中药毒理学研究进展

综　　述中药毒理学研究进展

笪红远

(国家食品药品监督管理局药品审评中心,北京　100038)

　　安全性、有效性和质量可控性是药品属性的三个最基本要素,中药也不例外。随着中药产品品种的增加、应用范围的日渐扩大和国际上近年来有关中药毒性的风波迭起,中药毒副作用的判断标准及客观数据的研究显得越来越迫切[1];中药现代化和国际接轨的客观现实,使得中药毒理学的研究也因此显得越来越重要。加强中药毒理学的研究,开展有毒中药、常用中药中有毒成分的基础研究和中药毒代动力学的研究,用准确可靠、科学客观的数据阐述中药的毒副作用,是中药研究、开发和应用的重要内容,也是“十一五”期间的重要攻关内容。本文就近年来中药毒理学的研究进展作一综述和讨论。

肤有刺激作用,引起体温变化,如艾叶、马桑等[3～5]。

　　针对中药自身的毒性成分,应该在研究清楚其有效成分的基础上,以尽量增强或保持药理作用为前提,最大限度地降低毒性,对中药毒性成分作定性和定量的限量检查[6]。1.2　中药材中重金属安全性的研究　近年中药重金属含量超标问题已引起国内外的关注,也是影响中药出口创汇和中医药国际声誉的一个重要问题[1]。摄入重金属剂量稍大或长期少量摄入体内蓄积到一定量均可引起中毒。我国已经对饮用水、常用各类食品制定了重金属的最高允许限量。这个问题在天然药物界也逐渐引起关注。陈怡和等测定了10种中药饮片共35个样本中有7种饮片18个样本重金属含量超标[7]。部分矿物性中药含有砷、汞和铅等重金属化合物或有毒物质。含汞中药朱砂、水银的毒性作用是由于汞与蛋白质的巯基有特别的亲和力,高浓度时可抑制多种酶活性;含砷中药雄黄,雌黄和信石的毒性作用是砷可刺激胃肠道,同时阻碍细胞的氧化功能,促使细胞死亡;含铅中药铅丹、铅粉、铅霜、黄丹、密陀僧、黑锡丹、二味黑锡丹等的毒性作用主要是由于铅及其铅化合物进入细胞后可与酶的巯基结合,抑制酶的功能,同时对中枢神经系统损害特别明显,可干扰合成血红蛋白的酶,引起卟啉代谢异常[8]。　　当然,部分难治性疾病使用有毒矿物性中药治疗也是可以为国际社会所认可和接受的,如美国FDA于2004年度正式批准了治疗白血病的砷制剂上市销售[1]。

1.3　中药配伍的毒理研究　中药配伍应用是中医药的一大优

1　中药毒性研究进展

　　中药毒副作用包括中药本身固有成分存在的毒性,中药产品中的混杂物如重金属含量超标,以及中药方剂中某些毒性物质配伍使用后独特的减毒增效作用等问题。

1.1　中药本身毒性的研究

1.1.1　含生物碱中药　此类中药很多,如含乌头碱的川乌、草

乌、附子、天雄、雪上一枝蒿等;含雷公藤碱的雷公藤和昆明山海棠;含番木鳖碱的马钱子;含莨菪碱的曼陀罗、洋金花;含苦楝碱的苦楝子;含麻黄碱的麻黄;含秋水仙碱的光慈菇和山慈菇等[2]。其毒理作用主要是损害神经系统。外周迷走神经和感觉神经中毒,常先呈异常兴奋后抑制,能直接影响心脏功能,并发其它脏器的变性坏死;中枢神经中毒,可引起视丘、中脑、延脑、脊髓的病理改变;呼吸中枢中毒可引起呼吸麻痹窒息。1.1.2　含甙类中药　大致可分为4种:(1)强心甙:可直接作用于心脏,引起心肌收缩的增强,心率减慢,如洋地黄、万年青、八角枫、蟾酥、夹竹桃等。(2)皂甙:主要是对局部有刺激作用,并能抑制呼吸,损害心脏、肾脏,尚有溶血作用,如木通、黄药子、商陆等。(3)氰甙:水解后可析出氢氰酸,能迅速与细胞线粒体中氧化型细胞色素酶的三价铁结合,阻止细胞的氧化反应,如白果所含银杏酸和银杏酚,苦杏仁、桃仁、郁李仁、木薯、瓜蒂等含有的苦杏仁甙。(4)黄酮甙:主要是刺激胃肠道和对肝脏的损害,引起恶心呕吐、黄疸等症状。如芫花、广豆根等。

1.1.3　含毒蛋白的中药　其毒理作用主要是对胃肠道有强烈

势和特色,但是这个特色也为中药的安全性评价工作及结果分析带来了相当的难度。绝大多数化学药都是单一化合物,而中

药复方或者单味中药,是由多种药味和多种组分组成。尤其处方的配伍,涉及到多种成分之间的相互作用引起的毒性或者药效的改变。一方面,采用中药毒理学的研究手段,可以尝试阐明中药理论中所涉及的“十八反”和“十九畏”药性理论;另一方面,使有毒药物通过合理配伍达到增效减毒的作用也是中药毒理研究的重点之一。国家973项目《方剂关键科学问题的基础研究》将重点放在对中药方剂配伍理论的研究上,已证实了不同的配伍可能引起药效变化、产生新的成分和起到整体增效减毒作用。已有报道的研究有:甘草与附子[9～12]、当归与黄药子[13]等药物配伍的增效减毒的研究。

的刺激和腐蚀作用,能引起广泛出血,表现为剧烈呕吐、呕血、血尿甚至惊厥、死亡,如相思豆、苍耳子、蓖麻子等含有毒蛋白,可抑制细胞内蛋白等生物分子的合成引起中毒。

1.1.4　含萜及内酯类的中药　其毒理作用主要表现为强烈刺

2　中药毒代动力学研究进展

　　毒代动力学是一门新兴的、涉及到药代动力学和毒理学研究的边缘性分支学科,它运用药代动力学的原理和方法,定量地研究毒性剂量下药物在动物体内的吸收、分布、代谢、排泄过程和特点,进而探讨药物毒性发生和发展的规律性。而在中草药活性成分、组分、中药单方和复方的毒理学研究中引入毒代动力

激作用,内服可刺激胃肠道,引起肝细胞损害,对中枢神经系统

有抑制作用,如千金子的有毒成分为环氧续随子醇苯乙酸二乙酸酯,此外含有殷金醇棕榈酸酯以及续随子醇二乙酸苯甲酸酯等,中毒后剧烈呕吐、头晕,严重者可发生呼吸衰竭。外用对皮

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含有药物成分的血清进行体外实验的一种实验技术[21]。中药血清药理学方法有如下优点:采用含药血清培养细胞可以直接观察中药的药物学效应,便于从微观阐明药物作用机理;利于用现代生命科学阐明中药复方配伍实质,便于观察和追踪药物的吸收和代谢过程,排除体外干扰因素影响,较清楚地认识药物活性成分和活性部位,为药物进一步开发提供依据,因而特别适用于中药及复方药理作用和化学成分的研究[22]。如果用血清药理学方法进行毒理学的研究,无疑将在很大程度上推动中药毒理学的研究,为从细胞分子水平阐明中药毒性机理开辟道路[23]。

3.3　分子生物学技术　分子生物学是从分子水平探讨生命现

学是中药现代化研究的必经之道[14,15],也应看作是一种战略性

的研究方法。

　　毒代动力学研究的主要目的:一是在毒性试验条件下药物所达到的全身暴露与毒性发生的内在联系;二是比较动物与人的全身暴露来解释毒理试验数据的价值;三是为临床前毒性研究的实验设计(如动物种属、试验剂量和用药方案的设计)提供依据。最终目的是通过不同的毒性试验中的毒代动力学研究,并与不同的毒性研究结果共同为药物的安全性提供评价依据。因此,国外的药政管理机构在批准新药时均要求新药申报者提供该药毒代动力学的资料。总之,毒代动力学可以减少新药发现及毒性评价中的盲目性,提高毒性试验的科学性和准确度

[16]

。但目前国内有关中药毒代学的研究报道较少,采用的方法象及其规律的科学,该技术为中药的研究提供了诸多的技术手段,使中药在保留整体、宏观优势的同时取得现代科学的微观分析,从而推动了中药研究的不断进步和完善。将分子生物学的方法应用于中药毒理学研究,如对中毒脏器中核酸含量测定,对药物性损伤的肝细胞中药物代谢酶和抗氧化物酶活性的测定[23]、毒理基因组学[24]和蛋白组学的探讨等,均将有助于从基因分子水平探讨中药毒性产生的机理与本质。

主要有:

2.1　体内药物浓度法　如徐晓月等采用反相高效液相色谱法

测定马钱子砂烫炮制品中生物碱在大鼠体内的血药浓度,研究了其主要成分士的宁、马钱子碱、士的宁氮氧化物和马钱子碱氮氧化物在大鼠体内的药动学规律。结果表明,马钱子生物碱在大鼠体内代谢均符合二室开放模型,并得出四者的主要动力学参数及消除分布特点[17]。庞志功等采用原子吸收法测定家兔口服牛黄清心丸混悬液后体内砷的分布、血砷浓度等数据,并求出主要动力学参数,结果表明,如果按正常的用药量(3g/次)服药,绝不会造成砷中毒,可以认为是安全合理的用药[18]。

2.2　生物效应法　包括药理效应法和药物累积法。药理效应

4　中药毒理学研究面临的问题及展望

　　中药毒理学是一门在传统中医药理论指导下,由中药学、毒理学和毒代动力学等多学科交叉而成的学科。尽管近年中药毒理学的研究已取得了一定进展,但相比国外迅速发展的药物毒理学,中药毒理学的研究仍然很落后。存在的主要问题是。

4.1　中药研究的复杂性　中药多由多组分所组成,多药联合用

法:刘延福等选择镇痛作用强度为指标,以小鼠热板法测定不同剂量、不同时程的痛阈,借助药物剂量+效应关系,用时程+痛阈值推算出各时间的体存药量,得到小活络丸镇痛药效成分的吸收、消除半衰期等参数,当小活络丸剂量在20～100mg/kg之间时具有良好的镇痛作用,镇痛药效成分的药效学过程符合二室开放模型,且小活络丸按传统用药方案一般不会引起中毒反应

[19]

药的实验研究是中药毒理学的重要内容。另外与化学药品相比中药自身在许多方面具有特殊性,概括起来有制剂粗、用量大、毒性小、起效慢、疗程长、靶点多、给药途径以口服为主等,都给中药毒理学的研究带来了困难。如中药多以复方为主,制剂较粗,与对照组在颜色、气味、用药量、给药途径等方面存在很大的差异,影响了各实验组间的齐同性;用药量较大,超过实验动物的胃容量;毒性较低,甚至检测不出半数致死量等数据;用药疗程长,短期内可能无毒性反应,有毒性蓄积的倾向;中药从原药材到制剂的质量标准均不够严格和科学,使实验重复性受到很大的影响;中药保存条件与保存期与化学药品不同;由于中药尤其是复方成分复杂且难以确定,其毒代动力学研究具有许多困难与特殊性,需要深入研究[1]。此外,中药所含的各种成分之间相互作用,相互制约,进入人体后作用于多种靶器官,其药效和毒性的表现不能简单地从某一个或几个已知成分的含量来判断。而国际上往往因为中药某一成分的毒性作用而将含该毒性成分的中药及组方全盘否认。如20世纪70年代,国外学者报道长期服用大黄可致结肠病变,导致了随后某些欧洲国家对

大黄采取了限制使用[25]。由此可见,要使传统中药逐步现代化、国际化,必须将现代科学技术知识、现代药理学和毒理学知识与中医学理论知识和实践经验有机地结合起来,并建立一套与国际接轨的中药安全性评价标准。

4.2　研究水平需要深化　目前中药毒理学主要偏重于定性的

。

　　药物累积法:如龙绍疆等用药物累积法测定了关木通水煎

剂有毒总成分的毒代动力学参数。结果表明,关木通水煎剂中毒性成分的小鼠口服表观半衰期为31.87h,属于较长半衰期药物,在临床用药时应注意可能发生的蓄积毒性,并注意用药间隔时间

[20]

。

3　中药毒理学研究方法学研究进展

　　参照化学药品毒性研究方法进行中药毒性评价已有一套较成熟的方法,主要还是集中在急性、亚急性和长期毒性实验上,指标的选择主要集中在组织形态学的改变及生化指标的检测。此外,近年来中药毒理学研究在方法学上有一些了新的探索和进展。

3.1　细胞生物学技术　细胞生物学是研究细胞和细胞器的形

态结构和功能以及细胞整体活动的科学。在中药毒理学的研究中引入细胞生物学技术有助于直接观察中药在细胞学水平上的毒性反应。如常规使用的细胞毒性试验MTT法,可以快速高效地检测药物对细胞增殖的影响及毒性反应。细胞生物学技术和分子生物学技术相结合,则能更清楚地从微观角度反映中药毒理作用的生物学基础。

3.2　中药血清药理学　中药血清药理学是指将中药或中药复

毒性评价和病理描述,对阐明药物的毒性发生机制、毒副作用在服药者中发生率的个体差异,对如何在中草药开发、注册需要的试验研究、销售及毒副作用监测过程中发挥中草药毒理学的主动作用等方面研究不多;对有毒中药、中药中有毒成分及其含量

方经口给动物灌服一定时间后采集动物血液、分离血清,用此

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问题和十八反、十九畏的研究深度不够;对中药或方剂的毒性与不良反应认识不足,对制备的有效部位或有效成分的研究形式化倾向;尤其是缺乏评价中药毒性级别的客观实验数据和对中药安全性的评价重视不足,有毒中药所特有的减毒增效限量标准和作用机理未能进行充分、深入的研究。4.3　需要GLP的统一规范指导　中药品种繁多,目前对中药的研究主要集中在化学成分、药理、药效等方面,但对中药毒副反应的研究如药物有效剂量、毒性剂量,毒副反应作用靶点,毒性产生机理及预防急救手段等方面研究尚很局限。药物剂量与药效、毒性的关系密切,中药的毒副反应很多是由于使用不当,比如使用过量、使用时间过长等。虽然这方面的基础研究已取得一定进展,但各研究单位因缺乏统一标准,盲目性较大,既易出现研究目标过于集中,又会有各行其事的现象,难以形成系统地、统一地评价体系。将国际GLP规范与中药毒理学研究有机地结合,既符合国际规范,使GLP规范的普遍性与中药毒理学的特殊性相统一,是摆在我国中药毒理学工作者面前的一个具有挑战意义的大课题,也是中药现代化必须解决的问题[26]。以GLP研究原则规范中药毒理学研究乃至整个中医学研究活动,以中医药学独特的思维模式与理论体系丰富毒理学理论与研究方法,从而使学术得到承认、学科得到发展、研究开发工作得到必要的理论依托,通过研究尝试解释中医药理论,并为中医药研究与管理提供标准体系、评价体系与方法示范,应该是一个具有战略意义的研究课题[27]。　　综上,近年来中药毒理学的研究取得一定的成果,但是其研究水平仍需进一步加强。建立完善的中药毒理学研究体系,可以为中药现代化、中药产品得到国际医药市场认可提供具有说服力的毒理学基础和科学数据,同时也将丰富毒理学的理论与研究方法,为世界毒理学研究提供有益的启示。

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槲皮素诱导肿瘤细胞凋亡的相关基因调控

王海燕,郭良淼　综述,何丽娅　审校

(武汉科技大学医学院,武汉　430080)

　　槲皮素是黄酮化合物的一个代表,具有较强的抗肿瘤活性,可诱导多种肿瘤细胞凋亡。本文从基因调控角度综述其摘　要　

诱导肿瘤细胞凋亡机制的研究进展。　　关键词　槲皮素;肿瘤细胞;凋亡;基因