蛇毒中含有抗凝组分而具抗凝活性。对蛇毒抗凝组分的研究与应用开始于本世纪60 年代。1963年Reid等人观察被马来西亚红口蝮蛇咬伤的病人时发现,病人发生严重出 血。经动物实验证实,该蛇毒能使血中纤维蛋白原明显降低甚至消失而有抗凝作用。1968 年Bell报道用已经分离纯化的马来西亚红口螺蛇蛇毒抗凝 Ancrod治疗血栓病获得抗凝效果。Ouyang等分别从尖吻蝮蛇毒和珞铁头蛇毒中纯化出 抗凝组分。1980年Sugihard等也从台湾五步蛇毒中纯化到两个抗凝血因子和A20 年代起,我国开始对蛇毒抗凝组分研究并用于临床。1978年中国科学院昆明动物研究所 首先对产于我国的尖吻蝮蛇毒进行研究并提取蛇毒酶制剂——去纤酶,福州医学院王清 川、刘广芬教授研制,福建省三明制药厂生产的蕲蛇酶,经生化、药理诸方面的研究发现与 蛇毒抗凝剂Ancrod有类似作用。继之,辽宁省蛇毒研究协作组从蛇岛黑眉蝮蛇毒中提取酶制剂 蛇岛峻蛇抗检酶(由于蛇岛蝮蛇资源有限,1981年国务院下令蛇岛为国家自然保护区,蛇岛蝮蛇抗栓酶未被批准生产)。1981年 中国人民解放军238医院与沈阳药学院合作,从东北陆生白眉蝮乌苏里亚种(蛇毒中提取酶制剂 清检酶(又名複蛇抗检酶)。
1984年中国医科大学从浙江蝮蛇Pallas)蛇毒中提取酶制剂——江浙蝮蛇抗栓酶, 经动物毒理、药理实验及临床应用,证实有良好的抗凝疗效,用于治疗缺血性血管病等疾 病取得显著效果。
年经动物毒理、药理实验及临床应用,证实有良好的抗凝疗效,用于治疗血栓性血管 病取得显著效果。1985年中国医科大学从江浙蝮蛇Pallas)蛇毒中提取酶 制剂——江浙蝮蛇抗栓酶,但因残留神经毒较多,导致毒副作用明显,影响临床效果,后虽 然改成3号精制产品,其实际有效成分仍明显少于清栓酶。以后国内仿制药厂近百家,产 品质量良莠不齐,各省质量标准亦不一致,故卫生部药政管理局于1997年初,为统一标准 和跟国际接轨,制订了蛇毒类凝血酶品种的统一质量标准,规定名称为“降纤酶”,纯度必 须为电泳纯(即一条电泳带),这一新产品无疑是高质量的全新制剂。但从目前的生产技术 而言,因纯度要求提高而大幅度提高了生产成本,致使降纤酶的零售价比清栓酶价格高出 近百倍,而临床疗效两者并无显著差异,且降纤酶对急性血栓病疗效明显,恢复期及后遗 症效果不佳,绝大多数患者在经济上难以承受。故从国情实际出发,清栓酶(蝮蛇抗栓酶) 应为价廉物美的老产品值得保留。
(―)蝮蛇毒的组成及理化性质
0. 蝮蛇毒的一般特性蛇毒成分复杂,含有酶类、非酶活性蛋白质、毒素、有机物质 以及少量无机离子,具有多种多样的生理和毒理作用。除尖吻蝮蛇毒为无色液体外,一般 蝮蛇毒为淡黄色半透明液体,呈弱酸性,比重为1.03〜1.06,常温下易失活,遇高温形成 絮状沉淀。经冰冻干燥后呈结晶样颗粒或粉末,可保存很长时间。遇重金属离子、酚类和 乙醇等亦能沉淀。易被氧化剂、还原剂、强酸、强碱等破坏,亦易被蛋白水解酶所分解。
1. 蝮蛇毒中的酶类近年来,由于采用了先进的层析分离手段,许多蝮蛇毒组分得 到了纯化,从聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱上分析,蝮蛇粗毒含约20条蛋白染色带。1976年, 昆明动物研究所四室测定了湖南蝮蛇毒中12种酶活性,即:蛋白水解酶、精氨酸酯酶、L- 氨基酸氧化酶、碱性磷酸单酯酶、磷酸二酯酶、5'-核苷酸酶、ATP酶、核苷焦磷酸酶、核糖 核酸酶、磷脂酶A2等。1976年上海生理研究所第一研究室蛇毒组用DEAE-纤维素分离 浙江短尾蝮蛇毒,得到5个主要蛋白峰,并对其中的神经毒组分进行了研究。对该种蛇毒 纯化的成分有:磷酸二酯酶、突触前神经毒素、碱性磷脂酶A2、酸性磷脂酶A2、类凝血酶、 激肽释放酶、舒缓激肽增强肽及突触后神经毒素等。1978年涂光俦等应用DEAE- Sephadex A-50又对浙江产蝮蛇毒分离,获得14个蛋白峰,并测定了各组分的酶活性。 1980年陈建智等用DEAE-Sephadex A-50先后对蛇岛产蝮蛇毒及长白山陆生白眉蝮蛇毒进行了柱层析分离,测得蛇岛产蝮蛇毒16个蛋白峰的致死活性、出血活性、舒缓激肽释 放活性和另外7种酶的活性。后者包括蛋白水解酶、精氨酸酯酶、碱性磷酸单酯酶、磷酸二 酯酶、核糖核酸酶、L-氨基酸氧化酶、5'-核苷酸酶等;同时还测定了长白山陆生白眉蝮蛇 毒12个蛋白峰及各组分的活性。陈氏指出,蛇岛产蝮蛇毒与浙江产蝮蛇毒等柱层析图谱 和各分离组分的生理活性分布不同。同年滕国强等人报道了皖南山区五步蛇毒用DEAE- Cellulose和DE 22柱层析分离结果,总共获得15个蛋白峰,对蛋白水解酶、精氨酸酯酶 和磷脂酶A2等酶的活力进行了测定。目前,蝮蛇毒类凝血酶及舒缓激肽释放酶等已获得 聚丙烯酰胺电泳纯的样品,许多组分的氨基酸组成也得到了测定。总的来说,蝮蛇毒中主 要含精氨酸酯酶、类凝血酶、激肽释放酶、纤溶酶、磷脂酶A2等,并以富含精氨酸酯酶,缺 少乙酰胆碱酯酶为特征。
(1) 精氨酸酯酶:属丝氨酸蛋白酶,其底物专一性强,不作用于一般蛋白质底物,只作 用于纤维蛋白原和激肽原等蛋白分子中的特定肽键。类凝血酶、激肽释放酶和纤溶酶一般 都具有精氨酸酯酶活性。
① 类凝血酶..蝮蛇毒中类凝血酶的精氨酸酯酶活力较高,它与凝血系统关系密切,已 从19种蝮亚科蛇毒中分离出类凝血酶。1981年赵忠信、夏盛强等确定了这种酶在东北长 白山陆生白眉蝮蛇毒中的活性与制备方法,同年王淳等亦从尖吻蝮蛇毒中纯化出两种类 凝血酶,滕国强(1982)从皖南尖吻蝮蛇毒中纯化出该酶,管利丰等(1982)和孙菁等(1986) 分别检测出浙江短尾蝮蛇毒和江西产蝮蛇毒中的类凝血酶的活性。绝大多数类凝血酶系 糖蛋白,大多数酶的分子量都在30 000〜40 000之间。浙江短尾蝮类凝血酶分子量 43 000,由332个氨基酸组成。尖吻蝮类凝血酶分子量为33 500,由263个氨基酸组成。所 有已纯化的蛇毒类凝血酶均富含天门冬氨酸或门冬氨酰胺和谷氨酸。蛇毒类凝血酶一般 不引起血小板聚集,不激活凝血因子V、凝血因子W及凝血因子XI。从铜头蝮及浙江蝮蛇 毒分离得到的类凝血酶作用特点是:它们首先从纤维蛋白原中释放出血纤肽B(FPB),再 缓慢释放血纤肽A(FPA),其凝血能力很弱,所形成的凝块远不如人凝血酶所形成的凝血 块结实。由于类凝血酶不能激活XI因子,能直接作用于纤维蛋白原使之凝集,所以它在 体外起凝血作用;但在体内,由于它作用生成的纤维蛋白质凝块没有侧链交联,易被血 流冲散并进一步被纤维蛋白溶酶降解,故在临床上表现为抗凝作用。尖吻蝮蛇毒去纤酶 能降解纤维蛋白原的《-链,作用和上述类凝血酶相类似。我国目前的蝮蛇毒酶制剂去纤 酶、清栓酶、江浙蝮蛇抗栓酶均系非纯化单一的类凝血酶,它们作为抗凝剂用于临床治 疗血栓病有疗效。
② 激肽释放酶:即舒缓激肽释放酶,又称激肽原酶或通透性因子,属于丝氨酸蛋白酶, 该酶在蝮亚科蛇毒中活力较高。已经从浙江蝮蛇毒中纯化出激肽释放酶I,分子量约为 30 000,稳定性较差,它的作用是使小动脉毛细血管扩张。
③ 纤溶酶:蝮亚科蛇毒中含该组分。分离出的浙江短尾蝮蛇毒第三个精氨酸酯酶活力 峰具有纤溶活性。
(2) 蛋白水解酶:属金属蛋白酶类,其底物较广,可水解酪蛋白和变性血红蛋白等。该 酶与蛇伤后组织出血和坏死有关。
(3) 磷脂酶A2:磷脂酶A2(PLA2)选择性地水解Sn-三磷酸甘油酯2位上的酯酰键。
有些PLA2能直接水解红细胞膜上的磷脂而使红细胞溶血。其中一些酶还具有突触前神 经毒素的活性,能选择性地阻断神经-肌肉传导中乙酰胆碱的释放(张景康等,1981)。我国 陈远聪等(1981,1984)从浙江蝮蛇毒中纯化了 3种磷脂酶八2,分子量约24 000,按等电点 不同分为中性、酸性和碱性磷脂酶A2。等电点6. 9的PLA2为突触前神经毒素;酸性磷脂 酶A2等电点为4. 5,是血小板聚集抑制剂;碱性磷脂酶A2等电点9. 3,具有极强的抗凝血 活性。鱗脂酶A2水解卵鱗脂后的产物花生四烯酸是体内合成血栓素A2(Thromboxane A2 TXA2)和前列腺素的原料,与血栓形成有密切关系。
蝮蛇毒还含有其他酶类,如L-氨基酸氧化酶、透明质酸酶和磷酸酯酶等,但含量较 低。
3. 蝮蛇毒素蝮蛇毒中的毒素主要为血循毒素,有些蛇毒还含有神经毒素。
(1) 血循毒素:血循毒素也有较强的致死毒性,其中出血毒素乃是血循毒蛇类引起致 死的主要因素。已经从皖南产尖吻蝮蛇毒中先后得到3个出血毒性组分,称为AaHI、 AaHI和AaHI,分子量均为2 2000,具致死毒性、蛋白水解酶活性和纤溶活性。前2种出 血毒素为酸性蛋白,后1种出血毒素为碱性蛋白。AaH I以出血作用为主,兼有肌溶作用; AaHI除有出血与肌溶作用外,对心肌有明显毒性;AaHI则以肌坏死作用为主。出血毒 素普遍具蛋白水解酶的活性。
(2) 神经毒素:我国浙江、江苏和江西产短尾蝮蛇毒含神经毒素,已分离的浙江蝮蛇毒 素是一种单链的中性磷脂酶A2,具突触前神经毒性。从新疆的蝮蛇中介亚种蛇毒中亦已 分离出神经毒素。长白山白盾蝮蛇毒中仅含血循毒素,未检测出神经毒素。
(3) 舒缓激肽增强肽:蛇毒中含有少量能增强舒缓激肽作用的小肽,由于它们能抑制 血管紧张素I转换成血管紧张素I,其作用主要是使毛细血管扩张,血压下降,刺激平滑 肌收缩,并能致痛。从浙江短尾蝮蛇毒中已分离出这种舒缓激肽增强肽。