蘇 曼王 昊黃玉浩周文明顧 薇*陳 軍
(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,江蘇 南京 210023; 2.江蘇省中醫(yī)外用藥開發(fā)與應(yīng)用工程研究中心,江蘇南京 210023; 3.江蘇省中藥資源產(chǎn)業(yè)化過程協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京 210023; 4.連云港市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心,江蘇 連云港 222000; 5.安徽老孫頭鞋業(yè)有限公司,安徽 宿州 235200; 6.上海楊思醫(yī)院,上海 200126; 7.江蘇省中藥炮制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210023)
手癬、足癬中醫(yī)又稱鵝掌風(fēng)、腳濕氣,是一種常見的皮膚科真菌感染性疾病,其發(fā)病率高、難以痊愈、易反復(fù)發(fā)作、傳染性強(qiáng),極大影響人類健康和生活質(zhì)量。足癬分為水皰型、浸漬糜爛型、角化過度型、丘疹鱗屑型,引發(fā)的致病真菌包括紅色毛癬菌、絮狀表皮癬菌、趾間毛癬菌、石膏樣小孢子菌、犬小孢子菌等,其中紅色毛癬菌是主要致病真菌,在臨床檢測(cè)中占80%左右,其次是須癬毛癬菌、絮狀表皮癬菌等[1-5]。
目前手足癬的治療多以西藥為主,以唑類和丙烯胺類藥物為代表,而西藥的耐藥問題是很多患者久治不愈的關(guān)鍵原因。中藥具有來源廣泛、毒副作用小、廣譜、藥效長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),可在真菌細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生多方面的藥理效應(yīng),而很少出現(xiàn)耐藥,適用于病程較長(zhǎng)的皮膚癬菌病[6]。檢索2020 年版《中國(guó)藥典》 《方劑大辭典》 《欽定四庫(kù)全書子部·腳氣治法綱要卷》及臨床試驗(yàn)論文,篩選分析其中治療手足癬的中藥復(fù)方,結(jié)合臨床醫(yī)師建議,系統(tǒng)篩選得到26 味手足癬復(fù)方中的常用藥材(表1),其以辛溫、苦寒藥材為主。本研究以紅色毛癬菌為評(píng)價(jià)菌種,考察26 味中藥的抑菌效果,對(duì)藥效顯著的藥材進(jìn)行成分分析與效應(yīng)物質(zhì)研究,為中藥抗真菌藥物的臨床選用、配伍與機(jī)制研究提供科學(xué)依據(jù)。
BSC-1604IIA2 型生物安全柜,蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;ULTROSPEC 10 CLASSIC 濁度儀,美國(guó)Harvard Apparatus 公司;B6120 型培養(yǎng)箱,美國(guó)Thermo Fisher 公司;Epoch2 TC 型酶標(biāo)儀,美國(guó)BioTek 公司;PB21 型PH 儀,德國(guó)賽多利斯公司;AG135 十萬(wàn)分之一天平、XS205 型電子天平,瑞士Mettler-Toledo 公司;Ti-S 型顯微鏡,日本尼康公司;704767-C100002 型培養(yǎng)皿,青島阿爾發(fā)醫(yī)療器械有限公司;Agilent 1260 Infinity HPLC、Agilent 6530B Accurate-Mass Q-TOF,美國(guó)Agilent 公司;超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司。Trichophyton rubrumATCC MYA-4438 購(gòu)自美國(guó)ATCC 中心。
中藥飲片(表1)均購(gòu)自亳州紫銳藥業(yè)有限公司、蘇州市天靈中藥飲片有限公司,由南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院劉圣金副教授鑒定為正品。氟康唑(批號(hào)F8929-100MG)、MOPs(批號(hào)M1254-1KG)購(gòu)自美國(guó)Sigma 公司;RPMI 1640 粉末(批號(hào)Gibco-31800-022)購(gòu)自美國(guó)Invitrogen 公司;馬鈴薯-葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(批號(hào)HB0233-12)購(gòu)自青島海博生物有限公司。土荊皮丙酸(成都格利普生物科技有限公司,批號(hào)18033002);土荊皮乙酸(大連美侖生物科技有限公司,批號(hào)J0826AS);氧化苦參堿、歐前胡素、苦參堿、蛇床子 素、丁香酚(批號(hào) Y30S6Y17043、D07S10E97290、T03F9F54046、T08M8B30733、H22A10Z86166,上海源葉生物科技有限公司);乙?;∠惴?、百部堿(南京金益柏生物科技有限公司,批號(hào)191103、190321);苦參酮(成都格利普生物科技有限公司,批號(hào)190120)。
表1 處方分析篩選出的27 味藥材
2.1 藥材提取 將藥材粉碎后過2 號(hào)篩,精密稱定10 g 于具塞錐形瓶中,加10 倍量75%乙醇,50 ℃水浴鍋中浸泡12 h 后,50 ℃超聲處理1 h,過濾后取濾液,于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀揮干溶劑,50 ℃烘箱烘干48 h,得中藥提取物,-20 ℃條件下保存。
2.2 體外抗紅色毛癬菌的藥效研究 實(shí)驗(yàn)過程遵照美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn),以最低抑制濃度(MIC)為評(píng)價(jià)指標(biāo),考察藥物/化合物抗紅色毛癬菌藥效。
將冷凍保存的紅色毛癬菌甘油管劃線接種PDA 平板,置于35 ℃、相對(duì)濕度80%條件下培養(yǎng)6 d。用5 mL 0.9%NaCl 溶液覆蓋平板,用涂布器輕輕刮平板表面,獲得孢子懸液。稀釋100 倍,使用顯微鏡及紅細(xì)胞計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)結(jié)果為47、57、44、54,則原液孢子為505 000/mL。將800 μL 菌液加至250 mL 測(cè)試培養(yǎng)基,獲得接種液。
將待測(cè)化合物及氟康唑溶解于DMSO,配制成待測(cè)化合物51.2 mg/mL、氟康唑12.8 mg/mL。將氟康唑用DMSO稀釋2 倍(即6.4 mg/mL),備用。待測(cè)化合物在96 孔板中進(jìn)行梯度稀釋,得到質(zhì)量濃度51.2、25.6、12.8、6.4、3.2、1.6、0.8、0.4、0.2、0.1、0.05、0 mg/mL 的溶液。氟康唑在96 孔板中進(jìn)行梯度稀釋,得到質(zhì)量濃度6.4、3.2、1.6、0.8、0.4、0.2、0.1、0.05、0.025、0.012 5、0.006 25、0 mg/mL 的溶液。從化合物母板中轉(zhuǎn)移2 mL 化合物工作液,加于含培養(yǎng)基的96-U 孔板,獲得化合物檢測(cè)板。所有組別平行3 份。在化合物檢測(cè)板中加入198 μL 各真菌接種液,獲得MIC 檢測(cè)板。將MIC 檢測(cè)板置于35 ℃、相對(duì)濕度80% 條件下,靜置培養(yǎng)4 d 后讀取MIC 數(shù)值[6]。用油鏡觀察藥材在MIC 濃度培養(yǎng)后的菌絲狀態(tài)。
2.3 色譜條件 Agilent Poroshell 120 EC-C18色譜柱(2.1 mm×50 mm,2.7 μm);流動(dòng)相乙腈(A)-水(含0.1%甲酸)(B),丁香、蛇床子、百部、大黃、土荊皮按表2 進(jìn)行梯度洗脫,苦參按表3 進(jìn)行梯度洗脫;柱溫30 ℃;體積流量0.3 mL/min;進(jìn)樣量1 μL。
表2 梯度洗脫程序
表3 梯度洗脫程序
2.4 質(zhì)譜條件 毛細(xì)管電壓5 500 V(正離子模式)、-4 500 V(負(fù)離子模式);洗脫溶劑溫度550 ℃;氣簾氣壓力241.3 kPa;霧化器壓力379.2 kPa。取“2.1” 項(xiàng)下制備供試品,用75%乙醇稀釋100 倍,離心后取上清液進(jìn)樣測(cè)定。
2.5 藥材成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的建立與分析 利用TCMSP 數(shù)據(jù)庫(kù)及文獻(xiàn)數(shù)據(jù)建立中藥的成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。利用MassHunter 對(duì)藥材的質(zhì)譜圖進(jìn)行成分分析,與自建數(shù)據(jù)庫(kù)中成分匹配,篩選出相對(duì)含量大于1%的成分,成分的二級(jí)質(zhì)譜碎片與標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)譜數(shù)據(jù)、Massbank 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)。
3.1 體外抗紅色毛癬菌藥效 苦參、土荊皮的抑菌效果最好,MIC 值為64 μg/mL;大黃、丁香、蛇床子、百部具有較好的抑菌效應(yīng),MIC 值為64 μg/mL,見表4。
表4 對(duì)紅色毛癬菌最小抑菌濃度(MIC)
選取抗紅色毛癬菌效果優(yōu)良的6 味中藥(苦參、土荊皮、大黃、丁香、蛇床子、百部),用油鏡觀察其在MIC 濃度培養(yǎng)后的菌絲狀態(tài)(圖1)。6 味中藥提取物不同程度地展現(xiàn)出對(duì)紅色毛癬菌細(xì)胞壁與細(xì)胞膜的破壞作用,菌絲細(xì)胞壁均有融合的趨勢(shì)[6]。
圖1 紅色毛癬菌油鏡圖
3.2 成分分析 各中藥提取物與相應(yīng)混合對(duì)照品的提取離子色譜圖見圖2。以MassHunter 對(duì)離子色譜圖進(jìn)行分析,根據(jù)加合離子[M+H]+信息判斷并得到一級(jí)質(zhì)譜精確相對(duì)分子質(zhì)量,通過MassHunter 軟件數(shù)據(jù)庫(kù)擬合化合物分子式,將結(jié)果與文獻(xiàn)及數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì),對(duì)各色譜峰進(jìn)行初步推測(cè)。篩選信噪比較好的二級(jí)質(zhì)譜圖以獲取色譜峰的二級(jí)質(zhì)譜信息,并獲得化合物相應(yīng)的碎片離子,根據(jù)離子的裂解情況及文獻(xiàn)數(shù)據(jù)比對(duì)并推測(cè)化學(xué)成分。將相對(duì)含量較高成分與標(biāo)準(zhǔn)品的二級(jí)譜圖進(jìn)行比對(duì),對(duì)成分進(jìn)行確認(rèn),見表5。
表5 藥材成分分析
圖2 離子色譜圖
3.3 抗紅色毛癬菌作用機(jī)制 土荊皮乙酸、歐前胡素、蛇床子素、苦參酮均顯示較強(qiáng)抗紅色毛癬菌的抑菌作用,MIC值為16 μg/mL,其土荊皮丙酸、苦參堿、氧化苦參堿、百部堿等成分無抗紅色毛癬菌作用,結(jié)果見表6。
表6 對(duì)紅色毛癬菌最小抑菌濃度(MIC)
篩選出的6 味藥材對(duì)紅色毛癬菌菌絲的細(xì)胞壁均有不同程度的融合趨勢(shì)。破壞細(xì)胞壁及細(xì)胞膜的完整性正是大部分天然提取物對(duì)真菌作用的主要機(jī)理[7-11],抑菌效果最好的是苦參和土荊皮。中醫(yī)的辨證論治認(rèn)為本病多因濕熱下注或血虛風(fēng)燥引起,亦可因接觸患者的用具沾染蟲毒導(dǎo)致[12]。香豆素類成分歐前胡素、蛇床子素和土荊皮乙酸對(duì)紅色毛癬菌有較好的抑菌效果,丁香酚、乙?;∠惴?、苦參酮有一定的抑菌效果[13-15]。苦參堿、氧化苦參堿、百部堿無抗紅色毛癬菌效應(yīng),這可能與菌種差異有關(guān)[16-17]。一種藥物對(duì)不同菌株的作用不同,可能與其作用靶點(diǎn)不同有關(guān)[18]。
以紅色毛癬菌為代表的足癬真菌多適宜在堿性環(huán)境下生長(zhǎng),故將患處浸泡于酸性環(huán)境是臨床上治療足癬的常用方法[19-20]。對(duì)紅色毛癬菌有較好抑制作用的6 種成分均顯示不同程度的酸性,如乙?;∠惴印⑼燎G皮乙酸因具羧基而顯酸性,丁香酚、苦參酮因具酚羥基而顯示出一定的酸性,香豆素類化合物則多呈中性或弱酸性;相反,生物堿類成分卻顯示較弱抗紅色毛癬菌效應(yīng),提示中藥成分對(duì)真菌生長(zhǎng)環(huán)境酸堿性的改變可能是發(fā)揮其抗菌抑菌作用的重要原因[21]。同時(shí),正常人表面皮膚呈弱酸性,保持正常的酸性狀態(tài)也是保護(hù)皮膚抗細(xì)菌和真菌侵害的重要條件[22]。
本研究從篩選抗菌藥物到藥效物質(zhì)基礎(chǔ),一定程度闡釋中藥抗菌的機(jī)制,為針對(duì)紅色毛癬菌引起的皮膚疾病的藥物研制提供科學(xué)依據(jù)。