川乌生物碱类成分及药理作用研究进展

摘　要

目的：分析了川乌生物碱药物的化学成分与药理作用。方法：经过文献研究法总结相应的文献资料，检索川乌生物碱类成分及药理作用相关的文献资料，总结归纳资料的观点与结论。结果：近几年，越来越多学者开始研究二萜生物碱，并且发表了不少报道，为川乌的医学应用提供了参考。川乌两类药品具备去寒、止疼、去风、清湿等功用，其还是临床中普遍运用的药材。结论：研究得出川乌生物碱药理作用主要包含抗抑郁作用、抗肿瘤作用、镇痛作用、抗炎作用等，为了提高川乌生物碱应用效果，需要针对药物药理作用用药。

关键词：川乌；生物碱类；成分；药理作用

1 绪论

　　1.1选题意义/背景及目的

川乌是一种毛茛科植物，是乌头（AconitumcarmichaeliiDebx.）干燥的母根，是多年生的草本植物。川乌的外形较高，高度为60～120厘米之间，宽度在5～12cm。川乌的形态明显，块根通常是2个连生，叶互生，茎比较直，具柄，叶片呈现卵圆形，掌状3深裂，两侧裂片再2裂，边缘具粗齿或缺刻。其外在颜色各有分层，颜色不同。其花序长度在不同的植物表皮长度不同，且呈现出来的颜色也不相同，具有不同的外形特征。川乌的花期一般在6～7月，果期在7～8月。川乌这种药物有大毒，主要功效是温经止痛与祛风除湿，可以有效的治疗风湿疾病和关节疼痛等。川乌中含有许多有效的化合物，其中的活性成分主要是各种碱类，具有良好的药理作用，可以有效的抗抑郁、抗肿瘤、镇痛、抗炎等。川乌主要生长在四川地区[1]，因此也被称之为乌头，不同地区的人有不同的叫法，它还有众多别名。川乌是种带毒的草药，中毒以后，会出现发热、头昏、恶心等症状，它会使中毒者身体虚弱无力，呼吸不畅，心律失常等，中了川乌毒以后，其身体内在和外在的表现都比较明显。但是，川乌不仅是一种毒草，如果加以利用，发掘它的其他药理药效价值，它还可以被应用于临床医学的治疗当中。古代关于川乌的记载有很多，《普济本事方》中有关川乌的记载写到，生川乌可用于治风寒湿痹，麻木不仁[2]。中国第一批老中医药专家学术经验的继承工作人员郭诚杰教授表示，中草的药材川乌与草乌主要功效是驱寒逐冷与温经止痛。《长沙药解》中关于川乌的镇痛作用有清晰的记载，可以证明乌头有驱寒祛湿的效果。著名学者郭诚杰提出，如果草乌与川乌联合应用，可以对寒痹这种疾病进行治疗，所以驱寒止痛的效果比较显著，特别大剂量的应用时有显著的效果。随着现代医学技术的发展，川乌的医学价值逐渐被发现，川乌对于治疗炎症、肿瘤疾病、心血管疾病等，具有积极的作用。

　1.2国内外研究现状分析

通过研究发现，生物碱的药理药效价值很高，对于临床应用有重要的意义。马钱子中含有众多有效的生物碱成分，研究结果显示，马钱子目前可以分离出16种生物碱的活性成分。而这16种被分离出来的生物碱中，只有以士的宁和马钱子碱的含量最高，而且这两种生物碱具有重要的药理及毒理学作用[3]。据了解，含量最高的生物碱是士的宁，它的含量和浓度达到一定程度后，就会呈现出毒性，对人畜有害，且它的毒性较高。和士的宁相比，马钱子碱含量偏低，但是它在马钱子中生物碱的含量，仅仅低于士的宁。马钱子碱不同于士的宁，它的毒性偏低，药性偏高，适合入药，其入药比例大于士的宁[4]。根据相关的文献报道[5]，在大鼠的腹腔注射士的宁和马钱子碱，它们的剂量分别达到1.10和50.10mg/kg，就会导致大鼠死亡。近年来，由于马钱子中毒的案例越来越多，中毒者都是由于不正确是使用马钱子，导致马钱子呈现出毒性，其药性发挥低于毒性，最终致死。马钱子致死主要就是因为没有控制好马钱子碱和士的宁的剂量，才会导致患者出现了中毒的症状，其中毒致死原因多种多样，比如呼吸不畅致死，肝肾功能损害[6]等。众所周知，肝肾胃都是人体重要的组织器官，负责身体的新陈代谢，如果马钱子碱和士的宁进入人体后，由于过量引发毒性，会严重损害这些器官，阻碍他们正常运转，损害肝肾胃，导致人体出现一些不良反应，如果不能及时救治，就会致死，类似案例数不胜数，媒体早有报道[7]。现阶段，关于这两种生物碱的研究还处于初期阶段，其药理药效价值并没有得到深入的开发和利用，目前对于这两种生物碱的应用还止步于治疗炎症，止痛方面，然而对马钱子碱和士的宁的毒性的研究，更是少之又少，尤其是马钱子碱和士的宁对于肝肾胃的毒性研究，其作用原理还尚不明确。基于以上原因，我认为加强对马钱子碱和士的宁的毒性研究，分析其对肝肾胃器官的作用原理是十分必要的[8]。最近几年，医学研究者越来越重视生物遗传的研究，医学研究者认为脱氧核糖核酸（DNA）中有许多关于生物遗传的信息。了解DNA的组成结构、生理功能以及作用原理，对肝肾胃毒性研究具有重要的意义。研究发现，部分中药提取物可以和DNA发生作用[9]。目前，研究DNA与其他生物碱的相互作用经常采用是常见的小牛胸腺DNA（CT-DNA），它能够广泛的存在于药、毒物小分子之间，与DNA发生相互作用。加强DNA与其他的药、毒物小分子的研究，探讨其作用原理，是研究毒性损伤肝肾胃功能的重要基础，能够为临床用药提供参考。

2 川乌含量的测定

最常见的测定川乌含量的方法是液相色谱-质谱联用法（LC-MS）与高效液相色谱法（HPLC），依据不同的指标，测定每一种成分的含量。目前，这两种方法还可以有效的检测中药饮片与复方制剂之中的化学成分的含量。相关研究[10]中采取HPLC方法，严格控制好新乌头碱、双酯型生物碱乌头碱以及次乌头碱的含量，提高川乌制药的质量，川乌制药主要经对苯甲酰次乌头原碱以及双酯型生物碱乌头碱等进行控制，提高川乌的药理作用和使用的安全性。有学者[11]通过HPLC方法构建乌头汤、川乌与制川乌三类双酯型新乌头碱、生物碱的乌头碱以及次乌头碱定量分析的方法，然而，使用容易损毁色谱柱固定相强碱性流动相的三乙胺与二乙胺，并且只可以定量分析双酯型的生物碱。有学者[12]把A相[乙腈-四氢呋喃（25∶15）]-B相[0.1mol/L醋酸铵]当作流动相，实施梯度的洗脱，构建新乌头碱、乌头碱以及次乌头碱等定量分析的方法，这种方法可以防止三乙胺与二乙胺等强碱性的流动相损坏了流动相对色谱柱，同时可以同时测定单酯型与双酯型的生物碱。

3 川乌的鉴定方式

川乌归属到毛莨科植物之下的乌头型干燥母根，其大多来自于栽种。高度是：1.2m，其块根一般具备2个，外部体现为黑褐色。王蕾等人在自己研究中明确表示，川乌与草乌总体的外形类似于纺锤状，茎处一般直立，也有部分稍微歪斜，茎处平滑[13]。其植物之上的叶片即彼此生长，且具备叶柄，叶子的外形类似于卵圆状，宽度是：12cm，所有叶片都具备2-3个部位的裂片。其瞢荚果的外形类似于长圆状，花芒体现为尖形。

川乌的外形特征体现为不规则型圆锥状，且中部大多朝两侧生长并扩充，稍稍产生屈曲，其顶部一般内含残留的茎基，尺寸是：4cm，长度是：7.5cm。外部体现为棕褐色或是灰褐色，外部较为皱缩。能够明晰地观测到其子根与凸出的瘤形侧根具备被清除的印记，其质地较硬，较难被破坏，横断面即粉白色或是浅灰色，稍微具备气味，品尝后觉过辣且舌头产生麻感[14]。

在草乌与川乌两类药材中，都囊括了剧毒型双酯类生物碱。而最重要的生物碱就是乌头碱。草乌和川乌中的生物碱的含量不一样，其生物碱含量分别是0.42％、0.559%，川乌的总量较多[15]。此外，川乌中还含有许多其他的生物碱活性成分，例如，川乌中有异飞燕草碱、新乌宁碱、3-去氧乌头碱等活性成分。14-乙酰塔拉胺与尿嘧啶等各类不一致的化学构成。相对于川乌来说，草乌中的活性成分没有川乌中含有的活性成分多，它只有少类的化学成分，比如素馨乌头碱、3-去氧乌头碱、北草乌碱、异乌头碱等。

4 二萜生物碱的药动学

4.1生物样品前处理

　　4.1.1液液的萃取方法

乌头二萜生物碱的溶脂性较高，溶水性较低，把乌头二萜生物碱放入溶剂中，其溶解度比水相之中溶解度要大，在尿样与血样等生物的样品之中，含有诸多内源性的杂质，并且是强极性水溶性的杂质，而采取适当有机溶剂能够将大部分的杂质去除[16]。这种发光法广泛应用于乌头类二萜生物碱生物样品的测定中，经常会应用乙酸乙酯、乙醚以及氯仿有机类试剂萃取样品，主要优势是费用低廉与操作简单，但是容易出现乳化的现象，导致药物浪费，不易回收等[17]。

　4.1.2固相的萃取方法

现阶段，对于各类植物分离提纯多采取固相萃取方法。这个方法要求把活跃性离子作为萃取剂，适量提取，放入到小柱中，再加入适当的溶剂，观察其变化，待一段时间后，小柱中的杂质与药物分离出来，将杂质去除，确保去除杂质时，不要触碰到药物，然后用适当的溶剂洗脱药物[18]。经固相萃取方法对于二萜生物碱的萃取研究很有效果，通过研究可以发现，该方法萃取速度比较快，而且过程中没有乳化的现象，可以同时提取中药的多种成分，有较高的提取率[19]。

　4.1.3沉淀蛋白方法

早生物样品之中非必要的成分去除时常用方法即为沉淀蛋白方法，这种方法是降低杂质对于待测成分干扰。尿沉淀的蛋白法主要包含等电点的沉淀法、盐析法以及有机溶剂的沉淀法等，若溶剂中含有丙酮、乙腈以及甲醇等，可以采取沉淀蛋白方法，这种方法主要优势是操作比较简单，并且检测的用量比较少，无需使用较多溶剂，可以降成本降低，缩小溶剂危害，并且有较高的可靠性与灵敏度。

　4.2二萜生物碱药动学的行为特征

现阶段，主要通过新乌头碱、在双酯型的生物碱乌头碱以及次乌头碱来研究川乌二萜生物碱。经研究[20]，在虚寒大鼠、正常大鼠以及虚热大鼠体内注射乌头碱，对比它们不同的症状，研究发现虚热的大鼠体内的次乌头碱是最快的达到峰值的，这表明，在不同状态的大鼠的体内，次乌头碱发生药理作用存在时间差异性。研究还发现虚寒大鼠通过注射次乌头碱，其药理效果呈现药性，反证虚热大鼠，正常情况下的虚热大鼠却呈现出毒性，给对症下药与辨证论治奠定了基础。有学者[21]按照大鼠体重尾静脉注射1.8g/kg四逆汤的制剂，研究表明在大鼠的体中，根据动力学作用效果原理分析，四逆汤的制剂中乌头生物碱会快速的消除，半衰期时间是0.93201小时。还有一部分医学研究者，结合动力学对新乌头碱、乌头碱以及次乌头碱进行了研究，通过液质联用技术发现，这三种生物碱的吸收速度都比较快，半衰期和达峰值时间也差别不大，综合来看，这三种生物碱的吸收率、消除率，达峰率很稳定。

4.3川乌生物碱药理作用

　　4.3.1抗抑郁作用

通过LIU 方法可以了解川乌中生物碱的抗抑郁效果。该方法有一定的研究指标，明确强制游泳状态下不动时间和自发运动量，然后给正常的小鼠连续给药7d附子生物碱，对摘除卵巢的小鼠使用同样的方法，对比其时间和运动量的变化。研究结果表明，摘除卵巢的小鼠在附子生物碱的作用下，额叶灰质和海马内脑源性神经营养因子 (brain derived neurotrophic factor，BDNF) 的蛋白表达水平提高，环磷腺苷效应元件结合蛋白( c AMP-responce element binding protein，CＲEB) 磷酸化水平也有升高，综合以上情况可以证明，摘除卵巢的小鼠在附子生物碱的作用下，可以起到抗抑郁的作用。目前的研究发现，川乌中含有众多有利于抗抑郁的多糖成分，其中的附子生物碱可以有效的改善抑郁行为，促进神经系统正常运行。

　4.3.2抗肿瘤作用

根据国内外研究发现，川乌生物碱具有抗肿瘤的作用。有的医学研究者发现，附子生物碱中含有许多碱类成分，主要有乌头碱、次乌头碱、新乌头碱等，通过比色法，分别测定它们的含量，可以发现，它们能够有效的抑制肝癌细胞的增殖，这些碱类对于抗肿瘤有着积极的作用。还有，附子的非生物碱也具有抗肿瘤的功效，这类非生物碱主要是通过多糖成分来抑制肝癌细胞的增殖的。除此之外，示C20型二萜生物碱也能有效的抑制肝癌细胞增殖扩散，对其他系统的肝癌细胞都有抑制作用[23]。采取放射治疗的方法，研究附子生物碱对具有肺癌的小鼠的影响，在小鼠的体内注射放射敏化剂，可以发现，附子生物碱能够提高肺癌小鼠的免疫力，增强其对癌细胞的抵抗力，起到抗癌的作用。针对川乌生物碱的这一药效，我们可以用它来治疗多种肿瘤性疾病，把它应用于肿瘤性疾病的临床医学当中，发掘其医学药理价值。

　4.3.3镇痛作用

古书中就有过记载，川乌可以有效的缓解疼痛，祛湿驱寒。但是古人对于川乌的认识有限，不能发挥川乌更多的作用，其镇痛作用的应用也比较少。古人经常用川乌来治疗各种疼痛，用于麻醉止痛等。随着现代医学技术的提高，医学研究者发现了川乌更多的镇痛作用，可以广泛的应用于其他治疗。刘铭佩用小鼠热板法和大鼠甩尾法测定动物的痛阀，在研究过程中，主要检测了乙酸致痛小鼠脑组织 NO、MDA 含量及 SOD活性，结果发现松潘乌头总碱( TAS) 具有镇痛作用。川乌生物碱中的乌头碱会影响 Ca2+内流，与NO、MDA 发生相互作用，有利于提高 SOD活性。除此之外，乌头碱还可以治疗心血管疾病，促进血液循环，缓解生物体的疼痛。如果川乌乌头碱结合桂枝白术甘草使用，其镇痛效果更佳良好，在现代临床应用上，可以治疗多种风湿疾病。

　4.3.4抗炎作用

川乌中的乌头碱可以分离出多种碱类，每一种碱类都可以起到消炎的作用，可以用来治疗炎症。部分医学研究者发现，从黄花乌头中提取出来的多糖成分，其可以有效的降低热量，治疗炎症，如果是巨噬细胞和卡拉胶性引起的炎症，导致踝关节和足肿胀，可以通过增加生物碱的剂量，增强其抗炎效果。如果把川乌中的乌头碱应用于现代配药中，调节好乌头碱的剂量，使其呈现药性，可以有效的缓解急性炎症引起的不适。对于川乌的抗炎作用临床可用于治疗风湿性或类风湿性关节炎等慢性炎症性病变。

　4.3.5免疫调节的作用

近几年，造川乌生物碱免疫调节方面的研究资料比较少，尤其关于作用机制的研究尤为少见。有资料中认为新乌头碱、乌头碱能够抑制表达钙网蛋白(CD91、CD13)、巨噬细胞ＲAW264.7活性以及肿瘤坏死因子(TNF-α)的分泌。研究结果指出，如果新乌头碱与乌头碱浓度不同，那么对于巨噬细胞的活性抑制作用程度也有所不同，对巨噬细胞分泌的TNF-α进行抑制时，浓度大小与抑制作用之间是正相关的关系，可以用在银屑病治疗中。韦祎等观察附子理中汤对免疫细胞因子的影响，结果显示与模型组比较，附子理中汤中、大剂量组胸腺指数、脾指数、IL-2、IL-6、TNF-α均升高，IL-10降低，附子理中汤会影响到细胞的免疫因子，可以将脾阳虚的大鼠免疫功能提高。中药川乌生物碱会和甘草、白芍以及人参等配伍应用，将人体免疫的调节作用提高，制川乌与配伍白芍可增强制川乌的免疫调节，其增强免疫作用的机制可能是抑制类风湿因子和增加细胞因子来发挥作用。

结论

总之，研究中药质量的控制以及中药的药动学，主要目的就是确保用药有效性以及安全性。现阶段，不同批次或是不同产地川乌药材之中含有的化学成分存在显著差异，并且质量不一。在体中，川乌化学的成分药动学研究相对复杂，经过研究新乌头碱、双酯型的生物碱乌头碱和次乌头碱，分析研究结果可知，体内的乌头碱类的生物碱的吸收性好，吸收速度快，并且含有川乌复方之中，经配伍组的药材能够影响到新乌头碱的生物碱吸收情况。所以在研究复方中的川乌成分药动学时，需要对配伍比例以及配伍药材进行充分考虑，防止影响了川乌的化学成分，继而给临床的治疗奠定基础。

致谢

首先特别感谢我的老师，在老师的悉心指导下，我完成了本论文的分析。在这么长的写作论文时间里，我的指导老师给了我很大的帮助，从最初课题的选择、论文的开题、论文的中期检查到最后论文的完成，老师严谨科学的治学态度深深地影响着我。老师始终孜孜不倦，耐心指导，在多次的论文修改过程中，给予我专业的指导。能够完成这篇论文，虽然辛苦，但很充实，这篇文章凝聚着指导老师的心血、同学们的帮助和支持，在此向我的论文指导老师致以最衷心的感谢！

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