化学与生活

给予心脏力量:狐狸手套中的密码

本文作者:竹悠

夏初,正是百花怒放的季节,绿草如茵,繁花似锦。一日路过花园,友人指着几株少见的一簇簇钟状的花问这花叫什么名字,好漂亮啊。

图片来自网络

我脱口而出“狐狸手套”。

“啥?”

“狐狸手套,没听说过吗?”

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“啥?这大热天,还戴个手套?”

“好吧,毛地黄、洋地黄,怎么叫随你喜欢”

“到底是什么名字?”

“死亡之钟、巫婆手套、仙女手套,都行。”

言归正传,这些都是那株花的名字,也都是根据花的外形起的名称,而“狐狸手套Foxglove”的由来是传说妖精将它的花朵送给狐狸,让狐狸把花套在脚上,让它走路奔跑时静悄悄的,因此才有了这个充满童趣的名字。

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其实我觉得还有个名字更合适:“心脏草”。

狐狸手套又叫毛地黄,是因为咱们国家有个药材叫地黄,它的叶片和茎酷似地黄,但布满绒毛,又名洋地黄是因为它原产自欧洲,是个洋物件。

地黄  图片来自网络

狐狸手套不仅花朵外形奇特,色彩鲜艳,而且心脏草的别名也让它在药物史上留有一席之地。使真正使它声名远播的,与一个医生息息相关。

William Withering医生 图片来自网络

1775年英国医生WilliamWithering威瑟灵(1741-1799)在外出诊治时,发现一名因患心力衰竭而出现严重水肿的患者,她在服用祖传秘方后,很快改善了病状。对此,Withering非常感兴趣,也因此意外收获可以治疗水肿的家庭秘方。此时不得不提Withering的妻子 Helena Cookes,她是Withering的一个患者,却也因相互倾慕而走在一起。Helena Cookes是个花草爱好者兼植物插图画家,这也培养了Withering的第二个身份–植物学家,使他能够熟悉手里的药方。Withering 还在1776年出版了《The Botanical Arrangement of all the Vegetables naturally growing in Great Britain》,这是英国第一部按照林奈分类体系撰写的植物图鉴,因此他也被称为英国林奈,如果能再加上各种植物的药性药方,那就成了英国李时珍了。凭借丰富的经验和敏锐的观察,Withering认为手里的家庭秘方虽然含有20多种药物,真正有效的可能只有狐狸手套这一种植物。对此他进行了深入的研究,狐狸手套可以治疗因Streptococcus链球菌菌感染的猩红热和脓毒性咽喉炎引起的水肿,这两种病都可损伤心脏,甚至造成充血性心力衰竭CHF (congestive heart failure),使心脏泵出血液的能力下降,导致水分在体内潴留形成水肿。

在经过9年研究后,1785年Withering发表了重要论文“An Account of the Foxglove and some of its Medical Uses”,系统介绍了狐狸手套的临床试验和毒性,描述了其药效和最安全、有效的服用方式,狐狸手套的花、叶片、种子中都有有效成分,但干燥叶片的药效最好。

狐狸手套的花、叶及种子  图片来自网络

一百多年后,1930年Burroughs Wellcome公司的科研人员Sydney Smith从毛地黄Woolly Foxglove中分离出了毛地黄类强心苷Digitalis lanat,其中最重要的就是地高辛digoxin,之后由葛兰素史克Glaxo-Smith-Kline上市,商品名为Lanoxin,即使在2001年销售额仍达到1.37亿美元,成为治疗心衰和房心律失常的重要药物。

Lanoxin片剂   图片来自网络

地高辛的其它名称: Lanoxin, Digitek;

CAS号:20830-75-5;

发明人: 1930年 Burroughs Wellcome

地高辛类强心苷的结构类似,由糖苷基和糖类组成,在体内水解后释放糖苷。地高辛digoxin的水解产物为洋地黄毒苷digitoxin,可以减慢心脏跳动,增强心肌泵出血液的能力。它们的作用机理也类似,不同的强心苷仅表现在药代动力学上的差异。它们能抑制心肌细胞膜上强心苷受体Na+-K+-ATP酶的活性,使细胞内Na+量增加,K+离子减少,通过Na+-Ca2+双向交换机制,最终使心肌细胞内Ca2+增加,发挥正性肌力作用,增加心肌能力。

地高辛片   图片来自网络

在临床上,地高辛片用于高血压、瓣膜性心脏病、先天性心脏病等急性和慢性心功能不全。尤其适用于伴有快速心室率的心房颤动的心功能不全;对于肺源性心脏病、心肌严重缺血、活动性心肌炎及心外因素如严重贫血、甲状腺功能低下及维生素B1缺乏症的心功能不全疗效差;也用于控制伴有快速心室率的心房颤动、心房扑动患者的心室率及室上性心动过速。

作为一款化学药物,地高辛的合成也和其他化药不同,它主要是从狐狸手套的叶片中提取出来的。根据GSK的报告,尼德兰地区的农民种植狐狸手套,然后将干燥的叶片送往美国,经水-醇提取后,提纯精制得到地高辛,每1000kg叶片可以提纯1kg地高辛。地高辛可以制成药片、注射液、胶囊等不同的制剂产品。地高辛在体内可以被迅速吸收和分布于组织中,生物利用度为60-80%,治疗浓度为0.5-1.5mg/mL,而中毒浓度仅为2ng/ml,因此治疗窗口狭窄,很容易出现副作用,这也导致地高辛从一线用药慢慢退出。现代医学将心力衰竭划分的更细致,而且用药选择性更多,如多巴酚丁胺等β受体阻滞剂、抗高血压的血管紧张素转化酶抑制剂ACEI类药物、血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂ARB类药物以及醛固酮受体拮抗剂螺内酯,米力农等磷酸酶抑制剂类药物等丰富了临床使用选择。

时过境迁,两百多年前狐狸手套曾是是治疗心衰的首选药物,现在虽然风光不再,但因其颜值高,花朵娇艳欲滴,仍作为公园、花园中的观赏花。友情提示:美丽的外表下多掩藏着剧毒,因此只可远观。

参考资料

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