全蝎的化学成分及镇痛作用研究进展

全蝎的化学成分及镇痛作用研究进展

所有蝎子都是跳蚤科动物，主要干燥于河流、山东、河北等地。全蝎具有熄风止痉、攻毒散结、通络止痛的功效,用于急慢惊风、中风面瘫、破伤风痉挛、疮疡肿毒、瘰疬结核、顽固性偏正头痛、风湿痹痛等证。近年来,随着国内外生物医药学、生物化学及分子生物学的发展,全蝎和蝎毒素的应用领域不断拓宽,已成为治疗多种疑难病的药物而应用于临床。本文拟对全蝎的化学成分、蝎毒的理化性质及其镇痛作用的研究进展作一综述。1克氏原螯虾全蟹毒鲜全蝎含有蝎毒(Buthotoxin)、三甲胺、甜菜碱、硫磺酸、棕榈酸、软硬脂酸、胆甾醇及铵盐、卵磷脂、还含有苦味酸赅(为与蝎毒同存于毒腺中的柱状苦味酸盐),此外,尚含有蝎酸钠盐。蝎子油中含有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、山嵛酸等脂肪酸,是以饱和脂肪酸为主的酸性成分。蝎毒主要由蛋白质和非蛋白质两部分组成,蝎毒的主要活性成分是蛋白质,活性蛋白质按作用不同又分为毒性蛋白(蝎毒素)和酶。蝎毒素(Scorpionvenom)是一类由20~80个氨基酸组成的含有C、H、O、N、S等元素的毒性蛋白,毒素有很高的专一性,含硫量高,分子量在6000~9000之间,但也有3000左右或大于10000。蝎毒素的分子结构中含有3~4对二硫键,其中三对构成环状核心结构,对于保持稳定性、发挥神经毒性有重要意义;到目前为止已经从蝎毒中分离出数十种蝎毒素单体。酶部分主要有磷酸脂酶A2、乙酰胆碱脂酶、透明质酸酶等。蝎毒中非蛋白质组成主要有脂类、有机酸、多种游离氨基酸、组织胺、5-羟色胺(5-HT)等。此外,全蝎尚含微量元素K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn等。全蝎蝎毒作为主要有效成份,具有蛋白质通性,水溶液可被乙醇、硫酸铵或氯化钠浓溶液沉淀、分离、沉淀再溶于水,产生可逆沉淀反应,而强无机酸或碱、乙醚等有机溶剂等作用,则产生不可逆沉淀反应即变性(Denaturation)。至于热稳定性方面意见不一,有报道蝎毒水溶液长时间放置或用100℃加热2h,则毒性减退;也有认为蝎毒水溶液100℃加热30min即被破坏。但1919年久田保晴光报告蝎毒液热稳定性较好(100℃,30min)。朱心强等报道新鲜蝎毒隔水煮沸30min其毒性基本未见破坏,即使煮沸120min,其LD50仅升高1倍左右,仍有明显的毒性。孔天翰等认为蝎毒及其注射剂较蜂毒注射剂更为耐热,常压下高温煮沸不易破坏。根据已测定的蝎毒素的构象来看,分子结构含有3~4对二硫键,可能较一般的蛋白稳定。周新华等认为温度和PH对毒素的稳定性影响不大,可能是毒素分子量较少的原因。2克氏原螯虾中重金属的单胺类递质以及其他神经核全蝎治疗各种风湿痹痛、三叉神经痛、头痛、顽固性偏正头痛、癌肿疼痛均有较好的疗效。国内对全蝎的镇痛作用研究始于八十年代,刘崇铭等将全蝎蝎身与蝎尾分开分别用100℃热水提取,提取液过滤,调节等渗,PH7.2溶液,用大鼠和小鼠常规热幅射用甩尾及醋酸扭体法测定,蝎身和蝎尾制剂不论灌胃或静注,对动物扭体痛或内脏痛均有显著的镇痛作用,蝎尾镇痛作用比蝎身约强5倍,同时蝎尾较蝎身毒性约大6倍,镇痛作用强度与剂量呈S型曲线。据此推测,全蝎的毒性成分可能是全蝎镇痛作用的有效成分。刘崇铭、裴国强用扭体法、热辐射甩尾法和刺激三叉神经诱发皮层电位法对蝎毒镇痛作用进行了研究,并与阿斯匹林、安痛定和吗啡进行了比较,结果证明蝎毒对内脏痛有明显镇痛作用,蝎毒0.89mg/kg作用与安痛定最大强度相似;蝎毒对皮肤灼痛亦有明显镇痛作用,效果随剂量增加而加强。蝎毒还对三叉神经电刺激在皮层诱发电位的N波有明显压抑作用,0.15mg/kg蝎毒对N波抑制率与大剂量(10mg/kg)吗啡相近,表明蝎毒对各类疼痛都有很强的镇痛作用。有实验证明蝎毒对离体神经干动作电位传导无明显影响,提示蝎毒镇痛可能作用于中枢与痛觉有关的神经元。王起振等用凝胶过滤及离子交换层析法从东亚钳蝎毒中分离纯化出一种蝎毒镇痛活肽(SorpionAnalgesicPetide,简称SAP),SAP对热比较稳定(100℃,30min),用小醋酸扭体法、小鼠热板法、大鼠尾光辐射甩尾法观察镇痛作用,结果表明对大鼠小鼠的内脏痛和肢体痛均有较强的镇痛活性。刘崇铭、蔚立贵等从东亚钳蝎毒中经过Cm-SephadenG-50柱层析提取,再用SephadenG50凝胶过滤纯化得到一种镇痛活性肽-蝎毒素-Ⅲ(Tityystoxin-Ⅲ,简称TT-Ⅲ),小鼠扭体实验表明TT-Ⅲ的镇痛作用较粗毒强2倍,较安痛定作用亦强;小鼠光热甩尾法实验结果TT-Ⅲ(0.424mg/kg,iv)使痛阈(甩尾反应时间)提高4倍,侧脑室注射TT-Ⅲ抑制皮诱发电位N波与等剂量吗啡相似。利血平化大鼠,TT-Ⅲ对皮层诱发电位N波失去抑制作用,TT-Ⅲ由侧脑室注射注入5-HT后,TT-Ⅲ对N波抑制率恢复到68.9%,研究TT-Ⅲ的镇痛作用与中枢某些单胺类递质和受体的关系得出:TT-Ⅲ镇痛作用5-HT是不可缺少的,DA受体与镇痛作用的关系复杂。何艳等将蝎毒注射到大鼠侧脑室,痛阈迅速明显升高且能维持较长时间,表明蝎毒对中枢有直接作用,证实了蝎毒经外周给药时,以某种特殊方式透过血脑屏障,作用于中枢某些镇痛结构而发挥镇痛作用。李宁等报告向大鼠中脑导水管周围灰质(PAG)内微量注射蝎毒和吗啡,以热辐射为指标,观察比较二者中枢镇痛作用效果,结果表明SV有很强的中枢镇痛作用,作用强于吗啡4倍以上;他同时研究发现蝎毒的分离组分-A具有明显的中枢镇痛作用,其机制在于蝎毒通过大鼠中脑导水管周围起作用,且镇痛作用较吗啡10倍。中枢神经系统中镇痛有关的神经通路比较肯定是从PAG到脊髓的下行抑制通路,侧脑室注射蝎毒素之中枢镇痛作用部位,可能主要在PAG等疼痛有关神经核团内,通过这些核团而发挥镇痛作用。韩雪飞等改进传统两步层析法,成功地从粗毒中分离纯化了镇痛活性肽SV-IV,临床验证对多种急、慢性疼痛均有较强抑制作用,且具有较好的修复受损神经的功效。王永奎等研究表明蝎毒素IV(SVC-IV)蛛网膜下腔注入后可显著压抑屈肌反射,提示SVC-IV镇痛机制与吗啡不同,不是通过阿片受体发挥镇痛作用。王成裕等研究表明SVC-IV静脉给药亦证明有一定镇痛活性,其镇痛作用强于吗啡,蝎毒镇痛酊外用,不但对大鼠急、慢性躯体痛有显著的抑制作用,并具有一定的促进神经再生之特殊功效。SVC-IV对神经损伤康复的促进作用是由于其能改善神经损伤局部粗细神经纤维的形态和功能。张瑞德等应用离体脑片技术及细胞内生物电记录方法研究辽宁产东亚钳蝎毒的某些活性物质对海马CA1区痛放电有抑制作用,其作用途径:一方面通过激活内源性阿片系统,另一方面还有其它途径;乙酰胆碱、五羟色胺与增强蝎毒的镇痛作用有密切的关系,蝎毒可增加乙酰胆碱的释放,从而协同蝎毒的镇痛作用。李新新等研究辽宁产东亚钳蝎毒的镇痛作用和血压变化的关系后发现蝎毒提取物(肽-Ⅲ)镇痛作用是由于蝎毒镇痛物质(肽-Ⅲ)所引起,与血压无关。但李亚军等用Iodogen方法研究长链蝎神经毒素在小鼠体内组织分布,结果提示长链蝎神经毒素主要通过肾脏排泄,且难以通过血脑屏障,可能是通过外周神经系统发挥作用。3支护神经的作用大量实验研究表明:蝎毒镇痛作用肯定,对内脏痛、