毒理学论文

毒理学 青 岛 农 业 大 学 本 科 生 课 程 论 文 论 文 题 目 中药乌头中乌头碱类化合物毒理学研究 学生专业班级 医药1001 学生姓名(学号) 朱杰(20105169) 指 导 教 师 邹明 完 成 时 间 2012、10、23 2012 年 10 月 23 日 中药乌头中乌头碱类化合物毒理学研究 药学专业 朱杰 指导教师 邹明 草乌中主含乌头碱、中乌头碱等生物碱成份, 水解后可产生乌头次碱和乌头原碱。乌摘要: 头碱毒性最强, 服用少量即可致死。研究明,现通过总结川乌毒理学作用及影响毒理学作用因素的研究动态,为深入研究川乌提供参考并对川乌的临床应用提供理论支持。 乌头;乌头碱;毒理作用; 关键词: 引言:川乌作为中医常用的一味药,不但应该研究其药理作用,更应该深入研究其毒性作用以及影响毒性作用的因素。目前在川乌的研究中还存在一些问题。首先,川乌的成分复杂,目前的毒性成分和有效成分的研究都集中在乌头碱,但川乌中乌头碱所占的比例很小;其次,川乌在体内的毒药物动力学过程以及与机体的交互作用研究困难;这些问题均须深化研究,为川乌在临床上的安全应用提供保障。 1 毒理作用 1.1 心脏毒性 心脏毒性一直被认为是川乌的主要毒性。乌头碱类中药致心律失常的特点是多样易变,以频发室性早搏最常见。川乌的主要成分乌头碱导致心律失常的心电图异常率可达80.1%,88.0%,呈多形性改变,称紊乱性心律失常,其中以室性心律失常最常见,严重的患者可能出现室性心动过速和心室颤动。缓慢型心律失常也比较容易发生,如窦性心动过缓、房室传导阻滞等。乌导致心脏毒性的机理研究 其作用和机制有以下几方面。 大多集中在乌头碱, 1.1.1 影响Na+通道 与细胞膜电压门控型Na+通道结合,抑制其关闭失活,导致Na+持续内流,影响细胞膜电位的正常,导致细胞膜持续去极化,从而引发严重的心律失常[1]。乌头碱被认为是Na+通道的激活剂,在C-14 和C-8 位置各有一个苯甲酰酯侧链,乌头碱通过膜的亲脂部分而到达Na+通道感受器[2-4]。 1.1.2 诱导Cx43 蛋白脱磷酸化 诱导心肌细胞中Cx43 蛋白脱磷酸化,影响细胞间电耦联的稳定性。乌头碱作用后,心肌细胞中的Cx43 蛋白在羧基端第368 位点丝氨酸残基(Ser368)发生显著的脱磷酸化[5],这也是乌头碱中毒后出现心律失常的重要原因之一。 1.1.3 抑制呼吸酶的活性 表明,乌头碱能抑制心肌线粒体中细胞色素氧化酶(CCO)、乳酸脱氢酶(LDH)、琥珀酸脱氢酶(SDH)以及还原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶(NADHD)的活性。损害心肌的机制可能是抑制心肌三羧酸循环和呼吸链的氧化磷酸化作用,使心肌有氧代谢障碍,供能不足,导致心功能紊乱。心肌缺氧时间的长短是心肌损害可逆与否的决定因素[6-7]。 1.1.4促进心肌细胞膜脂质过氧化反应 在乌头碱诱导的心律失常中,饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比例是脂质过氧化反应中最明显的标志。研究发现,乌头碱诱导心律失常时,心脏磷脂中的多烯脂肪酸比例减少和饱和脂肪酸增多使循环系统和呼吸系统组织缺氧,激活脂质过氧化反应,诱发心律失常的产生[8]。 1.1.5 损害心肌细胞超微结构 乌头碱中毒后,心肌细胞中的超微结构出现损害,其中较为突出的是线粒体、膜系统和闰盘的改变[9]。 1.2 神经系统毒性 神经系统通常被认为是川乌作用的靶器官之一。外周神经系统损伤通常表现为皮肤蚁行感、刺痛以及麻木;中枢神经系统损伤则主要表现为头晕、视物不清、昏迷等。 乌头碱作用于神经系统主要机制为使中枢神经系统和周围神经先兴奋后抑制,阻断神经-肌肉接头的传导功能。神经-肌肉接头传导阻滞的原因主要是由于过度的突触前去极化导致神经动作电位和终板电位阻滞[10]。重度中毒者因位于延髓的呼吸和血管运动中枢麻痹,导致呼吸抑制,血压下降。组织缺氧后,机体正常的氧化还原的动态平衡被破坏,形成严重的氧化应激状态,从而激活促凋亡基因,引起组织器官细胞的凋亡[11]。 1.3 消化系统毒性 川乌的消化系统毒性作用在临床上主要表现为恶心、呕吐、胃部烧灼感、流涎及腹痛、腹泻等,也有个别患者出现上消化道出血等症状。生川乌水煎液的长期毒性实验结果显示,动物胃平滑肌细胞的线粒体嵴减少、线粒体明显肿胀,胃壁内分泌细胞的线粒体同样肿胀,肠上皮细胞的线粒体嵴部分消失,线粒体轻度肿胀[12]。 1.4 泌尿系统毒性 川乌以及其他乌头类中毒出现泌尿系统毒性症状的比较少,只在个别案例中出现了肾衰竭、蛋白尿等情况。由于乌头碱可以导致心功能障碍,心功能障碍又能使肾脏产生缺血、缺氧,而乌头碱是经肾脏代谢后随尿液排出体外, 所以,乌头碱在代谢过程中毒性对肾可能产生损害作用。乌头碱在体内的代谢过程迅速,对机体的组织器官毒性作用时间比较短,快速消除后随尿排泄。研究发现,乌头碱中毒大鼠的肾小管上皮细胞在第1 日就能出现凋亡现象,第3 日凋亡细胞数量达到峰值,第6 日凋亡细胞数量逐渐减少,毒性作用消失后,组织细胞可以逐渐恢复到正常代谢水平[13]。 1.5 呼吸系统毒性 在动物实验中,川乌中毒会导致动物呼吸功能障碍;临床上也有中毒者因为位于延髓的呼吸运动中枢麻痹,导致呼吸抑制的病例。研究发现,在SD 大鼠3 个月长期毒性实验中,生川乌对SD大鼠经口染毒3 个月后,对肺组织无明显的毒性。在乌头碱对胎鼠肺成纤维细胞的毒作用显示,当乌头碱达到50 ng/mL 浓度时,对原代的肺成纤维细胞无氧化损伤作用和促进细胞凋亡的作用;但当乌头碱浓度达到100 μg/mL 和50 μg/mL 时,对CHL细胞可以产生DNA 损伤作用[14]。 1.6 生殖发育系统毒性 临床上迄今未见有川乌致生殖毒性的报道,但一些文献通过体外实验的方法研究了乌头碱的生殖毒性。有研究表明,乌头碱在5×101、5×102 ng/mL 剂量时可促进大鼠睾丸支持细胞的增殖及乳酸分泌量的增加,5×103 ng/mL 可抑制大鼠睾丸支持细胞的增殖,降低其对乳酸分泌的刺激作用[15]。在大鼠卵巢颗粒细胞体外培养时发现,5×103、5×104 ng/mL 乌头碱可明显抑制大鼠颗粒细胞的增殖;5×104 ng/mL 乌头碱组细胞悬液中丙二醛含量明显高于溶剂对照组。可认为乌头碱在浓度高于5×103 ng/mL 时,对雌性大鼠卵巢颗粒细胞有毒性作用。 2 影响川乌毒性作用因素 2.1 炮制方法 川乌炮制的方法繁多,有传统的浸制、煮制、蜜制、甘草制、醋制、豆腐制、黑豆制等,以及现代改良后的方法,如盐煮法、热压法、热烘法等[16]。不同的炮制方法炮制出的药物毒性差距很大。现有资料表明,服用酒剂、汤剂中毒的病例数要远远多于进行食疗或服用丸剂者。通过研究川乌生片与炮制后毒性,动物实验结果表明,川乌生片毒性比炮制后大,炮制后毒性降低,但炮制后药效作用减弱,甚至失去了应有的镇痛作用。同一种炮制方法,如果炮制的时间不同,毒性与药效也不同。川乌中的生物碱不稳定,经加热会分解,因此,对川乌的煎煮要掌握好时间,保证川乌的生物碱有最大的煎出率。 3 小结 近来,随着国内外有关中药中毒事件的报道,逐渐改变了人们对中药安全性的看法。但深入调查发现,这些中药毒性事件与其使用者不明中药药性有关。川乌作为中医常用的一味药,不但应该研究其药理作用,更应该深入研究其毒性作用以及影响毒性作用的因素。目前在川乌的研究中还存在一些问题。首先,川乌的成分复杂,目前的毒性成分和有效成分的研究都集中在乌头碱,但川乌中乌头碱所占的比例很小;其次,川乌在体内的毒药物动力学过程以及与机体的交互作用研究困难;第三,川乌炮制减毒与配伍减毒的、等尚未完善,证治毒理学、配伍禁忌、妊娠禁忌等中药毒性理论基础研究不足。这些问题均须深化研究,为川乌在临床上的安全应用提供保障。 参考文献, [1] 黄光照,汪德文.法医毒理学[M].北京:人民卫生出版社,2004:218-222. [2] Ameri A, Simmet T. Interaction of the structurally related conitum alkaloids, aconitine and 6-benzyolheteratisine, in the at hippocampus[J]. Eur J Pharmacol,1999,386:187-194. [3] Grishchenko ?, Naumo AP, Zubov AN. Gating and selectivity of conitine-modified sodium channels in neuroblastoma cells[J]. euroscience,1983,9:549-554. [4] Ameri A. The effects of aconitum alkaloids on the central ervous system[J]. Progress Neurobiology,1998,56:211-235. [5] 章诗伟,任杰林, 张黎, 等. 乌头碱对培养新生大鼠心室肌细胞 Connexin43 蛋白磷酸化的影响[J].中国法医学杂志,2008,23(2): 94-95. 6] 李宏,刘明俊,陈念祖.大鼠乌头碱中毒心肌酶的细胞化学研究(?)[J]. [ 中国法医学杂志,1988,3(3):199-201. [7] 梁强荣,刘明俊,胡炳蔚.大鼠乌头碱中毒心肌酶的研究(?)[J].中国 法医学杂志,1991,6(2):82-86. [8] 梁强荣,刘明俊,胡炳蔚.大鼠乌头碱中毒心肌酶的研究(?)[J].中国 140-141. 法医学杂志,1991,6(3): [9] Skrupskii VA, Plaksin SE. Changes in the fatty acid composition f the phospholipids in the internal organs of rats during the odeling of aconitine arrhythmia[J]. Eksp Klin armakol,1994,57: 53-55. [10] Onur R, Bozdagi O, Ayata C. Effects of aconitine on eurotransmitter release in the rat neuromuscular junction[J]. europharmacology,1995,34(9):1139-l145. [11] 雷怀成,向文采,石亮.乌头碱中毒后脑神经细胞凋亡的实验研究[J]. 山东医药,2006,46(27):21-22. [12] 张仲林,彭成,刘宏伟.生川乌对小鼠Focal adhesion 信号通路毒性影响的实验研究[J].中草药,2009,40(1):75-78. [13] 雷怀成,易建华.乌头碱中毒肾小管上皮细胞凋亡的观察[J].工业卫生与职业病,2005,31(2):84-85. [14] 王金勇.乌头类中药呼吸系统体内外毒作用研究[D].成都:四川大学,2007. [15] 张建军,王衍堂,王金勇,等.乌头碱对大鼠睾丸支持细胞的毒性研究[J].现代预防医学,2007,34(7):1221-1227. 课 程 论 文 成 绩 评 定 表 学生姓名朱杰 专业班级医药1001 中药乌头中乌头碱类化合物毒理学研究论文题目 指导教师评语及意见: 指导教师评阅成绩: 指导教师签字 年 月 日 评阅人评语及意见: 评阅人评阅成绩: 评阅人签字 年 月 日 总评成绩(以百分记): 年 月 日