山豆根药理毒理研究进展

陈影+陈两绵+仝燕+游云

[摘要] 山豆根为临床常用药，具有抗肿瘤、抗病毒、抑菌、镇痛抗炎、抗肝损伤、抗氧化及增强免疫等多种药理作用，但同时也会导致肝、神经、胃肠道及呼吸中枢等毒性反应。山豆根产生的药效及引起的毒性反应与提取工艺、使用剂量、给药时间有关。因此，探索合适的山豆根提取工艺、毒效剂量范围、毒性物质基础可以为山豆根减毒及临床安全用药提供保障。

[关键词] 山豆根；药理作用；毒性

[Abstract] Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma， which has been commonly used in clinic， shows activities in antitumor， antivirus， antibacteria， analgesia， anti-inflammation， anti-liver injury， anti-oxidation and immune enhancement， but can cause liver toxicity， neurotoxicity， gastrointestinal toxicity and respiratory toxicity. Its pharmacological effect and toxicity are related to extraction process， dosage and administration time. Therefore， exploration of appropriate extraction process， toxicity-effect dosage range， toxic substance basis provides guarantee for attenuation and safe clinical medication.

[Key words] Sophorae Tonkinensis Radix et Rhizoma；pharmacological effect；toxicity

山豆根为豆科植物越南槐（又名广豆根）Sophora tonkinensis Gagnep.的干燥根和根茎。具有清热解毒，消肿利咽的功效，用于火毒蕴结，乳蛾喉痹，咽喉肿痛，齿龈肿痛，口舌生疮[1]。山豆根主产于广西、广东、四川、湖南、江西、浙江等地，生长于山谷或山坡密林中，海拔800～1 350 m，亦分布于日本[2]。山豆根中含有生物碱类、黄酮类、皂苷类、多糖、酚类、有机酸、微量元素等多种化学成分[3]，其中主要化学成分为喹喏里西啶类生物碱及异戊烯基黄酮类成分[4-5]；生物碱类主要活性成分为苦参碱和氧化苦参碱[3]，黃酮类主要活性成分包括：三叶豆紫檀苷、槲皮素、高丽槐素、山豆根素、环广豆根素[6]。临床上，山豆根常用于治疗咽喉、牙龈肿痛，湿热黄疸以及肝炎肝癌等疾病。近年来发现山豆根存在的毒性反应且涉及多个系统，山豆根中的生物碱被认为是主要的毒性物质基础之一[7]。针对山豆根毒效并存的现状，对近些年来山豆根的药理毒理作用及配伍减毒的策略进行综述。

1 药理作用

1.1 抗肿瘤作用 山豆根饮片及其颗粒（生药7，3.5，1.75 g·kg^-1）连续给药2周，可显著抑制肝癌H22腹水瘤、S180实体瘤的生长，提高荷瘤小鼠血清中TNF-α，INF-γ（干扰素-γ），IL-2的水平，且作用呈剂量相关性[8]。体外实验表明，山豆根水提取物（生药6.25，12.5，25 g·L^-1）对人非小细胞肺癌细胞（A549）具有抑制增殖和促进凋亡作用，能够使细胞周期停滞于G₀/G₁期[9]，山豆根中的金雀花碱对人宫颈癌细胞 （HeLa）和人乳腺肿瘤细胞 （MDA-MB-231） 细胞系具有明显的细胞毒性作用，其IC₅₀（50%抑制浓度）分别是生药11.4，98.37 g·L^-1[10]。山豆根中分离得到的1-（6，7-dihydro-5H-pyrrolo[1，2-a]imidazol-3-yl） ethanone对A549具有一定的抑制作用，IC₅₀为生药6.68 kg·L^-1[11]。

1.2 抗病毒、抑菌作用 山豆根水提取物具有抗柯萨奇B3，B5，埃可病毒9，29，脊髓灰质炎病毒的作用，山豆根水提取物对5种病毒的EC₅₀（50%有效浓度）分别是19.2，77.5，6.3，23.2，14.9 g·L^-1[12]。山豆根根状茎中提取得到的苦参碱类有抗柯萨奇B3病毒和抗H3N2流感病毒的作用[13]，喹诺里西啶类生物碱具有抗乙肝病毒的作用[14]。

山豆根具有一定的抑菌作用。有研究[15]发现山豆根总碱（生药30～120 g·L^-1）对多种菌类有抑制作用且呈现量效关系。其抑菌活性也与山豆根中生物碱的结构密切相关，槐定碱与苦参碱互为同分异构体，但在同等剂量下，槐定碱的抑菌活性强于苦参碱。

1.3 镇痛抗炎作用 山豆根水提物（生药0.39～0.78 g·kg^-1）通过下调咽喉实热证小鼠血中PGE₂（前列腺素E2）含量、SOD水平及上调MDA水平来发挥抗炎作用[16]。从山豆根中发现的紫檀碱类似物怀槐二氢黄酮B具有抗炎作用，怀槐二氢黄酮B可以通过抑制iNOS（诱导型一氧化氮合酶）的产生从而抑制NO（一氧化氮）的产生，也可以抑制COX-2（环氧合酶-2）的表达，减少ERK（细胞外信号调节激酶）和JNK（应激活化蛋白激酶）通路的激活，另外，通过减少IkBα（核转录因子抑制蛋白α）的降解抑制NF-κB（核因子-κB）的活性，由此得到，怀槐二氢黄酮B通过抑制NF-κB和MAPK信号通路的激活发挥抗炎作用，从而抑制iNOS和COX-2的表达[17]。

1.4 抗肝损伤作用 山豆根非生物碱部位对刀豆蛋白诱导的小鼠免疫性肝损伤具有明显保护作用：山豆根非生物碱部位（400 mg·kg^-1，相当于生药13.6 g·kg^-1）给药7 d可显著降低刀豆蛋白A引起的肝指数的升高，降低ALT（谷丙转氨酶）、AST（谷草转氨酶）及MDA（丙二醛）的含量，升高SOD（超氧化物歧化酶）活性及GSH（谷胱甘肽）含量，能够显著减轻肝脏病理改变；推测清除自由基，抑制脂质过氧化可能是山豆根抗肝损伤的作用机制之一[18]。也有研究提出非生物碱部位和粗多糖部位在0.1 g·kg^-1（分别相当于生药1.4 g·kg^-1和0.89 g·kg^-1）给药2周对CCl₄诱发的急性肝损伤大鼠具有明显的降酶（ALT和AST）效果，在0.2 g·kg^-1的剂量时降酶效果反而下降，由此推测山豆根非生物碱部位及粗多糖部位在一定剂量范围内具有明显的降酶保肝的作用，给药剂量过大则超出治疗范围，导致血清转氨酶升高[19]。

1.5 抗氧化作用 使用DPPH法和ABTS法测定山豆根水提取物、乙醇提取物、乙酸乙酯提取物和丙酮提取物的自由基清除活性；提取物在0.02～0.2 g·L^-1，清除自由基的活性强度为乙醇提取物>乙酸乙酯提取物>丙酮提取物>水提取物，且活性与黄酮含量成正相关[20]。还有研究指出山豆根多糖为0.5 g·L^-1（相当于生药7.8 g·L^-1）时，山豆根多糖对 O-·2（超氧阴离子）和·OH（羟基自由基）的清除率分别为 85.03%，97.41%，表明山豆根多糖具有良好的抗氧化活性[21]。

1.6 增强免疫作用 山豆根非生物碱部位能够明显改善环磷酰胺诱导的小鼠免疫器官发育抑制，0.1 g·kg^-1（相当于生药3.4 g·kg^-1）灌胃给药2周，可提高模型小鼠脾脏指数和胸腺指数、提高小鼠巨噬细胞吞噬指数和溶血素抗体的生成、抑制LPS（脂多糖）引起的B淋巴细胞转化；0.2 mg·kg^-1灌胃给药2周，可明显抑制ConA引起的T淋巴细胞转化，使细胞恢复至正常状态；结果提示山豆根非生物碱部位具有增强免疫的作用[22]。

2 毒理作用

2.1 肝毒性 山豆根醇提物（2.779～5.427 g·kg^-1）和水提物（1.789～3.494 g·kg^-1）对小鼠肝脏具有一定的毒性，且具有剂量、时间依赖性。5.427 g·kg^-1醇提物或3.494 g·kg^-1水提物给药1 h后即引起小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）水平升高，分别在4，6 h达到峰值，毒性持续时间分别是24，48 h；醇提物和水提物均能导致小鼠肝脏指数升高，且在给药12 h肝脏损伤最为严重[23]。有研究指出山豆根水提组分的毒性强于醇提组分的毒性[24]，连续给药7 d后，水提组分在2.92 g·kg^-1可显著升高小鼠血清ALT，AST，碱性磷酸酶（AKP）的活性和总胆红素（TBI）的含量，降低白蛋白（ALB）的含量及升高肝脏指数，而醇提物在4.52 g·kg^-1时产出类似的效应。

山豆根所致肝损伤可能与炎症因子有关，山豆根水煎液（生药10 g·kg^-1）大鼠连续给药7 d后，以生药20 g·kg^-1的剂量灌胃至26 d，大鼠肝组织中TNF-α水平升高，ICAM-1的表达增强，提示山豆根可能通过促进炎症因子分泌及表达而导致肝细胞的损伤[25]。

山豆根导致的肝损伤也可能与脂质过氧化有关。连续7 d给予小鼠不同剂量山豆根水提（0.39，0.78，2.92 g·kg^-1）、醇提组分（0.39，0.78，4.52 g·kg^-1），小鼠血清内SOD，GSH-Px（谷胱甘肽过氧化物酶）活性及GSH含量明显降低，且呈剂量相关性[26]。山豆根水煎液（生药10 g·kg^-1）大鼠连续给药7 d后，以生药20 g·kg^-1的剂量灌胃至26 d，肝脏中SOD和GSH显著下降，MDA显著上升[25]。山豆根水煎液（生药16 g·kg^-1）大鼠连续灌胃给药2周后，肝脏中SOD显著下降，MDA显著上升，由此推测山豆根的毒性反应与四氯化碳导致的肝毒性具有一定的相似性[27]。

山豆根（5 g·kg^-1）連续灌胃给药2周，可抑制大鼠CYP450亚型CYP2D6，CYP2C19及CYP2B6的活性，提示山豆根可能通过抑制CYP亚型的活性影响肝脏对山豆根的代谢从而产生毒性作用[28]。

山豆根水煎液（生药12 g·kg^-1）连续灌胃给药28 d，对大鼠肝损伤外周血microRNA早期变化特征进行研究，得出miR-291a-5p可以作为肝损伤早期标志物之一[29]。基因芯片技术对山豆根水煎液（生药20 g·kg^-1连续灌胃26 d）致大鼠肝损伤的基因进行检测，发现存在488条差异表达基因，且这些基因主要影响脂质代谢、与内分泌系统相关的信号通路以及免疫相关的信号通路，其中的PPAR（过氧化物酶体增殖物激活型受体）信号通路可能是其致肝损伤的机制之一[30]。

2.2 神经毒性 对大鼠神经电生理及神经病理研究表明，山豆根汤剂可以引起大脑基底神经核和海马的病理改变，显示出对神经的毒性作用，推测山豆根能诱发类帕金森综合征样的症状，病理机制是对基底神经核的毒害所致[31]。

山豆根水煎液（生药0.4～0.6 g·kg^-1）给药1～2周，可诱发SD大鼠出现类似人扭转痉挛的运动障碍症状，运动能力和运动协调能力明显下降，且病理检查显示大鼠大脑纹状体神经元变性缺失，神经元细胞出现空泡现象及核边缘现象，部分神经元细胞轮廓不清，层次排列紊乱等神经毒性表现；并且数目比对照组少，表明存在细胞的凋亡和坏死[32]。

山豆根生物碱（0.938 g·kg^-1，相当于生药92.11 g·kg^-1）、水提物（3.33 g·kg^-1，相当于生药18.51 g·kg^-1）单次给药和7 d连续给药均能降低Ach（乙酰胆碱）的含量，对DA（多巴胺）的含量没有显著影响，提示山豆根总生物碱可能是多巴胺受体阻滞剂[33]。

2.3 胃肠道反应 山豆根水煎剂10～20 g·kg^-1·d^-1给药，大鼠肠上皮细胞线粒体严重肿胀，微绒毛稀疏，核边聚化等消化道毒性。给予大鼠山豆根水提物，给药1个月、3个月及停药后2周，解剖时均发现20 g·kg^-1·d^-1给药组胃肠胀气严重。透射电镜检测肠上皮超微结构显示10，20 g·kg^-1·d^-1给药组肠上皮细胞线粒体严重肿胀，微绒毛稀疏，核边聚化；5 g·kg^-1·d^-1给药组肠上皮细胞线粒体结构清晰，轻度肿胀，微绒毛排列整齐[33]。

2.4 呼吸系统毒性 山豆根水提取物（生药66.60 g·kg^-1）、75%醇提取物（生药119.29 g·kg^-1）及生物碱部位（生药64.03 g·kg^-1）小鼠灌胃给药，分别在10 min内、10～20 min和2～3 min出现毒性反应，死亡小鼠病检可见肺出现轻度充血、水肿、间质增宽及间质水肿充血；而非生物碱部位（生药36.74 g·kg^-1）未见明显毒性，认为山豆根主要毒性成分是生物碱；给予小鼠山豆根总生物碱（生药92.11 g·kg^-1），小鼠先出现呼吸急促，之后呼吸停止而死亡，尼可刹米（中枢呼吸兴奋剂）可以延长山豆根总生物碱中毒小鼠的存活时间，这表明山豆根总生物碱具有抑制呼吸中枢作用[33]。

3 山豆根配伍减毒的策略

山豆根为有毒中药，配伍是中药减毒的一个重要手段，通过合理的配伍，使不同药物组成一个新的有机整体，可以调节山豆根的偏性并减轻毒性，发挥相应的药理作用而达到治疗疾病的目的[34]。

根据中医理论，山豆根苦燥降泄，久服必伤阴，配伍甘润阴柔之品可以调和山豆根的燥性；山豆根苦寒，易伤脾胃，配伍甘味药可以调和山豆根的苦寒之性，从而得以减毒[35]。古今方剂统计结果显示，单味药与山豆根配伍所占比例居前者依次为甘草（4.9%）、桔梗（3.4%）、玄参（2.4%）、薄荷（2.2%）、黄芩（2.0%）等[36]。其中，甘草常与毒性中药配伍使用以减毒[37-38]，山豆根配伍甘草后小鼠肝损伤程度降低，且当配伍比例是1∶2时疗效更加显著[39]。

4 结语与展望

山豆根为常用中药材，有众多药理作用，同时也存在一定的毒性反应，且临床毒性反应累及多个系统。

目前对于山豆根的研究多为化学成分的研究、整体动物的药效/毒性研究。药效研究显示药效成分包括：山豆根生物碱、黄酮及多糖成分，且产生药效多与清除自由基、抑制脂质过氧化有关；毒理学研究表明山豆根导致肝损伤与炎症、脂质过氧化及CYP450代谢有关，其引起肝脏毒性的物质基础尚不明确。

综合近10年的文献发现：①山豆根既具有抗脂质过氧化损伤的效应，又会导致脂质过氧化，这种现象可能与研究者采用的研究方法、测定手段、提取工艺及使用剂量有关；②山豆根既有保肝降酶作用，又会导致肝损伤，这种现象可能与其使用剂量、给药时间及化学提取分离工艺相关。综合现有的多项研究发现山豆根水煎液生药10～20 g·kg^-1，连续给药1～4周；醇提物（0.8～4.5 g·kg^-1）或水提物（0.4～2.9 g·kg^-1）连续给药7 d，均可导致正常大鼠和小鼠出现明显的肝脏毒性；醇提物（5.427 g·kg^-1）和水提物（3.494 g·kg^-1）在给药12 h即造成严重的急性肝损伤。其导致肝脏毒性的可能机制包括氧化应激、炎症反应通路，以及对肝药酶的直接作用。山豆根水提物中的非生物堿部位生药13.6 g·kg^-1给药7 d，粗多糖部位生药0.89 g·kg^-1给药2周，可以降低刀豆蛋白诱导的小鼠免疫性肝损伤和CCl₄诱发的大鼠急性肝损伤模型血清酶的释放。以上数据可以推测山豆根粗提取物，大剂量使用可以导致肝毒性；而通过去除粗提取物中的杂质，降低剂量，如山豆根非生物碱和多糖部位具有一定的保肝作用。

由此可以得到山豆根的毒性或者药效与提取工艺、使用剂量、给药时间等均有影响。基于此，稳定山豆根的提取工艺，探索研究山豆根的安全剂量范围、毒性物质基础及中毒机制将为山豆根的减毒及其中毒解毒提供依据。之后的研究应该针对山豆根整体进行研究分析，而不限于单一成分的研究。中医理论中，配伍是中药材减毒的一个重要手段，选择合适的配伍药材，不仅可以减毒，还可以增效，若能够寻找到可以与山豆根合用起到减毒增效的药物，可以为临床用药安全有效提供更大的保障。

[参考文献]

[1] 中国药典.一部[S].2015：27.

[2] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志. 42卷[M].北京：科學出版社，1998：384.

[3] 郑丽娜，孙虎，谢元璋，等.山豆根化学成分与功效、毒性相互关系的研究进展[J].食品与药品，2011，13（5）：205.

[4] 邓银华，徐康平，章为，等.山豆根化学成分研究[J].天然产物研究与开发，2006，17（2）：172.

[5] Li X N，Lu Z Q，Chen G T，et al.NMR spectral assignments of isoprenylated flavanones from Sophora tonkinensis[J].Magn Reson Chem，2008，46：898.

[6] He C M，Cheng Z H，Chen D F，et al.Qualitative and quantitative analysis of flavonoids in Sophora tonkinensis by LC/MS and HPLC[J].Chin J Nat Med， 2013，11（6）：690.

[7] 孙蓉，李素君，李晓宇，等.不同乙醇提取工艺对山豆根急性毒性的影响[J].中国实验方剂学杂志，2010，16（17）：193.

[8] 彭百承，黄健，李萍，等.山豆根颗粒及其饮片抗肿瘤作用及其机制[J].中国实验方剂学杂志，2014，20（23）：190.

[9] 张奇峰.山豆根提取物体外抗肿瘤实验研究[J].中医药临床杂志，2015，27（9）：1269.

[10] Li X N，Lu Z Q， Qin S， et al.Tonkinensines A and B， two novel alkaloids from Sophora tonkinensis[J].Tetrahed Lett， 2008，49：3797.

[11] 潘其明，黄日镇，潘英明，等.山豆根的化学成分研究[J].中国中药杂志，2016，41（1）：96.

[12] Guo J P，Pang J，Wang X W，et al.In vitro screening of traditionally used medicinal plants in China against enteroviruses[J].World J Gastroentero，2006，12（25）：4078.

[13] Pan Q M，Li Y H，Hua J，et al.Antiviral matrine-type alkaloids from the rhizomes of Sophora tonkinensiss[J].J Nat Prod，2015，78（7）：1683.

[14] Ding P L，Huang H，Zhou P，et al.Quinolizidine alkaloids with anti-HBV activity from Sophora tonkinensis[J].Planta Med，2006，72（9）：854.

[15] 戴五好，钱利武，杨士友，等.苦参、山豆根生物碱及其总碱的抑菌活性研究[J].中国实验方剂学杂志，2012，18（3）：177.

[16] 孙蓉，冯群，谢元璋，等.山豆根对实热证小鼠抗炎作用的效-毒-证关联评价[J].中国中药杂志，2015，40（14）：2760.

[17] Chae H S，Yoo H S，Choi Y H，et al.Maackiapterocarpan B from Sophora tonkinensis suppresses inflammatory mediators via nuclear factor-κB and mitogen-activated protein kinase pathways[J].Biol Pharm Bull，2016，39：259.

[18] 周明眉，范自全，赵爱华，等.山豆根非生物碱部位对免疫性肝损伤模型小鼠的影响[J].时珍国医国药，2011，22（11）：2709.

[19] 尹龙萍.中药山豆根降酶护肝活性部位研究[D].上海：上海交通大学，2007.

[20] 王凯，张业，义祥辉，等.广豆根不同溶剂提取物清除自由基活性研究[J].食品研究与开发，2011，32（12）：23.

[21] 蔡锦源，朱炽雄，李林轩，等.山豆根多糖的微波预处理-热水浸提工艺及其抗氧化活性研究[J].应用化工，2016，45（10）：1860.

[22] 周明眉，杨红舟，赵爱华，等.山豆根非生物碱部分对小鼠免疫功能的影响[J].时珍国医国药，2011，22（12）：2954.

[23] 杨倩，郑丽娜，谢元璋，等.山豆根不同组分对小鼠急性肝毒性“量-时-毒”关系研究[J].中国药物警戒，2010，7（7）：385.

[24] 李素君，钱晓路，李晓宇，等.山豆根不同组分多次给药肝毒性损伤实验研究[J].中国药物警戒，2011，8（10）：577.

[25] 李峰杰，姚广涛，金若敏，等.山豆根致大鼠肝毒性机制研究[J].中国中药杂志，2011，36（13）：1821.

[26] 吕莉莉，李素君，钱晓路，等.山豆根多次给药肝毒性机制探讨[J].中国药物警戒，2011，8（2）：85.

[27] 陈龙，吴谦，耿娅，等.山豆根水煎液致大鼠亚急性肝脏毒性研究[J].中国实验方剂学杂志，2013，19（18）：293.

[28] Cai J Z，Ma J S，Xu K Q.Effect of Radix Sophorae Tonkinensis on the activity of cytochrome P450 isoforms in rats[J].Int J Clin Exp Med， 2015，8（6）：9737.

[29] 盛云华，金若敏，姚广涛，等.山豆根致大鼠肝损伤外周血microRNA早期变化特征进行研究[J].中国中西医结合杂志，2013，33（3）：385.

[30] 盛云华，李峰杰，姚广涛，等.山豆根水煎液致大鼠肝损伤差异表达基因[J].中华中医药杂志，2011，26（4）：686.

[31] 王晓平，陈聚涛，肖倩，等.中药山豆根的神经毒性：从人到动物[J].自然杂志，2002，24（5）：286.

[32] 常鹏飞，董伟，左焕琮，等.山豆根中毒致全身肌张力障碍的临床和实验证据：新的肌张力障碍模型[J].立体定向和功能性神经外科杂志，2010，23（5）：278.

[33] 谷建俐.山豆根毒效规律及靶器官毒性机制研究[D].泸州：泸州医学院，2008.

[34] 李建波.芍根方安全实用性研究及相关药对配伍的中医药理论探求和药理学作用实验观察[D].石家庄：河北医科大学，2013.

[35] 陈清阳.解“药毒”方药治则治法与配伍规律研究[D].福州：福建中医药大学，2014.

[36] 李进，王均宁，孟丽萍，等.基于方剂组成统计分析的山豆根减毒增效配伍规律探讨[J].中华中医药杂志，2014，29（9）：2993.

[37] 解素花，张广平，孙桂波，等.附子与甘草不同配伍比例配伍减毒的实验研究[J].中国中药杂志，2012，37（15）：2210.

[38] 李怡文，钟赣生，柳海艳，等.基于均匀设计的海藻玉壶汤中海藻、甘草不同比例配伍对甲状腺肿大大鼠模型心、肾功能影响的实验研究[J].中华中医药学刊，2014，32（5）：1011.

[39] 潘双凤，华碧春.甘草降低山豆根致小鼠肝毒性的实验研究[J].江西中医药大学学报，2016，28（5）：90.

[责任编辑 张宁宁]