钩吻的毒性及炮制减毒研究进展

王河山，黄福龙，王文杰，王英豪

(1.福建中医药大学药学院，福建 福州 350122；2.道地药材国家重点实验室，北京 100700；3.安溪县金火中学，福建 泉州 362400)

钩吻[Gelsemiumelegans(Gardn.et Champ.) Benth.]为马钱科胡蔓藤属植物。钩吻是剧毒植物，它在历史上有断肠草、烂肠草、大茶药以及猪人参等诸多别称[1]。钩吻始载于《神农本草经》[2]，被列为下品。味辛、苦，性温；有大毒。全草皆可入药。钩吻主要分布我国东南各省如福建、广西、广东等地，在东南亚亦有大量分布；具有祛风散瘀、消肿止痛、杀虫的功效，并在镇痛、抗炎和抗肿瘤方面有突出作用。钩吻既有毒性，又有良好的药用功效，怎样控制毒性，来发挥其更好的疗效，将是值得深入研究的课题。本文通过检索文献，综述了目前钩吻毒性及其炮制减毒存效的研究进展。

1 药效研究

《本草纲目》[3]中记载，钩吻为“烂肠草”：主金疮，乳痈，中恶风，咳逆上气，鬼疰蛊毒；民间因为钩吻毒性强烈，多以外用为主。在福建、广东等地区，钩吻常用作牲畜的饲料添加剂，能起到祛除寄生虫，肥壮牲畜的作用[4-5]。钩吻亦可作为农药，防治松毛虫或者水稻螟虫等病虫害[6]。

20世纪30年代以来，随着科学技术的进步，国内外科研工作者对其药理、药效有了更深层次的研究。经研究发现，钩吻在抗炎镇痛[7-9]、抗肿瘤[10-12]、增强免疫功能[13]、抗焦虑[14-15]以及神经保护[16]等方面具有很大优势。例如，钩吻碱注射液作为抗炎镇痛剂、抗癌剂，广泛应用于脑炎和肠癌等疾病的辅助治疗[17-18]。

2 毒性研究

2.1 成分 钩吻的主要成分为吲哚类生物碱，约有100多种化合物，分为6大类：蛇根精类(sarpagine-type)、甲基钩吻素乙类(methyl gelsedine-type)、胡蔓藤乙素类(humantenine-type)、钩吻素子类(koumine-type)、钩吻素甲类(gelsemine-type)和常绿钩吻碱类(yohimbane-type)[19](各类型代表化合物结构见图1)。此外，钩吻还含有许多环烯醚萜苷类、环烯醚萜类以及甾类等非生物碱类成分[20-21]。随着研究深入，近些年来，钩吻中不断有新的化合物[如：4-(R)-gelsemine-N-oxide、4-(S)-gelsemine-N-oxide等]被发现[22-23]。

图1 钩吻生物碱的结构类型

这些生物碱既是钩吻的活性成分也是毒性的主要来源。研究表明，在众多的生物碱当中，钩吻素子(koumine)的含量最高，但毒性较低(小鼠进行腹腔注射LD50为100 mg·kg-1)，钩吻素己(gelsenicine)的毒性最强(小鼠进行腹腔注射LD50为0.128 mg·kg-1)[24]

2.2 毒性机制 钩吻自古就有着“断肠草”之称，食之能让人腹痛不已、肝肠寸断。其中毒表现为：头晕、头痛、视物模糊、恶心、呕吐、心悸以及呼吸困难等症状[25]。毒理研究表明，钩吻总生物碱可导致动物或人中毒死亡，其主要是通过抑制延髓呼吸中枢，并抑制脑和脊髓的运动中枢。钩吻主要影响呼吸系统、神经系统为主，通常出现呼吸衰竭和呼吸肌麻痹，进而引起死亡；并伴有心率减慢和血压降低的症状。既往研究发现，钩吻总生物碱还可作用于迷走神经和心肌，从而引起循环系统紊乱，并加重肝肾损伤[26-29]。

细胞色素P450酶(CYP酶)是许多物质代谢过程的重要代谢酶，其介导了许多有毒中药的减毒机制。研究[30]表明，钩吻生物碱在人、鼠肝微粒中的代谢途径主要为去甲基、脱氢、羟基化、去甲基脱氢和氧化反应，且参与其最主要的代谢酶亚型为CYP3A4/5。同时证明，钩吻生物碱经过CYP3A4/5代谢后，毒性显著降低。

3 中毒解救

挖草药炖汤食用是中国尤其是福建及两广地区人民的生活习惯。钩吻经常与金银花、大血藤、五指毛桃等中草药缠绕生长，从而造成误食中毒；另有钩吻泡酒、钩吻毒蜂蜜以及民间偏方使用过量等原因也时常引起中毒。钩吻中毒具有发病快且反应剧烈的特点，一小时至数小时内中毒者即会出现头晕、头痛、视物模糊、恶心、呕吐、心悸以及呼吸困难等中毒症状。

针对这些钩吻中毒的患者，收治医院一般采用洗胃、催吐、导泻、利尿、对症治疗及静脉补液等内科治疗手段，并采用插管的方式保证患者呼吸顺畅。经统计，在救助钩吻中毒患者的过程中，除了常规的治疗和用药，有些医院还会采用特殊的治疗方式，如：使用新斯的明、阿托品和灌服动物血(羊、鹅、鸡等为主)[31-32]。研究表明，动物血液对钩吻中毒能够起到一定的解救作用，但其临床有效性及解毒机理还需要进一步验证[33]。

4 减毒存效研究

药理药效研究表明，钩吻具有巨大的临床潜力，但其毒性剧烈，目前对钩吻中毒者没有快速有效的治疗方案和药物，只能进行对症治疗。因此，从源头降低钩吻药材的毒性，提高安全性，并保留药效是进一步开发应用的关键。

早在东汉时期的《神农本草经》中，就对钩吻毒性有相关记载。经过几千年的探索与传承，我们对毒性中药有一系列减毒存效的方法。例如，通过炮制、配伍的方式对有毒中药进行处理，以达到减毒存效的目的，这是我国传统中医的用药特色，诸多学者以此入手，对钩吻开展减毒存效的研究，并取得了一定成果。

4.1 炮制减毒 炮制是中医处理有毒中药最常用的方法[34]，例如：砂烫马钱子、甘草制远志[35]、姜制半夏[36]等都是传统中医在炮制减毒上的伟大创造。随着科学技术的进步，越来越多传统的炮制技术在当今被广泛应用，如发酵减毒技术[37]，传承于古，出新于今。对于剧毒中药钩吻，众多学者在古今炮制方法中探寻能够有效运用的良方，并取得了良好进展。

4.1.1 高温炮制减毒 高温炮制是炮制减毒中的经典方法，马钱子通过砂烫使毒性成分马钱子碱的含量大幅度减少，而药效成分士的宁碱得到保留，起到了很好的减毒存效作用[38]。钩吻与马钱子同为马钱科植物，毒性成分也同属于吲哚类生物碱，所以通过高温炮制对钩吻进行减毒的方法存在可行性。吴水生等[39-41]通过比较醋制、炒炭、砂烫等8种钩吻炮制实验发现，炒炭和砂烫法炮制钩吻的减毒效果最佳，并试验设计改良了高温炮制工艺，由传统的砂炒改为马弗炉加热，克服了传统砂烫时间及温度条件难以控制的缺点。研究发现，高温炮制可以有效降低钩吻的毒性，并保留了良好的镇痛效果；炮制后的钩吻药材通过急性毒性试验和醋酸扭体法镇痛实验，测定钩吻的毒性以及药效变化，取得了良好实验结果。通过对钩吻炮制前后生物碱成分的研究[42-43]，发现钩吻经过炮制后，毒性成分钩吻素己含量显著下降，根据试验结果推测：胡蔓藤碱乙、钩吻素子等成分含量减少以及钩吻素甲含量升高可能是钩吻炮制减毒存效的内在机制之一。

4.1.2 发酵减毒 发酵减毒技术主要是利用微生物的分解能力来改变化合物的毒性成分，对其结构进行分解或者修饰，从而起到减毒的作用。将现代生物技术融入传统的中药发酵技术中，对于有毒中药的减毒存效能起到更好的效果[44]。运用双向发酵技术对毒性中药进行炮制减毒，对生物碱、内酯类物质、马兜铃酸、毒蛋白、苷类化合物、蒽醌、重金属以及鞣质等毒性成分的减毒效果明显[45]。在已有通过双向性固体发酵技术在马钱子发酵解毒的研究取得一定成功的先例基础上，黄美霞等[46]运用了双向性固体发酵的理论和方法[47]，通过采用不同的药用真菌(包括灵芝、茯苓、猴头真菌等)，以钩吻的根茎作为该发酵减毒实验的药材基质，在一定条件下将上述药用真菌通过固体发酵，获得特定的菌质。经发酵后的样品通过HPLC法测定样品中的钩吻素子(koumine)、钩吻碱甲(gelsemine)、胡蔓藤碱乙(humantenine)、钩吻绿碱(gelsevirine)、胡蔓藤碱甲(humantenmine)[48-49]的含量，分析其在性质和含量上的变化。在后续的药理实验证实钩吻双向固体发酵技术处理后，灵钩菌质(灵芝菌种+钩吻基质的组合)较完整地保留了钩吻的镇痛效果，并使钩吻毒性明显降低，同时还检测出了几类新成分。在进一步的研究中[50-51]，课题组锁定了赤芝菌发酵法进行深入研究，推测钩吻发酵减毒的机制可能是由于钩吻素己的含量减少以及多成分共同作用的结果；通过实验，锁定了钩吻发酵后的几个毒性贡献成分，为发酵钩吻的质量控制及发酵工艺研究提供依据。

4.2 配伍减毒

4.2.1 玉叶金花配伍钩吻减毒存效 玉叶金花(MussaendapubescensW.T.Aiton)是茜草科玉叶金花属的植物，有消肿止痛，清热解毒的功效[52]，在民间常用于预防感冒、中暑等，是诸多凉茶的配方之一，在《福建药物志》等相关书籍就有玉叶金花解钩吻毒的记载。王英豪等[53-56]使用玉叶金花配伍钩吻，通过实验筛选出玉叶金花与钩吻相畏部位及最佳配比。采用钩吻提取物与玉叶金花水提物，两者按照1∶40的最佳配比以灌胃的方式进行小鼠的急性毒性实验和镇痛实验，实验证明玉叶金花配伍钩吻能起到减毒存效的作用。其作用机制可能为以下两点：①玉叶金花配伍钩吻后存在 P-gp、MRP2 转运蛋白的诱导剂，使吲哚类生物碱吸收减少、外排増加，从而降低毒性；②配伍后Ⅰ相代谢酶 CYP2El、CYP1A2 的表达上调，促使形成一级代谢物；并增强Ⅱ相代谢酶 GST 的活性，生成亲水性的二级代谢物，使毒性物质随体内水液代谢加速，从而发挥减毒作用。在该课题组的最新研究中[57]，通过钩吻配伍玉叶金花对外排转运蛋白乳腺癌耐药蛋白(BCRP)和细胞色素 P450 3A11(CYP3A11)的影响，得出结论：钩吻配伍玉叶金花毒性降低与外排转运蛋白 BCRP 和药物代谢酶 CYP3A11 密切相关。杨帆等[58]开展的钩吻及其减毒后的抗肿瘤作用研究发现，钩吻在配伍玉叶金花后既起到了减低毒性的作用，又很好的保持了疗效。

4.2.2 甘草配伍钩吻减毒 甘草作为传统中药，用药历史悠久，有“药中国老”之美称，功在调和诸药，能够通过配伍降低诸多中药的毒性[59]。Wang等[60]通过甘草配伍钩吻，观察钩吻素子在大鼠体内组织的分布及代谢情况，研究甘草配伍钩吻的减毒机制。发现乌拉尔甘草能够影响钩吻素子在大鼠体内组织的分布与代谢，其对钩吻的解毒机制可能是影响细胞色素酶的上调作用。

4.2.3 “太阳蓄血方证”配伍减毒 复方配伍减毒的原理是将有毒中药的中毒症状当作某种病症表现，并找到以之为主治证的复方进行配伍。王文义等[61-63]以“方证相关”理论为着手点，发现钩吻的中毒症状类似于中医所记载的“太阳蓄血证”，故采用传统中医治疗“太阳蓄血证”的复方：抵当汤(水蛭、大黄、虻虫、桃仁)、桃核承气汤(桃仁、大黄、桂枝、芒硝、炙甘草)、丹参饮(丹参、木香、檀香)、血府逐瘀汤(桃仁、红花、生地、当归、川芎、赤芍、柴胡、枳壳、桔梗、川牛膝、甘草)、四君子汤(人参、白术、茯苓、炙甘草)等进行钩吻的复方配伍减毒实验研究。将各复方与钩吻的混合药液对小鼠进行灌胃，开展小鼠的急性毒性和镇痛实验。结果显示，抵当汤和桃核承气汤能够显著降低钩吻的毒性，以抵当汤的减毒效果最佳。

另外，开展了基于抵当汤减毒的钩吻生物碱体内外含量变化的研究，选用UPLC-QDa技术测定钩吻与抵当汤混合前后钩吻生物碱含量变化，经过与抵当汤混合减毒之后钩吻的6种生物碱成分的含量都呈现出下降趋势。其中，钩吻素子、钩吻素甲、钩吻绿碱以及胡蔓藤碱乙含量较配伍前钩吻样品有明显降低。这说明抵当汤与钩吻混合之后，钩吻生物碱的含量降低，使其毒性下降。

4.3 药物制剂新技术减毒增效 随着科学技术的进步，越来越多的新技术运用在中药药物制剂中，例如环糊精包合技术、微囊制备技术以及固体分散技术等[64]。钩吻素子作为钩吻中含量最大的部分，具有良好的抗炎活性，但由于其具有毒性，以及溶解性差，口服吸收利用度低等原因，限制了其开发利用。Hu等[65]开展了运用环糊精包裹钩吻素子的研究：采用溶剂蒸发法，通过此方法制备了钩吻素子/羟丙基-β-环糊精(KM/HPβ-CD)包合物，并采用Box-Behnken设计对包合物进行了优化。结果显示，钩吻素子的环糊精包合物(KM/HPβ-CD)在大鼠体内肠道生物利用度较钩吻素子单独运用提高了2倍，有望进一步研究发展形成钩吻素子的新型药物。

5 总结与展望

5.1 毒性分析 钩吻的毒性成分和有效成分均为吲哚类生物碱，其中公认最主要的毒性成分为钩吻素己，诸多研究均以钩吻素己的含量作为钩吻毒性变化的判断依据，另外胡蔓藤碱乙、钩吻绿碱等生物碱也是钩吻的毒性成分，但目前研究较少，缺乏实验数据的支持。通过综述，钩吻的毒性是多成分复杂的共同作用结果。在许多减毒实验中发现，减毒后的钩吻药材的钩吻素甲的含量均有升高，推测钩吻素甲含量的变化可能是钩吻减毒存效的内在机制之一，值得后续开展钩吻减毒实验研究的学者注意。

细胞色素P450酶(CYP酶)是许多物质代谢过程的重要代谢酶，其介导了许多有毒中药的减毒机制，钩吻的在体内的代谢也离不开该酶。研究表明，钩吻生物碱在人、鼠肝微粒中的代谢途径主要为去甲基、脱氢、羟基化、去甲基脱氢和氧化反应，且参与其最主要的代谢酶亚型为CYP3A4/5；同时证明，钩吻生物碱经过CYP3A4/5代谢后，毒性显著降低。钩吻在体内代谢机制研究的逐渐清晰，对后续开展钩吻的毒性研究及减毒机制研究具有重要的指导意义。

5.2 减毒方法分析 钩吻的减毒方法多种多样，本文综述的文献，主要以炮制和配伍为主，炮制又分为砂烫或者发酵等。其中，砂烫减毒已有一套较为成熟的工艺方法，并在药理实验中明确炮制后砂烫钩吻仍具有较好的镇痛作用，有望进一步应用于炮制饮片的生产。发酵减毒法通过更为温和的方式完成毒性的转化，在降低毒性成分以及产生新的药效成分方面具有独特优势，但其机制及稳定性需要进一步的实验完善研究。配伍减毒法在实际应用中相对便捷可控，大大提高了临床使用的安全性。

5.3 展望 钩吻在抗炎镇痛、抗肿瘤等疗效显著，但毒性巨大，故其应用受到了极大限制。目前利用中药炮制、配伍减毒等原理研究钩吻的减毒存效或增效已取得了一定的进展，未来可以多方面多角度研究钩吻的临床应用，将减毒实验结果应用于实际生产中，理论结合实际，可持续的开发钩吻药材资源。相信随着对钩吻减毒存效研究深入，将来其必能更好地运用到临床医学，让钩吻这一味“毒药”变为造福人类健康的好药。