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關(guān)鍵詞:角膜新生血管;藥物治療;研究進(jìn)展
角膜緣具有豐富的血管網(wǎng), 在感染、外傷、免疫反應(yīng)等病理情況下,毛細(xì)血管由角膜緣處向角膜內(nèi)生長。一般認(rèn)為, 毛細(xì)血管進(jìn)入角膜周邊部1~2mm以上即為病理性新生血管,或稱為角膜新生血管(CNV)。CNV破壞角膜正常微環(huán)境, 使眼前節(jié)相關(guān)免疫赦免偏離消失,是目前難治性角膜疾病及角膜移植晚期最棘手的難題,也是角膜移植排斥反應(yīng)的高危因素,且新生血管結(jié)構(gòu)較脆弱,易滲透, 常因出血滲出及繼發(fā)纖維化等導(dǎo)致失明。目前CNV的發(fā)病機(jī)制主要有以下幾種學(xué)說[1]:①缺氧學(xué)說;②炎癥學(xué)說;③白細(xì)胞介導(dǎo)學(xué)說;④角膜新生血管抑制因子的破壞;⑤角膜新生血管生成因子的產(chǎn)生;⑥消除角膜水腫的機(jī)械屏障破壞;⑦細(xì)胞外基質(zhì)的作用;⑧細(xì)胞因子平衡學(xué)說。研究阻止CNV形成的藥物, 對臨床工作有著深遠(yuǎn)的意義,本文擬對角膜新生血管藥物治療的研究進(jìn)展做一綜述。
1 阻斷血管生成因子受體的抑制劑
1.1奧曲肽 奧曲肽能與生長因子結(jié)合而誘導(dǎo)其受體自身磷酸化而失活。研究發(fā)現(xiàn)皮下注射10mg奧曲肽可明顯抑制堿燒傷后引起的大鼠CNV。
1.2催乳素片段 研究發(fā)現(xiàn)16KD的催乳素片段可明顯抑制bFGF誘導(dǎo)的大鼠角膜新生血管,其作用可能是通過作用于其受體及作用于有絲分裂原活化的蛋白激酶,尤其是抑制GTP(谷丙轉(zhuǎn)氨酶)活化蛋白實現(xiàn)的,抗16KD催乳素特異性抗體可消除催乳素抑制角膜新生血管的作用。用催乳素的單抗或多抗作用于大鼠角膜,可不同程度地誘導(dǎo)角膜新生血管形成,這也說明催乳素家族成員在調(diào)節(jié)角膜血管化,維持其透明性方面有重要作用。
1.3氨氯吡脒 氨氯吡脒是一種尿激酶型纖維蛋白溶酶原激活物的抑制劑。楊新懷等[2]發(fā)現(xiàn)實驗組兔每天腹膜下注射氨氯吡脒30mg,5d后發(fā)現(xiàn)實驗組較對照組CNV減少69.32%(P
2 針對血管生成因子表達(dá)的抑制劑
2.1抗體 單克隆抗體特異性中和血管生成因子,使其失活,從而抑制CNV。如使用化合物Vitaxin抗整合素avβ3方法進(jìn)行的臨床試驗研究??筨FGF、抗VEGF和抗白細(xì)胞介素一8(IL一8)等血管生成因子抗體的實驗使用。VEGF是目前公認(rèn)的功能最強(qiáng)的新生血管形成促進(jìn)因子,眾多研究和臨床試驗證明了貝伐單抗(Bevacizumab)、雷珠單抗(Lucentis)等在治療眼底疾病上的療效和安全性。哌加他尼(Macugen) 安全性相對較高,可考慮將其作為抗VEGF維持階段治療,但目前尚無其用于角膜新生血管治療的文獻(xiàn)報道[3]。
2.2安體舒通 安體舒通可抑制血管生成有引起婦女閉經(jīng)的副作用。實驗證實,口服安體舒通抑制了兔角膜新生血管化。它通過直接抑制bFGF和VEGF而發(fā)揮作用,并不是通過抗雄性征效果抑制血管生成。
2.3蘇拉明 蘇拉明對血管生成因子沒有直接的抑制作用,主要通過抑制與肝素結(jié)合的生長因子而發(fā)揮作用。實驗證明它具有抑制燒灼鼠角膜誘導(dǎo)的血管生成。
2.4 Tecogalan鈉 能預(yù)防bFGF與它的受體結(jié)合,這樣抑制血管細(xì)胞的移行和增殖。局部滴Tecogalan鈉能抑制bFGF誘導(dǎo)的CNV。
2.5 Linomide 角膜新生血管模型發(fā)現(xiàn),Linomide通過特異性抑制VEGF而阻止新生血管生成。
2.6姜黃素 成纖維細(xì)胞生長因子-2(FGF-2)通過刺激AP-1的DNA結(jié)合部位,引起膠原酶B表達(dá)增加而引起角膜新生血管,姜黃素可通過抑制這一過程來抑制FGF-2引起的角膜新生血管。
2.7硫酸肝素(suleparoide) 其作用與聯(lián)合應(yīng)用肝素和激素相似,但無激素引起的副作用。硫酸肝素可能通過抑制生長因子與其受體的結(jié)合而抑制角膜新生血管的形成。
2.8血管抑素(angiostation) 研究發(fā)現(xiàn),angiostatin通過與細(xì)胞表面ATP酶的a/β亞單位結(jié)合來下調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移,從而發(fā)揮抗新生血管的生成作用。Murata等將angiostatin用于抑制bFGF誘導(dǎo)的CNV,局部滴加含有angiostatin的滴眼液顯著地抑制了CNV,其機(jī)制可能是減少了纖溶酶(PA)的活性。
2.9抗生素 研究證實多西環(huán)素對大鼠角膜新生血管具有治療作用。腹腔注射米諾環(huán)素可顯著抑制大鼠堿燒傷誘導(dǎo)新生血管的生成,可能是由于降低血管生成因子、炎癥因子和MMPs水平,加速了角膜上皮缺損恢復(fù)的緣故。鐘彥彥等[4]研究顯示:雷帕霉素能抑制大鼠角膜新生血管生長,可能通過減低VEGF的表達(dá)分泌及抑制炎性細(xì)胞的分化浸潤從而部分抑制角膜新生血管的增生。
3 抑制活化信號在細(xì)胞內(nèi)傳導(dǎo)的藥物
3.1依地福新(edelfosine) 在bFGF誘導(dǎo)的角膜新生血管模型中,依地福新明顯抑制了角膜新生血管的形成,可能是直接作用于內(nèi)皮細(xì)胞本身。
3.2氨甲蝶呤(methotrexate) 可能通過抑制巨噬細(xì)胞的移行和內(nèi)皮細(xì)胞的增殖而實現(xiàn)的。
3.3 1,25(OH)2D3 一定濃度的1,25(OH)2D3對體外培養(yǎng)的人角膜上皮細(xì)胞產(chǎn)生的IL-1a,IL-1β,IL-8都有明顯的抑制作用,可能通過抑制細(xì)胞因子的產(chǎn)生來抑制Langerhans細(xì)胞移行和角膜新生血管形成。
4 抑制內(nèi)皮細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)的相互作用的抑制劑
4.1沙利度胺(反應(yīng)停) 研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)停通過2個途徑抑制整合素avβ3和avβ5從而抑制CNV的生長。用bFGF和EM12誘導(dǎo)家兔CNV,發(fā)現(xiàn)沙利度胺及其衍生物supidimide和EM12均能抑制CNV生長。
4.2 IL-I受體拮抗劑(IL-lra) 研究表明,實驗誘發(fā)的炎性CNV模型中的白細(xì)胞浸潤與細(xì)胞間粘附分子-1(I-CAM1)表達(dá)密切相關(guān),IL-la多克隆抗體能有效地抑制VEGF和bFGF介導(dǎo)的CNV;局部應(yīng)用IL-lra能抑制角膜移植后的炎性反應(yīng)和新生血管化,原因可能與抑制郎罕細(xì)胞活性和抑制免疫致敏活性有關(guān)。
4.3白細(xì)胞介素4(IL-4) 研究發(fā)現(xiàn),局部使用IL-4能防止血管從角膜緣向?qū)娱g植入的bFGF 藥丸生長。
4.4凝血酶敏感蛋白(TSP-1和TSP-2) 在TSP不同基因編碼的5個家族成員中,研究發(fā)現(xiàn)TSP-1和TSP-2能有效抑制bFGF緩釋片誘導(dǎo)CNV,而其它無此作用。
4.5基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(IMMP)和金屬蛋白酶抑制劑(TIMP) 二者在小鼠角膜新生血管模型中的表達(dá),于硝酸銀灼燒前后IMMP和TIMP的免疫反應(yīng)增加,結(jié)果提示,在硝酸銀燒灼誘導(dǎo)的CNV 中,IMMP和TIMP都被上調(diào),因而在角膜外傷、炎癥和CNV形成過程中,二者都參與了細(xì)胞外基質(zhì)的重建。
4.6 CNV抑制因子[5] 內(nèi)皮抑素(Endostati)特異性抑制內(nèi)皮細(xì)胞,誘導(dǎo)其凋亡,從而抑制血管的生成。生長抑素(Somatostatin)抑制細(xì)胞遷移,抑制多種促血管形成因子的生成、釋放,不僅能抑制VEGF的基礎(chǔ)分泌,還能抑制EGF、bFGF等刺激的VEGF分泌。ringlel-5蛋白可特異地抑制處于增殖狀態(tài)的血管內(nèi)皮細(xì)胞并誘導(dǎo)其凋亡,來發(fā)揮強(qiáng)大的抑制新生血管的作用。
5 基因抑制藥物
在尿激酶型纖溶酶原激活劑(u-PA)誘導(dǎo)的角膜新生血管模型中使用抗u-PA受體的反義寡核苷酸成功地抑制了角膜新生血管。其機(jī)制是反義寡核苷酸靶向u-PA受體轉(zhuǎn)錄,阻止了u-PA受體的表達(dá),使u-PA失去與內(nèi)皮細(xì)胞表面u-PA受體的結(jié)合,依次不能活化細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶和蛋白激酶C的信號傳遞,從而抑制了內(nèi)皮細(xì)胞增殖和新生血管化。
6 免疫調(diào)節(jié)劑
6.1環(huán)孢霉素A (CsA) 因其具有抑制T淋巴細(xì)胞的作用而廣泛應(yīng)用于器官移植和自身免疫性疾病。研究表明CsA能顯著抑制異種移植和化學(xué)燒傷后的血管生長及延長植片的存活時間。
6.2糖皮質(zhì)激素和非甾體類抗炎藥 前者通過抑制抗炎癥效應(yīng)達(dá)到治療目的,新型糖皮質(zhì)激素如乙酸阿奈可他(Anecortave acetate)通過抑制內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生促MMPs,減少明膠酶A和B表達(dá),抑制VEGF導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞增生和小管形成等來發(fā)揮抑制作用。尚需更多的研究來證明該藥物的安全性和有效性,才有望應(yīng)用于臨床。后者通過抑制環(huán)氧合酶(COX-1和COX-2)活性抑制內(nèi)皮細(xì)胞增生等達(dá)到抗血管生成的作用。
7 展望
治療CNV的方法還包括冷凍、手術(shù)、激光光凝術(shù)、光動力療法等。但各種方法治療效果均不甚理想,藥物治療仍是重要手段。理想的治療不僅是以血管生成因子為靶向控制角膜新生血管,而且還應(yīng)試圖恢復(fù)角膜血管豁免機(jī)制。隨著研究的不斷深入,相信會有更多更好的治療藥物應(yīng)用于臨床。
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關(guān)鍵詞:植物源農(nóng)藥;苦參;生物殺蟲劑;研究進(jìn)展
中圖分類號:S482.1
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1003-6997(2012)19-0051-03
在農(nóng)業(yè)污染源中,農(nóng)藥污染是最嚴(yán)重的一個方面。大量使用劇毒、高殘留的廣譜性化學(xué)農(nóng)藥,不僅造成農(nóng)田和農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥含量嚴(yán)重超標(biāo),而且還經(jīng)常造成人、畜中毒事件,威脅著人們的生命和健康。為了從根本上改變這種狀況,必須使用高效、低毒或無毒、低殘留或無殘留的生物農(nóng)藥。我國生物農(nóng)藥的劃分一般包括微生物源農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥、動物源農(nóng)藥、生物化學(xué)農(nóng)藥、基因工程生物五個部分。
植物中的許多種類含有殺滅病蟲害的成分,進(jìn)過工業(yè)化萃取后,即可作為農(nóng)藥,即植物源農(nóng)藥[1]。中國是最早應(yīng)用植物源農(nóng)藥的國家[2],《周禮》記載早在3000年前人們就用襄荷、毒八角來防除人體和倉庫害蟲,其他史料記載了中國在1401年用百部防治果樹蛀蟲,1578年,用楝治蚤虱,1821年用煙莖防治螟蟲等。植物農(nóng)藥在自然生態(tài)環(huán)境中廣泛存在,資源豐富,《中國土農(nóng)藥志》一書中記載著分布于86個科中的220種植物性農(nóng)藥,《中國有毒植物》一書中則列有有毒植物1 300余種,其中許多種類被作為植物性農(nóng)藥利用。絕大多數(shù)植物農(nóng)藥低毒,不破壞生態(tài)環(huán)境,殘留少,選擇性強(qiáng),不殺傷害蟲天敵、害蟲和病菌對植物農(nóng)藥難以產(chǎn)生抗藥性,可使用壽命長,用量少,使用成本低。使用植物農(nóng)藥,對于促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,具有極其重要的現(xiàn)實意義。
苦參為豆科植物苦參(Sophora flavescens Ait.)的根,具清熱燥濕,殺蟲,利尿等功效[3]??鄥⒃卺t(yī)藥、獸藥、農(nóng)藥、環(huán)境衛(wèi)生用藥等方面應(yīng)用范圍很廣,是很有發(fā)展前途的一種植物源農(nóng)藥資源。
1 苦參的生物殺蟲活性
從苦參中分離鑒定的化學(xué)成分較多,主要為生物堿、黃酮類化合物。其中,苦參堿、氧化苦參堿、羥基苦參堿、槐果堿、氧化槐果堿等為含量較多的生物堿,除在醫(yī)藥上的抗炎抑菌等活性外,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,苦參也具有較強(qiáng)的生物活性,可殺滅多種農(nóng)業(yè)害蟲。
1.1 苦參農(nóng)藥的單劑使用
李錫宏等[4]試驗表明,0.3 %苦參堿水劑與5 %吡蟲啉防治煙蚜對比,藥后1 d,苦參堿即表現(xiàn)出良好的防治效果,平均蟲口減退率介于75 %~99.03 %之間,藥后5 d,使用苦參堿的蟲口減退率均達(dá)90 %以上,優(yōu)于或相當(dāng)于對照吡蟲啉。
石健泉、黎明盛等[5]試驗表明,0.3 %苦參堿對防治柑橘紅蜘蛛具有良好的速效性和較長的持效性,總體效果優(yōu)于螨蟲特殺和快斬。生產(chǎn)上使用濃度以2 000~2 500倍液為宜。噴藥后進(jìn)行不定期觀察,各濃度處理均未發(fā)現(xiàn)對葉片產(chǎn)生藥害癥狀,試驗表明苦參生物農(nóng)藥對作物是安全的。
田本志等[6]試驗研究表明,2 %苦參堿水劑是一種用于防治十字花科蔬菜(白菜)害蟲菜青蟲的良好藥劑。該藥劑具有殺蟲效果好、不傷害天敵、不污染環(huán)境等特點,對白菜生長安全,且持效期亦較長。
蔡國祥、孫永軍等[7]研究表明,2 %苦參堿1 500倍稀釋藥液對桑尺蠖、棉大造橋蟲、桑毛蟲、紅腹燈蛾、桑薊馬、白毛蟲、朱砂葉螨有明顯的室內(nèi)殺蟲效果,24 h害蟲死亡率在92.18 %~98.07 %之間,但對桑螟和野桑蠶的室內(nèi)殺蟲效果僅為3.13 %、3.83 %,對這2種害蟲的LC50遠(yuǎn)高于其他供試害蟲,說明苦參堿對桑樹害蟲有較高的選擇性藥效。
1.2 苦參生物農(nóng)藥的增效研究
苦參雖然在殺滅害蟲方面具有很好的生物學(xué)活性,但也表現(xiàn)出持效性差等問題,可以與其他藥劑復(fù)配。通過復(fù)配后各組分間的協(xié)同作用,彌補其持效性差的弱點,起到明顯的增效作用,可大大降低化學(xué)農(nóng)藥的用量,從而減少化學(xué)合成農(nóng)藥對環(huán)境的污染。
葛紅、顧國華等[8]研究表明,阿維菌素與苦參堿復(fù)配防治菜青蟲具有明顯的增效作用。在阿維菌素與苦參堿以1∶24復(fù)配的情況下,其共毒系數(shù)達(dá)168.2 044,毒力指數(shù)為苦參堿的210倍。使用5 %·苦EW 1 000~3 000倍液防治菜青蟲,藥后5 d內(nèi)的防效可達(dá)98 %以上,與1.8 %阿維菌素EC 2 000倍液的防效相當(dāng),比0.5 %苦參堿AS 800倍液的防效高出1倍。利用阿維菌素與苦參堿復(fù)配的增效作用,不僅可以大幅提高苦參堿對菜青蟲的毒力和田間藥效,而且可以達(dá)到減少阿維菌素的用量、降低用藥成本、減輕菜青蟲對不同藥劑的選擇壓力和延緩抗藥性產(chǎn)生的目的。
劉源等[9]研究表明,植物源農(nóng)藥1 %苦參堿·印楝素EC(托盾)和0.36 %苦參堿水劑進(jìn)行防治茶樹害蟲試驗示范,1 %苦參堿·印楝素EC(托盾)防治茶樹害蟲茶小綠葉蟬、茶毛蟲、茶尺蠖均有較好的防治效果,尤其對茶小綠葉蟬的防治,防治效果還高于天龍寶。
邢建安等[10]研究表明,1 %除蟲菊素·苦參堿微囊懸浮劑對梨木虱有良好的防治效果,持效期較長,可達(dá)10 d以上,而且低毒、不污染環(huán)境,對梨樹安全,無藥害產(chǎn)生,是生產(chǎn)無公害果品的理想藥劑之一。
2 苦參生物農(nóng)藥新劑型研究
農(nóng)藥微乳劑(micro emul sion,ME)是農(nóng)藥制劑中的一種新劑型。它借助表面活性劑的增溶作用,將液體或固體農(nóng)藥的有機(jī)溶劑溶液均勻分散在水中形成光學(xué)透明或半透明的分散體系,具有穩(wěn)定性好、藥效高、使用安全、環(huán)境污染小等特點。
按照工藝流程[11],制備得到苦參堿微乳劑產(chǎn)品,進(jìn)行試驗,篩選出0.5 %苦參堿微乳劑的配方為苦參堿原粉0.5 %、乙酸乙酯20 %、乳化劑C 20 %、丙三醇0.5 %、甲醛0.1 %和去離子水58.9 %。按此配方制備出微乳劑樣品,檢測樣品,結(jié)果顯示該微乳劑的各項技術(shù)指標(biāo)均合格。如果在此基礎(chǔ)上對該配方做更進(jìn)一步的修飾和完善,將可以得到一種優(yōu)良的生物農(nóng)藥制劑。
陶晶、馬景毅等[12]對苦參堿納米制劑的制備及其對九里香蚜蟲防治功效進(jìn)行了研究。取5 mL苦參堿乳油依次加水45 mL、400 mL,混勻為100倍液,再取該液250 mL加水750 mL,即為400倍液,混勻,用超聲波處理1.5 h,得到苦參納米制劑,進(jìn)行殺蟲效果試驗。
制備的苦參堿納米制劑以掃描電子顯微鏡觀察,經(jīng)FEI程序測定分析,平均粒徑為128.5±54.3 nm,明顯小于苦參堿原劑??鄥A納米殺蟲劑對蚜蟲有很好的防治作用,其擊倒速率快,施藥后1d防效就可達(dá)到90 %左右,7 d后苦參堿納米制劑800倍液和1 200倍液防效分別可達(dá)到95.9 %和89.8 %,比同倍數(shù)的苦參堿和印楝素原劑分別提高了13.8 %、10 %、84 %和44.4 %,明顯優(yōu)于印楝素原劑和苦參堿原劑的作用效果。
3 苦參生物農(nóng)藥提取工藝與質(zhì)量控制研究
苦參生物農(nóng)藥的研究歷史還較短,其提取工藝和質(zhì)量控制手段研究還比較薄弱??紤]到苦參在醫(yī)藥使用中十分廣泛,相關(guān)研究也比較豐富。因此,可以充分借鑒醫(yī)藥行業(yè)相關(guān)研究,結(jié)合生物農(nóng)藥特點,探索苦參生物農(nóng)藥的提取工藝和質(zhì)量控制方法。
在借鑒有關(guān)資料的基礎(chǔ)上,張琦[13]建立了反相高效液相色譜法測定植物源殺菌劑(0.3 %苦參堿·小檗堿·黃酮水劑)中苦參堿含量的方法,以0.05 mol/L磷酸二氫鈉溶液/乙腈/甲醇/高氯酸鈉(30/50/20/20=V/V/V/W)為流動相,檢測波長205 nm,在所擬條件下,苦參堿的線性范圍為0.376~2.256 μg(r=0.99 997),平均加樣回收率為98.25 %,變異系數(shù)1.01 %。該方法簡便可靠,具有良好的分離效果,其準(zhǔn)確度和精密度能滿足質(zhì)量控制定量分析的要求。
魏福祥、強(qiáng)利民[14]研究了GC法測定苦參中苦參堿含量的方法,該方法采用氣相色譜法,用30 m×0.32 mm×0.25μmHP-5石英毛細(xì)管柱,以鄰苯二甲酸二戊酯為內(nèi)標(biāo)物測定苦參堿的含量。結(jié)果表明線性相關(guān)系數(shù)為0.9 999,回收率在98.5 %~102.6 %之間,加標(biāo)回收RSD為1.7 %,該方法簡單、快速、重復(fù)性好,適用于苦參堿定量分析。
白靖文[17]進(jìn)行了苦參總堿提取及分離、純化研究。結(jié)果表明,乙醇回流法的提取最佳的工藝條件為乙醇濃度為60 %,料液比(乙醇體積mL/苦參粉質(zhì)量g)為11,回流提取時間為3 h,提取次數(shù)為3次,苦參總堿的提取率為93.55 %,出膏率為43.56 %,該方法出膏率適中,是苦參堿、氧化苦參堿提取的首選方法。
試驗同時又優(yōu)化了超聲乙醇提取、超聲酸水提取苦參總堿的最佳提取條件。通過正交試驗及相應(yīng)最佳工藝條件的綜合比較發(fā)現(xiàn),當(dāng)乙醇做提取溶劑時,乙醇濃度為70 %,超聲40 min,料液比為7,超聲頻率為600 kHz時,總堿的提取率最高93.44 %;當(dāng)HCI做提取溶劑時,HCI的pH=3,超聲30 min,料液比為11,超聲頻率為500 kHz時,總堿提取率最高。
4 結(jié)語
植物源殺蟲劑在自然生態(tài)環(huán)境中廣泛存在,資源豐富,絕大多數(shù)無毒副作用,不破壞生態(tài)環(huán)境,殘留少,選擇性強(qiáng),不殺傷害蟲天敵。因此,大力研究開發(fā)及推廣使用植物源殺蟲劑,對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和綠色食品生產(chǎn)的發(fā)展,具有極其重要的意義。
植物源殺蟲劑經(jīng)過混配增效后,具有殺蟲廣、高效低毒、無殘留、不污染環(huán)境等特點而引起廣泛關(guān)注。它的應(yīng)用,是農(nóng)藥低毒化及農(nóng)藥科學(xué)合理使用的一個進(jìn)步,有利于維護(hù)生態(tài)平衡,因而具有廣闊的市場和發(fā)展前景。
從植物中提取分離的活性成分,與化學(xué)合成農(nóng)藥的差別在于其穩(wěn)定性較差,在自然界可以被其他生物利用分解,這一方面是它的優(yōu)點,但在應(yīng)用中將面臨穩(wěn)定性較差的難題。同時,由于植物提取的成分復(fù)雜和種類繁多,要求在制劑加工過程中,必須創(chuàng)造性地研究出新的劑型,在解決植物農(nóng)藥穩(wěn)定性的同時,使其效果最大限度地得以發(fā)揮。
植物分布廣泛,有效成分含量隨植物的生長期、組織器官、地域分布、生長環(huán)境等因素的不同而不同,這就給生物農(nóng)藥產(chǎn)品的質(zhì)量造成較大影響。因此,有必要建立成熟的提取工藝和嚴(yán)格的檢測手段,保護(hù)農(nóng)藥產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
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摘要:對馬兜鈴屬植物的生物活性和藥理作用研究進(jìn)行了較全面的綜述。馬兜鈴屬植物主要具有抗腫瘤、抗菌、抗炎、鎮(zhèn)痛、抗生育以及對心血管等的藥理作用,另外值得注意的是該屬植物中某些品種有較強(qiáng)的腎毒性及致突變性和致癌性。因此,應(yīng)用時要引起高度注意。
關(guān)鍵詞: 馬兜鈴屬; 生物活性; 藥理作用
The Advance on the Studies of Pharmacology of Aristolochia L. Plants
Abstract:ObjectiveThis paper reviews recent research progress on pharmacological action of Aristolochia L., which includes chiefly anti-tumor, antibacterial, anti-inflammation, analgesia, contraception, and influence on cardiovascular system and so on. In addition, some components separated from Aristolochia L. have nephrotoxicity, mutagenicity and carcinogenicity. Therefore, in application, it needs to be paid attention.
Key words:Aristolochia L.; Biologic activity; Pharmacology
馬兜鈴科Aristolochiaceae馬兜鈴屬Aristolochia L.植物廣泛分布于熱帶和溫?zé)釒У貐^(qū),全世界有450多種,我國56種,在南北各省均有分布,以西南和南部地區(qū)分布較多[1]。自20世紀(jì)80年代初丁林生等[2]對馬兜鈴屬植物的化學(xué)成分進(jìn)行綜述以來,由于馬兜鈴屬植物豐富的資源及其廣泛的藥用價值,人們對該屬不同品種的化學(xué)成分和藥理作用進(jìn)行了大量的研究和開發(fā)。該屬植物所含化學(xué)成分具有多種生理活性,可供藥用者已達(dá)26種之多?!吨袊幍?》2000年版Ⅰ部收載藥材中,源自馬兜鈴屬植物的有馬兜鈴、青木香、天仙藤、廣防己、關(guān)木通等。但由于馬兜鈴酸的腎毒性作用,2005年版《中國藥典》刪除了青木香、廣防己、關(guān)木通。馬兜鈴屬植物的生物活性和藥理作用較為廣泛,主要有抗腫瘤、抗菌、抗炎、鎮(zhèn)痛、抗生育以及對心血管的藥理作用,但是由于近年來臨床上出現(xiàn)的馬兜鈴酸腎毒性現(xiàn)象引起了國際醫(yī)藥界的高度重視,因而限制了本屬植物的發(fā)展和應(yīng)用。但該屬植物在臨床上的藥效學(xué)作用是毋容置疑的,無論是中藥還是西藥,都存在有藥物毒副反應(yīng)的問題,從目前大多數(shù)的臨床病例報告可以看出,含馬兜鈴酸的中藥引起的腎損害是由于大劑量或長期使用所致[3]。因而在用藥過程中應(yīng)該嚴(yán)格掌握使用劑量、用藥時間和適應(yīng)癥,盡量避免或減少藥物毒性反應(yīng)的發(fā)生。本文主要從馬兜鈴屬植物的生物活性和藥理作用的角度,對馬兜鈴屬植物進(jìn)行了全面的綜述。
1 抗腫瘤作用
馬兜鈴酸I(aristolochic acid I),馬兜鈴內(nèi)酰胺Ia (aristololactam Ia )對P-388淋巴細(xì)胞白血病和NSCLCN6肺癌細(xì)胞有細(xì)胞毒作用,并有一定的抗菌作用[4]。馬兜鈴內(nèi)酰Ⅱ(aristololactam Ⅱ)對三種人體癌細(xì)胞(A549, SKMEL2,SKOV3)均表現(xiàn)出顯著的細(xì)胞毒活性[5]。從關(guān)木通中分出的馬兜鈴苷(aristoloside),通過小鼠試驗,表明它能抑制癌變?nèi)橄偌?xì)胞的生長,而對正常乳腺細(xì)胞的生長無影響[6]。從變色馬兜鈴(Aristolochia.versicolor) 中分出的豆甾-4-烯-3,6-二酮具有抗腫瘤作用。從管花馬兜鈴(A.tubflora)中分到的奧倫胺乙?;铮╝urentiamide acetate)對A549肺癌細(xì)胞、MCF-7乳腺癌細(xì)胞、HT29結(jié)腸癌細(xì)胞均有細(xì)胞毒活性[7]。異葉馬兜鈴Aristolochia heterophyla 在利尿、增強(qiáng)免疫功能、增強(qiáng)吞噬細(xì)胞功能及抗腫瘤治療方面有一定的療效[8]。
2 抗菌作用
體外試驗表明馬兜鈴水浸劑(1∶4)對許蘭氏黃癬菌、奧枚盎氏小芽孢癬菌、羊毛狀小芽孢癬菌等常見皮膚真菌有一定抑制作用。馬兜鈴煎劑對綠膿桿菌無效,但對史氏痢疾桿菌有抑制作用。馬兜鈴酸在體外對多種細(xì)菌、真菌和酵母菌均有抑制作用[9]。從北馬兜鈴根中提取得到的馬兜鈴內(nèi)酰胺,采用圓盤擴(kuò)散和稀釋法研究表明具有明顯的抗革蘭氏陽性細(xì)菌的功效[10]。皮下注射50 μg/kg馬兜鈴酸對金黃色葡萄球菌、肺炎球菌、鏈球菌感染的小鼠有一定作用。單用抗生素或其他化療難治愈的慢性病例,合用馬兜鈴酸可取得較好的療效。
3 抗炎作用
一定濃度的青木香、北馬兜鈴煎劑腹腔注射,能顯著抑制二甲苯所致的小鼠耳殼腫脹,抗炎作用隨劑量增加而增強(qiáng)[11]。綿毛馬兜鈴揮發(fā)性成分灌胃給藥以0.4 ml/kg的劑量,對蛋白性、甲醛性關(guān)節(jié)腫以及二甲苯引起的小鼠耳殼炎癥均有明顯的抑制作用,用綿毛馬兜鈴50%乙醇提取液灌胃(8 g/kg)對蛋白性關(guān)節(jié)腫及二甲苯引起的小鼠耳殼炎癥也有抑制作用。綿毛馬兜鈴揮發(fā)油不僅對炎癥早期毛細(xì)血管通透性增加、滲出和水腫具有明顯抑制作用,對炎癥增殖期肉芽組織增生亦有抑制作用,其作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究[12]。
4 鎮(zhèn)痛作用
用北馬兜鈴醇提物按5,10 g/kg 給小鼠腹腔注射,1次/d,連續(xù)3 d能明顯減少小鼠冰醋酸刺激所致的扭體反應(yīng)次數(shù),提高小鼠熱板法和輻射熱照射法痛閾值。末次給藥1 h后腹腔注射戊巴比妥鈉30 mg/kg,小鼠入睡率比對照組明顯升高,提示北馬兜鈴與戊巴比妥鈉有協(xié)同作用。此外,北馬兜鈴莖葉也有止痛作用[13]。 小鼠冰醋酸扭體法實驗表明:青木香、北馬兜鈴根煎劑及圓葉馬兜鈴塊根中提取得到的總生物堿,均具有明顯的鎮(zhèn)痛作用。同時經(jīng)熱板法實驗證實:后者腹腔注射180 mg/kg或腦室給藥1.2 mg/kg,即能明顯提高小鼠痛閾,其作用隨劑量增大而增強(qiáng)[14]。
5 抗生育作用
張亦華從印度馬兜鈴Aristolochia indica L.中提取的馬兜鈴酸(Aristolochic acid)(1)(圖1)及其甲酯,具有較好的抗著床和引產(chǎn)作用。隨后合成一系列馬兜鈴次酸開環(huán)衍生物,其中(2)、(3)、(4)(圖1)三個化合物也發(fā)現(xiàn)具有顯著的抗早孕作用[15]。
圖1 馬兜鈴酸(Aristolic acid)及其衍生物(略)
另有報道綿毛馬兜鈴醇提物對小鼠和大鼠具有顯著的抗著床作用,其中馬兜鈴酸A對小鼠具有抗著床和抗早孕活性,對大鼠則無此作用。馬兜鈴酸A無雌激素和抗雌激素作用,外源性孕酮不能對抗其抗早孕作用。此藥經(jīng)羊膜囊注射,可終止犬和大鼠的中期妊娠。同時在血象、臨床生化和主要臟器的形態(tài)學(xué)等方面均無明顯異常[16]。動物實驗表明,馬兜鈴酸Ⅰ(aristolochic acid Ⅰ),馬兜鈴次酸Ⅰ(aristolic acid Ⅰ),馬兜鈴次酸Ⅳ甲酯(aristolic acid Ⅳ Me ester)及棕櫚酮均有明顯的抗早孕和終止中期妊娠的作用。
6 對血管的影響
青木香對血管具有直接收縮作用。但青木香煎劑及從馬兜鈴果實中提取的木蘭堿對狗、貓等動物均有明顯降壓作用。在實驗動物交感神經(jīng)完整情況下,青木香制劑可引起血管擴(kuò)張。臨床用于治療高血壓,也用于利尿,由于青木香對胃腸道刺激過大,不宜長期服用[9]。另外,馬兜鈴屬植物還具有抗血小板聚集作用和抑制血小板活化因子(PAF)作用。 研究表明,昆明馬兜鈴地上部分的二氯甲烷提取物具有抑制血小板活化因子的作用。初步藥理實驗表明從穆坪馬兜鈴中提取得到的馬兜鈴內(nèi)酰胺體外有抑制血小板聚集和影響血小板內(nèi)前列腺素合成的作用。馬兜鈴內(nèi)酯(aristolactone)對PAF引起的血小板聚集有中等強(qiáng)度的抑制活性。
7 毒性作用
馬兜鈴酸A對家兔、山羊、大鼠、小鼠和人體均有毒性作用,特別是對嚙齒類動物有強(qiáng)致癌作用。藥代動力學(xué)研究提示馬兜鈴酸在人體內(nèi)有蓄積[17];給雄性小鼠靜脈注射馬兜鈴酸,可降低腎小球的濾過能力,增加血尿和肌酐酸,損害腎臟濃縮尿能力,引起腎衰竭。青木香中分離出的芳香物質(zhì)可使蛙中樞麻痹,對小鼠、家兔則引起間歇性痙攣。小量可引起家兔急性出血性腎炎。青木香揮發(fā)性成分,可導(dǎo)致部分小鼠驚厥死亡。采用原位末端標(biāo)記法,發(fā)現(xiàn)大鼠在服用馬兜鈴煎劑4周時腎小管及間質(zhì)損傷,凋亡細(xì)胞增多;8周時病理表現(xiàn)較輕,腎功能恢復(fù)正常,凋亡細(xì)胞相對減少[18]。灌胃給馬兜鈴酸A達(dá)到40 mg/kg時,90%大鼠死亡。組織病理學(xué)特征主要為胃賁門淺表性潰瘍,腎小管壞死和器官萎縮[16]。馬兜鈴酸對家兔、大鼠和小鼠除腎中毒反應(yīng)外,還具有胃腸道和肝臟的毒性反應(yīng)及較強(qiáng)的致突變性和致癌性[19];人體試驗中,個別患者食用馬兜鈴(果)后,有惡心、胃不適或輕度腹瀉;高劑量(靜脈注射 2 mg/kg)試驗10例癌癥患者,出現(xiàn)腎毒性。但靜脈注射馬兜鈴酸治療癌癥時,患者無肝臟毒性反應(yīng)。以豬腎小管上皮細(xì)胞系LLCPKl作為實驗觀察對象,采用Annexin-v-Flous染色,瓊脂糖凝膠電泳及流式細(xì)胞儀分析等方法,證實較高濃度的馬兜鈴酸A(0.02~0.08 g/l)24 h內(nèi)可誘導(dǎo)LLC-PKl發(fā)生凋亡,且凋亡細(xì)胞比例隨馬兜鈴酸A濃度增高而增高,但少有壞死產(chǎn)生。由于過度的腎小管上皮細(xì)胞凋亡可導(dǎo)致上皮細(xì)胞喪失和腎小管的萎縮,這與馬兜鈴酸所致的快速進(jìn)展性腎間質(zhì)纖維化中顯著的腎小管萎縮相一致。但馬兜鈴酸腎病機(jī)制尚須進(jìn)一步深入研究[20]。 有文獻(xiàn)報道,從馬兜鈴屬植物中提取的馬兜鈴酸的主要組分馬兜鈴酸A的解毒代謝產(chǎn)物馬兜鈴內(nèi)酰胺,在細(xì)胞色素P450和過氧化物酶的激化下,與DNA形成加成物[21]。馬兜鈴酸-DNA加成物的形成,使DNA的雙鏈結(jié)構(gòu)受損,進(jìn)而影響DNA的生物化學(xué)功能,出現(xiàn)腎損害。是否由于馬兜鈴-DNA加成物的形成使細(xì)胞生長受到抑制尚須研究證實[22]。從以上結(jié)果可以看出,馬兜鈴酸雖然具有抗腫瘤,增強(qiáng)吞噬細(xì)胞活性和提高細(xì)胞免疫等作用,但研究表明,馬兜鈴酸是迄今為止對嚙齒類動物最強(qiáng)的致癌物之一。在研究開發(fā)和使用馬兜鈴酸類藥物時應(yīng)該引起注意。
8 其它作用
A.chilensis的根含有能抑制某些農(nóng)作物種子芽苞發(fā)育的成分。A.fangchi中的雙芐異喹啉生物堿可以抑制鼠腦中的乙酰膽堿酯酶。
A.albida根中的馬兜鈴酸成分具有拒食活性,可以用來控制昆蟲或做殺蟲劑。通過比較發(fā)現(xiàn),馬兜鈴酸甲酯類化合物比馬兜鈴酸的活性低,而當(dāng)馬兜鈴酸結(jié)構(gòu)中的羥基脫去或被還原成芐醇或醛時,拒食活性顯著下降,可見馬兜鈴酸結(jié)構(gòu)中硝基附近的游離羥基對于拒食活性是很重要的[23]。在A.papillaris中含有可以使肌肉放松的成分。綜上所述,馬兜鈴屬植物雖然具有抗腫瘤、抗菌、抗炎、鎮(zhèn)痛、抗生育以及抗血小板聚集等多種藥理作用及生物活性,但是由于近年來的研究表明,馬兜鈴酸具有較強(qiáng)的腎毒性及致突變性和致癌性,因此限制了該屬植物的應(yīng)用和發(fā)展,我們在研究和開發(fā)中尤其要引起重視和注意。加強(qiáng)中藥毒理學(xué)研究,特別是在中藥臨床應(yīng)用過程中應(yīng)該嚴(yán)格掌握藥物使用劑量、用藥時間、適應(yīng)證,盡量避免或減少藥物毒性反應(yīng)的發(fā)生。作者認(rèn)為應(yīng)該全面認(rèn)識馬兜鈴酸的作用,不能因其具有一定的副作用而將其完全否定。不宜對含馬兜鈴類的中草藥一律封殺,而應(yīng)全面、辨證地把中醫(yī)理論和現(xiàn)代科技相結(jié)合,在中醫(yī)藥理論的指導(dǎo)下,客觀地評價馬兜鈴酸類的性質(zhì).更要加強(qiáng)化學(xué)、植物學(xué)與藥理學(xué)、毒理學(xué)等領(lǐng)域的合作,健全中藥不良反應(yīng)的監(jiān)測制度,分離和篩選出馬兜鈴屬中草藥活性成分,通過分子結(jié)構(gòu)修飾,提高其生物活性并降低其毒性,這樣不僅使中藥治病救人有了科學(xué)依據(jù),也可推動制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,具有重要的學(xué)術(shù)意義和經(jīng)濟(jì)價值。
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