川西北高原露蕊乌头毒性作用的研究﹡

貔貅

摘要：露蕊乌头是乌头属植物露蕊乌头亚属的仅有种，其叶、花、根皆可入药，可治疗关节疼痛、风湿等症。全草有毒，也是危害草地生态的毒杂草之一。为了合理开发利用露蕊乌头植物资源和减轻对草地的危害，我们对其毒性作用进行了研究，研究表明：①露蕊乌头茎叶水煎醇沉液给小鼠腹腔注射的LD50为10.18g/kg，LD50的95%可信限为8.78～11.80g/kg；②50%露蕊乌头水煎液滴加1滴（约25mg生药）即有明显强心作用，当用药量达100mg生药时心脏就被抑制。结果说明，露蕊乌头茎叶具强心作用，但其安全范围窄，毒性作用较大。本实验研究结果为露蕊乌头的综合开发利用和防除提供了科学根据，对保护草地生态、促进草原畜牧业发展有重要作用。
关键词：露蕊乌头抗炎镇痛强心毒性资源开发利用
    近年来，随着人类“回归自然”呼声的日益高涨，人们对药用植物的需求量与日俱增。乌头属植物是我国重要的药用植物，约有36种可供药用，常用的如川乌、草乌、黄花乌头、雪上一枝蒿、甘青乌头、铁棒锤等，具有祛风除湿、温经止痛之功效[1]。因此，人们对乌头属植物的研究一直备受重视。乌头属植物也是我国最早记载的有毒植物，其根或者草大多具有较强的毒性。有毒植物是草地“三害”之一，严重破坏草地生态平衡。同时它也造成家畜大量中毒死亡或生长缓慢、生产性能损失、繁殖力下降[2]，给我国草地畜牧业生产造成重大经济损失。
    露蕊乌头（Aconitum gymnandodrum Maxim）是乌头属植物露蕊乌头亚属的仅有种，在化学分类上有特殊的意义[3]，全草可供药用[4]。该植物广泛分布在西藏、四川西部、青海、甘肃南部，生长于海拔1550～3800m间的山地草坡、田边草地和河边砂地[5]，据我们在川西北高原的红原县、若尔盖县和阿坝县调查,在植被破坏处的土质砾砂地（坡地）、撩荒地（2～3年）、公路沿线旁，露蕊乌头常成为主要优势种成片分布，产量较大，是草地上重要的植物资源。据记载露蕊乌头全草有剧毒，是危害草地生态的毒杂草之一，但多年来，关于其毒性研究一直未见报道。因此，为了合理开发利用露蕊乌头植物资源，我们用改进寇氏法研究了其茎叶提取物的急性毒性，并研究了其对心脏的毒性作用，现将研究结果报告如下。
1 实验材料
1.1药物
    露蕊乌头（Aconitum gymnanodrum Maxim），2001年7月采自四川省红原县和若尔盖县境内海拔3000m的高山草坡，洗尽泥沙，将其根、茎叶、花分别阴干，保存，经四川农业大学草业科学系干友民教授鉴定为毛莨科乌头属植物中的露蕊乌头。
1.2器械
    BL-410生物机能实验系统，成都泰盟科技研制；JZ100型肌肉张力换能器，高碑店市新航机电设备有限公司；ESJ-120型电子天平（0.1mg），沈阳龙腾电子称量仪器有限公司；SS-260型好的多功能搅拌器，顺德市金日电器实业有限公司出品。
1.3动物
    昆明种小白鼠，18～22g，雌雄各半，购于成都中医药大学实验动物中心，按普通实验动物的饲养管理标准饲养，每天按4g/鼠给予精料，每日给料2次，并供予充足饮水自由饮用。蟾蜍，约100g ，从市场购得。
2 实验方法
2.1露蕊乌头茎叶提取物的制备
2.1.1露蕊乌头茎叶水煎煮液的制备：称取采自四川省若尔盖县阿西乡的露蕊乌头茎叶50g，加12倍量蒸馏水（约600ml）浸泡1h，煎煮两次，滤液浓缩至1：2（约100ml），然后在4℃冰箱中静置24h过夜，2000r/min离心20min，取上清液，定容至100ml，分装于洗净玻璃瓶中，橡胶塞密封，并置冰箱中保存备用。
2.1.2露蕊乌头茎叶水煎醇沉液的制备：称取已剪成约2cm左右的露蕊乌头茎叶200g，粉碎成粗粉，加水浸泡，煎煮两次，滤液浓缩成1：1，于4℃冰箱中放置48h，取出后过滤，滤液中加入95%乙醇，使含醇量达60%，搅拌均匀，再置4℃冰箱中放置24h，取出过滤，滤液在79℃恒温水浴锅中浓缩（挥发乙醇）至200ml，其浓度为100%，待用。
2.2露蕊乌头的急性毒性研究[6，7]
    根据预试结果，求得Dm（100%死亡率）为22.77g/kg（给药浓度为75.9%）、Dn（0%死亡率）为7.5g/kg（给药浓度为25%）。Dm大约是Dn的3倍，取剂量比值为1:0.75,共分5组，各组药液浓度依次为75.9%、57.5%、43.5%、33.0%、25.0%。然后取昆明种小白鼠50只，依次称重、编号，采取完全随机分组法将小鼠分为5组，每组10只。各组按0.3ml/10g分别ip75.9%、57.5%、43.5%、33.0%、25.0%的露蕊乌头茎叶水煎醇沉液，给药后观察小鼠反应，并记录中毒反应、死亡数和死亡原因，共观察7d。最后计算露蕊乌头茎叶水煎醇沉液给小鼠腹腔注射的LD50。
2.3露蕊乌头对心脏的毒性作用
2.3.1 离体心脏标本的制作：根据朱祖康[8]的方法制作离体蟾蜍心脏标本。
2.3.2 实验观察：将蛙心套管固定在铁架台上，蛙心夹用线与肌肉张力换能器相连，连线稍倾斜，以避免添加液体沿线进入换能器。最后将换能器与BL-410生物机能实验系统连接，观察心脏正常收缩曲线，待心跳平稳后，立即滴加1滴50%的露蕊乌头水煎煮液，观察心跳曲线的变化，随后逐滴增加，直至出现心律失常，传导阻滞，记录各个时期的心率和收缩强度，以及药物产生强心作用的有效量和中毒量。
3 实验结果
3.1露蕊乌头急性毒性的实验研究结果
3.1.1 小鼠的中毒症状：小鼠经腹腔注射露蕊乌头茎叶提取液后约4min左右，出现精神萎钝，活动明显减少，被毛蓬松潮湿，有的眼睛微闭，不饮不食，部分小鼠还发现眼睑红肿，分泌物增多，另有部分出现腹痛，腹部膨大。死前四肢抽搐，瞳孔高度缩小，呼吸极度困难，直至呼吸停止。有的在给药后3 min 即出现死亡，给药后10～40min为死亡高峰期。尸体解剖后，肉眼观察心、肝、脾、肺、肾等重要脏器组织无明显可见病理变化。
3.1.2小鼠腹腔注射露蕊乌头茎叶提取液后各组的死亡情况见表1。

表1小鼠腹腔注射露蕊乌头茎叶提取液后死亡情况

组别	动物 数量	药液浓度(%)	剂 量 (g/kg)	lgd(x)	死亡数(n)	死亡率 (p)	P2	存活率 (q)
1	10	75.9	22.77	1.3574	10	1.0	1.00	0
2	10	57.5	17.25	1.2368	9	0.9	0.81	0.1
3	10	43.5	13.06	1.1159	8	0.8	0.64	0.2
4	10	33.0	9.90	0.9956	5	0.5	0.25	0.5
5	10	25.0	7.50	0.8751	2	0.2	0.04	0.8

根据改进寇氏法的计算公式,露蕊乌头茎叶水煎醇提取液经小鼠腹腔注射后其LD50为10.18(g/kg)，LD50的95%可信限8.78～11.80(g/kg)。
3.2露蕊乌头对离体心脏作用的实验结果见表2和图1～图7。从图3和图4可以看出，50%露蕊乌头煎煮液滴加一滴（约25mg生药）即显示出明显的强心作用，蟾蜍心脏的平均收缩张力从正常的2.05g迅速增加到4.90g（图2），增幅百分率达139.02%。当滴加第3滴露蕊乌头时（图6），随着药量的继续增加，心率增加迅速达到60次/分（图1），而心肌收缩力却迅速减小至1.52g，其降幅达63.46%，说明此时露蕊乌头已对蟾蜍离体心脏产生毒性，心跳力量已开始减弱。当滴加第4滴时，随着药物的继续作用，特别是毒性作用的增加，心脏的心跳开始减慢，甚至低于正常水平，心肌收缩继续减弱，最后心跳被完全抑制（图7），此时用药量仅4滴（约100mg），说明露蕊乌头对心脏虽有明显强心作用，但毒性亦大。

表1露蕊乌头对离体心脏作用的影响

加药情况	心跳频率（次/分）	收缩张力（g）
正常	36	2.05
滴加第一滴露蕊乌头	38	4.90
滴加第二滴露蕊乌头	39	4.16
滴加第三滴露蕊乌头	60	1.52
滴加第四滴露蕊乌头	12→0	1.15

注：1、观察心脏收缩曲线时BL-410生物机能实验系统的各项参数分别为G=20、T=DC、F=30Hz；

2、表中“12→0”表示心跳频率最后变为0，心跳被完全抑制。

4 分析讨论
4.1关于露蕊乌头对离体心脏的作用。心脏是动物机体内重要器官，其有节律的收缩和舒张活动，推动着血液在全身流动，使生命活动得以进行。据报道，乌头类中药的主要成分乌头碱可使离体蛙心出现短暂的强心作用，随即转入抑制，心收缩力减弱，心律紊乱，最后出现心跳停止等毒性作用。本实验研究表明，1滴50%的露蕊乌头茎叶水煎煮液对离体蟾蜍心脏的心肌收缩力即有明显增强，但对心率影响不甚明显，但是滴加第2滴时心肌收缩力即开始下降，第3滴时心肌收缩力下降异常明显，对心脏的收缩表现出了明显的抑制作用，显示出露蕊乌头具有较强的毒性作用，但此时心率却增加明显，可能是由于心肌收缩被抑制，每搏输出量减少，为了保证心输出量的需要，从而使心跳频率出现代偿性的加快，即心率增加;但随着露蕊乌头剂量增加，其毒性愈加明显，当滴加第4滴时，心收缩进一步被抑制，心率也很快出现减慢，最后心跳完全停止。结果说明，露蕊乌头虽有强心作用，但其安全范围窄，作用短暂，毒性较大。这一点与乌头碱对离体心脏作用相似，提示露蕊乌头茎叶中也可能含有乌头类生物碱，在临床使用应慎重。
4.2 关于露蕊乌头的毒性。本实验结果表明，露蕊乌头茎叶的水煎醇提取液给小鼠腹腔注射的半数致死量为10.18g/kg，其95%可信限为8.78～11.80g/kg。据秦林等报到，单味生川乌水煎醇沉液给小鼠灌胃其LD50为163.757g/kg，腹腔注射其LD50为16.297g/kg[9]，可见露蕊乌头茎叶的毒性比传统中药川乌的毒性还强，这与有关资料记载的露蕊乌头全草有大毒相符。而且在露蕊乌头对心脏作用的研究中，我们也发现，滴加1滴50%露蕊乌头即有明显强心作用，但加至第4滴时离体心脏即被完全抑制，这些都充分说明露蕊乌头安全范围较窄，毒性较大，特别是对心脏的毒性明显，这与资料记载的乌头类生物碱中毒可以直接作用于心肌相符。露蕊乌头是否具有其他脏器毒性，有待进一步研究。
4.3据《中国植物志》（27卷）记载，乌头属大多数植物的根或者草均具有较强的毒性，有报道生川乌的块根2～4g即可使人致死。近年来，乌头属植物及其制剂的中毒在我国颇为多见，死亡率较高。目前，在草原上引起动物中毒的原因主要有两方面，一是误食，特别是当草地退化良牧草缺乏时可被迫采食引起中毒；二是药用不当，药用时如果未经煎煮或煎煮时间不够长，药量过大或连续服用也可引起中毒[7]。本研究表明，露蕊乌头是一类毒性较强的药用植物，半数致死量较小，其安全范围窄，如果误食或药用不当，也有可能造成中毒，给草原畜牧业带来危害。因此，必须进一步加快其防除研究，采取适当的生物学、化学或物理防除方法，减轻其对草地动物的危害。同时加快研究露蕊乌头的减毒方法，特别是炮制方法，以便对其进行合理地开发利用，这对于当前治理草地退化，维护草地生态平衡，促进草原畜牧业发展具有非常重要的作用。