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蟾酥化学成分及抗肿瘤作用研究进展

2022-07-22李梦园武小玲李先宽

中成药 2022年3期
关键词:蟾蜍环氧肝癌

邓 莎,李梦园,武小玲,赵 盈,马 琳,李先宽

(天津中医药大学,天津 300193)

蟾酥为蟾蜍科动物中华大蟾蜍BufobufogargarizansCantor或黑眶蟾蜍BufomelanostictusSchneider的干燥分泌物,味辛,性温,有毒,归心经[1],最早记录于《名医别录》,具有解毒、止痛、开窍醒神的作用。蟾酥化学成分复杂,现代药理学研究表明,蟾酥具有良好的抗肿瘤作用,还具有强心、升压/降压双向调节血压、麻醉、解毒、镇痛、抑菌、增强免疫的药理活性[2],临床抗肿瘤药物如华蟾素注射液、蟾酥注射液、华蟾素片应用广泛。目前对于蟾酥的化学成分研究还不全面,蟾酥抗肿瘤成分、疾病及作用机制之间关系复杂,使临床研究更加困难。本文对蟾酥的化学成分及结构,抗肿瘤主要活性成分、作用机制及相关制剂进行综述,以期为临床开发抗肿瘤新药及临床用药提供参考。

1 化学成分

1.1 蟾蜍内脂类

1.1.1 蟾蜍二烯羟酸内酯类 蟾蜍二烯羟酸内酯类化合物是C-17位上连有1个α-吡喃酮环的甾类化合物,是蟾蜍内酯类及蟾酥的主要成分[3-4],又分为蟾毒配基类和蟾蜍毒素类。蟾毒配基C-3位被精氨酸二碳酸酯、硫酸酯等取代的衍生物为蟾蜍毒素类[5]。蟾蜍毒素类化合物又分为蟾毒、蟾毒配基脂肪酸酯和蟾毒配基硫酸酯[6]。

1.1.2 20,21-环氧蟾蜍内酯类 目前,蟾酥中分离得到的20,21-环氧蟾蜍内酯类化合物有20S,21-环氧脂蟾毒配基(72)、20R,21-环氧脂蟾毒基(73)、3-甲酰氧基-20R,21-环氧脂蟾毒配基(74)、3-氧代-20S,21-环氧脂蟾毒配基(75)、3-甲酰氧基-20S,21-环氧脂蟾毒配基(76)[6]。

蟾蜍内酯类化合物根据配基的母核上取代基不同又分为蟾毒灵类(I)、脂蟾毒配基类(II)、沙蟾毒精类(III)、假蟾毒精类(IV)、环氧酯蟾毒配基类(V)5类,结构式见表1,母核结构见图1。此外,还有6种蟾蜍内脂类化合物母核结构不同于以上5个,分别是蟾毒配基烯酮(77)、3-氧代华蟾毒它灵(78)、14β-artebufogenin(79)、bufogargarizins A(80)、bufogargarizins B(81)、11β-羟基脂蟾毒配基(82)[7],化合物结构见图1。

表1 蟾毒内脂类化学物结构式

续表1

图1 蟾蜍内脂类化合物结构式

1.2 蟾蜍色胺类 蟾蜍色胺类化合物是具有一定生物活性,对中枢神经系统有影响作用,含有吲哚环的吲哚碱类。一些吲哚碱类化合物有抗肿瘤和血管收缩作用[11]。目前蟾酥中分离得到的蟾蜍色胺类成分有18种,分为2种结构,结构式见表2,母核结构见图2,另有5个不同母核结构的化合物结构见图2。

1.3 甾醇类及其他 甾醇类主要成分有胆甾醇、7α-羟基胆甾醇、β-谷甾醇、7β-羟基胆甾醇、菜油甾醇、麦角甾醇等[15]。蟾酥中除了含有以上3大类成分,还含有氨基酸、有机酸、肾上腺素、吗啡、多肽、多糖等化合物[13,16-17]。

表2 蟾毒色胺类化合物结构式

图2 蟾蜍色胺类化合物结构式

2 抗肿瘤作用

蟾酥具有明确的抗癌活性,对肝癌、胃癌、白血病等多种癌症都有治疗作用,其中蟾毒灵、脂蟾毒配基和华蟾毒精是蟾酥抗肿瘤作用的主要活性成分。蟾毒灵别名蟾毒精,对肝癌、膀胱癌、卵巢癌等均有很好的治疗效果,已有研究证实其具有广谱抗癌、作用高效的特点[18]。脂蟾毒配基是从数百年来一直广泛用于治疗恶性疾病的蟾蜍毒液中分离出来的,是中国治疗晚期肿瘤的临床药物“华蟾注射液”的有效成分。华蟾毒精是蟾酥有效活性成分[19],可治疗如肝癌、乳腺癌等多种肿瘤疾病。这3种活性成分抗肿瘤的作用机制及作用靶点见表3。

蟾酥主要通过诱导癌细胞凋亡、阻滞细胞周期、诱导细胞分化、抑制细胞增殖、影响肿瘤相关炎症、影响内质网应激、抑制肿瘤血管形成、增强免疫功能及影响细胞自噬等治疗19种癌症。蟾毒灵可治疗肝癌、子宫内瘤癌等15种癌症;脂蟾毒配基可治疗胃癌、卵巢癌等5种癌症;华蟾毒精可治疗前列腺癌、肺腺癌等10种癌症。蟾毒灵抗肿瘤活性强治疗范围较广,华蟾毒精次之,这可能与三者化学结构有关,蟾毒灵14位上的羟基和华蟾毒精16位上的乙酸酯基的羰基形成氢键的能力强,且羟基大于羰基,因此蟾毒灵与细胞Na、K+-ATP酶结合位点上的氨基酸残基更易形成稳定的氢键,使受体和配体结合能力更强,增强抑制作用,从而使药效提高,而脂蟾毒配基14,15位的环醚结构不易形成氢键,导致结合受体的能力较弱[20],这可能是导致其疗效低受用范围小的原因之一,详见图3。此外,其他研究表明蟾毒它灵和沙蟾毒精也具有抗肿瘤作用。于垂亮等[21]研究得出蟾毒它灵对肝癌及胃癌有治疗效果,可促进癌细胞凋亡。阚钧等[22]研究得出沙蟾毒精可治疗肝癌、结肠癌、胰腺癌等多种癌症,主要通过促进癌细胞凋亡及抑制肿瘤血管形成。王天娇[23]研究发现沙蟾毒精可治疗乳腺癌,低剂量时显著抑制乳腺癌细胞的增殖,高浓度时诱导癌细胞凋亡。

表3 蟾酥主要活性成分抗肿瘤作用机制

续表3

图3 蟾毒灵、脂蟾毒配基和华蟾毒精治疗肝癌作用机制

3 蟾酥制剂

蟾酥从古至今一直广泛用于临床,早在《本草纲目》中就记载到蟾酥“治发背疔疮,一切恶肿”,现如今市面上常见到的六神丸、救心丸、六灵解毒丸等都含有蟾酥,蟾酥在丹剂和丸剂中应用广泛。此外,以蟾酥为主成分的蟾酥注射剂和以华蟾毒精为主成分的华蟾素胶囊、华蟾素片都是临床治疗肿瘤疾病的常用药物,具有良好的治疗的效果。王前程等[24]研究得出当肝癌患者在行经动脉灌注蟾酥注射液后,患者症状减轻,生活质量明显提高,说明蟾酥可以很好的治疗肝癌。沈天白等[25]探究了华蟾素胶囊治疗原发性肝癌的疗效,观察了74例患者的12项指标,发现治疗组的40例患者的指标与对照组比较明显好转,得出华蟾素胶囊有良好的抗肿瘤作用。蟾酥为临床广泛应用的传统中药,毒性大是目前面临的问题之一,使用不当会引起头晕、恶心、甚至死亡,所以研发安全高效毒副作用少的蟾酥药物是近年来科研工作的目标,新型制剂也成为一大热门,蟾酥类脂质体制剂、蟾酥类纳米粒制剂、蟾酥类纳米乳、蟾毒灵微球等新型制剂成为研究重点[26],新型制剂取代传统制剂,还需更多的科学研究和临床实验。

4 讨论

蟾酥中提取分离的蟾蜍内脂类化合物82个,蟾毒色胺类化合物18个。蟾蜍内脂类化合物和蟾毒色胺类化合物是现阶段研究较多的成分,也是蟾酥的主要活性成分。2020年版《中国药典》规定,蟾酥干燥品中蟾毒灵、华蟾酥毒基和酯蟾毒配基的总量不得少于7.0%。目前,华蟾毒灵、酯蟾毒配基、日蟾毒它灵、蟾毒灵、沙蟾毒精、蟾毒它灵、远华蟾毒精和华蟾毒它灵这8种蟾毒配基类化合物研究较多,它们的总量占据蟾蜍二烯内酯总量85%以上,活性成分含量丰富,具有高活性高毒性且疗效和毒性接近的特点[27-29],因此,用多种蟾毒配基类成分总量来控制蟾酥质量,对临床精准用药和毒性控制更加合理[30]。李霞等[31]用高效液相色谱法测定不同批次蟾酥中这8种成分的含量,发现其可用于蟾酥质量评价,为完善蟾酥药材质量控制提供依据。蟾蜍毒素类易在加工炮制过程中分解成为蟾毒配基类,根据贺晶等[32]研究可知,干蟾酥中的蟾毒配基类种类明显高于鲜蟾酥,因此现代研究多用干品。蟾毒色胺类成分中5-色胺、蟾毒色胺、蟾毒色胺内盐具有麻醉止痛的药理作用,此外,蟾毒色胺类化合物具有抗肿瘤,血管收缩等作用,具体为哪种活性成分及作用机制还需实验考证。

蟾酥在治疗肿瘤疾病过程中,影响多条通路多种靶点。热休克蛋白(Hsps)作为诊断肿瘤疾病进展评估的生物标志物及肿瘤治疗的靶点,其研究对抗肿瘤药物临床应用具有重要意义。热休克蛋白包括Hsp27、Hsp40、Hsp60、Hsp 70、Hsp90及大型Hsps,参与细胞的增殖、分化和癌变[33]。近年来发现,Hsps既能影响线粒体介导的内源性细胞凋亡途径,也能影响死亡受体介导的外源性途径。研究表明,蟾酥活性成分蟾毒灵能显著诱导胰腺癌细胞凋亡和阻滞细胞停滞于G2/M期,通过Westen blot法验证后发现蟾毒灵治疗后,Hsp27及p-Art表达降低,同时激活caspase-3、caspase-9前体,调节Bcl-2、Bax表达[34]。此外,Hsps蛋白表达还与NF-κB信号因子有关,NF-κB是介导细胞内信号传递最重要的核转录因子,参与多种启动子的结合,Hsp70蛋白的抑制能通过NF-κB/NOX1信号通路促进肿瘤坏死因子引起的肺癌细胞细胞凋亡[35],从而达到治疗作用,这些都提示通过靶向抑制Hsps蛋白在肿瘤细胞中的过表达可能成为治疗肿瘤疾病的有效方法,因此,开展Hsps多靶点抑制剂药理学研究具有潜在意义。目前研究得出蟾毒灵能抑制Hsp27蛋白的过表达从而治疗胰腺癌肿瘤疾病,是否能治疗其他肿瘤及蟾酥其他活性成分是否能通过抑制其他Hsps蛋白的过表达从而发挥其抗肿瘤作用,Hsps与其他作用通路、作用因子的联系机制,还仍需更多的实验证实,同时使Hsps蛋白作为肿瘤发生发展过程中常规生物标志物更加可靠、有效。

蟾酥作为传统的动物药,化学成分多且复杂,其良好的抗肿瘤活性,受到了越来越多学者的关注,但蟾酥的高毒性使其在临床应用上受到了限制,不适合长期服用。同时,蟾酥的化学成分复杂,在抗肿瘤作用上呈现出不同活性成分多靶点共同作用的特点,使得研究相关作用机制关系更加困难。为不断开发出蟾酥的价值,应继续深入研究,以中医药理论为基础,结合实践经验,利用现代分子生物学技术进一步揭示蟾酥抗肿瘤的作用机制,使之更安全有效的指导临床用药。

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