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Study on acute toxicity of Catharsius molossus

蜣螂急性毒性研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 12 期 2013 年 6 月

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蜣螂急性毒性研究
马家骅 1, 2,蒋巧梅 2, 3,谭承佳 4,杨 明 2, 5
1. 西南科技大学 生物科学实验中心,四川 绵阳 621010
2. 成都中医药大学,四川 成都 611137
3. 四川升和药业股份有限公司,四川 成都 611130
4. 绵阳师范学院,四川 绵阳 621000
5. 江西中医学院,江西 南昌 330004
摘 要:目的 探讨蜣螂 Catharsius molossus 的毒性,明确蜣螂的毒性成分。方法 采用小鼠急性毒性实验,研究蜣螂乙醇
提取物及其水提取部位的毒性;采用有机溶剂沉淀与凝胶色谱法分离蜣螂水提取部位的毒性成分。结果 小鼠 ig 给予剂量
小于 34.8 g/kg 的蜣螂乙醇提取物,毒性很小,表明经口给药安全。蜣螂水提取部位有明显的急性毒性,主要症状为精神萎
靡、呼吸异常、呆卧少动、对外界声刺激反应迟钝等,蜣螂水提取部位半数致死量(LD50)为 19.01 g/kg。蜣螂水提取部位
中蛋白质质量分数约 13%,相对分子质量在 1.5×103~3.0×104,其中相对分子质量在 3.0×104左右的蛋白质可能是蜣螂水
提取部位毒性成分之一。结论 蜣螂毒性与本草学描述相符。
关键词:蜣螂;急性毒性;蛋白质;本草学;氨基酸
中图分类号:R285.1 文献标志码:A 文章编号:0253 -2670(2013)12 - 1638 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.12.022
Study on acute toxicity of Catharsius molossus
MA Jia-hua1, 2, JIANG Qiao-mei2, 3, TAN Cheng-jia4, YANG Ming2, 5
1. Experimental Center of Biological Sciences, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China
2. Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 611137, China
3. Sichuan Sunnyhope Pharmaceutical Co., Ltd., Chengdu 611130, China
4. Mianyang Normal University, Mianyang 621000, China
5. Jiangxi College of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China
Abstract: Objective To study the toxicity of Catharsius molossus and the toxic components in C. molossus. Methods The toxicities of
ethanol and water extracts from C. molossus were measured by acute toxicity experiments in mice. The toxic components in the water
extract of C. molossus were isolated by organic solvent precipitation and gel permeation chromatography. Results The mice were ig
administered with the ethanol extract (≤ 34.8 g/kg), which indicated that the oral administration was safe. The water extract had the
significant acute toxicity with the LD50 value of 19.01 g/kg, and the symptoms were listlessness, abnormal breathing, lack of exercise, and
unresponsive to external acoustic stimulation. The purified water extract contained 13% of protein, and the molecular weight distributed
from 1.5 × 103 to 3.0 × 104. The protein (molecular weight of 3.0 × 104) may be one of the toxic components of C. molossus. Conclusion
Herbalogical description is consistent with the modern research on the toxicity of C. molossus.
Key words: Catharsius molossus Linnaeus; acute toxicity; protein; herbalogy; amino acid

蜣螂为金龟子科昆虫蜣螂 Catharsius molossus
Linnaeus 的干燥虫体,味咸,性寒,有毒,入肝、
胃、大肠经,具有治疗两便不通的功效。近年来也
有文献报道蜣螂单用或合用治小便不通、小便血淋、
膀胱结石、膀胱癌肿等[1-2]。这些报道提示蜣螂可改
善排尿,用于良性前列腺增生症的治疗。本课题组
为揭示蜣螂治疗良性前列腺增生的物质基础进行了
大量工作[3-6]。本实验根据本草著作中“(蜣螂)勿

收稿日期:2012-10-28
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30902005);西南科技大学博士基金资助项目(10zx7153)
作者简介:马家骅(1979—),男,副教授,博士,研究方向为中药新制剂与物理药剂学。Tel: (0816)6089531 E-mail: jiahuama@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 12 期 2013 年 6 月

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置水中,令人吐”的描述[7-9],对蜣螂乙醇提取物及
其水部位进行了毒性实验[10],并对毒性成分进行了
初步分离。
1 材料
1.1 药物与试剂
蜣螂药材,购于成都五块石药材市场,经成都
中医药大学杨明教授鉴定为 Catharsius molossus
Linnaeus 的干燥体,符合部颁药材标准。蓝色葡聚
糖 2000、葡聚糖凝胶 G-50、葡聚糖凝胶 LH-20,
Pharmacia 公司;乙醇为分析纯。
1.2 动物
昆明种小鼠,一级,体质量 18~22 g,雌雄各
半,由成都中医药大学实验动物研究中心提供,合
格证号:SCXK(川)2004-11。
1.3 仪器
JYL—350 料理机,山东九阳小家电有限公司;
RE—52C 型旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂;日立
835—50 型氨基酸自动分析仪,日本 Hitachi;UV—
1700 分光光度计,日本 Shimazu 公司。
2 方法
2.1 提取物制备
蜣螂药材粗粉加 3 倍量 95%乙醇浸泡 48 h,加
10 倍量乙醇渗漉,回收乙醇,得乙醇提取液(含生
药 0.87 g/mL,最大浓缩质量浓度);残渣加水搅拌
提取 2 次,每次 12 h,提取液滤过,回收溶剂,浓
缩,得水提取部位(含生药 1.60 g/mL,最大浓缩质
量浓度)。
2.2 蜣螂乙醇部位急性毒性实验
2.2.1 预试验 小鼠 12 只,雌雄各半,随机分为 2
组,每组 6 只,分别 ig 给予蜣螂乙醇提取物 34.8、
17.4 g/kg(按小鼠日内最大给药量 0.4~0.8 mL/只折
算)1 次,结果 2 组均未引起小鼠死亡,故不进行
半数致死量(LD50)测定。
2.2.2 最大耐受量测定 取小鼠 40 只,雌雄各半,
随机分为对照组和给药组 2 组,每组 20 只,分别
ig 给予纯水和蜣螂乙醇提取物 1 次,给药剂量为
34.8 g/kg,给药后常规饲养 14 d。
2.2.3 观察指标 观察给药 14 d 期间小鼠毛色、四
肢活动、进食、饮水、粪便等情况,有无明显中毒
症状及死亡情况,并对重要脏器进行肉眼观察,看
有无水肿、充血等。
2.3 蜣螂水提取部位急性毒性实验
2.3.1 预试验 小鼠 12 只,雌雄各半,随机分为 2
组,每组 6 只,分别 ig 给予蜣螂水提取部位 64.0、
32.0 g/kg(按小鼠日内最大给药量 1.60 g/mL 折算)
1 次,结果 2 组小鼠均有死亡,故进行小鼠 0、100%
死亡剂量和 LD50 测定。
2.3.2 小鼠 0 和 100%死亡给药剂量的确定 小鼠
24 只,雌雄各半,随机分为 6 组,每组 4 只,各组
按一定剂量(32.0~12.0 g/kg)ig 给药,确定小鼠 0
和 100%死亡的剂量范围。
2.3.3 LD50 确定 取小鼠 80 只,雌雄各半,随机
分为 8 组,每组 10 只,分别为对照组,给药 1、2、
3、4、5、6、7 组。对照组 ig 纯水,给药组分别 ig
给予不同剂量的蜣螂水提取部位 1 次,给药组组间
剂量比值(K)为 0.85,给药量均为 20 mL/kg,给
药后小鼠常规饲养 14 d。根据改良寇氏法公式计算
LD50。
LD50=lg−1[Xm-i (∑p-0.5) ]
Xm 为最大剂量的对数值,i 为相邻两组剂量之比的对数,
∑p 为各组死亡率之和,p 为各组死亡率
2.3.4 观察指标 给药后立即记录小鼠中毒潜伏
期、中毒表象、死亡时间、死前现象、死亡数目、
系统尸解等情况,并逐日观察小鼠毛色、四肢活动、
进食、饮水、粪便等情况,对重要脏器进行肉眼观
察,看有无水肿、充血等。
2.4 蜣螂水提取部位成分分析
2.4.1 蜣螂水提取部位蛋白质检测 蜣螂水提取部
位含大量蛋白质,因此采用凯氏定氮法[11]测定蛋白
质的量,同时用氨基酸自动分析仪检测游离氨基酸
与结合型氨基酸。
2.4.2 蜣螂水提取部位纯化 按“2.1”项下方法制
备蜣螂水提取液,浓缩其至含生药 0.5 g/mL,浓缩
液加乙醇至含醇量 85%,冰箱中静置 12 h,离心收
集沉淀,丙酮洗涤后减压抽干,得蜣螂蛋白粗品。
称取蛋白粗品适量配成水溶液,滤过,上葡聚糖凝
胶 G-50 或葡聚糖凝胶 LH-20 柱,用蒸馏水洗脱,
体积流量 0.5 mL/min,收集洗脱液,稀释后测定 280
nm 处吸光度(A)值,绘制洗脱曲线。
3 结果
3.1 蜣螂乙醇部位急性毒性实验
3.1.1 最大耐受量 小鼠 ig 给予蜣螂乙醇提取物
的最大给药剂量为 34.8 g/kg,此剂量为临床成年人
最大拟用剂量的 174.0 倍,故可认为蜣螂乙醇提取
物对小鼠 ig 给药的急性毒性很小,经口给药安全。
3.1.2 毒性反应 对照组小鼠给药后14 d内毛色光
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洁,四肢活动、进食、饮水均正常,鼻、眼、口无
异常分泌物,粪便正常,未出现中毒症状及死亡,
重要脏器未见肉眼可见的病理变化。蜣螂乙醇提取
物给药组小鼠在给药后有暂时不适应症状,表现为
给药后第 1 天内活动减少,摄食和饮水较少,粪便
呈油腻稠膏状,第 2 天恢复正常,14 d 内均未出现
死亡,重要脏器未见肉眼可见的病理变化,体质量
增加且与对照组相比无显著差异。
3.2 蜣螂水提取部位急性毒性实验
3.2.1 小鼠0和100%死亡给药剂量范围的确定 预
试验结果显示,小鼠 0 和 100%死亡的剂量范围为
12.0~32.0 g/kg。
3.2.2 LD50 确定 蜣螂水提取部位对小鼠的 LD50
为 19.01 g/kg,95%可信限为 21.18~17.06 g/kg。结
果见表 1。
表 1 各组 LD50测定结果 ( 10=n )
Table 1 Results of LD50 of mice in each group ( 10=n )
组 别
剂量 /
(g·kg−1)
死亡数 / 只
死亡率 /
%
对照 0 0 0
蜣螂水提取部位 32.0 10 100
27.2 9 90
23.1 8 80
19.7 7 70
16.7 2 20
14.2 1 10
12.0 0 0

3.2.3 毒性反应 蜣螂水提取部位给药后引起小
鼠中毒,且在整个中毒过程中小鼠均处于抑制状
态,中毒反应表现为精神萎靡,起初呼吸振幅增大、
频率加快,后来呼吸缓慢,呆卧少动、无力、弓背、
被毛蓬松、闭眼、对外界声刺激反应迟钝、拒食、
粪便较清稀,并在抑制下死亡。最高剂量(32.0
g/kg)组小鼠在 2 h 内开始迅速死亡,个别在 4 h
后死亡,6 h 内全部死亡;其余各给药组小鼠死亡
时间大多发生在 15 h 内,未死亡小鼠 24 h 后中毒
症状消失,且再未出现死亡。高剂量组急性死亡小
鼠胃底和肠有出血现象,肠内水肿充血,但随剂量
减小症状减轻,其他重要脏器未见肉眼可见的病理
变化。
3.3 蜣螂水提取部位成分分析
3.3.1 蜣螂水提取部位成分测定 蜣螂水提取部位
粗蛋白质量分数为 21.6%;总氨基酸质量分数为
20.5%,游离氨基酸质量分数为 0.988%,即水提部
位含游离氨基酸较少,主要含蛋白质。氨基酸测定
结果见表 2。
表 2 蜣螂水提取部位中氨基酸分析
Table 2 Analysis on amino acids in aqueous extract
from C. molossus
氨基酸种类
酸水解氨基酸 /
(mg·kg−1)
游离氨基酸 /
(mg·kg−1)
天门冬氨酸 15.938 0.250
苏氨酸 6.438 0.075
丝氨酸 5.694 0.012
谷氨酸 19.075 0.744
甘氨酸 9.331 0.094
丙氨酸 8.013 0.319
胱氨酸 1.488 0.213
缬氨酸 6.938 0.319
蛋氨酸 2.488 0.144
异亮氨酸 7.394 0.225
亮氨酸 9.213 0.275
酪氨酸 5.006 0.906
苯丙氨酸 6.319 0.738
赖氨酸 10.281 1.638
组氨酸 2.569 0.044
精氨酸 7.225 0.038
脯氨酸 4.813 -
色氨酸 - -
总量 128.219 6.175

3.3.2 蜣螂水提取部位凝胶色谱 采用葡聚糖凝胶
G-50 与葡聚糖凝胶 LH-20 柱色谱对蜣螂水提取液
粗蛋白进行分离,结果发现相对分子质量分布范围
较广,大于 3.0×104 和小于 1.5×103及介于二者之
间者均有,对通过葡聚糖凝胶 LH-20 的一个色谱峰
(相对分子质量>4.0×103或在 4.0×103 左右)的洗
脱液进行合并,经葡聚糖凝胶 G-50 柱分离,所得
洗脱峰较为单一(洗脱曲线见图 1),其相对分子质
量约为 3.0×104。
4 讨论
本实验发现,蜣螂乙醇提取物 34.8 g/kg ig 给予
小鼠是安全的,表明蜣螂治疗良性前列腺增生的有
效物质可能不易溶于水;而其水提取部位具有明显
的急性毒性,给药后中毒小鼠主要呈抑制状态,最
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 12 期 2013 年 6 月

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图 1 蜣螂水提取部位凝胶洗脱曲线
Fig. 1 Gel elution curve of water extract from C. molossus
后致呼吸抑制死亡,LD50 为 19.01 g/kg,这与历代
本草中记载的“勿置水中,令人吐”相吻合。结果
还表明,蜣螂的水提取部位蛋白质相对分子质量大
于 3.0×104 和小于 1.5×103 及介于二者之间者均
有,主要为相对分子质量 1.5×103~3.0×104 的蛋
白。结合文献报道[12],推测相对分子质量在 3.0×
104 左右的蛋白质可能是蜣螂水提取部位毒性成分
之一,这有待药理实验进一步验证。
《本草纲目》引《杨氏经验方》称蜣螂治大小
便不通时特别注明其加工方法为阴干,《千金要
方》亦载其阴干,《本事方》中记载“蜣螂治疗大
小便闭,推车散:用推车客七个……新瓦焙,研
末”;《鲍氏小儿方》与《本草纲目》治疗小便血
均载蜣螂研末水冲服。这些本草描述初步表明蜣
螂治疗良性前列腺增生的有效物质可能遇热不稳
定,且不易溶于水,可能为非水溶性蛋白质或多
肽类成分。后期研究将在此基础上进一步利用现
代分离、分析技术,结合相关的药效实验,揭示
中药蜣螂药效物质基础与作用机制。
参考文献
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2.500
2.000
1.500
1.000
0.500
0
0 10 20 30 40 50
洗脱体积 / mL
A