姜黄素在动物体内的安全性研究

程振田，袁祥萍，戴晓莉，李晓亮

（1.潍坊市益都中心医院，山东 潍坊 262500；2.山东省药学科学院，山东 济南 250100）

姜黄素（Curcumin）是从姜科草本姜黄属植物姜黄和郁金中提取分离的含酚基和醌基的天然药物，主要产地在中国、印度等亚热带地区[1]。自上世纪九十年代以来，姜黄素越来越得到科学家们的关注。大量研究表明，姜黄素具有抗氧化、抑制肿瘤、治疗老年性痴呆等多种功效[2-5]。近年来，医药界对姜黄的研究越来越多，应用越来越广泛，显示其具有巨大的临床应用潜力。但作为药物能够上市的最重要问题是其安全性，目前国内未见姜黄素的临床前毒理学评价研究报道，本文在GLP条件下采用小鼠、SD大鼠作为研究对象，通过检测体重、摄食量、外观体征、临床及毒性病理等指标，研究了姜黄素灌胃给予三种动物后的毒性反应，为姜黄素的进一步研究开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

①实验动物及环境：KM小鼠18g～22 g，SD大鼠100 g～120 g，实验动物生产许可证号：SCXK（京）2012-0006。②药品与试剂：姜黄素（山东省药学科学院中药研究所，批号：120125）；病理检测试剂盒（上海太阳生物技术有限公司）；甲醛溶液（莱阳经济技术开发区精细化工厂，500 ml/瓶，批号：20131103）；戊巴比妥钠（国药集团化学试剂有限公司，25 g/瓶，批号：89020183）。③仪器：日立全自动生化分析仪（7180型）；全自动血球计数仪（SYSMEX XT-2000IV）；包埋机（TB718）、摊烤片机（TK-218）；生物组织脱水机（TP1020）、切片机（RM2235）。

1.2 方法

1.2.1 剂量设计：据文献报道显示[6]，姜黄素按照等效剂量折算系数计算小鼠的等效剂量为280 mg/kg。其中，设计最大浓度为0.5 g/mL时配置成姜黄素混悬液，规定小鼠单次给药毒性试验中灌胃的最大容积为40 mL/kg。在实验过程中依据最大浓度和最大容积进行小鼠灌胃给药操作，具体地剂量为20 g/kg（1日1次）。另外，在大鼠重复给药毒性试验中，设计高剂量给药浓度和容积分别为0.4 g/mL和20 mL/kg，1日1次。其中，分别选择高剂量水平的1/2和1/4作为中、低剂量给药浓度。因此，高、中、低三个剂量分别为8、4、2 g/kg。

1.2.2 小鼠单次给药毒性试验[7]：准备KM小鼠40只，按照体重均衡原则平均分为2组，分别为姜黄素组和溶剂对照组。其中，姜黄素组按照上述剂量设计中的要求给药；溶剂对照组则在同等条件下给予相同容积的纯净水。观察小鼠的毒性反应，并且每天观察外观体征，连续14天；期间每周需称量2次体重。观察期结束后，采用CO2方法对小鼠安乐死处理，剖检后肉眼观察脏器有无明显病变，适机取病变组织进行病理学检查。

1.2.3 大鼠重复给药毒性试验[8]：准备SD大鼠160只，按照体重均衡原则平均分为4组，分别为姜黄素高、中、低3个剂量组和溶剂对照组。其中，姜黄素组别按照上述剂量设计中的要求给药，溶剂对照组则在同等条件下给予相同容积的纯净水。整个实验需连续给药26周，后停药4周。期间密切观察大鼠的毒性反应，并且每周监测1次大鼠的体重变化和摄食量范围。试验期间给药第13周时每组各取10只大鼠，26周时每组各取20只大鼠，待恢复4周后每组各取10只大鼠，均给予戊巴比妥钠（mg/kg）麻醉后进行腹主动脉采血操作，开展血液生化学及血液学指标检查。在剖检后摘取心、肝、脾、肺、肾及脑等主要脏器并且称重后计算脏器系数变化。最后，所有摘取的大鼠脏器均以甲醛固定液处理后进行HE染色，观察病理组织改变。

1.3 数据处理

2 结 果

2.1 小鼠单次给药毒性试验

溶剂对照组小鼠未发生任何异常反应，而姜黄素组小鼠在灌胃给药后2 h即出现尿液变黄，48 h后全身毛色也呈现黄色，但3 d后所有小鼠均恢复正常。小鼠体重观察结果显示：与溶剂对照组相比，姜黄素组小鼠给药3 d后体重开始出现增长缓慢的现象，差异有统计学差异（P＜0.05），7 d后则完全恢复正常体重增长水平。另外，剖检后肉眼观察大鼠的心、肝、脾、肺、肾等主要脏器，均未见明显异常。因此，确定小鼠的最大给药剂量为20 g/kg。体重见表1。

表1 姜黄素灌胃给药对小鼠体重的影响（±s，n=20）

表1 姜黄素灌胃给药对小鼠体重的影响（±s，n=20）

注：*P＜0.05 vs 溶剂对照组

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2.2 大鼠重复给药毒性试验

姜黄素8、4、2 g/kg三个剂量组大鼠给药期间均出现黄色尿液及毛色变黄。与溶剂对照组比较，姜黄素8、4 g/kg剂量组大鼠在给药13周和26周时血清中TC、TG降低，8 g/kg剂量组大鼠在给药13周和26周时脾脏、肝脏系数增加，以上指标停药4周后可恢复正常。病理学检查结果显示，所有大鼠脏器均未出现药物相关病理组织学病变。有统计学差异的指标见表2和表3。

表2 姜黄素重复给药26周对SD大鼠血液生化学指标的影响（±s，mmol/L）

表2 姜黄素重复给药26周对SD大鼠血液生化学指标的影响（±s，mmol/L）

注：*P＜0.05，**P＜0.01 vs 溶剂对照组

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表3 姜黄素重复给药26周对SD大鼠脏器系数的影响(±s，g/100 g)

表3 姜黄素重复给药26周对SD大鼠脏器系数的影响(±s，g/100 g)

注：*P＜0.05，**P＜0.01 vs 溶剂对照组

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3 讨 论

单次给药毒性是实验动物接受一次大剂量药物后产生的毒性反应。毒性较小的中药常用最大给药浓度，最大给药容积即最大给药量法进行单次给药毒性试验。姜黄素可配制的最大浓度为0.5 g/mL，小鼠最大灌胃体积为40 mL/kg，因此试验可采用给予小鼠的最大给药量20 g/kg灌胃。试验结果显示，小鼠出现黄色尿液和毛色变黄，原因可能为姜黄素为黄色物质，可分布到皮肤及毛发，可通过尿液排出。

重复给药毒性试验研究是中药提取物研发中非常重要的内容，药物大剂量重复多次给予动物后，可最大限度地获得药物引起的毒性信息，包括药物引起的毒性性质和毒性靶器官等，能够更准确地预测药物在临床上应用后可能产生的毒性[10]。本文重复给药毒性试验研究表明，大鼠出现TC和TG降低，支持文献报道的姜黄素有降血糖和血脂的作用[1]，因此此作用为药理作用而非毒性作用。

综上所述，通过本研究结果可得姜黄素小鼠单次给药最大给药量为20 g/kg；大鼠重复给药26周重复给药最大无毒反应剂量（NOAEL）均为4 g/kg；2.7 g/kg剂量，分别相当于药效学剂量的68、34和17倍左右。提示本品临床应用安全剂量较高，应用非常安全。