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胆南星的炮制、成分分析及药理研究进展

2023-12-24雷欣荷蓝金权李国卫索彩仙潘礼业孟江林晗

广东药科大学学报 2023年6期
关键词:胆南星天南星发酵法

雷欣荷,蓝金权,李国卫,索彩仙,潘礼业,孟江,林晗

(1.广东药科大学中药学院,广东 广州 510006;2.广东一方制药有限公司/广东省中药配方颗粒企业重点实验室,广东 佛山 528244)

胆南星为天南星科植物天南星(Arisaemaerubescens)、异叶天南星(A.heterophyllum)或东北天南星(A.amurense)的干燥块茎与胆汁炮制加工而成的炮制品。味苦微辛,性凉,归肺、肝、脾经,具清热化痰、息风定惊的功效,用于痰热咳嗽、咯痰黄稠、中风痰迷、癫狂惊痫[1]。

胆南星具有900 多年的炮制应用历史,主要炮制方法为发酵法和非发酵法两类[2-4]。《中国药典》2020年版记载“胆南星为制天南星的细粉与牛、羊或猪胆汁经加工而成,或为生天南星细粉与牛、羊或猪胆汁经发酵加工而成”[1]。天南星生品和制天南星辛温燥烈且有毒性,散结消肿作用较强,一般外用治痈肿、蛇虫咬伤,经胆汁制后性味发生改变,性由温转凉,味由辛转苦,具有清化热痰和息风定惊等功效[5-6]。

目前,关于胆南星炮制的研究主要集中在成分和药理作用方面。本文概述了古代炮制历史沿革到现代炮制规范,对胆南星的炮制工艺和辅料、主要成分及物质基础、炮制工艺、质量分析技术和药理作用等方面进行综述,拟为该药的进一步开发利用提供参考。

1 炮制历史沿革

1.1 古代炮制沿革

宋代《小儿药证直诀》记载“腊月酿牛胆中阴干百日”是胆南星最早的炮制方法[7]。同时期的《圣济总录》载:“黄牛胆内浸三宿焙,牛胆煮一伏时暴干”[8],这可能是胆南星发酵制法的最早来源。炮制辅料主要是牛胆汁,后世本草中还记载了混合法,炮制辅料增加了猪胆汁和羊胆汁,具体描述见表1。可见,历代胆南星的炮制方法以发酵法居多,发酵时间短则1 月至数月,长则1 a 至数年,炮制辅料基本上为牛胆汁且多为“腊月牛胆”,宋代《普济本事方》首次提到“羊胆制”,后未见相关古籍记载。

表1 历代本草对胆南星炮制的记载Table 1 Records on the processing of Arisaema cum Bile in herbal medicines of past dynasties

1.2 《中国药典》和各地炮制规范收载情况

对比历版《中国药典》和全国各省市炮制规范,对胆南星的炮制工艺部分内容进行梳理与总结,见表2。

表2 胆南星在历版《中国药典》及各地方炮制规范中收载情况Table 2 Records of Arisaema cum Bile in Chinese Pharmacopoeia and processing specifications

对比历版《中国药典》,1988 版《全国中药炮制规范》和全国22 个省市的地方炮制规范可知,胆南星有多种不同的炮制工艺。胆南星炮制的原药材为生天南星和制天南星,炮制工艺分为发酵法和非发酵法两种,发酵法中除了上海市选用的是制天南星外,其他炮制规范均选用生天南星。此外,各省市的炮制工艺、胆汁种类、辅料种类和发酵时间等均存在差异。历版《中国药典》记载了胆南星为生天南星与牛、羊或猪胆汁发酵加工而成,或制天南星与牛、羊或猪胆汁加工而成,并没有描述胆南星具体的炮制工艺,天津、河南、黑龙江省则执行与历版《中国药典》相同的炮制标准。关于炮制工艺的描述,江苏、安徽、陕西省沿用了1988 版《全国中药炮制规范》中的炮制工艺,《1980年版甘肃省中药饮片炮制规范》只记载了非发酵法,上海、四川、广东、贵州、湖南、云南、吉林、北京只记载了发酵法,其余各地发酵法和非发酵法均有记载。江西、云南、湖南、福建的发酵方法规定日晒夜露,其中福建、云南经日晒夜露后还需蒸制,江西和湖南则干燥即可。混合法除了甘肃采用生天南星为原料以外,其他地区均采用制天南星,且炮制时间大大缩短,一般蒸制半小时到数小时即可。在胆汁种类方面,云南省的炮制方法规定使用牛胆汁,四川、甘肃、北京3 地仅说明为胆汁,其余各地则规定可使用猪、牛或羊胆汁。在炮制辅料方面,部分省市如广东、甘肃、福建、江西、北京,除了用胆汁外还加了酒、川贝末、姜汁或明矾等辅料。

2 炮制研究

2.1 炮制工艺研究

关于胆南星的炮制工艺研究以发酵法居多。有研究以胆酸、去氧胆酸为评价指标,考察不同辅料、发酵时间、发酵温度和发酵湿度下的胆南星评价指标的含量变化,得出最佳的发酵条件为:以牛胆粉为原料,在37 ℃、25%湿度下发酵50 h[13]。也有学者以鹅去氧胆酸、猪去氧胆酸、猪胆酸等胆汁酸类化合物为指标,考察不同胆汁比例对小鼠解热、祛痰、止咳的效果,结果显示当胆汁与原料的比例大于1 时胆南星具有明显的解热和祛痰镇咳作用[14]。施宇等[15]对胆南星发酵菌种进行分离鉴定,并对优势菌种进行筛选,发现肠球菌属和铅黄肠球菌作为优势复合菌种发酵的胆南星中胆酸类成分含量比传统发酵要高,这说明目前胆南星的炮制工艺是选择个别或不同的化学指标进行评价,菌种发酵工艺各项条件也尚未完善,得出的炮制工艺方法不尽相同,而且未对其炮制减毒指标进行考察。

以上均为实验室小型试验,未对工艺进行药效验证和放大工艺验证,不能真正反映应用于大生产的实际情况。后续炮制研究可以继续探索胆南星的不同炮制工艺如混合法,同时比较不同炮制方法之间的成分和药效机制差异,并提高炮制方法的可行性和稳定性,确保胆南星的质量和药效达成一致。

2.2 减毒改性研究

胆南星由天南星炮制而成,天南星中的草酸钙针晶和凝集素蛋白是其主要的刺激性毒性来源。王贺鹏等[16]对天南星及其炮制品中的草酸钙针晶和凝集素蛋白进行测定,结果表明炮制品中的草酸钙针晶含量显著降低且凝集素蛋白未测到条带。该课题组前期研究表明炮制过程中的矾制和加热过程会使凝集素蛋白降解、草酸钙针晶断裂[17],而胆南星炮制过程中发酵、蒸制工艺也可能会使毒性物质降解破坏,加入胆汁辅料后使药性由温转凉。单丽倩等[18]比较了天南星炮制成胆南星前后的解热作用和毒性,结果表明胆南星组对比模型组具有良好的解热作用,能降低大鼠肛温、肝脏能量代谢以及炎性因子水平,且在毒性实验中胆南星组对比天南星组的致死率大大降低。Wang 等[19]比较了生天南星、制天南星和胆南星对大鼠肾毒性的影响,并采用代谢组学结合网络药理的方法分析其代谢产物,探讨天南星炮制减毒的作用机制,结果表明长链脂肪酸、胆汁酸、甘油磷脂和氨基酸等成分可能与天南星诱导的肾毒性有关,并与炮制的减毒机制有关。

综上所述,天南星炮制成胆南星后其内在成分发生变化,达到了“减毒改性”的效果。后续研究可以进一步探究胆南星炮制过程中的减毒机制,特别是矾制和加热对毒性物质的作用机制。此外,研究胆南星的其他药理作用和毒性的相互关系,以全面了解其安全性和有效性,还可以通过代谢组学和网络药理学的方法,深入研究胆南星代谢产物与其减毒机制之间的关系并揭示其分子机制。

3 质量分析技术研究

3.1 薄层色谱

薄层色谱(TLC)装置简单、操作便捷、灵活、通量高、成本低以及样品前处理简单,在许多行业的检测中都有广泛的应用[20]。不少研究人员利用薄层色谱法来识别胆南星中的胆汁酸,如张超等[21]使用异辛烷-乙醚-冰乙酸-正丁醇-水作为展开剂,从而鉴别出胆南星中的猪去氧胆酸、鹅去氧胆酸和胆酸;贲永光等[22]则使用环己烷、乙酸乙酯、冰乙酸作为展开剂,鉴别出胆南星中的猪去氧胆酸的特征成分;陈云等[23]以石油醚-丙酮-冰乙酸(11∶8∶0.8)为展开剂,建立薄层色谱方法鉴别胆南星中猪去氧胆酸、猪胆酸和鹅去氧胆酸3 个特征成分。

后续研究可以进一步优化薄层色谱的方法,以提高其分析的准确性和灵敏度,同时结合其他分析技术如质谱联用等,可以进一步拓展薄层色谱的应用范围和功能,提高其在胆南星分析应用中的价值。

3.2 液相色谱

高效液相色谱法(HPLC)可用于成分的定性、定量检测,分析简便且结果准确可靠。已有研究采用HPLC 法同时测定多批胆南星中多个成分的含量,建立了混合制胆南星中甘氨猪去氧胆酸和甘氨鹅去氧胆酸含量分别不得少于0.35%和0.3%的质量标准,以及通过高效液相色谱-蒸发光散射检测检测法(HPLCELSD)同时建立了牛、羊和猪胆汁的指纹图谱,并确定了其中的共有指纹峰,还指认了牛、羊和猪胆汁中的7个胆汁酸成分[24]。有研究表明,电雾式检测器(CAD)的灵敏度和线性范围比HPLC-ELSD 检测器要高,并且CAD的响应因子的一致性与HPLC-ELSD相比更加良好[25]。赵启苗等[26]采用HPLC-CAD 建立了胆南星中胆汁酸类化合物的含量测定方法,结果表明该方法简便、准确、重复性好,可以作为一种检测方式对胆南星进行质量控制。

后续可以进一步探索胆南星中其他成分的分析方法,并建立更全面的质量标准。此外,可以进一步研究牛、羊和猪胆汁中的其他成分,并对其进行鉴定和定量分析。另外考虑到CAD 的优势,在实际应用中可以比较CAD和ELSD在胆南星分析中各自的优缺点。

3.3 其他

Tan 等[27]利用电子鼻与最小二乘支持向量机相结合的方法,预测胆南星中多糖含量、蛋白酶活性和淀粉酶活性,识别不同种类胆汁炮制的胆南星以及发酵时间,这种分析方法能够快速有效地鉴别胆南星的种类、成分和炮制时间。

目前《中国药典》2020 年版仅记载了胆南星的性状和理化鉴别方式,难以全面检查和评价胆南星的质量,现今胆南星的鉴别方法多为薄层色谱法,不同方法之间差异较大,选择的展开剂配比和显色剂种类均不一致[28]。因此还需对胆南星的鉴别方式规范化、质量评价指标统一化、分析技术创新化,为胆南星的质量控制提供标准。

4 成分及药效物质基础

中药药效物质基础指中药中具有药理活性、能够体现临床疗效的化学成分以及药物进入体内产生的代谢产物[29]。在疾病治疗中,中药多种化学成分通过多途径多靶点调节是其优势和特点之一,因此揭示胆南星中的化学成分及其药效物质基础,对其作用机制和临床应用研究具有更好的指导意义。胆南星是由天南星药材与胆汁炮制而成,所含的成分较复杂,主要有胆汁酸类、黄酮类、核苷类、酚类、糖类等[13,23,30-33],部分成分信息见表3。

表3 胆南星中主要的成分Table 3 The main volatile components in Arisaema cum Bile

Wu 等[34]为探讨胆南星治疗过敏性哮喘的可能机制,采用网络药理学、HPLC 和体内验证方法对其潜在活性成分、靶点和通路进行分析,体内实验表明胆南星对过敏性哮喘大鼠的ERK/JNK/p38MAPK信号通路有明显的抑制作用,其中胆汁酸类成分能抑制炎症因子的释放,是其潜在的药效物质基础。曾平[35]采用UPLC-Q-TQF-MS/MS 技术分析得出胆南星水提物乙酸乙酯和正丁醇部位的主要成分为胆汁酸和有机酸成分,并采用细胞模型评价胆汁酸组分的药效活性,结果表明胆汁酸成分能够显著降低LPS诱导的小胶质细胞炎症模型的NO 含量和炎症因子的mRNA 表达水平,证明胆汁酸成分具有抗炎作用且是抗热惊厥的药效成分之一。

目前,关于胆南星的药效物质基础研究较少,结合现有的研究进展来看,胆南星抑制炎症和抗热惊厥的物质基础主要为胆汁酸类成分。

5 药理作用

胆南星炮制后性味发生明显的改变,燥性和毒性除去,性由温转凉,味由辛转苦,具有良好的清热作用,用于治疗痰热咳喘、惊风以及癫痫等症[47]。药理作用主要为解热、抗炎、抗氧化、抗惊厥以及镇痛等。

5.1 解热作用

刘晓峰等[36]比较了发酵制和混合制胆南星对SD大鼠肛温的影响,研究结果表明,胆南星具有显著的解热作用,能够降低发热大鼠体内的Na+/ K+ATPase、PGE2、IL-6、SDH 和IL-1β水平,而且药材经过胆汁炮制后药性发生了改变,胆南星的解热效果更加显著,这为深入研究胆南星的解热作用提供了有力的依据。陈江宁等[30]比较了猪、牛、羊胆汁发酵制胆南星的解热作用,结果显示猪、牛、羊胆汁制的胆南星均有一定的解热作用,且牛胆汁制和羊胆汁制胆南星的解热作用更强,持续时间更长。武旭等[48]研究发现,天南星能提高寒症模型大鼠血清中T4、TSH、TRH 等指标的含量,而胆南星可降低热证模型组大鼠血清的cAMP、和肝脏中Na+/K+ATP酶等与代谢功能相关指标的含量,并且胆汁对相同模型的大鼠也有相似的功能,说明天南星经过胆汁炮制过后药性产生由热转寒的变化,这些研究为进一步探究胆南星的解热作用提供了有力的依据。

5.2 抗炎镇痛作用

Ahn等[45]建立了脂多糖诱导的人单核细胞白血病细胞THP-1 炎症模型,研究发现胆南星水提物可以有效抑制IL-1、IL-6 以及TNF-α 的mRNA 产生,且实验结果与模型组相比差异有统计学意义;此外,胆南星水提物还能抑制LPS 诱导的NO 产生和环氧合酶-2 蛋白在THP-1 巨噬细胞的表达。崔小天等[49]研究发现,胆南星煎煮液具有抗炎镇痛效果,在耳肿胀实验中胆南星组小鼠的耳肿胀度抑制率与阳性对照组无明显差异,在扭体实验中胆南星组小鼠的痛阈值较模型组更高,且两组之间差异有统计学意义,特别是在热板实验中,胆南星组小鼠的痛阈值比模型组有显著的提高。

以上研究结果表明,胆南星具有抗炎作用并且具有镇痛效果,提示胆南星是一种潜在的抗炎和镇痛药物,但仍需要进一步的研究来验证其安全性和临床应用范围。

5.3 抗惊厥作用

生天南星药材具有息风止痉的作用,能降低士的宁、戊四氮以及咖啡因所致的惊厥发生率[40],但生品具有毒性,一般炮制后内服。经胆汁炮制后,生品天南星的毒性减弱且保留了良好的抗惊厥作用[50]。李瑶等[24]研究了不同胆南星炮制品对小鼠的抗惊厥作用,结果显示天南星和胆南星均有抗惊厥作用,且胆南星可以延长惊厥潜伏期和小鼠的存活时间,发酵制胆南星和混合制胆南星在2 倍临床剂量下,小鼠的惊厥潜伏期和存活时间能显著延长且能显著降低小鼠死亡率。Su 等[51]的研究证明胆南星对比模型组具有明显的抗惊厥作用,且牛胆汁制胆南星作用优于猪胆汁制胆南星,其机制可能与调节神经递质、减轻海马神经元损伤、通过抑制促炎细胞因子和TLR4/NF-κB 通路的表达而抑制神经炎症有关,但混合制胆南星与发酵制胆南星、猪胆汁制和牛胆汁制的胆南星,在临床上是否能混用还需进一步考证。

5.4 其他

有学者发现,胆南星的水提物具有抗氧化能力,对DPPH自由基和羟基自由基有较好的清除效果,且能抑制人成纤维细胞内活性氧以及脂质过氧化作用[46]。此外,也有研究表明,高剂量的胆南星能回调MPTP诱导的PD 模型小鼠脑黑质中IL-1β、TNF-α等炎症因子水平,说明胆南星能抑制神经炎症的发生[52]。这些研究结果表明胆南星具有潜在的药用价值,可以用于治疗与氧化应激和炎症相关的疾病,然而还需要进一步的研究来验证并深入了解其药理机制和临床应用前景。

6 结语

在历代炮制本草书籍中,发酵法是胆南星的主要炮制方法,所用胆汁主要为牛胆汁,历版《中国药典》均收录了发酵法和混合发酵法,猪、牛、羊胆汁均可作为胆汁来源,但具体炮制方法和辅料用量尚未记载。此外,各地方炮制规范也记载了发酵法和混合蒸制法,不同地区的胆南星炮制方法各不相同,同一炮制方法的炮制工艺如发酵天数和次数、辅料种类和用量等存在一定的差异。天南星生品能息风止痉但具有一定的毒性,不宜内服,经胆汁炮制后毒性降低也保留其原本的药效。但目前关于胆南星炮制方面的研究较少,研究也仅限于比较炮制方法对个别成分含量的影响,且还没有对胆南星的炮制工艺和质量标准进行规范化,不利于临床用药。关于胆南星的炮制减毒和相关药效物质基础研究不够全面,减毒-增效之间的量效关系尚不明确,炮制工艺和质量标准还没有明确的指标,未能反应胆南星炮制饮片的最佳工艺和质量标准。

后续研究可从以下几方面进行:①根据临床用药经验和相关药效建立动物模型进行药效学研究,得出生品与炮制品的药效差异;②在明确药效指标的前提下,优化胆南星的最佳炮制工艺;③利用HPLC 等手段,建立胆南星成分指纹图谱和含量测定方法,结合药效实验和谱效关系分析胆南星的药效成分,初步确定胆南星炮制后“减毒增效”的药效物质基础;④建立LC-MS 检测方法,对胆南星的特征化合物结构进行分析鉴定,研究其裂解规律,对胆南星中化合物的快速分析和检定提供理论依据;⑤基于上述研究,确定胆南星的质量标志物,规范胆南星的炮制工艺和建立其质量标准,提供快速分析鉴定技术,为胆南星炮制“减毒增效”的科学内涵、炮制机理和临床安全用药提供客观依据。

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