黃腐酸離體在體實驗藥理研究新進展

周霞萍 張 坤 周永全 朱天南 趙家永

1華東理工大學資源與環境工程學院 上海 200237

2南京富里康生物科技有限公司 南京 210000

3稷山興鄉腐植酸肥業開發有限公司 運城 043200

4云南格瑞環保工程有限公司 昆明 650106

5重慶雙豐化工有限公司 重慶 402100

黃腐酸是腐植酸中的一種，腐植酸醫藥應用從唐朝柳宗元著《答崔黯書》開始有記載，歷經宋、元、明、清，在1995年原化工部批準成立中國腐植酸工業協會醫藥專業委員會后得到了拓寬。2009年4月，曾憲成在“中醫藥國際論壇”上的報告《腐植酸醫藥面向國際論壇》反響強烈[1]。2018年5月，中國腐植酸工業協會在山東聊城召開“首屆中華腐植酸醫藥健康產業發展論壇”[2]，會上眾多專家的報告，如北京同仁醫院袁申元[3]的報告、昆明理工大學李寶才[4]的報告等，點燃了新一代腐植酸人在腐植酸醫藥研發上的熱情。會上，新一屆“中國腐植酸工業協會醫藥專業委員會”成立，促進了腐植酸、黃腐酸的藥理研究。鑒于黃腐酸的靶向性，深入藥理研究有重要的現實意義[5]。

本文基于黃腐酸的優勢和特點，運用相似論原則，即取類比象的思維方法，通過對大量的主、客體的相互類似現象的分析，找出各種各樣的規律性[6]。按照黃腐酸的離體實驗藥理研究進展、在體實驗藥理研究進展、作者單位的案例分析以及研究展望的順序展開論述。

1 黃腐酸的離體實驗藥理研究進展

離體實驗是指通過體外實驗方法觀察實驗藥物的藥理藥效，實驗對象主要為體外培養的各種細胞、細菌、病毒等病原體。離體實驗的優點是不受個體差異干擾，能嚴格控制實驗條件，重復性好。

早年，王言貴等[7]研究黃腐酸對抗體產生細胞（APC）、體外培養細胞及常見細菌、病毒的影響，結果表明：黃腐酸鈉對體外培養細胞無毒性；許偉等[8，9]以離體大鼠皮膚為透皮屏障，用生理鹽水為接受液，測定黃腐酸鈉的透皮吸收量，結果表明：黃腐酸鈉軟膏以零級動力學的速率釋放藥，在無角質層的皮膚中，透皮速率是完整離體皮膚透皮速率的72倍；Jayasooriya R G P T 等[10]的離體實驗研究顯示，黃腐酸可增強小鼠單核巨噬細胞白血病細胞（RAW264.7）體外抗腫瘤介質，誘導腫瘤細胞體外凋亡；Huang W S 等[11]研究表明，黃腐酸可減弱耐藥誘導的人結腸癌細胞（HCT-116）對內皮細胞的黏附作用；Chien S J 等[12]通過研究黃腐酸對同型半胱氨酸誘導的人單核細胞環氧合酶-2表達的調控作用，證實黃腐酸可減弱同型半胱氨酸誘導的人單核細胞環氧合酶-2對人體的影響，可減少患心血管疾病的風險；Sanmanee N等[13]研究了黃腐酸對豬輸卵管上皮細胞（POEC）銅生物利用度的影響，結果表明：銅-黃腐酸（Cu-FA）在細胞內的吸收明顯高于Cu2+的吸收，但對細胞的損傷作用比Cu2+要小，通過透射電子顯微鏡和光學研究及MINTEQA2的計算結果揭示，黃腐酸的親水親脂性質有助于Cu-FA 和黃腐酸與細胞表面結合，說明黃腐酸對POEC 的活性表面有較強的影響，改善了Cu2+的毒性作用，顯示了黃腐酸對環境和動物健康的雙重作用；Leighann S 等[14]對碳水化合物衍生的黃腐酸（CHD-FA）作為一種潛在的治療口腔生物膜感染的藥理藥效進行了探究，結果表明：CHD-FA 具有廣譜抗菌活性，并具有抑制炎癥的輔助作用；由圖1可以看出，CHDFA 抗菌效果明顯，但不如抗菌藥氯已定（CHX）的效果。

圖1 使用CHD-FA 與未使用的區別Fig.1The difference between using CHD-FA and not using it

體外培養條件和相關學科的不斷發展，可極大 地促進黃腐酸離體實驗的藥理研究。

2 黃腐酸的在體實驗藥理研究進展

在體實驗是指在實驗動物體內進行的藥物作用觀察、藥理分析。實驗動物包括正常動物、疾病病理模型動物。根據對實驗動物的實驗周期和用藥次數不同，又分為急性實驗、慢性實驗、壽命延長實驗以及致畸致癌實驗。

北京同仁醫院早期研究黃腐酸鈉對藥物性甲亢和甲低大鼠血漿環磷酸腺苷（cAMP）的影響，結果表明：藥物性甲亢和甲低組大鼠，cAMP 呈顯著或中等度升高，注射黃腐酸鈉后，可在減輕甲亢或甲低癥狀；同時使血漿cAMP 水平顯著下降或使之正常，由此推斷黃腐酸鈉可能具有調節cAMP的作用，它在臨床所表現的多種藥理作用可能與其對cAMP 的影響有一定關系[15]。楊光燃等[16～18]開展對胰腺胰島素誘發的β-細胞的特點，建立糖尿病大鼠動物模型，得出黃腐酸鈉對實驗性糖尿病周圍神經病變有一定的抑制作用，其作用機制可能涉及代謝和血管兩個方面。何靜等[19]采用腹腔注射四氧嘧啶誘導糖尿病小鼠造模，研究黃腐酸及黃腐酸鈉的降血糖作用，并對其降糖機制進行初步探討，結果表明：黃腐酸及黃腐酸鈉明顯降低小鼠體內血糖、總膽固醇、血清甘油三酯的含量，增加小鼠的口服糖耐量，得出黃腐酸及黃腐酸鈉具有降血糖及改善脂質代謝作用。李月梅等[20]通過研究黃腐酸鈉對小鼠胃腸運動及胃潰瘍的實驗，得出黃腐酸鈉的急性毒性很小，具有止瀉、抗胃潰瘍、保護胃黏膜損傷的作用。Zhao Y等[21]以活體大鼠為模型，研究CHD-FA 是否可以作為增強傷口感染愈合的耐藥病原體外用制劑，結果表明：CHD-FA 是一種很有前景的耐藥傷口感染外用藥物，能加速大鼠身上感染耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和耐多藥銅綠假單胞菌傷口的愈合過程，這與其抗菌和抗炎特性是密切相關的。劉馳等[22]研究了黃腐酸鈉對大鼠腦缺血再灌注損傷炎癥反應的影響，結果表明：黃腐酸鈉能明顯改善血腦屏障通透性，減輕腦水腫、白細胞的浸潤，降低缺血區腦組織中白細胞介素-1β（IL-1β）與腫瘤壞死因子-α（TNF-α）的含量以及抑制核因子-κBp65（NF-κBp65）的活化，減輕腦缺血再灌注損傷的炎癥反應，對腦缺血再灌注損傷具有保護作用。

在體實驗的對象主要為大鼠、小鼠、家兔、家貓、犬、獼猴等。據統計，60%以上的藥理學研究是通過在體實驗完成的。在體實驗動物在抗應激、調節神經-內分泌功能、促進新陳代謝、延緩衰老等藥理研究中反應明顯，可進行急慢性藥效實驗等。

3 案例分析

在查閱文獻的同時，華東理工大學針對不同的黃腐酸樣品，通過離體實驗進行了藥理作用研究，見表1。從表中可知，“富里康-FA”具有利水滲濕、活血化瘀為主的功能，同時還具有保肝、抗腫瘤、抗白血病等藥理作用；“維媄玾”具有改善微循環的作用?！癝XSJ-FA”樣品，通過對黃腐酸空間結構的改變和衍生，獲得了離體腫瘤細胞抑制率高于90%的藥效，現正在形成發明專利。用表1中“富里康-FA”“維媄玾”“CQSFFAk”做腫瘤實驗，對肺腫瘤細胞的抑制率也都在77%～85%之間。用酶標儀測定其中6個黃腐酸樣品的超氧化物歧化酶（SOD）活性，由表2各藥理實驗數據顯示，被測樣存在的SOD 活性可催化O2-與H+結合，生成O2和H2O2，阻止中間產物的積累，因此，具有抗氧自由基、增加免疫等作用[18，19]。針對廣西的1個黃腐酸樣品（GXAYFA）進行藥理實驗研究，從圖2可以看出，白血病細胞的存活率與黃腐酸的濃度成反比；而從圖3可以看出，黃腐酸的降糖效果與黃腐酸的濃度成正比。黃腐酸的抗氧自由基、增加免疫等作用還可以發展跨越到草本類藥妝品、生物農藥等前沿領域[20～22]。

云南聯合藥業有限責任公司、復旦大學、華東理工大學等聯合對黃腐酸進行藥理實驗條件與評價指標時，獲得黃腐酸多靶向在體的藥理實驗設計示范（表3），當藥效（抑制率）超過30%，在醫學上要反復進行實驗論證。

表1 黃腐酸的離體藥理實驗分析一覽表Tab.1List of pharmacological experimental analysis of fulvic acid in vitro

表2 運用試劑盒-酶標儀法測得的黃腐酸SOD 活性Tab.2SOD activity of fulvic acid measured by the kit-enzyme labeling instrument

圖2 四唑鹽比色法（MTT）實驗篩選GXAY-FA 抗白血病細胞存活條件Fig.2The survival conditions of GXAY-FA anti-leukemia cells by MTT screening

圖3 不同濃度GXAY-FA 的降糖效果Fig.3The hypoglycemic effect of GXAY-FA at different concentrations

表3 黃腐酸多靶向在體的藥理實驗設計示范Tab.3Demonstration of multi-target in vivo pharmacological experiment design of fulvic acid

4 展望

生命科學的發展從宏觀到微觀，藥理學的發展也由整體水平、器官水平、組織水平深入到細胞水平和分子水平。分子藥理學是分子水平研究生物大分子的結構與功能、闡明生命現象本質與傳統藥理學交叉的新學科。作為現在藥理學的主流，在受體、酶系統、離子通道、生物活性物質等方面促進藥理作用機制深入到分子水平，為新藥設計提供重要依據。黃腐酸的藥理研究也需從分子方面揭示機理。

DNA（脫氧核糖核酸）、RNA（核糖核酸）和蛋白質是構成生命現象的分子基礎，在目的基因獲取、表達和打靶中都有具體的分子生物技術[23～28]。近藤友大[29]運用分子生物學手段研究了日本的土壤腐植酸性質；Yang H L 等[30]采用核小體間DNA斷裂等凋亡特征，研究了腐植酸誘導細胞凋亡的效應；張國剛等[31]在含黃腐酸的天津海底淤泥提取方法研究中，采用分子生物學DNA 鑒定方式，研究了黃腐酸的抗氧化作用機制；Orsoya P 等[32]研究了β-葡聚糖和富維酸（批號：210515-012，主要成分中黃腐酸占70%，推薦的劑量250g FA/1000L飲用水）等4種飲用水補充劑對豬腸道上皮細胞水平的影響，雖各處理都未改變cyp3a29的基因表達，但β-葡聚糖和富維酸促進了內毒素治療腸細胞中趨化因子il-8mrna 的生成；Hideko M 等[33]研究了黃腐酸（SS-FA，過剩污泥中所提?。U812細胞的印跡型過敏反應的芯片分析，得出SS-FA影響參與信號轉導、細胞因子-細胞因子受體相互作用、免疫應答、細胞粘附分子等通道的基因表達。

當前，國際試劑公司阿拉?。ˋladdin）、西格瑪（Sigma）、麥克林（MACKLIN）等都有具有CAS 登記號的黃腐酸，有的標注黃腐酸含量≥90%，有的標注分子量308.24、227.17；華東理工大學也測定出數均分子量500、1000左右的黃腐酸，也有拿到美國FDA 批號的黃腐酸，這為黃腐酸在醫學上作更多的離體實驗、在體實驗，甚至細胞水平、分子水平上的藥理研究減少了障礙。由此，將黃腐酸的生物醫學藥理跨越到獸藥、農藥、功能食品的研究開發，其用途將更廣泛[34～47]。

致謝：本文的黃腐酸離體實驗和部分在體實驗的案例分析數據是在華東理工大學國家自然科學基金主持人劉建文教授所在的藥學院上海市新藥研發重點實驗室完成的；除了論文標注的作者單位，還對山東泉林嘉有現代農業股份有限公司、庫車物泰炭素有限公司、上海臻衍生物科技有限公司、南京臻旸生物科技有限公司的制樣進行了測試研究，在此一并表示誠摯的感謝！