全 文 ：天南星科 & 种有毒中药针晶的晶型
结构和其毒性的比较
吴皓!! 葛秀允! 郁红礼! 陈琳
南京中医药大学 药学院 江苏省中药炮制重点实验室! 江苏 南京 +$$+*#
$摘要%!目的&研究天南星科 &种有毒中药的针晶是否为具有共性的毒性成分( 方法&提取分离半夏%天南星%禹白附%虎
掌南星的针晶$采用电镜扫描+万倍观察各针晶的晶体结构$采用P5衍射能谱分析各针晶的主要组成元素$采用红外光谱定性测
定针晶成分的主要基团$采用急性毒性实验研究 &种针晶和相应生品的急性毒性$以MVRSS法计算各样品的FI
$
( 结果&&种有毒
中药的针晶均为细长尖锐针样晶型$直径小于

0$晶体表面布满倒刺$中间有凹槽$以半夏属的半夏和虎掌南星针晶更为锋利
和尖锐)&种针晶中主要含有+
基团)说明针晶不仅仅是由草酸钙组成)&
种有毒中药的针晶可以产生严重的毒性反应$FI$
分别为#半夏针晶 &f%( 0D-[Dd$虎掌南星针晶 &f 0D-[Dd$天南星针晶
#f$+ 0D-[D d$禹白附针晶 (f*$0D-[Dd$而其相应生品的FI
$从半夏到禹白附均在 ) )$$0D-[Dd以上$针晶的毒性是相应生
品毒性的 + $$倍( 结论&半夏%天南星%禹白附及虎掌南星中所含有的针晶是 &种有毒中药中具有共性的毒性成分( $关键词%!天南星科)针晶结构)毒性 $稿件编号%!+$$ *$*$+ $$* $基金项目%!国家自然科学基金项目!)$%%+%($)$*%)*)*)国家 .十一五/科技支撑计划!+$$ #M4:$*M$# 5通信作者% !! 吴皓$NQV# !$+ (($%$H50BRV#,?B/%* 3
cRAfSR2Bf./0
!!半夏%天南星%禹白附及虎掌南星半夏同属天南
星科有毒中药$生品口尝均具有很强的麻辣感$毒性
也主要表现为对黏膜的刺激性上$可致口唇刺痛%水 肿%失音%流涎%痉挛%呼吸困难$甚至窒息死亡( 本
课题组前期已经确定半夏中含有的特殊晶型的针晶
是半夏的主要刺激性毒性成分*+ ( 初步的研究表
明天南星%禹白附及虎掌南星中的针晶与毒半夏相
似$也具有刺激性作用*+5&+ )针晶以草酸钙%蛋白和微 量的多糖组成*+ ( 鉴于天南星%禹白附及虎掌南星 与半夏在以上几个方面的共性$本课题组提出以下
假设$即天南星科有毒药材半夏%虎掌南星%天南星 及禹白附等的刺激性毒性成分同属一类$& 种有毒
中药中的针晶是具有共性的毒性成分( 本实验以电
镜观察%P5衍射能谱分析%红外光谱测定%急性毒性
实验初步验证提出的假说(
!材料
]!样品!鲜半夏和生半夏药材均购自于江苏省
泰州市高港区泰半夏种植基地)鲜东北天南星采自
江苏省镇江市宝华山$东北天南星药材购置于安徽 亳州药材市场)鲜禹白附%禹白附药材购自河南省禹 州市)鲜虎掌南星采自江苏省南京市清凉山$虎掌南
星药材购自于安徽亳州药材市场( 以上鲜药材和生
品药材均经南京中医药大学王春根教授鉴定分别
为#天南星科植物三叶半夏 9;-+(;& +%-&+!N?W2]
MCQR@$东北天南星 #%;$&+*& &*)%+-$+9B7R0$独角莲
5BE?<-;)*;&-+)*H2DV$虎掌9fE+A&;$+.& 8.?/@
的新鲜块茎和干燥块茎(
药材生品于 #$h真空干燥后分别粉碎成 &$
目%$$ 目$备用)鲜品洗净去皮$冻藏备用(
]!仪器!FH<:49G8 #$ 型倒置显微镜 !德国
FQ.RB公司)P5#$ 扫描电镜 !配 HI4PIP能谱$
日本 J:N4靶 P5射线衍射仪!日本理学公司)PG8 测试采用
H8<4F54Mb
2
54Mb2 型 !英国\L公司 多功能电
子能谱仪(
]&!试剂!石油醚 !分析纯$南京化学试剂有限 公司 #$ j*$h$生理盐水!南京小营药业有限
公司 $一水草酸钙!分析纯$国药集团化学试剂
有限公司 (
]Y!动物!:<>小鼠$体重 ( j++ D$由南京中医
药大学实验动物中心提供*8!方法和结果
]!& 种有毒药材毒针晶的提取分离和晶型结
-+-
第 ) 卷第 * 期
+ $$年 月 !!!!!! ! ! ! ! !!!!!! ! ! ! ! \/Vf)$ :SSWQ!* 9B6$ +$$
构比较!将 & 种有毒中药新鲜块茎切碎$加入石 油醚少量多次研磨提取$合并石油醚混悬液$低 速分级离心 !$$j$$C-0R2 d$过滤$经分 离得到白色粉末( 取所提取针晶 !以 & 种有毒中 药的粉末为对照 在倒置显微镜和电镜扫镜扫 描观察并拍照$见图 $+( 图 !& 种有毒中药毒针晶及生品粉末显微照片! i&$$图 +!天南星科有毒中药毒针晶电镜扫描图! i+ 万 !!从图 显微照片 ! i&$$和图 + 电镜扫描照片 ! i+万 可以看出&种有毒中药的毒针晶极细长$直
径l

0)具有尖锐的针尖%晶体表面布满倒刺并具
凹槽$&种毒针晶晶型结构十分类似$以半夏属的半
夏和虎掌南星中针晶的尖锐和倒刺更为锋利(
]!& 种针晶的 P5衍射光电能谱分析主要组成元
素!分别取 & 种针晶和草酸钙对照品进行 P5衍射
扫描$光电能谱测试采用 H8<4F4Mb 2 54Mb2 型 !英国\L公司多功能电子能谱仪$真空度 f$i$
d%
GB$采用4VbBP一射线 ! &(#f# Q\ 激发源$
以污染的 >
S
e+(f$ Q\为基准作荷电位移校正(
结果见图 )(
4f半夏)Mf虎掌南星)图 )!& 种天南星科有毒中药毒针晶与草酸钙对照品的光电能谱分析图谱
-)-
第 ) 卷第 * 期
+ $$年 月 !!!!!! ! ! ! ! !!!!!! ! ! ! ! \/Vf)$ :SSWQ!* 9B6$ +$$
!!图 ) 结果表明$& 种天南星科有毒中药毒针晶
均含有 只含有 反复纯化$同时 & 种针晶均测得含有 ;$8 元素$因 此可以排除针晶被污染导致测出 ;$8 的可能( 说
明 & 种针晶不仅是由草酸钙组成$还含有带 ;和 8 元素的成分( 同时从图谱上可以看出半夏%虎掌南 星的能谱基本一致$天南星和禹白附的能谱基本一
致$这与电镜扫描的结果相同( ]&!& 种针晶红外光谱鉴别!分别取 & 种有毒中 药针晶 + 0D$加光谱纯溴化钾适量$置玛瑙研钵中$
研细$过 +$$目筛$压片$进行红外扫描( & 种有毒中药的针晶红外光谱$在 ) ) $$j)$$
.0
d有较强的红外吸收$归属 9 ;5J 或 9 O5J )在 #& .0 d左右有较强的红外吸收峰$归属为
9
$显示
含有共轭的5+
存在)在+ )# .0d处 & 种
毒针晶出现一吸收峰$与一水草酸钙对照品图谱出 现差异$说明毒针晶除 +
O
&
外还含有其他成分(
]Y!天南星科有毒中药及其毒针晶 FI
$测定!按 MVRSS法设计$各剂量组按雌雄各半随机分组小鼠 $只$共 组$实验前禁食!不禁水+ ?( 以I0为最 高剂量$组间剂量比值经试验定为 r$f(( 按照.低 比稀释法/配药#分别精密称取半夏%虎掌南星%东 北天南星及禹白附生品!$$目f$ D$以生理盐水 配制成 + 0F混悬液!+$ D-Fd$# ( 从中吸取 0F$为 号样品液( 精密吸取生理盐水$加入到剩 余的 # 液中定容至 + 0F重新混匀为$
液$从中吸取 0F$为+号样品液$其余类推$分别配制 ) 至 号样
品液( 各组均按 $f$+ 0F-Dd腹腔注射法给药后观
察$统计各组死亡率$按照 MVRSS法分别计算半夏%虎
掌南星%东北天南星及禹白附生品的半数致死量
FI
置信系数 &e$f$时FI
$的平均可信限 FI * ( 同样$组间剂量比值经试验定为 r$f#$精密称
取半夏%虎掌南星%东北天南星及禹白附毒针晶 %
0D$以生理盐水配制成 + 0F混悬液!) D-Fd$
#
$如上方法$每次取出 $0F再定容$配制 至
号样品液( 各组均按 $f$+ 0F-Dd腹腔注射给药$统计各组死亡率$按照 MVRSS法分别计算半夏%虎掌
南星%东北天南星及禹白附毒针晶的 FI
FI
*
(
结果见表 $+( 表 !& 种毒性中药生品粉末和针晶FI$
测定的回归方程和可信区间
样品 回归方程 FI
*
置信区间=0D-[Dd
半夏生品 Led&f&#$mf$$% K!%e$f*(* % ) & $$j& $+ 半夏毒针晶 Le)f+$# $ mf## & K!%e$f*# % $f%# j+$f)$ 虎掌南星生品 Led$f*$* # m&f$ K!%e$f*() $ + *## j)% (* 虎掌南星毒针晶 Le+f#*( # m+f$$ (K!%e$f** +f$& j#f
天南星生品 Led$f%) ) m&f+## +K!%e$f** $&$&) j& &#
天南星毒针晶 Le+f#+# % mf*%$) K!%e$f*(# # *f# j)$f% 禹白附生品 Led*f+%( # m)f*() # K!%e$f*(& ( ) &%# j& +#)
禹白附毒针晶 Lef*# + m+f)($K!%e$f**# ) f&$j+)f+$
表 +!& 种天南星科有毒药材生品粉末和
相应毒针晶小鼠腹腔注射的FI
$0D-[D d 样品 生品粉末 纯针晶 半夏!!! ) &&* &f%( 虎掌南星! ) )#* &f 东北天南星 ) #)$ #f$+ 禹白附!! ) (&$ (f*$表 +数据表明半夏%虎掌南星%天南星及禹白附 生品粉末的 FI$
和相应毒针晶的 FI
$比较$毒针晶
产生的毒性是相应生品粉末的近 + $$倍$说明天南星 科有毒中药生品的毒性主要是由药材内含有的针晶 引起$& 种有毒中药针晶确实具有很强的刺激性毒 性$是天南星科 &种有毒中药产生刺激性毒性的主要 成分( 实验过程发现小鼠腹腔注射给药后$均出现行 动迟缓%蜷缩%厌食扭体的现象$尤其是毒针晶的高剂 量组可以看到有颤抖扭体%呼吸急促的表现( &!小结与讨论 & 种有毒中药的针晶从电镜扫描图! i+ 万显 示的细微晶体结构来看$& 种针晶均极细长$直径小 于 0$均具有尖锐的针尖状末端$表面具凹槽和 倒刺的特殊结构$其中半夏与虎掌南星同属半夏属$ 针晶结构基本一致$天南星属的天南星与犁头尖属 的禹白附针晶结构基本一致( 与天南星和禹白附的 + 种针晶比较$半夏和虎掌南星的倒刺与针尖均更 -&- 第 ) 卷第 * 期 +$$ 年 月
!!!!!! ! ! ! ! !!!!!! ! ! ! !
\/Vf)$:SSWQ!* 9B6$ +$$
为尖锐和锋利( 从 & 种针晶对对家兔眼结膜的刺激
性强度*)+和FI
$
的比较上$半夏属 + 种有毒中药针
晶的毒性和刺激性强度也强于东北天南星和禹白
附( 毒针晶的结构的细微差异为刺激性的强度和毒
性的差异提供了物质基础的证据(
& 种有毒中药的针晶P5衍射光电能谱分析表明
& 种针晶中除了含有 素)而草酸钙对照品则仅有 验进一步表明 & 种有毒中药的毒针晶除含有草酸钙
以外还可能含有5;J
+
$5OJ一类基团$该实验结果
与课题组已经完成的针晶组成研究中发现针晶含有
蛋白和微量的糖类成分*+的结果一致(
急性毒性实验结果表明$天南星科 & 种有毒中 药针晶的 FI$
值是相应生品粉末的约 =+ $$$说明 针晶是该科 & 种有毒中药的主要毒性成分$& 种生 品和针晶 FI $ 由大到小的顺序#禹白附 n天南 星n半夏 n虎掌南星$其毒性强弱顺序为#虎掌南 星n半夏n天南星 n禹白附$该顺序与 & 种有毒中 药的刺激性顺序*)+一致( 进一步证实针晶是 & 种有 毒中药中具有共性特征的主要刺激性毒性成分( 天南星科 & 种有毒中药中的针晶具有强烈的刺 激性毒性$所产生的刺激性达到一定程度可以导致 动物死亡$鉴于该类针晶的共性特征为极细长和尖 锐的针尖%晶体表面具有倒刺和凹槽$同时课题组的 研究表明 & 种针晶中均含有草酸钙%蛋白和微量的 多糖*+ $因此不能采用传统概念上的.草酸钙针晶/ 来定义天南星科有毒中药的针晶$建议称之为.毒 针晶/( $参考文献% *+!钟凌云$吴皓$张科卫f生半夏中草酸钙针晶的刺激性作用研 究*X+-中国中药杂志$+$$ #$)!+$#%$#f *++!朱涛$吴皓$张琳$等$禹白附中的刺激性毒性成分的初步研究 *X+-南京中医药大学学报$+ $$($+&!+#*%f *)+!吴皓$钟凌云 f天南星科有毒中药的刺激性作用比较研究 *X+-中国中药杂志$+$$ ($))!&#)($f
*&+!赫炎$冯雪峰 f天南星草酸钙针晶形态炮制前后变化比较 *X+-中国中药杂志$+ $$)$+(!#$f *+!葛秀允$吴皓$郁红礼$ 等-天南星科四种有毒中药毒针晶的 组成研究*X+f药物分析杂志$+$$ $)$!#*$f /?+J,D-H?@H?IQDCHA,.I?D+?ID,JB-E>HA? A?M-Q-AC D,JB-E>H -@I?FDJ?-H?@?FHB>DKH?I3D,Q>,>I,+-.C Z_JB/ !$ LHPRW6W2$K_J/2DVR$ !W;&-$) R+BF&,<%&<%B<=9%<.+$;- 9%+E&%&;- <=>?;-+$+@+A;.;-+$$7.?<<(<=9?&%*&.B$
H&-D;- I-;J+%$;B<=5%&A;;<-&(>?;-+$+@+A;.;-+$H&-D;- +$$+*$ >?;-&
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TB0RV6-;>AB?E#N?QT/WC[R2US/TCBA?RUQS,QCQQ7@CB.@QU B2U RS/VB@QU TC/09;-+(;& +%-&+$9/E+A&;$+.&$#%;$&+*& &*)%+-$+B2U 5B0 E?<-;)*;&-+)*-N?QSQCBA?RUQS,QCQ/]SQCcQU ,R@? S.B22R2DQVQ.@C/2 0R.C/S./A6!8H9$B2U @?QQVQ0Q2@S,QCQB2BV6YQU ,R@? P5CB6
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$责任编辑!王亚君% -- 第 ) 卷第 * 期 +$$年 月 !!!!!! ! ! ! ! !!!!!! ! ! ! ! \/Vf)$ :SSWQ!*
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