從中藥配位化學(xué)角度看中藥治療泌尿系結(jié)石的作用機(jī)制

從中醫(yī)角度看，泌尿系結(jié)石是機(jī)體水液代謝失常的產(chǎn)物。中醫(yī)在治療泌尿系結(jié)石上以清熱利濕通淋、活血化瘀、理氣導(dǎo)滯為基本原則。從中藥配位化學(xué)的角度看，中藥的有效化學(xué)成分主要是有機(jī)分子與微量元素組成的配位化合物。它們不僅以配合物形態(tài)存在于中藥中，而且以配合物形態(tài)在人體內(nèi)起作用。目前用于治療尿石癥的中草藥主要有:金錢草、茯苓、海金沙、石韋、虎杖、懷牛膝、澤瀉、黃芪、滑石、腎茶等，從這些中藥的化學(xué)成分角度，可以看出中藥主要成分與尿液中鈣離子的配位化學(xué)，從而可進(jìn)一步理解中藥在治療泌尿系結(jié)石方面的作用機(jī)制。

金錢草 金錢草是治療泌尿系結(jié)石的常用中藥，其品種較多。按金錢草的來源和功能可分為金錢草、廣金錢草和連錢草。金錢草主要含黃酮類、氨基酸、膽堿、鞣質(zhì)、甾醇、氯化鉀及內(nèi)酯類等，廣金錢草主要含三萜醇配糖體、黃酮苷、生物堿、鞣質(zhì)及氨基酸等，連錢草主要含單萜酮、A2蒎烯、B2蒎烯、熊果酸、膽堿、鞣質(zhì)、多種氨基酸及無機(jī)鹽等。金錢草治療泌尿系結(jié)石的化學(xué)基礎(chǔ)包括兩個(gè)方面：一是其有效成分與尿液中Ca2+形成配合物，減小Ca2+與草酸根離子的絡(luò)合能力，從而降低CaC2O4等的過飽和度，抑制CaC2O4的生長；二是金錢草能使尿液變成酸性而溶石。通過實(shí)驗(yàn)證明，廣金錢草提取液能明顯降低實(shí)驗(yàn)性高草酸尿癥大鼠腎組織中草酸和鈣的含量，并減少乙二醇誘導(dǎo)的CaC2O4結(jié)晶在腎中的形成、沉積，從而抑制大鼠CaC2O4腎結(jié)石的形成。此外，廣金錢草對(duì)喂飼結(jié)石形成劑大鼠腎及膀胱結(jié)石形成也有顯著預(yù)防作用，對(duì)已形成結(jié)石的大鼠有治療作用。而且，它還具有利鈉作用，使尿量顯著增加。廣金錢草水提醇沉得到的醇不溶物中的多糖部分對(duì)水草酸鈣晶體的生長抑制作用最好，且其抑制作用隨多糖濃度的增加而增強(qiáng)。

茯苓 茯苓主要含β-茯苓多糖和三萜類化合物乙酰茯苓酸、茯苓酸、3β-羥基羊毛甾三烯酸。此外，還含有少量角甾醇、甲殼質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪、卵磷脂、葡萄糖、腺嘌呤、組氨酸、膽堿、β-茯苓聚糖分解酶、脂肪酶、蛋白酶及無機(jī)成分(Ca，Mg)等。茯苓多糖是茯苓的主要成分，它在結(jié)構(gòu)上與酸性黏多糖(GAGs)相似。尿液中的GAGs是泌尿系結(jié)石形成的抑制劑，它在體外也能顯著降低水草酸鈣晶體的生長速度和晶體聚集程度。但茯苓多糖的防結(jié)石作用機(jī)制是否與GAGs一致，還有待進(jìn)一步研究證實(shí)。有學(xué)者認(rèn)為，多糖是Ca2+的絡(luò)合劑，它能與Ca2+結(jié)合成可溶性絡(luò)合物，使尿液飽和度下降，從而表現(xiàn)出抑制作用。多糖也能被吸附在晶體表面，或是封閉晶體表面的生長點(diǎn)，或是改變晶體表面電荷與能量分布，從而改變晶體生長的動(dòng)力學(xué)過程，表現(xiàn)出對(duì)生長和聚集的抑制作用。通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，茯苓多糖能有效抑制大鼠腎內(nèi)CaC2O4晶體的形成和沉積，具有較好的防石作用。

海金沙 現(xiàn)代藥理證明，海金沙水提醇沉制成的注射液給麻醉犬，可明顯促進(jìn)輸尿管蠕動(dòng)頻率，使輸尿管上段的壓力明顯增加，故具有排石作用。

石韋 石韋治療尿結(jié)石的有效成分是齊墩果酸，該成分為三萜有機(jī)酸，除了172位的羧基能與Ca2+配位外，還可能會(huì)黏附在晶體表面活性部位，阻止晶體的進(jìn)一步生長、聚集或相互轉(zhuǎn)化。其含有的延胡索酸和咖啡酸中均含有羧基，可與Ca2+發(fā)生配位。此外，咖啡酸中還含有2個(gè)羥基，可與Ca2+配位形成穩(wěn)定的五環(huán)螯合物。

虎杖 虎杖中含有的羥基蒽醌類化合物、大黃素及大黃素甲醚都是蒽醌的衍生物，含多個(gè)配位基團(tuán)，可與Ca2+形成配位化合物。

懷牛膝 懷牛膝中的齊墩果酸和牛膝甾酮等均含有可與Ca2+配位的羥基或羧基。

澤瀉 體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，澤瀉能有效抑制CaC2O4結(jié)晶的成核、生長和聚集。對(duì)澤瀉水提取液預(yù)防CaC2O4結(jié)石的形成進(jìn)行研究證實(shí)，澤瀉能有效抑制CaC2O4晶體的自發(fā)性結(jié)晶和生長，并隨著人工尿液的離子強(qiáng)度降低和pH值升高，抑制活性逐漸增強(qiáng)。其作用機(jī)制可能是由于低離子強(qiáng)度和高pH值時(shí)，澤瀉吸附于CaC2O4晶體表面的能力增強(qiáng)，不利于結(jié)晶。因此，在應(yīng)用澤瀉治療CaC2O4泌尿系結(jié)石的過程中，應(yīng)適當(dāng)降低尿液離子強(qiáng)度和堿化尿液，以便于澤瀉抑制泌尿系結(jié)石作用的發(fā)揮。

滑石 滑石最善清利膀胱濕熱，而膀胱濕熱正是泌尿系結(jié)石形成的重要病機(jī)所在。從現(xiàn)代藥理研究來看，滑石的主要成分是含水硅酸鎂，因其含鎂量多，所以可與Ca2+在體內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)草酸根離子，形成溶解度較大的草酸鎂，通過尿液排出體外，從而降低泌尿系結(jié)石患者的CaC2O4過飽和度，并增加體液對(duì)CaC2O4的溶解度，抑制草酸鈣結(jié)石的聚集和生長。但若結(jié)石本身含鎂離子，如磷酸鎂銨結(jié)石，則不適宜使用本品。

腎茶 腎茶中含有黃酮類化合物、甾體皂苷類、蒽醌類及其苷類、氨基酸、肌醇、多肽、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、糖類、多糖類、多酚類化合物等。這些物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)中含有羥基、羰基和氧雜環(huán)等基團(tuán)，可與Ca2+形成配合物。藥理研究表明，腎茶中的利尿成分肌醇可以增加尿量以及尿酸的排泄量，從而促進(jìn)排石。

由此可見，中藥治療泌尿系結(jié)石的化學(xué)基礎(chǔ)主要基于如下四個(gè)方面:一是中藥的有效成分中含有羧基、羥基、羰基、氨基、氨基酸和氧雜環(huán)等，這些基團(tuán)可以與Ca2+形成配位絡(luò)合物;二是中藥的有機(jī)成分自身或許多相對(duì)分子質(zhì)量大的單體成分，不但能與Ca2+形成配合物，而且還能以疏水、交疊、靜電、包合等形成分子絡(luò)合物;三是部分中藥如金錢草等可以降低尿液的pH值；四是中藥黏附在尿石晶體的生長位點(diǎn)上，阻止尿石礦物的進(jìn)一步生長和聚集，從而抑制尿石的形成。

從中藥的有效化學(xué)成分及其與尿液中鈣離子的配位角度來闡述其在治療泌尿系結(jié)石的作用和機(jī)制，不但可以從分子水平和細(xì)胞水平上深入研究尿石的形成和抑制過程，而且還可以應(yīng)用組合化學(xué)的新概念和新技術(shù)，合成新型的尿石抑制劑，并通過修飾和改造中藥的原有有效成分，提高其療效、降低其毒性。