查 英 官玲亮 白 琳 舒雪純 龐玉新 陳松筆
(1中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)部華南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)新重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室/海南省艾納香工程技術(shù)研究中心 海南???570100;2黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 黑龍江大慶 163319)
天然冰片作為一味名貴的中藥材,具有提神醒腦、退熱止痛的功效。臨床上用于治療燒燙傷,眼疾,中風(fēng)等疾病,同時(shí)具有抑菌,抗氧化,止痛消炎,退熱,保護(hù)心腦血管等作用[1],因此在醫(yī)藥、日化和農(nóng)藥業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。冰片原名龍腦香,早在2 000多年前傳入中國,在 《名醫(yī)別錄》[2]中有記載 “龍腦香及膏香,出婆律國,形似白松脂,作杉木氣,明凈者善”,自古以來大多以龍腦香命名,而現(xiàn)代多稱之為 “龍腦香冰片”[3],即天然冰片。天然冰片有右旋龍腦(D-龍腦)和左旋龍腦(L-龍腦)之分。其中由龍腦香科植物中提取的天然冰片,又被稱為 “梅片”,主要由D-龍腦組成;而從菊科艾納香屬中提取的天然冰片,又被稱為 “艾片”,主要由L-龍腦組成。天然冰片最早的植物來源為龍腦香科植物龍腦香樹(Dryobalanops aromatica Gaertner),主產(chǎn)于印度尼西亞、菲律賓、印度、馬來西亞,我國歷來主要依靠進(jìn)口滿足需求。由于天然冰片資源緊缺、成本昂貴,大多藥物中主要使用的是由松節(jié)油經(jīng)一系列化學(xué)方法合成的人工冰片作為代替,然而合成冰片的療效遠(yuǎn)不及天然冰片[4]。而后,人們從菊科艾納香屬植物中發(fā)現(xiàn)了主要由L-龍腦組成的另一種天然冰片(艾片),其療效與D-龍腦相似,且安全、易得,這顯著提高了天然冰片的產(chǎn)量。隨著研究深入,研究發(fā)現(xiàn)樟科屬的3種植物也可以用于提取天然冰片——香樟(Cinnamomum camphora Presl.)、油樟(Cinnamomun longepaniculatum)、陰香(Cinnamomum burmannii)[5],這大大拓寬了天然冰片提取的植物來源。
本文將從天然冰片植物來源、用法、藥理性質(zhì)及藥代動(dòng)力學(xué)四方面的研究進(jìn)行概述,以期為天然冰片進(jìn)一步研究提供思路。
據(jù)本草考證,冰片在我國具有悠久的應(yīng)用歷史,約有1600年。 目前市場(chǎng)上的冰片主要包括天然冰片(包括梅片和艾片)和合成冰片[3]。
梅片的主要植物來源有龍腦香、樟科屬植物香樟、油樟、陰樟以及一些地方標(biāo)準(zhǔn)收載的天然冰片資源,如: 《廣東省中藥材標(biāo)準(zhǔn)》2010版收載的樟科植物梅片樹[Cinnamomum burmannii], 《山東省中藥材標(biāo)準(zhǔn)》1995版、2002版收載的唇形科百里香屬植物五脈地椒[Thymus quinquecostatus][6]。龍腦香樹主要分布在印度尼西亞等地,隨著人類大量開采,近幾年其資源已經(jīng)短缺。而近年來研究發(fā)現(xiàn),部分樟科植物中具有含量較高的D-龍腦,且樟科植物資源豐富,約250種,主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)、亞洲東部、澳大利亞和太平洋島嶼,我國大約分布有46種和1個(gè)進(jìn)化的物種。從樟樹葉及枝條提取揮發(fā)油的成分復(fù)雜,包含:α-崖柏烯,α-蒎烯,莰烯,β-蒎烯,3-莰烯,α-炔烯,α-水楊醛,β-羅勒烯,芳樟醇,樟腦,D-龍腦,β-松油醇,α-松油醇,乙酸萘酯,α-異黃樟腦,β-欖香烯,乙酸冰片酯和α-石竹烯[7],其中D-龍腦相對(duì)含量較高。不同地域來源的樟科屬植物中D-龍腦含量有顯著差異,分布在我國江西,福建的香樟葉精油中D-龍腦含量為81.78%,油樟主要分布在湖南和四川,右旋龍腦含量為77.57%,陰香分布在云南和廣西[8],陰香中的梅片樹、油腦計(jì)樹分別含右旋龍腦70.81%、32.50%[9]。分布情況詳見表1。
表1 天然冰片的分布與種類
艾片為左旋龍腦,來源植物主要是菊科艾納香[Blumea blasamifera(L.)DC.]。艾納香以全草入藥,可用于治療濕疹,殺蟲抑菌,以及保肝,還可與其他藥物聯(lián)用,用于治療癌癥,為新的抗癌前藥和處方提供參考[12]。艾納香主要分布在中國、印度、泰國、緬甸、巴基斯坦、印度尼西亞、菲律賓等國,在我國主要分布在貴州、云南、廣西、廣東、福建、海南和臺(tái)灣[4],為羅甸縣道地藥材。衛(wèi)亞麗等[13]研究表明,不同地區(qū)的艾納香中左旋龍腦含量不同,如羅甸和黎平的艾納香中左旋龍腦含量分別為3.858、3.012 mg/g。王遠(yuǎn)輝[10]研究表明,不同提取方法下艾納香葉精油中左旋龍腦的相對(duì)含量不同,如通過水蒸氣蒸餾—溶劑萃取(HDSE)法所得L-龍腦占艾納香葉揮發(fā)油組分的46.56%,而由同時(shí)蒸餾萃取(SDE)法所得左旋龍腦的相對(duì)揮發(fā)油含量為37.48%,由水蒸汽蒸餾擠壓法(HDE)所得的相對(duì)含量為25.96%。此外,有研究發(fā)現(xiàn),迷迭香中也含有少量的L-龍腦,生長在貴州的迷迭香莖中L-龍腦相對(duì)揮發(fā)油含量為26.62%,而栽培在北京的迷迭香莖精油中L-龍腦占28.89%[11]。
合成龍腦主要是由樟腦、松節(jié)油通過化學(xué)合成得到[14],得到的合成龍腦為混合物,包括龍腦和異龍腦。合成龍腦在藥物中安全性不高,引起越來越多人的關(guān)注。
在傳統(tǒng)中醫(yī)藥中,冰片常作為一味佐藥,即冰片與其他藥物配伍可提高臨床治療效果。固有 “獨(dú)行則勢(shì)弱,佐使則有功”的說法[15]。姚美村等[16]則認(rèn)為,冰片作用特點(diǎn)為不僅配伍有功,而且單獨(dú)使用也有功,可用于抗炎、抗菌、鎮(zhèn)痛,保護(hù)腦缺血等。冰片的配伍作用,主要是通過增加血腦屏障的通透性、提高藥物在血液內(nèi)的濃度以及促透皮吸收等方式,促進(jìn)藥物吸收,從而提高其他藥物的生物利用度,以此達(dá)到增強(qiáng)治療效果的目的。天然冰片的配伍作用見表2。
表2 天然冰片的配伍作用
黃萍等[17]通過研究合成冰片與安息香聯(lián)用對(duì)小鼠缺血缺氧的修復(fù)作用以及對(duì)血腦屏障通透性的影響,探究冰片對(duì)于提高其他藥物生物利用度的作用。該研究設(shè)置不同比例的冰片—安息香配伍組,對(duì)小鼠進(jìn)行常壓耐缺氧實(shí)驗(yàn)、急性腦缺血實(shí)驗(yàn)、正常小鼠血腦屏障通透性實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)冰片—安息香配伍比例為4∶1時(shí),能明顯延長缺氧小鼠的存活時(shí)間;能延長急性腦缺血小鼠的存活時(shí)間,表明冰片對(duì)急性腦缺血小鼠有保護(hù)作用。吳壽榮等[18]以小鼠為研究對(duì)象,研究利福平與冰片合用后對(duì)血腦屏障的作用。研究結(jié)果顯示,冰片能促進(jìn)利福平透過血腦屏障進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng),增加藥物在腦部的濃度。徐露[19]等通過冰片配伍燈盞花素對(duì)缺氧/復(fù)氧下血腦屏障通透性的影響研究表明,冰片可以提高血腦屏障的通透性,從而提高燈盞花在腦中的濃度,改善腦部微循環(huán)、減輕腦組織損傷,對(duì)血腦屏障的損傷具有保護(hù)作用。
Lu等[25]通過大鼠原位鼻灌注技術(shù),研究冰片與梔子苷聯(lián)合應(yīng)用后,梔子苷在體內(nèi)外的吸收。結(jié)果表明與天然冰片、合成龍腦連用后,梔子苷的吸收分別提高1.4、1.7倍。崔東賢等[20]探討冰片和水楊酸生成低共熔物透過大白鼠離體皮膚的作用。實(shí)驗(yàn)根據(jù)冰片—水楊酸低共熔物比例為8∶2,設(shè)置3組,分別是冰片—水楊酸組、冰片組、水楊酸組,結(jié)果顯示低共熔物組的水楊酸透皮吸收明顯增加。肖衍宇等[21]通過給大鼠灌胃磷酸川芎嗪、磷酸川芎嗪與冰片的混合物及磷酸川芎嗪與維拉帕米的混合物,采用高效液相色譜法測(cè)定不同時(shí)間血漿中磷酸川芎嗪的濃度,研究冰片對(duì)川芎嗪促吸收作用,結(jié)果表明混合物組的磷酸川芎嗪的生物利用度都有提高,該實(shí)驗(yàn)認(rèn)為這可能與腸上皮細(xì)胞 CYP3A代謝和P-gp的外排作用被抑制有關(guān)。
近年來,有研究表明,天然冰片與姜黃素聯(lián)用可用于由人A375細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)的黑色素瘤,通過MTT法、流式細(xì)胞術(shù)和蛋白質(zhì)印跡法,研究結(jié)果表明,天然冰片與姜黃素配伍具有抗增殖活性[22]。另外,天然冰片與姜黃素聯(lián)用具有抗癌作用[23],冰片0.5 g與蘇合丸4片聯(lián)用可用于心腦血管疾病,預(yù)防冠狀動(dòng)脈痙攣及減少心肌缺血損傷[24]。
見表3。
表3 天然冰片的現(xiàn)代藥理作用
冰片對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有雙向調(diào)節(jié)作用,表現(xiàn)為既有鎮(zhèn)靜作用,又具有醒腦興奮作用。有研究表明,冰片對(duì)戊巴比妥鈉持續(xù)睡眠時(shí)間有抑制作用,且對(duì)苯巴比妥鈉入睡時(shí)間具有促進(jìn)作用[34]。另外,冰片對(duì)苦味毒興奮中樞神經(jīng)的作用具有抑制作用,增加了驚厥潛伏期而具有鎮(zhèn)靜、抗驚厥作用。該研究認(rèn)為,這與冰片醒腦開竅有直接關(guān)系。薛麗等[26]通過給連續(xù)作業(yè)結(jié)束后的大鼠灌胃給予冰片(0.4 g/kg),采用高效液相—電化學(xué)方法測(cè)定大鼠前額葉皮層單胺類神經(jīng)遞質(zhì)水平的變化。結(jié)果表明,冰片對(duì)其活動(dòng)能力和認(rèn)知功能在一定程度上具有恢復(fù)的作用,從而對(duì)其受損的覺醒能力具有保護(hù)作用。該作用與大鼠前額葉皮層去甲腎上腺素和5-羥色胺水平增加有關(guān)。李偉榮等[35]通過研究小鼠口服天然冰片后腦內(nèi)氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)含量的變化。結(jié)果顯示,小鼠口服天然冰片1.2 g/kg后,先出現(xiàn)興奮后抑制癥狀,伴隨著的神經(jīng)遞質(zhì)變化是興奮性神經(jīng)遞質(zhì)釋放增加后逐漸減少。該實(shí)驗(yàn)表明,天然冰片對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮/抑制的作用,與對(duì)中樞興奮/抑制性氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)釋放有關(guān)。近年來國內(nèi)外學(xué)者還發(fā)現(xiàn),冰片對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用機(jī)制可能與冰片可非競(jìng)爭(zhēng)性抑制乙酰膽堿煙堿型受體介導(dǎo)的效應(yīng)[36]、對(duì)γ-氨基丁酸 A受體(GABAA)活性有正向調(diào)節(jié)作用有關(guān)[37]。
臨床上冰片常用于心腦血管疾病的治療,如腦保護(hù)和抗心肌缺血。夏華鑫等[27]研究冰片配伍麝香能使大鼠的腦梗死體積縮小,神經(jīng)功能積分、腦含水量以及伊文思藍(lán)(EB)含量都顯著下降,對(duì)局灶性腦缺血再灌注損傷大鼠的腦組織具有保護(hù)作用。田徽[38]研究表明,艾片及合成冰片均能明顯延長小鼠的存活時(shí)間,消除腦損傷時(shí)白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的粘附,從而有助于腦水腫的恢復(fù),說明艾片與合成冰片均有腦保護(hù)作用。
現(xiàn)代藥理研究證明,冰片能減輕缺血性心肌損傷,降低心肌的耗氧量。有研究表明[24]蘇合香脂和冰片合用能起類似于冠心蘇合丸的作用,能延長小鼠缺氧時(shí)間,能減少心梗動(dòng)物的心臟動(dòng)—靜脈血氧差(MA-VO2),緩解心絞痛,表明冰片對(duì)冠脈痙攣的治療有效,對(duì)缺血所致的心機(jī)損傷有保護(hù)作用。程佳佳等[28]通過谷氨酸刺激胎鼠原代神經(jīng)元細(xì)胞,釋放出乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH),以藥物抑制LDH的漏出率作為評(píng)價(jià)藥物是否保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞判斷標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果表明冰片對(duì)谷氨酸誘導(dǎo)神經(jīng)元損傷具有保護(hù)作用。
孫曉萍等[39]通過研究角叉菜膠對(duì)大鼠足腫脹的影響,冰醋酸致小鼠腹腔毛細(xì)血管通透性的影響,并通過測(cè)定其半數(shù)有效量來研究合成冰片的抗炎鎮(zhèn)痛作用。研究結(jié)果顯示,冰片抑制大鼠跖腫脹度的半數(shù)有效量ED50=0.324 2 g/kg,延長小鼠疼痛反應(yīng)時(shí)間ED50=0.387 0 g/kg,減少小鼠扭體次數(shù)ED50=0.581 3 g/kg,表明冰片參與炎性介質(zhì)抑制作用、對(duì)外周神經(jīng)的緊張具有緩解作用,從而冰片具有顯著的止痛、抗炎作用。李洪梅[29]等也證明,天然冰片的抗炎作用與炎性細(xì)胞因子TNF-α,IL-2,IL-6的形成受到抑制有關(guān)。蔡瑞宏[30]等研究證明,蘆薈冰片燒傷膏因其具有去腐生肌、止痛和抗炎作用而在臨床上有望用于淺Ⅱ度燒燙傷。
冰片具有良好的抗菌、抗病毒以及抗真菌作用。Silva A T M E等[40]使用DIC/DMAP通過常規(guī)和微波輔助方法合成了17種冰片酯,采用冰片酯對(duì)細(xì)菌鏈球菌血鏈球菌,金黃色葡萄球菌,大腸桿菌,真菌白色念珠菌和銅綠假單胞菌進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果表明,化合物12、13的最低抑菌濃度(MIC)與濃度為62.5 mg/mL氨芐青霉素相同時(shí)具有抗菌潛能。黃曉敏等[41]通過比較3種不同劑型梅花冰片的體外抗菌活性。結(jié)果表明,梅花冰片對(duì)金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌抗菌效果劑型強(qiáng)弱依次是油劑、粉劑、水劑,其抗菌機(jī)理是通過使細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖層增厚、有空泡,改變膜的通透性,使藥物進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),從而達(dá)到抗菌的目的。
常頌平等[31]通過對(duì)冰片治療化膿性中耳炎藥理作用的研究,現(xiàn)冰片對(duì)真菌 MIC為5%,最低殺真菌濃度(MFC)10%,表明冰片具有抗真菌的作用。Armaka等[32]通過體外直接抗病毒試驗(yàn),證明冰片具有抗流感病毒的作用,實(shí)驗(yàn)也表明異冰片對(duì)I型單純皰疹病毒能起有效抑制作用,該作用機(jī)制是通過控制病毒多肽的糖基化而實(shí)現(xiàn)的。
此外,冰片能明顯抑制P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)的活性從而具有逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥的作用[42];萬曉霞[43]研究表明冰片還具有抗生育作用;楊洪濱等[33]對(duì)冰片的角膜滲透率及其毒理性的研究結(jié)果表明,天然冰片能夠促進(jìn)角膜外層的藥物滲透,有望成為一種安全有效的角膜滲透促進(jìn)劑。
滕毅等[44]從冰片自身及其促進(jìn)其它藥物吸收、分布、代謝及排泄5個(gè)方面對(duì)冰片的藥代動(dòng)力學(xué)做了一個(gè)系統(tǒng)的歸納。該文指出冰片可以通過眼、皮膚、口腔及鼻腔黏膜、消化道、直腸等部位吸收;冰片在體內(nèi)的分布與其能夠通過提高血管壁滲透性、開放血—腦脊液屏障及血腦屏障有聯(lián)系;如有研究表明,冰片經(jīng)灌胃和靜脈注射給C6膠質(zhì)瘤大鼠后,通過QPCR、ELISA,免疫組化學(xué)方法在其血漿和腦組織中檢測(cè)到冰片[45]。而冰片的代謝和排泄方面,萬曉霞等[43]認(rèn)為,冰片在體內(nèi)可經(jīng)肝、腎、肺臟途徑排泄。也有研究表明,冰片在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化成樟腦。姜曉飛等[46]給小鼠灌服冰片,通過GC-MS研究冰片在體內(nèi)的轉(zhuǎn)化情況,結(jié)果表明灌服天然冰片、合成龍腦和異龍腦后30 min,均檢測(cè)出樟腦色譜峰。吳畏等[47]研究表明,無論是在密閉儲(chǔ)存還是暴露在空氣的條件下,冰片在60 d內(nèi)都有轉(zhuǎn)化為樟腦的趨勢(shì),且二者吸光度最終都趨于穩(wěn)定。黃萍等[48]研究小鼠組織中天然冰片含量測(cè)定[48]以及小鼠體內(nèi)樟腦轉(zhuǎn)化情況[49],實(shí)驗(yàn)均通過給小鼠灌服天然冰片,通過GC-MS均在肝、腦、腎臟檢測(cè)到天然冰片,且兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都表明天然冰片在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成樟腦。
有研究表明[50],小鼠口服3H-冰片后,經(jīng)腸道黏膜吸收,給藥5 min后3H-冰片在中樞神經(jīng)組織、血液、心臟、腎臟都可檢測(cè)到,其中在中樞神經(jīng)組織的濃度最高,給藥后30 min冰片濃度達(dá)到最高。在血液中,冰片能維持較長時(shí)間的高血藥濃度,冰片給藥24 h后濃度才降低,半衰期t1/2為18 h。這與冰片用于治療冠心病、心絞痛有關(guān)系。該研究也表明,3H-冰片通過肝、腎、肺部排泄,在肝腎中排泄速度快,由此可見減少冰片在肝腎中蓄積中毒(表 4)。
表4 天然冰片的藥代動(dòng)力學(xué)研究
我國對(duì)天然冰片的使用具有悠久的歷史,在很多醫(yī)書上記載著對(duì)天然冰片的使用方法。天然冰片單獨(dú)使用以及配伍都有 “功”,而且相對(duì)于合成龍腦易轉(zhuǎn)化成有毒的樟腦,天然冰片安全性更高。由于天然冰片資源缺乏,所以天然冰片遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求且價(jià)格昂貴。隨著科學(xué)研究者不斷研究,發(fā)現(xiàn)多種可以提取天然冰片的植物資源,如樟樹,梅片樹、五脈地椒等。隨著對(duì)提取天然冰片的植物進(jìn)行相關(guān)基源的鑒定、資源品種改良和大規(guī)模的種植,為天然冰片的規(guī)?;a(chǎn)提供了大量的原材料,有望改變目前供不應(yīng)求的現(xiàn)狀。
現(xiàn)代研究表明,天然冰片能促進(jìn)藥物透過血腦屏障,提高藥物血藥濃度,促進(jìn)藥物透皮吸收,從而提高藥物的生物利用度,因而天然冰片被廣泛用于藥物的配伍。另外,天然冰片對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有興奮、鎮(zhèn)靜的雙向調(diào)節(jié)作用、改善腦缺血-保護(hù)心腦等,同時(shí)又具有止痛消炎、抗病原微生物等作用,尤其是在心腦血管和燒燙傷治療上具有積極作用。隨著中藥體內(nèi)分析成為研究的熱點(diǎn),對(duì)天然冰片的藥代動(dòng)力學(xué)研究也得到進(jìn)一步的提高,這為揭示冰片作用機(jī)制奠定基礎(chǔ)。但是關(guān)于天然冰片的安全劑量范圍,在動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)化為樟腦的機(jī)制,如:樟腦在動(dòng)物體內(nèi)什么時(shí)候進(jìn)行轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化所受的影響因素以及安全性等方面的報(bào)道較少。因此對(duì)天然冰片的藥效學(xué)以及安全性的研究有待進(jìn)一步深入研究,以指導(dǎo)臨床用藥。