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Research progress on attenuation of aristolochic acid

含马兜铃酸中药减毒的研究进展



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 22 期 2013 年 11 月

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含马兜铃酸中药减毒的研究进展
王潇晗 1, 2,张连学 1, 2*,郜玉钢 1, 2*,臧 埔 1, 2,周 瑞 1, 2
1. 吉林农业大学中药材学院,吉林 长春 130118
2. 吉林省人参工程技术创新中心,吉林 长春 130118
摘 要:含马兜铃酸的植物世界上有 600 余种,在中国有 65 种被用于治疗疾病。由于发生“马兜铃酸肾病”事件,1994 年,
法国率先禁售含马兜铃酸的中药,此后多国陆续对含有马兜铃酸的中草药发出禁令,可见,开展对含马兜铃酸中药的去毒和
减毒研究非常必要。从炮制、配伍、育种几个方面对含马兜铃酸中药减毒的研究进展进行综述,以期为含马兜铃酸类中药的
应用提供理论依据。
关键词:马兜铃酸;减毒;中药;炮制;配伍;育种
中图分类号:R283.21;R282.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2013)22 - 3241 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.22.026
Research progress on attenuation of aristolochic acid
WANG Xiao-han1, 2, ZHANG Lian-xue1, 2, GAO Yu-gang1, 2, ZANG Pu1, 2,ZHOU Rui1, 2
1. College of Traditional Chinese Medicinal Materials, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China
2. Technology Innovation Center of Jilin Ginseng Project, Changchun 130118, China
Key words: aristolochic acid; attenuation; Chinese materia medica; processing; compatibility; breeding

马兜铃科植物有 600 余种,大多含有马兜铃
酸 [1]。马兜铃酸(aristolochic acid)别名木通甲素
(aristolochine),是一种含硝基酚类有机酸。20 世纪
60 年代,马兜铃酸曾被批准作为抗感染和增加白细
胞及巨噬细胞功能的药物使用。但随后发现其对人
体有肾毒作用,1964 年,吴松寒[2]首先报道含关木
通的方剂或成药可导致肾功能损害,但在当时并未
引起重视。1990—1992 年比利时患者服用减肥药(含
中药防己、厚朴)后,发生严重的肾损害,从减肥
药中查出马兜铃酸[3]。1999—2001 年,英国药物安
全委员会(CSM)、英国药物监控中心、美国药品与
食品管理局(FDA)、澳大利亚药物管理局(TGA)
等相继宣布对含马兜铃酸的中草药及其产品实行无
限期禁用[4-6];欧共体药物评价局、加拿大 Health
Canada 等也发表文章提醒民众不要使用含有马兜铃
科植物的产品[7]。因此,如何降低中药中马兜铃酸的
量已成为研究热点。本文从炮制、配伍、育种几个
方面对含马兜铃酸中药减毒的研究进展进行综述。
1 炮制
1.1 炒炙
胡芳等[8]在研究关木通炮制减毒时加入了麦麸和
滑石粉进行炒制,麸炒减毒的效果次于滑石粉炒制的
效果;潘金火等[9]的研究也证明加入滑石粉进行炒制
后马兜铃酸的量降低 30%以上。在关木通的饮片炮制
中,醋炙、姜炙均能降低其中马兜铃酸 A 的量[10]。有
研究进一步证实了醋炙法对关木通中马兜铃酸 A 的
去除效果较显著,同时对浸出物中其他成分的量影响
不大[11]。在细辛的炮制中,经碱制后细辛中马兜铃酸
A 的量有明显减少[12]。王智民[13]根据马兜铃酸的化学
性质,借鉴传统中药炮制经验,采用正交试验等方法
对关木通的碱制和醋制工艺进行优化,达到了减毒的
目的,可减少 80%的马兜铃酸 A。
1.2 蒸煮
潘金火等[9]报道了通过加入各种试剂提取对关

收稿日期:2013-09-03
基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项目(2011BAI03B010602);国家自然科学基金资助项目(31070316);国家科技重大专项
(2012ZX09304006);国家级大学生创新创业训练计划项目(201310193020);吉林省科技发展计划项目(20112101,20110228,
20130102075JC,20130303094YY)
作者简介:王潇晗(1988—),女,研究生,研究方向为分子生物学、中药学。E-mail: xiaohanw@163.com
*通信作者 张连学 E-mail: zlxbooksea@163.com
郜玉钢 E-mail: gaoyugang_2006@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 22 期 2013 年 11 月

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木通饮片中马兜铃酸量的影响,其中石灰水煮、石
灰水蒸、甘草汁煮、黑豆汁煮及小苏打水煮等 5 种
样品中马兜铃酸 A 的量均有显著降低(降低幅度
30%以上),其他炮制品中马兜铃酸 A 的量也有一
定程度的降低,但降低幅度差异较大。
在马兜铃科药物的炮制过程中,加入碱性溶液
后马兜铃酸的量会大幅下降,其他具有碱性功效的
辅料在不同炮制方法下均有降低马兜铃酸量的作
用。醋炙法也能有效降低马兜铃酸的量,同样可以
采取此法降低马兜铃酸的量[12]。将醋炙与碱制结合
起来,能够更有效地去除马兜铃酸,但只能使用碳
酸氢钠等碱性较小的溶液,同时对实验中的温度也
要加以严格控制,才能获得更好的效果。
2 配伍
《神农本草经》最早总结了中医配伍用药的规
律,指出:“有单行者,有相须者,有相使者,有相
畏者,有相恶者,有相反者,有相杀者,凡此七情,
合和时视之”。配伍既能增强疗效,也可减少毒副作
用,因而被广泛采用[14]。马兜铃科中药多味苦、辛,
具有祛风胜湿、活络止痛、行气活血、止咳平喘、
清热利水等功效。
2.1 滋阴补血组
关木通与当归、玄参、麦冬和生地等滋阴补血
药分别配伍后,马兜铃酸 A 的量均有不同程度降低,
其中关木通与当归配伍后,马兜铃酸 A 的量降低最
多,而且随着配伍当归剂量的增加,减毒效果逐渐
增强[15]。从中医理论上推测,当归性温又有良好补
血活血作用,缓解了关木通的寒凉和利水伤阴。赵
慧辉等[16]也证实配伍生地可以明显降低关木通中马
兜铃酸 A 的量。在龙胆泻肝汤拆方对比实验中得到
的结果是龙胆泻肝汤全方中马兜铃酸 A 的量最低,
关木通+滋阴组马兜铃酸 A 的量也有明显降低[17],
所以在方剂配伍理论指导下,通过合理配伍降低关
木通的毒性是可行的。
2.2 清热组
利用配伍降低关木通中马兜铃酸A的溶出量是
降低肾毒作用的关键。在导赤散的拆方研究中证实
淡竹叶与关木通配伍时可有效降低马兜铃酸A的溶
出量;其他研究中也同样证实关木通与淡竹叶配伍
(1∶4),马兜铃酸 A 的溶出量明显降低,对肾脏的
损害作用明显得到抑制[18-19]。
2.3 甘草组
龙胆泻肝汤拆方对比实验中证实配伍甘草后,
汤剂中马兜铃酸 A 的量反而增加[17]。而另有研究[20]
证明,甘草酸制剂(甘利欣[21])对慢性马兜铃酸
肾病患者有延缓病情进展、改善预后的效果,提出
甘草酸可能是治疗慢性马兜铃酸肾病的有效药物。
甘草有解百毒的作用,甘草酸为甘草有效成分,上
述实验表明,甘草减轻关木通毒性的机制可能不是
降低配伍方剂中马兜铃酸 A 的溶出量,而是作用
在体内[22]。
2.4 其他配伍组
殷书梅等[23]研究发现,复方南星止痛膏(含细
辛)中未检测到马兜铃酸,任薇等[24]研究表明,新
生颗粒(含细辛)中也未检测到马兜铃酸。以上均
证明中药配伍可以在一定程度上降低马兜铃酸A的
溶出量。
中药配伍在中医基础理论的指导下,作为一种
减毒增效的方法沿用至今,在用量准确的情况下,
配以现代炮制技术可减少中药中的大部分的毒性成
分。这方面的研究开展了很多,但仍缺少量化指标
及相应的使用规范[25-29]的研究。
3 育种
不同的地域造就了生物物种的多样性,这种多
样性包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种
的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。在进
行育种工作时,可以利用这种多样性,保留药用部
分作繁殖材料,通过系统选育,优选出有毒成分量
低而其他有效成分量高的品种。育种相比于栽培或
其他减毒方法所需时间长,但只要选育成功则会在
一定程度上解决马兜铃酸的毒性问题。
3.1 传统育种
在马兜铃科植物的人工栽培中,地理、气候及
栽培方法都会影响药材中有效成分和有毒成分的积
累。以细辛为例,北细辛、汉城细辛和华细辛的根
及根茎皆为正品细辛,刘雅婧等[30]研究发现不同产
地细辛中,以陕西宁强华细辛地下部分马兜铃酸 A
的量最高(0.452 8 mg/g),以吉林通化北细辛地上
部分马兜铃酸 A 的量最低(0.008 3 mg/g)。而同一
品种北细辛在吉林通化、左家和辽宁清源 3 地马兜
铃酸 A 的量也有一定差异。以上结果表明 3 个品种
中华细辛的马兜铃酸 A 量略高,北细辛偏低。有学
者在研究中采用水超声处理细辛种子的方法以期除
去细辛中的马兜铃酸,经种植后,水超声处理辽细
辛种子的马兜铃酸 A 的量有所减少,但不能彻底除
去细辛中的马兜铃酸[31]。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 22 期 2013 年 11 月

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3.2 分子育种
近年来,国内外学者开始将分子生物学应用于
中药的育种栽培中,与传统育种相比,分子育种具
有周期短的特点,成功后将会从根本上阻断马兜铃
酸的合成。杨瑞仪等[32]研究在源头上阻断马兜铃酸
的合成,避免各种中间产物的积累,以马兜铃酸生
物合成途径的第 1 个酶编码基因——酪氨酸脱羧酶
基因(tyrDC)为靶基因,构建基因打靶载体对 tyrDC
进行基因敲除,现在已克隆出马兜铃的 tyrDC 基因,
并进行了序列分析。
Schutte 等[33]在研究马兜铃酸的生物合成时,对
于其合成途径中的碳硫走向、关键酶、部分中间产
物进行了阐述和探讨。tyrDC 是连接初生代谢与各
种苯丙异喹啉生物碱类化合物代谢的第 1 个酶,是
决定生物碱合成途径后续产物基本分子骨架及反应
产物积累速率的关键酶和限速酶,是连接初生代谢
和次生代谢的桥梁,决定了代谢途径的碳流走向[34]。
马兜铃酸生物合成的最初前体为酪氨酸,其首先在
tyrDC 催化下脱羧生成酪胺并转变成 4-羟基酚乙
醛,然后经去甲劳丹素、千金藤碱等一系列中间产
物,最终合成马兜铃酸[33]。目前,虽有马兜铃中
tyrDC 的基因序列可供下一步实验使用,但如从酪
氨酸处开始阻断马兜铃酸的合成,同时也会阻碍其
他化合物的合成,对植物体本身的生长发育有何影
响尚未清楚。如能弄清楚马兜铃酸合成的最后一步
所需的关键酶基因,以此作为去除马兜铃酸的突破
口,即可避免基因沉默或敲除对植物体本身的伤害。
4 展望
含马兜铃酸的植物被广泛应用于临床,在中国,
关木通、马兜铃、广防己、厚朴、细辛等含马兜铃
酸的中药就有 60 余种,中成药 200 余种[1]。但自从
发生“马兜铃酸肾病”事件以后,1994 年,法国率
先禁售含马兜铃酸的中药,此后英国、比利时、澳
大利亚、奥地利、西班牙、美国、埃及等多国亦陆
续对含有马兜铃酸的中药发出禁令。可见,开展对
含马兜铃酸中药的去毒和减毒研究非常必要,也将
成为研究热点。
综合含马兜铃酸中药去毒和减毒方法,分子育
种法较其他方法更有优势,所以开展马兜铃酸生物
合成关键酶基因研究[32],即通过基因敲除和基因沉
默等技术阻断马兜铃酸生物合成途径,从源头上提
高马兜铃酸类中药的安全性。tyrDC 是马兜铃酸生
物合成途径中第 1 个关键酶基因,如把该基因敲除,
可阻碍马兜铃酸的合成,减少马兜铃酸的量;也可
以对马兜铃酸生物合成最后 1 个关键酶进行敲除,
可减少马兜铃酸的量,而不影响其他药用成分的合
成,是最经济可靠的方法,效果会更好。因此,筛
选和确定马兜铃酸生物合成最后 1 个关键酶基因是
有价值的工作。相信通过努力,必将实现含马兜铃
酸中药的减毒和去毒的目的,从而扩大其应用范围
和使用量,满足患者的需要。
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