔的研究空间。此外，目前已有雪上一枝蒿速效止痛搽剂、雪上一枝蒿片和雪胆素片等上市中药或中药复方制剂。这些以雪上一枝蒿为主要药材制备的药物主要被用于治疗风湿疼痛、关节炎、跌打损伤，菌痢、肠炎、支气管炎及急性扁桃体炎等，能够起到祛风、抗炎、镇痛、清热解毒和抗菌消炎等作用。相信随着抗菌类中药及相关中药制剂的不断发现和发展，可为解决细菌耐药问题找到一种新的途径。