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                天麻的化學成分與藥理作用

                發布時間:2010-10-21 14:18:18  瀏覽數:3047

                 天麻是我國名貴的中藥材之一,又名赤箭、赤箭芝、獨搖芝、定風草、離母、合離草。據《本草綱目》記載,辛、溫、無毒,主治諸風濕痹、四肢拘攣、癱瘓不遂、眩暈頭痛等癥。為蘭科植物天麻Gastrodia elata Bl.的干燥塊莖,是多年生寄生植物,其寄主為蜜環菌Armillaria mellea(Vahl.ex Fr)Quel,以蜜環菌的菌絲或菌絲的分泌物為營養來源,借以生長發育。生于濕潤的林下及肥沃的土壤上。分布于四川、云南、貴州、西藏等地,現廣為栽培。立冬后至次年清明前采挖,立即洗凈,蒸透,敞開低溫干燥。

                    1 天麻的化學成分及其活性成分

                    我國天麻化學成分的研究已有二十余年,所報道的化合物中,主要有酚類、有機酸類及植物中常見的甾醇類等幾種類型。化學成分含天麻甙(天麻素,gastrodin)、天麻甙元、天麻醚甙(gastrodioside)、派立辛(parishin)、香草醇、β-甾醇、對羥基苯甲醛、檸檬酸、琥珀酸等。

                    目前國內研究天麻指紋圖譜,把研究活性成分的重點放在天麻素(gastrodin)上。陸光偉對天麻及其活性成分進行了研究,結果顯示:天麻素是天麻的主要成分,含量高達0.33%~0.67%,天麻素具有鎮驚、抗癲痛、鎮靜、安眠作用。天麻素毒性很小,在胃腸道吸收很快,腎臟分布居多,主要從尿排出。

                    2 天麻的藥理作用

                    2.1 對神經細胞損傷的保護作用 薛柳華等取天麻素對新生大鼠大腦皮層進行體外神經細胞培養,用谷氨酸建立離體的神經元損害模型,觀察天麻素對興奮性氨基酸神經毒性的影響。結果提示:天麻素可拮抗興奮性氨基酸神經毒性,具有對谷氨酸致培養皮層神經細胞損傷的保護作用。并檢測到天麻素對體外培養神經細胞的缺血再灌注損傷有保護作用。黃秀風等人通過MMC中毒性心肌操作的細胞病例模型觀測到合成天麻素對心肌細胞中毒性損傷的保護作用,并推論出藥理作用與天麻素促進心肌細胞能量代謝、增強抗損傷的作用有關。

                    2.2 對中樞神經系統的作用

                    2.2.1 抗驚厥作用-制止癲癇大發作:1963年,沈道修發現天麻浸膏有明顯對抗戊四氮陣攣性驚厥的作用。1979年,鄧士賢發現天麻素及其苷元能延長戊四氮陣攣性驚厥的潛伏期。呂蘭薰發現天麻抗驚厥有效成分是天麻素、香莢蘭醇、香莢蘭醛,其中香英蘭醛作用強于天麻水煎液,但均不及苯妥英鈉。柴慧霞等人采用合成天麻素對抗馬桑內脂所致家兔癲癇進行了觀察,結果表明各劑量組有延長癲癇發生的潛伏期、減輕大發作程度、縮短大發作時程,加快其恢復過程和降低死亡率的趨勢,既能較好的對抗癲痛的小發作,也能對抗重型大發作的發生。莫云強等人發現天麻素及其苷元既不能對抗士的寧所引起的驚厥,也不能對抗嗎啡引起的小鼠的舉尾反應,提示它們的作用部位不在脊髓,另外,天麻素與苯妥英鈉合用不能對抗可卡因所誘發的癲癇樣抽搐作用。葉紅等人給小鼠腹腔注射天麻水劑5g/kg或香莢蘭醇300mg/kg,結果顯示不同生長時期的天麻樣品均能明顯拮抗戊四唑致小鼠的驚厥發生,但對士的寧致驚厥作用不顯著。吳慧平等人采用天麻提取物給藥,可制止豚鼠實驗性癲癇發作,其治療機理與調整中樞不同部位兒茶酚代謝有關。

                    2.2.2 鎮靜催眠作用:小鼠腹腔注射天麻1~5g/ kg、天麻甙50mg/kg、天麻甙元(HBA)100mg/kg、香莢蘭醇200mg/kg,具有明顯的鎮靜作用,均可顯著地抑制自發活動。對猴靜脈注射或肌肉注射天麻甙,20min即出現安靜、無緊張樣,持續時間達2 h。黃俊華等人采用皮下給藥途徑比較了天麻注射液及天麻苷的部分藥理作用,實驗結果證明:天麻素有協同戊巴比妥鈉、水合氯醛及硫噴妥鈉等的作用,能減少小鼠的自主活動,能顯著地增加小鼠心肌的營養性血流量,提高小鼠抗缺氧能力,顯示一定的鎮靜作用。天麻苷毒性很低,用量按生藥計算均為天麻素用量的兩倍。天麻能對抗咖啡因所致中樞興奮和延長戊巴比妥的睡眠時間。能明顯促進小鼠戊巴比妥鈉閾下劑量入睡;能明顯延長小鼠戊巴比妥鈉催眠劑量睡眠時間。在體實驗表明天麻注射液能降低大鼠四腦區的多巴胺和去甲腎上腺素的含量;在離體腦片法中觀察到天麻注射液可使皮層、腦干、紋狀體的人工腦脊液中的多巴胺含量增多,同時也使四腦區的去甲腎上腺素含量增加。認為天麻的鎮靜催眠作用可能與其降低腦內多巴胺和去甲腎上腺素含量有關。

                    2.2.3 鎮痛作用:任東波用電擊鼠尾法證明天麻5g/kg有非常明顯的鎮痛作用,其鎮痛作用小于嗎啡l0mg/kg的止痛效果,有提高痛閾的作用。葉紅等人通過熱板法表明對正常小鼠痛閾值無明顯影響;扭體法表明具有良好的鎮痛作用,且其鎮痛作用與劑量有關,高劑量組作用顯著。

                    2.2.4 促智抗衰老作用:口服天麻4.8g/kg能減少D-半乳糖衰老小鼠的跳臺錯誤次數,也可顯著恢復D-半乳糖衰老模型小鼠被動回避反應能力的下降,明顯提高RBC中SOD活性,皮膚羥脯氨酸含量,減少心肌脂褐質,而對腦、肝脂褐質減少不明顯。天麻醇提物10~40g/kg能明顯增加旋轉后小鼠的進食量,提高旋轉后小鼠在方型迷宮中的學習分數及到達安全區小鼠的百分率;天麻醇提物 10~20g/kg能明顯抑制正常小鼠的自主活動,并且能顯著對抗旋轉后小鼠自主活動度的降低。天麻的甲醇提取物、天麻素、對羥基芐醇可以改善環己酞亞胺、阿樸嗎啡(非東莨菪堿)誘導大鼠遺忘癥的模型。

                    2.3 對心血管系統的作用

                    2.3.1 對心臟的作用:采用改良風箱模型來計算天麻素動脈血管的順應性和血管中血流慣性以觀察其對心腦血管系統的影響。結果表明:天麻素具有降低血壓和外周血管阻力,增加動脈血管中血流慣性,以及中央和外周動脈血管的順應性等作用,說明天麻素是一種有效的能夠改善由血管順應性下降所致的老年性高血壓的成分。黃秀風等人觀察合成天麻素對體外培養乳鼠心肌細胞搏動及組織化學變化的影響。結果表明:合成天麻素可使心肌細胞搏動頻率加快,收縮力增強,節律規則;對心肌細胞一般形態無影響;并可能具有促進心肌細胞能量代謝,特別是在缺氧情況下獲得能量的作用。趙國櫸等人用家兔在不麻醉狀態下進行心電圖實驗,天麻苷及天麻昔元不影響心率,仍呈竇性心率,但心率略有減慢。天麻注射液可使血壓下降、心率減慢、心輸出量增加、心肌耗氧量下降,可使小鼠心肌營養血流量增加73.3%,并且能提高小鼠抗缺氧能力。進一步從細胞水平觀察表明合成天麻素可使心肌細胞搏動加快,收縮加強,指出心輸出量增加的原因是天麻素使心肌細胞收縮力增強所致。天麻素拮抗高 K+去極化引起的腦血管的收縮效應,可通過拮抗5- HT對腦動脈條的收縮發揮類似methysergide等5- HF拮抗劑的作用。

                    2.3.2 對血管的作用:任世蘭等人用Langen- dorff法離體豚鼠心臟灌流,天麻液(1:2000)可使冠狀動脈流量先減少后增多,最高達181%。同位素銣86測定小鼠心肌營養性血流量表明,靜脈注射天麻注射液10~20g/kg能顯著增加銣86攝取量。天麻水醇提取物可降低家兔后肢和頭部的血管阻力。天麻液頸內動脈推注可增加兔腦血流量,且能對抗腎上腺素(AD)引起的血流量減少。對狗靜脈注射天麻素(50mg/kg),中央和外周動脈血管順應性顯著升高,外周血管阻力顯著降低。乙酰天麻素對去甲腎上腺素(NA)所致的家兔主動脈收縮可產生松弛作用,但作用較弱。

                2.3.3 對血壓的作用:莫云強等人用貓作急性血壓實驗,天麻素及其昔元用藥1~2h內血壓輕度下降。靜脈注射天麻注射液對大鼠和家兔有迅速降壓的作用,最大降低73%持續1~1.5h以上。莊毅等人發現天麻素在增強中央動脈順應性方面優于其它擴血管藥,使主動脈、大動脈等血管彈性增強,從而增強了血管動血壓的緩沖能力,使天麻素降低收縮壓比舒張壓和平均壓更明顯,并且比較了3 種含鋅量不同的天麻的降壓效果,發現含鋅量越高,其降壓作用維持時間就越長,可調性越好,且降壓時不影響心率。

                    2.3.4 對微循環的作用:天麻注射液(lg/kg) 頸外靜脈注射,可明顯擴張麻醉大鼠腸系膜動脈管徑,血流加快,給藥1 ml后即可發揮作用,15 min達最大,但對小靜脈作用不明顯。天麻煎劑能對抗大鼠腎上腺素(AD)的縮血管效應,對大鼠微循環障礙有顯著的預防作用,阻止血栓形成。并對缺血、缺氧及血液再灌流造成的大鼠腦組織損傷有保護作用。

                    2.4 增強免疫力 龔海洋等人通過對剛果紅廓清功能的測定,發現天麻素水煎液能增強小鼠非特異性免疫。陳怡敏等人研究天麻注射液對小鼠免疫功能的作用,實驗結果表明:天麻素注射液能顯著增強小鼠巨噬細胞吞噬功能、血清溶菌酶活力(P<0.001);天麻素25 mg可提高小鼠遲發性變態反應(P<0.001);高于或低于25 mg者均無顯著差異。天麻素注射液的溶血空斑實驗、免疫玫瑰花結形成細胞(IRFC)試驗和抗綿羊紅細胞抗休(SRBC)值高于對照組(P<0.001)提示:天麻素注射液對小鼠非特異性免疫和特異性免疫中的細胞免疫與體液免疫均有增強作用。王曙光等人發現天麻注射液能顯著增強小鼠機體的非特異性免疫作用和T 細胞的免疫應答,還能促進特異性體液抗體形成,提高小鼠特異性抗原結合細胞能力;溶血空斑實驗和抗綿羊紅細胞抗體(SRBC)實驗表明,天麻可增強小鼠細胞免疫和體液免疫能力。

                    2.5 其它作用 天麻注射液能提高小鼠的常壓缺氧耐受能力,明顯延長死亡時間,降低小鼠在低壓缺氧時的死亡率。如天麻能延長預先注射異丙腎上腺素20mg/kg,置低壓倉中的小鼠的存活時間。在組織缺氧量增加或缺氧耐受力降低時,天麻能提高機體對缺氧的耐受性。

                    天麻注射液(5g/kg)可抑制醋酸所致小鼠腹腔毛細血管通透性增加,抑制二甲苯所致小鼠耳部血管通透性增加,以及前列腺素(PGE2)所致大鼠皮膚毛細血管通透性增加,說明天麻對炎癥早期滲出有抑制作用,多次用藥能顯著增加大鼠脾重量,提示其對免疫功能有促進作用。

                    天麻可顯著升高小鼠皮膚溫度,增加家兔原位小腸平滑肌張力和收縮次數,顯示有腸管興奮的作用。天麻還有興奮呼吸中樞的作用,所含琥珀酸(丁二酸)具有鎮咳祛痰的作用,香莢蘭醇能促進膽汁分泌。實驗表明,天麻對血小板聚積的抑制效果較好,長期用藥對花生四烯酸誘發的急性肺血栓致死的防護效果更好,且停藥后作用仍可持續。

                    2.6 毒副作用 《本草綱目》中即有天麻無毒的記載。對小鼠急性毒性實驗結果表明,口服、尾靜脈注射天麻素5000mg/kg(相當于20kg生藥)觀察3d, 不見中毒及死亡。天麻甙或對羥基苯甲醛對小鼠灌胃14~60d,對造血系統、心、肝、腎等機體重要臟器無不良影響。乙酰天麻素給受孕6~15d小鼠和大鼠胃內給藥37mg/kg·d,對胎盤和胎仔鼠體重、性別、外觀、內臟及骨骼發育無明顯影響。當合成天麻素對家兔給藥劑量增至6g/kg時,未見中毒、死亡發生。

                    3 天麻在體內的過程的研究

                    通過天麻在大鼠的體內過程的研究,證明香莢蘭素在小腸吸收迅速,給藥后45~120min,肝臟和腦組織中分布濃度最高,藥物易通過血腦屏障,大腦分布量高于小腦和脊髓。

                    天麻大部分在12h內從尿中排泄,尿中可見原形藥物和各種代謝物的結合產物。12h內從膽汁中排出量大于糞便排出量,膽汁中的排出量約占給藥量的18.5%。給狗、兔、大鼠分別靜脈注射幾種不同劑量的藥物,用高壓液相法測血藥濃度,其體內過程符合二室開放模型;狗、兔、大鼠的t1/2β分別為 1.6、2.9和5 min,t1/2β為77,29和l0min,3種動物給藥后t1/2β和t1/2α均小于5 min和77 min,提示該藥在一定時間內臨床反復給藥在體內不易引起蓄積。天麻素主要以原形經腎排泄,大鼠靜脈注射及灌胃后2h可由尿中檢出原形藥物。6h排泄總量分別為給藥量的95.8%及76.5%:膽汁排泄量僅為 0.085%及0.017%。

                    天麻素在生物樣品中的測定及其藥物動力學的研究如下,用HPLC法測定生物樣品中天麻素及其代謝產物HBA,結果顯示:兔、大鼠、狗iv天麻素后的藥-時曲線均屬二室開放模型。天麻素在動物體內消除頗快,在組織中分布不廣。兔十二指腸給藥及大鼠ig天麻素的生物利用度分別為2.9%、 79.4%。天麻素在兔體內可少量轉化為HBA。說明天麻素在這3種動物體內的藥物動力學存在著明顯的特異性。大鼠靜脈注射天麻素后,主要分布在腎臟(可為同期血藥濃度的6倍),血漿及肺次之,心、肝、肌肉、脾、脂肪等組織中很少分布,腦組織中僅有其代謝產物對經基苯甲醇,推測為原形藥物不易通過血腦屏障,而代謝產物因脂溶性增加,可進入腦組織發揮作用。平衡透析法測得本品血漿蛋白結合率為7.8%。

                    劑量對3H-天麻素體內過程的影響,結果顯示:放射性在體內分布很快,但劑量與分布速度變化不一致;放射性消除速度隨劑量增大而加快,天麻素在體內不易積蓄。在實驗劑量范圍內,3H-天麻素的藥物動力學呈非線性關系。實驗還表明:小鼠靜注以 100mg/kg較為合適。

                    小鼠靜注天麻素后的體內分布亦以腎臟為最高,而后依次為肝、血、腦及小腸。實驗顯示注射后 5min內各器官藥物濃度即達峰值。本品在小鼠體內可能存在肝腸循環。3H-天麻苷元和3H-天麻素在小鼠體內的分布和代謝的研究,研究通過靜脈給藥探測二者在小鼠體內的分布,并采用硅膠薄層層析法對注射天麻素的小鼠組織提取液的放射性成分進行分析,研究了二者在體內的分布和代謝過程。結果顯示:天麻素可以通過血腦屏障進入腦內,并在腦、血、肝中迅速分解為天麻苷元,然后以苷元的形式存留在腦組織內,發揮中樞鎮靜作用。天麻苷元和天麻素都主要經腎臟排泄,天麻素在小鼠體內可能存在肝腸循環。生物轉化試驗測得大鼠腎、肝組織對天麻素有一定轉化作用,原型藥物離體組織溫孵回收率分別為48%(胃)、91.2%(肝)、99.1% (全血)及99.8%(肺)。胃腸道對其幾乎無破壞作用。有實驗提示天麻素在小鼠腦內能以較高速度代謝降解為天麻苷元(對羧基苯甲醇)。目前認為天麻素中樞效應系藥物在體內被降解為天麻苷元,作用于苯二氮革類受體,產生中樞抑制效應。

                    不同給藥時間對3H-天麻素大鼠體內過程的影響的研究,發現不同時間給藥使3H-天麻素大鼠體內的藥物動力學過程出現差異,08:00給藥后達峰時 1a7(Tp)最晚20: 00給藥后吸收速度常數(Ka)最大;02:00給藥后血放射性-時間曲線下面積(AUC)最小。

                (中藥材第28卷第10期 岑信釗)

                 

                 

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