第二节 动物药现代研究概况

一、《中华人民共和国药典》(2020年版)动物药的应用

2020年版《中华人民共和国药典》(简称《中国药典》)所载动物药名录:无脊椎类有九香虫、五倍子、冬虫夏草、虫白蜡、全蝎、桑螵蛸、斑蝥、蜈蚣、蜂蜜、蜂蜡、蜂房、蝉蜕、僵蚕、土鳖虫、地龙、水蛭、瓦楞子、石决明、牡蛎、珍珠、珍珠母、蛤壳;脊椎类有海马、海龙、海螵蛸、乌梢蛇、金钱白花蛇、哈蟆油、蛇蜕、蛤蚧、蕲蛇、蟾酥、鳖甲、龟甲、鸡内金、牛黄、水牛角、水牛角浓缩粉、猪胆粉、鹿角、鹿角霜、鹿茸、麝香、血余炭、紫河车。

二、动物药化学成分研究概况

与化学药物单一成分、单一靶点的特点相比,中药化学成分复杂而多样,因此在阐明中药的药效物质基础、探索中药防治疾病原理的过程中,对中药化学成分的研究是至关重要的。我国动物药化学成分研究早在北宋时期就有记载,如《苏沈良方》中记载的用皂苷沉淀甾体的方法提取性激素结晶。目前,已知动物药的化学成分主要有蛋白质、多糖、氨基酸、核苷等大分子化合物。在长期的化学成分研究过程中,已从各动物体中得到具有代表性的化合物,如蟾蜍中的中华蟾蜍精、蟾蜍它灵、蟾蜍灵、远华蟾蜍精、嚏根草苷元、去乙酰华蟾蜍精、去乙酰蟾蜍它灵,水蛭中的水蛭素、肝素、组胺、吻蛭素,胆类动物药中的胆汁酸、胆红素等化合物,河豚中的河豚毒素。现代研究显示,动物体类有毒成分多为多肽类成分,如全蝎中蝎毒、蜈蚣中的蜈蚣毒以及蕲蛇中的蛇毒成分等。

三、动物药质量评价研究概况

控制中药的质量是保证临床用药安全及有效的重要途径。由于动物药的主要成分为蛋白质等大分子化合物,因此目前在其质量控制上与常规的化学分析大不一样。动物药在真伪鉴定、含量及安全性质量控制方面的研究还相对薄弱,很多还停留在传统经验鉴别、显微鉴别上,理化鉴别方法也停留在蛋白质层面,主要是一些氨基酸成分反应,缺乏针对性、专属性,对动物药的有效性成分和安全性研究很少。表1-2-1为《中国药典》2020年版所收载的主要动物药的质量控制方法。

表1-2-1 《中国药典》2020年版主要动物药质量控制方法

随着生物技术及现代仪器分析技术的飞速发展,动物药质量分析取得了突破性进展。目前,大部分研究者主要通过来源鉴定、化学成分分析、生物活性、安全性评价这四个方面来完成动物药整体的质量评价。

(一)性状鉴别法

性状鉴别法是指从动物药本身的表面和断面特征或专属性的性状特征来鉴别真伪和质量优劣的方法,是鉴别动物药最基本的方法之一,也是早期作为鉴别药物真伪的主要方法。如朱华等建立的“18种真伪蛤蚧性状鉴定检索表”为蛤蚧的鉴别提供了较系统、简便的方法。陈吉言等对106份豹骨混伪品的骨骼进行鉴别,发现正品豹骨骨骼特征相对稳定。黄泽崧等通过蛇的鼻骨、毒牙及枢椎的形态特征鉴别了13种去皮蛇类药材,并列出了骨骼检索表,其后又对40种蛇类的骨骼进行了鉴别研究。

(二)显微鉴别

由于动物药组织复杂,显微镜用于动物药鉴别领域受到一定的影响和限制,起步较晚,发展较慢。徐国均主编的《中药材粉末显微鉴定》中详细介绍了乌梢蛇、蕲蛇、地龙、全蝎、海马、鹿茸、蛤蚧等16种动物药的粉末特征。王志远等采用数码成像技术结合显微测量法对鞭类药材进行鉴定,发现残留毛髓干比是具有一定意义的鉴别指数。近年,扫描电镜也逐渐被应用于鉴别研究中,如蛇类、燕窝、麝香等的鉴别。

(三)理化鉴别

理化鉴别也是传统鉴别方法之一。由于动物药的化学成分复杂,而且大部分有效成分目前还不是很清楚,所以一般理化鉴定只作为辅助的鉴别方法。正品熊胆细粉在365nm荧光下显黄白色荧光,伪品则显棕黄色荧光;燕窝于365nm灯下显微蓝白色,而燕窝丝、燕窝球等加工品多显绿白色、蓝紫色或灰绿色;正伪品蜂蜜可通过茚三酮显色法鉴别;通过三氯乙酸沉淀法与双缩脲比色法可对水蛭提取液中总蛋白含量进行测定;鹿茸中的水溶性蛋白质可通过Folin酚试剂法进行测定,其不同部位的鹿茸片可通过考马斯亮蓝法进行测定。

(四)光谱法

光谱法主要有红外光谱法、紫外分光光度计法、核磁共振法、X射线衍射Fourier谱法,具有取样量小、快速、简便和准确等特点,可检测一种或几种小分子成分及其总量。唐惠英等采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)对4种胶类动物药进行鉴别,结果显示,FTIR法可有效鉴别鹿茸、鹿角、羚羊角、水牛角之间的差异。王永生通过紫外谱线组法,比较其紫外吸收峰形状、紫外特征吸收峰和一阶导数特征吸收峰,有效鉴别出哈蟆油正伪品差异。路大勇等应用X射线衍射法对西藏冬虫夏草和市售冬虫夏草鉴别,发现西藏冬虫夏草的甘露醇含量比市售冬虫夏草高31%,且甘露醇晶体结晶相不同于人工合成甘露醇。陈罡等采用核磁共振技术对野生冬虫夏草、冬虫夏草野生抚育品及冬虫夏草伪品进行测定,建立了冬虫夏草的特征指纹图谱,可用于冬虫夏草的鉴别及质量评价。

(五)色谱法

1.薄层色谱

薄层色谱法是色谱法中应用广泛的方法之一,刘春花等应用薄层色谱法对动物药羊胆水进行定性研究,结果显示羊胆水药材的薄层色谱斑点清晰,与对照药材羊胆粉主斑点一致。林锦峰等对8批动物药竹蜂进行薄层鉴别,可用于竹蜂的真伪鉴别。

2.高效液相液相色谱法

高效液相色谱法是20世纪60年代末至70年代初发展起来的一项新技术,具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高、易于实现自动化等特点,是现代科学分离分析物质的重要手段之一,在动物药及其制剂的应用中多用于含量测定及指纹图谱研究。顾念念等采用柱前衍生-HPLC法对水蛭的指纹图谱及其16种氨基酸含量测定进行研究,结果显示该方法准确,重复性好,可全面反映水蛭药材的氨基酸信息。周恒等应用HPLC法建立了可有效测定沪地龙中7种核苷类成分的方法。王海澍应用HPLC法准确测定了牡蛎中牛磺酸的含量,且通过实验证明该方法具有良好的专属性。宋佳等应用柱前衍生化HPLC法比较梅花鹿茸和马鹿茸多糖的单糖组成和含量的差异,发现梅花鹿茸和马鹿茸多糖的单糖组成种类相同,但组成比例不同,且梅花鹿茸多糖含量和提取率高于马鹿茸。廖彭莹等应用柱前衍生化HPLC法分析鳖甲生品和制品中氨基酸的组成和含量,该方法可较好地将18种氨基酸成分分离,且准确测定16种氨基酸的含量。

3.气相色谱法

气相色谱法广泛应用于中药材及中成药挥发性成分分析,在动物药中也有应用。徐爱仁等应用GC法比较羚羊角及其混伪品中脂质类化学成分,分析混伪品之间的差异,发现47个色谱峰中3个含量大于5%的共有峰可作为羚羊角的鉴别指标。李晓蒙等应用气相色谱法建立了准确、可靠的斑蝥特征图谱,其共有峰相似度均达到0.9以上。丁娟等应用气相色谱法建立养殖麝香、天然麝香和人工麝香的气相色谱指纹图谱,方法精密度、重复性、稳定性好,可作为麝香药材的整体质量评价指标。

4.联用技术

目前所应用的联用技术有二维液相色谱、高效液相色谱-质谱联用、气相色谱-质谱联用以及新的高效通用检测器如蒸发光散射检测器等分析技术。陆雨顺等应用高效液相色谱-串联四极杆-静电场轨道阱-线性离子阱质谱法准确测定炒鸡内金中7种杂环胺类物质。裘一静等应用超声酶水解提取/高效液相色谱-原子荧光光谱联用法测定动物源性中药中的砷形态,此方法样品提取简便、样品测定精密度好、准确率高。藏彬如等应用超高效液相色谱串联三重四极杆质谱法建立测定梅花鹿茸中总游离氨基酸与游离氨基酸含量的方法,可用于梅花鹿茸的品质评价。焦安妮等应用高效液相色谱-串联质谱法建立测定干蟾皮中华蟾酥毒基和酯蟾毒配基的方法,可满足干蟾皮有毒物质分析的需要。王峰等应用高效液相色谱-三重四极杆质谱法有效检测益血生胶囊中阿胶、龟甲胶和鹿角胶。张怡欣等应用超高效液相色谱串联电喷雾式检测器技术建立熊胆粉特征指纹图谱,该方法解决了胆汁酸类化合物检测困难、化学信息不足、耗时长等问题,可作为熊胆粉药材的质量控制评价指标。

(六)生物鉴定法

1.电泳鉴别技术

电泳鉴定技术是利用各种动物药中所含不同的带电荷组分在同一电场下泳动距离差异来分离鉴定的,主要取决于组分净电荷和分子量的大小。目前动物药研究中所用到的技术主要有蛋白质SDS-聚丙酰胺凝胶(SDS-PAGE)电泳技术和高效毛细管电泳法(HPCE)等,蕲蛇、地龙、土鳖虫、蜈蚣、金钱白花蛇、乌梢蛇、蛤蚧、鸡内金等动物药建立了毛细管电泳指纹图谱。张朝晖等首次采用高效毛细管电泳法对12种海龙、海马类药材进行鉴别研究,该方法可有效将两者区分,且速度快、分辨力强、重现性好。王勇等应用胶束电动毛细管电泳法对熊胆、鸡胆、鸭胆与狗胆进行鉴别,发现熊胆及鸡胆、鸭胆与狗胆中胆汁酸的含量存在明显差异。陈振江等采用SDS-PAGE电泳技术测定蝮蛇、乌梢蛇、金钱白花蛇、人工牛黄、鹿蹄筋及其伪品的主要蛋白相对分子质量,可为其及相关制剂生产提供质量控制的参考。周莹等应用SDS-PAGE考察自制、市售及麸炒僵蚕蛋白分析,发现生品僵蚕和麸炒僵蚕之间,自制僵蚕和市售僵蚕之间的蛋白条带存在差异。

2.DNA条形码技术

DNA条形码技术是指通过使用一段标准的、有足够变异的、易扩增且相对较短的DNA片段进行快速、准确的物种鉴定。动物药DNA条形码研究以COⅠ序列为主要序列,必要时以ITS2为辅助序列。肖凌选用ITS2、COⅠ、12SrRNA、16SrRNA序列对菲牛蛭、棒文牛蛭、光润金线蛭、八目石蛭、宽体金线蛭、尖细金线蛭、日本医蛭、日本山蛭等八个品种鉴别,通过比对PCR扩增效率、种间与种内差异、候选序列鉴定效率,建议使用COⅠ及12SrRNA联合序列作为医蛭的鉴别序列。张红印等以COⅠ条形码为基础,通过序列比对和邻接树的构建,准确鉴别50份样品中蜈蚣的正品及伪品。Taeman HAN等通过COⅠ条形码鉴别来自韩国的药用蜈蚣Scolopendra subspinipes mutilans L.Koch.1878,其作为一个独立物种,物种间遗传距离>13.87%,在种内水平上,来源于韩国的蜈蚣与中国大陆的蜈蚣分为一支,来源于中国台湾与日本的蜈蚣为另一支。

四、动物药药理作用研究概况

药理研究是为了阐明药物作用及作用机制、改善药物质量、提高药物疗效、防治不良反应提供理论依据,其任务是将药理学基本理论转化为临床用药技术,即将药理效应转化为实际疗效。随着人们对动物药的重视,动物药药理作用得到更广、更深入的研究。

(一)攻毒散结类动物药

攻毒散结类动物药包括蜈蚣、全蝎、斑蝥,主要药理作用为抗肿瘤。山倩以蜈蚣、全蝎为研究对象,探讨其干预肺腺癌侵袭转移的相关机制,结果表明,蜈蚣、全蝎可能通过调控PHD2/HIF-1α信号通路,干预VEGF、MMP-2的含量,抑制肿瘤血管生长,调控肿瘤微环境异质性,达到抑制肺腺癌侵袭转移的目的。穆震通过研究CTD调控miR-21/PTEN通路抑制黑素瘤细胞增殖的情况,探讨斑蝥潜在的抗肿瘤机制,发现其可能的机制为通过减少miR-21增加PTEN,降低AKT信号通路活性,达到抑制A357细胞增殖的作用。

(二)清热解毒类动物药

清热解毒类动物药有水牛角、牛黄、麝香,主要药理作用为抗炎、抗菌、解热、抗肿瘤等。吴晓莹以水牛角和羚羊角为研究对象,探讨其解热作用,结果表明,羚羊角和水牛角水提液均能抑制发热大鼠血清中 TNF-α、IL-1β、IL-6、5-HT、cAMP、PGE2水平的上升,也能抑制发热大鼠下丘脑中cAMP、PGE2水平的上升,具有良好的解热作用。李涓等通过小鼠耳郭二甲苯致炎法和大鼠角叉菜胶致炎法比较人工麝香和天然麝香抗炎效果,结果显示此两者均能有效抑制二甲苯小鼠致耳肿胀和角叉菜胶致大鼠足肿胀,即天然麝香和人工合成麝香抗炎效果无显著差异。刘化侠等发现酶育牛黄抗肿瘤作用的机制可能与抑制PI3K/AKT通路从而促进细胞凋亡有关。

(三)活血化瘀类动物药

活血化瘀类动物药主要有水蛭、土鳖虫、穿山甲、地龙、虻虫,主要药理作用为抗凝血、抗血栓。钟苗等研究宽体金线蛭和菲牛蛭不同炮制品的抗凝活性,发现宽体金线蛭经高温炮制后体内抗凝活性升高;菲牛蛭经高温炮制后体内抗凝活性降低;同时水蛭发挥抗凝作用的途径可能为内源性凝血途径及共同凝血途径。张璇以水蛭、地龙水提液为研究对象,对急性脑梗死模型大鼠尾静脉注射给药探讨其治疗作用,结果显示水蛭、地龙水提液能够明显改善神经功能、缩小脑梗死体积、减轻脑水肿及组织病理变化,对急性脑梗死有明显的治疗作用。杜清华建立HUVEC细胞损伤模型探讨土鳖虫活性成分F2-2抗凝作用,发现其抗凝机制可能与保护血管内皮细胞损伤作用及促纤溶作用有关。

(四)补血滋阴类动物药

补血滋阴类动物药有阿胶、龟甲、冬虫夏草等,主要药理作用为免疫调节、抗氧化等。刘俐以不同剂量的龟甲胶灌胃肾阴虚模型大鼠,结果显示不同剂量的龟甲胶均能显著升高大鼠血清中SOD、GSH-Px、E2水平,降低MDA水平。姜一朴等建立复合血虚模型探讨小分子阿胶抗疲劳、抗氧化及止血作用,结果显示小分子阿胶各剂量组均能显著延长大鼠游泳力竭时间,降低血清MDA、LPO含量,缩短出血时间和凝血时间,逆转延长凝血酶原时间。提示小分子阿胶具有抗疲劳、抗氧化、增强耐力的作用,并有止血的功效。方秋月建立环磷酰胺诱导小鼠肠道损伤模型研究冬虫夏草对损伤肠道的修复作用,发现冬虫夏草可显著改善肠道损伤小鼠肠道黏膜的形态结构,增加IgA分泌细胞数量、sIgA含量和相关免疫细胞含量;调节Th1/Th2和Th17/Treg细胞分化的平衡,提高T细胞向不同亚群CD4+和CD8+分化,具有显著的肠道免疫活性。

(五)壮阳益肾类动物药

壮阳益肾类动物药有鹿茸、冬虫夏草、海马、蛤蚧等,主要药理作用为抗骨质疏松、雌激素样作用等。漆伟以冬虫夏草水提液灌胃去势骨质疏松模型大鼠,结果显示冬虫夏草可显著降低血清ALP和TRAP水平,促进骨钙素的分泌,降低CTX水平,降低IFN-γ水平,显著提高体内雌二醇的水平。表明冬虫夏草能有效治疗因骨强度和骨矿含量下降引起的骨质疏松症。张胜昌等以蛤蚧醇提液灌胃去势骨质疏松模型大鼠,发现给药组大鼠骨密度显著高于模型组,且成骨细胞中TGF-β1呈阳性表达。刘颖男等研究酶解鹿茸多肽对成骨细胞增殖分化的影响,发现酶解得到的多肽成分能够促进OS-732细胞的分化与增殖。

(六)祛风通络、息风止痉类动物药

祛风通络、息风止痉类动物药有蛇类药、全蝎、地龙、僵蚕、羚羊角、蜈蚣、僵蚕等,主要药理作用为抗风湿、镇痛、抗炎、免疫抑制等。杨耀芳等发现牛黄解毒颗粒剂有明显的解热作用,对小鼠二甲苯致耳部水肿、大鼠蛋清引起的足肿胀的炎性水肿模型亦呈现明显的抗炎作用。可显著延长小鼠后足痛阈值,降级醋酸所致的扭体次数,具有明显的镇痛作用。刘芬等发现全蝎水提物可明显提高巨噬细胞吞噬能力与分泌能力,活化巨噬细胞。

(七)化痰定喘类动物药

化痰定喘类动物药有蛤壳、冬虫夏草等,主要药理作用为平喘、镇咳等。蔡毅等采用二氧化硫引咳法和氯化乙酰胆碱致喘法比较蛤蚧定喘丸和蛤蚧定喘胶囊的药效差异,结果显示丸剂和胶囊剂均具有较好的镇咳、平喘作用,且平喘作用更突出。

(八)开窍醒神类动物药

开窍醒神类动物药有麝香、蟾酥、羚羊角,主要药理作用为抗炎和脑保护。王玲等采用大鼠局灶性脑缺血再灌注和蛛网膜下腔出血的动物模型,评价人工麝香对缺血性脑卒中和出血性脑卒中的治疗作用,发现人工麝香对缺血性脑卒中的有效剂量为10mg/kg,对出血性脑卒中有效剂量为200mg/kg,提示人工麝香在治疗缺血性脑卒中和出血性脑卒中效果方面存在差异。梁正敏等应用LPS诱导RAW264.7细胞和小鼠腹腔巨噬细胞建立细胞炎症模型,评估蟾酥体外抗炎作用,结果显示蟾酥水提取物对LPS诱导的RAW264.7细胞和小鼠腹腔巨噬细胞所分泌的炎症因子NO、TNF-α、IL-1β和IL-6有明显的抑制作用。

五、动物药临床研究概况

临床应用研究是考察药物是否有效的最直接、最可靠的方法。动物药的临床使用方法是历代医家经过长期的临床实践,用之有效而流传下来的。动物药在临床应用上具有疗效确切、应用范围广、活性强等特点。目前临床上有确切疗效的方剂有安宫牛黄丸、再造丸、梅花点舌丸、紫雪、乌鸡白凤丸、七厘散、万应锭、至宝丹、牛黄降压丸、牛黄清心丸、牛黄解毒丸、龟龄集、局方至宝散、蛇胆川贝液、清开灵等。动物药应用之广不仅在于各种疾病治疗(涉及呼吸、消化、泌尿、神经、风湿免疫、妇科、男科、皮肤科等多系统多学科疾病),也被广泛用作分子工具、检验试剂、高效低毒杀虫剂,其含有的特征成分具有显著的活性,如河豚中含有的河豚毒素,水蛭中含有的水蛭素,蜈蚣、全蝎及蛇类中含有的毒性多肽类成分。

攻毒散结类动物药可用于治疗浊痰、瘀血等结聚而形成的疮疡肿毒、瘰疬结核诸证。现代医学多用于肿瘤、癌症的治疗,如蜈蚣用于治疗肝癌;斑蝥酸钠维生素B6注射液用于治疗晚期肺癌及晚期肝癌;蟾蜍中蟾蜍毒素可用于治疗肝癌、肺癌、食管癌、直肠癌及白血病,有一定疗效,不良反应发生率低。壁虎内脏的提取液可用于治疗肝癌、食管癌及胃癌。清热解毒类动物药用于治疗里热证,现代临床上用于多种急性传染病、感染性疾病及肿瘤的治疗。活血化瘀类动物药临床上用于各种血瘀证,对心肌梗死和脑梗死有良好的临床疗效。补血滋阴类动物药可以补益人体气血不足,提高机体免疫力,西医学主要用于治疗再生障碍贫血。壮阳益肾类动物药主治肾阳不足的畏寒肢冷、腰膝酸软、阳痿不举、宫冷不孕等,西医学用于治疗骨科疾病、性激素紊乱、男科疾病、妇科疾病等。如由蜈蚣、全蝎、土鳖虫、地龙、水蛭制成的五虫散可用于治疗化脓性骨髓炎;以蜂房为主要成分的蜂房散可用于治疗骨结核。祛风通络类动物药长于治风,临床上用于治疗风湿疾病。开窍醒神类动物药主要用于各种窍闭神昏证。

六、小结

动物药应用历史悠久,先秦时期,《山海经》中有“何罗之鱼,食之已痈,青耕之鸟,可以御疫”的记载。战国时期,我国最早医方古籍《五十二病方》记载药物240余种,其中包括动物药40余种,以方记载动物药的应用。动物药本草古籍记载始于《神农本草经》,载药365种,其中包含动物药65种。其后唐代《新修本草》,载药850种,其中包含动物药128种;明代《本草纲目》载药1 892种,其中包含动物药461种。历代本草古籍共载动物药600余种。现今,经药用资源普查,《中国中药资源志要》收录药用动物414科,879属,1 574种,约占全国中药资源总种数12%。动物药应用,从用之果腹到用之治病,既反映了人类先祖在生存繁衍过程中对药用动物资源的利用程度,又反映了社会进步和文明程度的提升。

动物药其主要成分大多为蛋白质、多糖、核苷等,研究难度较大,基础相对薄弱,致使动物药应用品种混乱,且很难将其各部分成分与药材的功能主治一一对应,进行动物药的质量评价。如何能结合动物药的特点,寻找出符合当前动物药应用实际的品种鉴定与质量检测的方法与指标,是目前动物药品质评价亟待解决的问题。

动物药是我国中药宝库中的重要部分,在中医临床应用上有着一定的潜力,具有疗效高、活性强、应用广、潜力大等优势,也受到国内外学者和消费者越来越多的关注和重视。因此,在保证动物药安全、有效、质量可控的基础上,应进一步发掘其更大的市场潜力,改善动物药与植物类中药相比严重落后的发展局面。