從中藥配位化學角度看中藥治療泌尿系結石的作用機制

從中醫(yī)角度看，泌尿系結石是機體水液代謝失常的產物。中醫(yī)在治療泌尿系結石上以清熱利濕通淋、活血化瘀、理氣導滯為基本原則。從中藥配位化學的角度看，中藥的有效化學成分主要是有機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，從而可進一步理解中藥在治療泌尿系結石方面的作用機制。

金錢草 金錢草是治療泌尿系結石的常用中藥，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、甾醇、氯化鉀及內酯類等，廣金錢草主要含三萜醇配糖體、黃酮苷、生物堿、鞣質及氨基酸等，連錢草主要含單萜酮、A2蒎烯、B2蒎烯、熊果酸、膽堿、鞣質、多種氨基酸及無機鹽等。金錢草治療泌尿系結石的化學基礎包括兩個方面：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。通過實驗證明，廣金錢草提取液能明顯降低實驗性高草酸尿癥大鼠腎組織中草酸和鈣的含量，并減少乙二醇誘導的CaC2O4結晶在腎中的形成、沉積，從而抑制大鼠CaC2O4腎結石的形成。此外，廣金錢草對喂飼結石形成劑大鼠腎及膀胱結石形成也有顯著預防作用，對已形成結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。

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、蛋白質、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、蛋白酶及無機成分(Ca，Mg)等。茯苓多糖是茯苓的主要成分，它在結構上與酸性黏多糖(GAGs)相似。尿液中的GAGs是泌尿系結石形成的抑制劑，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。但茯苓多糖的防結石作用機制是否與GAGs一致，還有待進一步研究證實。有學者認為，多糖是Ca2+的絡合劑，它能與Ca2+結合成可溶性絡合物，使尿液飽和度下降，從而表現出抑制作用。多糖也能被吸附在晶體表面，或是封閉晶體表面的生長點，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力學過程，表現出對生長和聚集的抑制作用。通過動物實驗證明，茯苓多糖能有效抑制大鼠腎內CaC2O4晶體的形成和沉積，具有較好的防石作用。

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

石韋 石韋治療尿結石的有效成分是齊墩果酸，該成分為三萜有機酸，除了172位的羧基能與Ca2+配位外，還可能會黏附在晶體表面活性部位，阻止晶體的進一步生長、聚集或相互轉化。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，含多個配位基團，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 體外實驗證實，澤瀉能有效抑制CaC2O4結晶的成核、生長和聚集。對澤瀉水提取液預防CaC2O4結石的形成進行研究證實，澤瀉能有效抑制CaC2O4晶體的自發(fā)性結晶和生長，并隨著人工尿液的離子強度降低和pH值升高，抑制活性逐漸增強。其作用機制可能是由于低離子強度和高pH值時，澤瀉吸附于CaC2O4晶體表面的能力增強，不利于結晶。因此，在應用澤瀉治療CaC2O4泌尿系結石的過程中，應適當降低尿液離子強度和堿化尿液，以便于澤瀉抑制泌尿系結石作用的發(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石形成的重要病機所在。從現代藥理研究來看，滑石的主要成分是含水硅酸鎂，因其含鎂量多，所以可與Ca2+在體內競爭草酸根離子，形成溶解度較大的草酸鎂，通過尿液排出體外，從而降低泌尿系結石患者的CaC2O4過飽和度，并增加體液對CaC2O4的溶解度，抑制草酸鈣結石的聚集和生長。但若結石本身含鎂離子，如磷酸鎂銨結石，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、有機酸、糖類、多糖類、多酚類化合物等。這些物質的分子結構中含有羥基、羰基和氧雜環(huán)等基團，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，從而促進排石。

由此可見，中藥治療泌尿系結石的化學基礎主要基于如下四個方面: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，這些基團可以與Ca2+形成配位絡合物;二是中藥的有機成分自身或許多相對分子質量大的單體成分，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上，阻止尿石礦物的進一步生長和聚集，從而抑制尿石的形成。

從中藥的有效化學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石的作用和機制，不但可以從分子水平和細胞水平上深入研究尿石的形成和抑制過程，而且還可以應用組合化學的新概念和新技術，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。