罗 毅,刘红燕,周本宏,宋金春
(武汉大学人民医院 ,武汉 430060)
益母草(Herba leonuri)又名益母艾、坤草、月母草、地母草等,为唇形科植物益母草Leonurus japonicus Houtt.的新鲜或干燥地上部分,有活血调经、利尿消肿、清热解毒之功能,素有“血家圣药”“经产良药”之称,常用于月经不调、痛经闭经、恶露不尽、水肿尿少、疮痈肿毒[1],在临床上应用非常广泛。益母草始载于《神农本草经》,列为上品,被认为是安全无毒的常用中药,而近年来已有不少有关益母草致服用者发生不良反应、引起脏器损伤的临床报道,一些动物实验研究的结果证实了益母草能致肝、肾等脏器毒性。本文对近年益母草的临床毒性报道、有关益母草的毒理学实验研究以及减轻益母草毒性的实验研究进行总结,以期为科学评价和进一步系统研究益母草的毒性提供参考。
1.1 单味药应用 有关益母草引起中毒死亡的报道最早见于20世纪80年代末期,报道患者服用益母草400 g煎液,1次口服半量,结果于1 d后出现腹痛、头痛、腰痛、多器官出血而死亡,该病例系因益母草用量过大及反复使用从而导致肾功能衰竭而中毒致死[2]。后来陆续也有关于益母草不良反应、毒性的临床报道。例如,有患者自采益母草,以500 g煎服治疗痛经,结果出现乏力、肢体麻木、多汗,继而心悸的中毒反应[3]。一患者口服益母草流浸膏后很快出现全身皮肤发红、胸闷心慌、呼吸加快等过敏反应[4]。一产妇服用益母草后出现剧烈宫缩疼痛[5]。
1.2 复方应用 刘建华报道有患者服用活血调经复方药,结果连服3 d后患者出现血尿,所用复方中含益母草30 g,分析认为出现血尿是因复方中的益母草中毒而致,并提出益母草应该忌用于或慎用于既往已有过肾损伤的患者,推荐益母草的使用剂量为9~12 g[6]。益母草对子宫具有较强的收缩作用,常用于妇人产后出血[7-8]。有文献[9]报道,应用含益母草的复方用于产后精神病人时导致多例患者腹痛反应。张友志等[10]报道,一患者因患妇科病服用当归、川芎等配伍益母草的中药汤剂,口服2次后,出现咽喉麻木,面部潮红、发胀、头晕,以及心慌、双下肢乏力,行走不稳等过敏症状,分析认为是因益母草所含的益母草碱对中枢神经系统具先兴奋后麻醉的作用而致,后将方中益母草改为泽兰再服用,未出现异常。
2.1 益母草及其提取物的毒性作用研究 益母草同属的多种植物在民间作为益母草使用,陈红宾等[11]取5种益母草水提物,分别灌胃、腹腔注射给予小鼠,测定LD50值,结果大花益母草(益母草)灌胃给药的LD50大于120 g生药/kg,腹腔注射给药的LD50为(20.60±0.06)g生药/kg,细叶益母草毒性偏大,紫花益母草和强心益母草毒性次之,大花益母草和保加利亚益母草的的毒性最小,提示益母草的毒性与其来源品种有关。孙蓉等[12]取益母草水煎液,按高剂量90 g/kg、低剂量30 g/kg灌胃给予大鼠,连续给药90 d,并进行停药30 d的恢复期检查,结果高、低剂量组使尿常规和尿微量蛋白明显异常,使肾功能指标血肌酐(Cr)和尿素氮(BUN)水平明显升高,高剂量给药使血中肝功能指标丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)水平明显升高,并且高剂量组大鼠肾组织有间质纤维组织增生、肾小管上皮细胞浊肿的病理改变,停药 30 d后,益母草所造成的损伤不能完全恢复至正常水平,高剂量给药所致的间质纤维化几乎不能恢复。罗毅等[13]取益母草煎液,以60 g/(kg·d)剂量(相当于成人日用量30 g的等效剂量的20倍)灌胃给予大鼠15 d。给药15 d后,大鼠血清中ALT、AST、BUN、Cr和尿N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、尿蛋白指标水平明显升高,肝、肾组织可见炎性细胞浸润等轻度病理改变,表明益母草大剂量较短期使用可致大鼠肝肾毒性损伤,且经15 d恢复该毒性影响不完全可逆。国外学者对益母草的长期毒性也进行了相关的研究。Han So-Ri等[14]取朝鲜产益母草水提取物,分别以125、250、500、1 000、2 000 mg/kg/d剂量灌胃给予F344大鼠13周,评价益母草的毒性,结果给药组大鼠的行为均无异常,尿常规、血液流变学和血清生化检测指标水平均无明显变化,所有组织和脏器的形态组织学检查中仅2 000 mg/(kg·d)剂量给药组可见前胃鳞状上皮细胞增生,表明在文中实验条件下,益母草水提物给药剂量为1 000 mg/(kg·d)时对大鼠无明显损害作用,由此推算,若以安全系数100倍考虑,人每日允许摄入益母草水提物的量应为1 000 mg/kg体质量。但其研究未明确表明益母草大剂量、长期给药具有毒性。吕莉莉等[15]考察了益母草醇提和水提物对小鼠的急性毒性,结果益母草提取物的毒性靶器官主要为肾脏、肝脏,肾脏毒性大于肝脏,短期大剂量给药未造成明显肝、肾实质性损害。
现有文献多报道益母草具有肝、肾毒性,也有文献报道了益母草对生殖系统的作用。任淑君等[16]以不同浓度的益母草浸膏液加入到液化的人精液中,以改良的Sander-Cramer试验方法测定精子的活性,记录不同时间及不同浓度药液的杀精效果,结果益母草有明显的杀精效果,且杀精作用随药液浓度增加而增加。此体外研究结果提示益母草可能具有遗传毒性。为了评价益母草对生殖细胞的遗传毒性,朱玉琢等[17-19]采用小鼠精子畸形试验、精原细胞姐妹染色单体互换(SCE)试验和小鼠精子非程序DNA合成试验,从细胞、染色体和分子不同水平,全面考察益母草对雄性小鼠生殖细胞的遗传毒性,结果在实验所用剂量范围(相当于人临床常用量的5、10、20、40倍)内,益母草未引起小鼠精子畸形频率和精原细胞SCE频率增高,亦不能诱导雄性小鼠生殖细胞非程序DNA合成(UDS);益母草对对醋酸铅所诱发的小鼠精子畸形、精原细胞SCE和精子UDS有明显抑制作用,实验结果表明益母草本身对雄性生殖细胞无遗传损伤作用,并对雄性小鼠生殖细胞遗传物质具保护作用。上述研究结果提示益母草只具体外杀精作用,体内并无生殖毒性。
益母草主要含有生物碱类、二萜类、挥发油类等成分。其中生物碱类成分具有抗炎、利尿等活性[20]。吕丽莉等[21]用富含生物碱类的益母草醇提取物,以30、60、120 g/kg剂量作为低、中、高剂量连续灌胃给予大鼠90 d,结果三个剂量的醇提物均可使大鼠尿常规、尿微量蛋白明显异常,使大鼠血清BUN、Cr水平明显升高;中、高剂量给药组大鼠肾脏脏器系数显著增大;高剂量组大鼠肾组织病变最严重,表现为间质中可见纤维组织增生,肾小管上皮细胞浊肿明显,肾近端小管直段处可见上皮细胞严重坏死,结果提示益母草醇提取物长时间给药可导致大鼠明显肾毒性损伤,其损伤程度呈一定的剂量依赖关系,与生物碱的含量成正相关性,据此初步判定生物碱类成分是导致益母草产生肾毒性的主要物质基础。吕莉莉等[15]的研究表明益母草醇提物的毒性较水提物大,醇提物中总生物碱含量高于水提物。孙玲等[22]比较了益母草95%乙醇提取物和醇提水沉物对小鼠的急性毒性,醇提物毒性大于醇提水沉物,醇提物中总生物碱含量高于醇提水沉物,水沉工艺能显著降低总生物碱的含量和毒性,提示水沉工艺除去的脂溶性杂质也可能是益母草的毒性成分。孙晓倩等[23]比较了益母草水提物和水提醇沉物对小鼠的急性毒性,水提物毒性大于水提醇沉物,水提物中总生物碱含量大于水提醇沉物中的,醇沉工艺能显著降低总生物碱的含量和毒性,可能与醇沉除去水溶性杂质有关。上述研究均表明益母草提取物的毒性与总生物碱含量呈一定相关性。
罗毅等[24]取益母草总生物碱提取物分别以0.615、1.23 g/(kg·d)剂量,相当于给予益母草生药50、100 g/(kg·d),灌胃给予小鼠,连续给药15 d,总生物碱对小鼠未表现明显的肝、肾毒性,仅高剂量时可使小鼠血清AST水平明显增高,使部分肝细胞颗粒变性,影响小鼠肝功能。孙晓倩等[25]以益母草总生物碱提取物给药,提取物中含盐酸水苏碱和益母草碱42.1%,另含未知生物碱成分8.59%,结果总碱提取物对大、小鼠均可造成急性毒性损伤,对大鼠的毒性大于小鼠,对二者的LD50分别为4.5102、5.7072 g/(kg·d)。
盐酸水苏碱、盐酸益母草碱是益母草的主要已知活性成分,是评价益母草药材质量的重要指标[1],石金金等[26]考察盐酸水苏碱灌胃给予小鼠的急性毒性,以盐酸水苏碱5 000 mg/kg为最大给药剂量(为化学药品的极限剂量),测得盐酸水苏碱的 LD50或 MTD(最大耐受量)大于5 000 mg/kg,表明盐酸水苏碱灌胃给药对小鼠的急性毒性很低,盐酸水苏碱可能为低毒化学物质。张金莲等[27]以益母草碱低、中、高剂量单次和连续28 d灌胃给予大鼠,考察益母草碱及其主要代谢物益母草碱葡萄糖醛酸结合物(leonurine-O-glucuronide)在体内的毒代动力学,结果益母草碱具吸收快和代谢快的特点,在体内主要以其代谢物形式存在,益母草碱及其主要代谢物在体内未见明显的蓄积,试验中亦未见益母草碱对大鼠有明显的毒性作用。富显祖等[28]以盐酸益母草碱5 000 mg/kg为最大给药剂量,按20 mL/kg容量一次灌胃给予小鼠,测得盐酸益母草碱的LD50和MTD均大于5 000 mg/kg,提示盐酸益母草碱急性毒性甚低。
关于益母草醇提物、水提物、总生物碱提取物的毒性研究表明益母草的毒性与生物碱含量相关,益母草的毒性物质基础可能是生物碱成分,也可能是水沉工艺除去的脂溶性杂质,而醇沉工艺也可能除去益母草的毒性成分。为了进一步探究益母草产生毒性的物质基础,罗毅等[29-30]分别考察益母草石油醚提取物、氯仿提取物以60 g/kg 剂量连续灌胃15 d对大鼠肝、肾的亚急性毒性作用,并考察其停药15 d后的可逆性。结果可见血中ALT、AST 、BUN、Cr和尿蛋白、尿NAG水平明显升高,肝、肾组织可见肿胀、少量炎细胞浸润等病理损伤。停药后,大鼠的肝肾功能指标中除尿蛋白外,其余各指标水平均明显降低,肝肾组织病理损伤也有减轻。实验结果提示益母草石油醚和氯仿提取物对大鼠有明显的肝肾毒性,其毒性影响具有一定的可逆性,但大鼠短期内尚不能恢复正常。研究提示益母草致毒性的成分可能主要存在于其石油醚提取物中。
2.2 益母草毒性作用机制的实验研究 益母草可导致肝、肾等不同脏器毒性,其中益母草的肾脏毒性尤为引起医药界人士的高度重视,对益母草致肾脏损伤为主的不良反应及其机制研究已取得了一定的进展。为了探讨益母草醇提物导致大鼠肾毒性的病理损伤机制,黄伟等[31]取益母草醇提物,以30、60、120 g/kg剂量作为低、中、高剂量灌胃给予大鼠45 d,测定与氧化损伤机制密切相关的指标,结果益母草醇提物可造成大鼠肾组织明显的病理改变,肾组织损伤程度随醇提物给药剂量的增大而加重,醇提物使大鼠血清中丙二醛(MDA)和总巯基(-SH)含量增加,使还原型谷胱甘肽(GSH)含量下降,使、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性下降,因此提出氧化损伤机制可能是导致益母草醇提物肾毒性的机制之一。黄伟等[32]又取益母草醇提物,以30、60、120 g/kg剂量灌胃给予大鼠90 d,观察益母草醇提物长期、大量给药导致大鼠肾毒性的机制与氧化损伤的相关性,结果益母草醇提取物可引起机体的氧化应激诱导肾细胞脂质过氧化作用增强,机体氧化应激后诱导脂质过氧化和组织内活性分子-SH损耗而造成肾组织损伤,自由基和氧化损伤机制在益母草醇提物导致的肾毒性中发挥重要作用。刘红燕等[33]将NRK52E大鼠肾小管上皮细胞用不同剂量(12、36、 60 g/d)的益母草石油醚提取物进行处理,体外培养结果显示石油醚提取物可使大鼠肾小管上皮细胞凋亡增加,可致NRK52E 细胞总数明显减少。以Western Blotting 方法检测,小剂量益母草石油醚提取物可使NRK52E 细胞抗凋亡蛋白(Bcl-2)、血红素加氧酶-1(H0-1)表达增加,研究提示益母草石油醚提取物对肾小管上皮细胞的损伤机制是引起细胞凋亡增多, 该机制并非是通过下调Bcl-2途径。
3.1 配伍减毒 孙蓉等取[12]复方益母胶囊、益母草水煎液分别以低(30 g/kg)、高(90 g/kg)剂量灌胃给予大鼠90 d,比较给药组大鼠的尿常规、尿微量蛋白定性、ALT、AST、Cr、BUN等肝、肾功能指标的测定结果,结果显示复方益母胶囊给药组大鼠的这些指标水平低于高剂量益母草水煎液给药组大鼠,其差异有显著性意义,表明合理配伍能明显减轻益母草所致的毒性影响。提示在使用益母草时,可通过合理的药物配伍以制约其毒性,预防其毒性发生。李晓宇等[34]进行不同配伍方式中益母草总生物碱的含量测定及急性毒性比较研究,结果不同配伍对益母草中总生物碱的含量和毒性各不相同,可通过与当归、川芎、木香等中药配伍降低益母草中总生物碱的含量达到减毒的目的,进一步证实了益母草主要生物碱成分含量的降低与复方配伍减毒的相关性。
3.2 炮制减毒 黄伟等[35]进行了鲜益母草、干益母草、酒炙益母草的乙醇回流提取物对小鼠的急性毒性实验,测得鲜益母草的半数致死量(LD50)以生药量计为83.089 g/kg、干益母草的LD50以生药量计为102.93 g/kg,酒炙益母草无法测出LD50值,测得其最大耐受量(MTD)值以生药量计为98.0 g/kg,相当于成人每公斤体重日用量的228.7 倍(成人体质量以70 kg计),急性毒性作用的大小顺序为鲜益母草>干益母草>酒炙益母草,表明炮制可降低益母草的毒性。程轩轩等[36]采用高效液相色谱法考察了不同炮制方法和不同提取溶剂对益母草中有效成分益母草碱、芦丁和金丝桃苷含量的影响,测得炮制品中3种成分含量为:生品>醋炙品>酒炙品,炮制后益母草碱与黄酮类成分金丝桃苷的含量明显降低。由于益母草的毒性物质基础尚不明确,对炮制减毒的机制有待进一步深入研究。
纵观有关益母草毒性作用的实验研究报道,不同文献所报道的益母草致毒性作用的实验研究结果有一定差异,这不仅与实验所用益母草的基源、给药剂量和给药时间的不同有关,应该也与益母草药材本身因产地、生境、采收时间等因素所致的质量差异密切相关,对此应做进一步细致比较。总体来看,对于益母草毒性的研究目前尚不系统、深入,现有的研究结果也不尽一致,益母草的毒性是源于其所含的生物碱类成分还是其它脂溶性成分至今尚不明确,致益母草毒性作用的化学成分还有待进一步分离、确证,益母草的毒性与给药剂量、给药时间的相关性有待阐明,益母草的毒性与产地、生境、采收时间的相关性也有待阐明。益母草是一味临床上应用非常广泛的中药,为保证临床用药安全,在临床使用益母草时必须十分重视益母草的毒性,合理控制其用药剂量、用药时间,并要注意其与其它药味的合理配伍,积极探索有效的炮制减毒工艺,以避免益母草的不良反应或毒性的发生,最大限度地发挥益母草的良好疗效,使之更好地造福于人类。