川西北高原露蕊烏頭毒性作用的研究﹡

貔貅

摘要：露蕊烏頭是烏頭屬植物露蕊烏頭亞屬的僅有種，其葉、花、根皆可入藥，可治療關節(jié)疼痛、風濕等癥。全草有毒，也是危害草地生態(tài)的毒雜草之一。為了合理開發(fā)利用露蕊烏頭植物資源和減輕對草地的危害，我們對其毒性作用進行了研究，研究表明：①露蕊烏頭莖葉水煎醇沉液給小鼠腹腔注射的LD50為10.18g/kg，LD50的95%可信限為8.78～11.80g/kg；②50%露蕊烏頭水煎液滴加1滴（約25mg生藥）即有明顯強心作用，當用藥量達100mg生藥時心臟就被抑制。結果說明，露蕊烏頭莖葉具強心作用，但其安全范圍窄，毒性作用較大。本實驗研究結果為露蕊烏頭的綜合開發(fā)利用和防除提供了科學根據(jù)，對保護草地生態(tài)、促進草原畜牧業(yè)發(fā)展有重要作用。
關鍵詞：露蕊烏頭抗炎鎮(zhèn)痛強心毒性資源開發(fā)利用
    近年來，隨著人類“回歸自然”呼聲的日益高漲，人們對藥用植物的需求量與日俱增。烏頭屬植物是我國重要的藥用植物，約有36種可供藥用，常用的如川烏、草烏、黃花烏頭、雪上一枝蒿、甘青烏頭、鐵棒錘等，具有祛風除濕、溫經(jīng)止痛之功效[1]。因此，人們對烏頭屬植物的研究一直備受重視。烏頭屬植物也是我國最早記載的有毒植物，其根或者草大多具有較強的毒性。有毒植物是草地“三害”之一，嚴重破壞草地生態(tài)平衡。同時它也造成家畜大量中毒死亡或生長緩慢、生產性能損失、繁殖力下降[2]，給我國草地畜牧業(yè)生產造成重大經(jīng)濟損失。
    露蕊烏頭（Aconitum gymnandodrum Maxim）是烏頭屬植物露蕊烏頭亞屬的僅有種，在化學分類上有特殊的意義[3]，全草可供藥用[4]。該植物廣泛分布在西藏、四川西部、青海、甘肅南部，生長于海拔1550～3800m間的山地草坡、田邊草地和河邊砂地[5]，據(jù)我們在川西北高原的紅原縣、若爾蓋縣和阿壩縣調查,在植被破壞處的土質礫砂地（坡地）、撩荒地（2～3年）、公路沿線旁，露蕊烏頭常成為主要優(yōu)勢種成片分布，產量較大，是草地上重要的植物資源。據(jù)記載露蕊烏頭全草有劇毒，是危害草地生態(tài)的毒雜草之一，但多年來，關于其毒性研究一直未見報道。因此，為了合理開發(fā)利用露蕊烏頭植物資源，我們用改進寇氏法研究了其莖葉提取物的急性毒性，并研究了其對心臟的毒性作用，現(xiàn)將研究結果報告如下。
1 實驗材料
1.1藥物
    露蕊烏頭（Aconitum gymnanodrum Maxim），2001年7月采自四川省紅原縣和若爾蓋縣境內海拔3000m的高山草坡，洗盡泥沙，將其根、莖葉、花分別陰干，保存，經(jīng)四川農業(yè)大學草業(yè)科學系干友民教授鑒定為毛莨科烏頭屬植物中的露蕊烏頭。
1.2器械
    BL-410生物機能實驗系統(tǒng)，成都泰盟科技研制；JZ100型肌肉張力換能器，高碑店市新航機電設備有限公司；ESJ-120型電子天平（0.1mg），沈陽龍騰電子稱量儀器有限公司；SS-260型好的多功能攪拌器，順德市金日電器實業(yè)有限公司出品。
1.3動物
    昆明種小白鼠，18～22g，雌雄各半，購于成都中醫(yī)藥大學實驗動物中心，按普通實驗動物的飼養(yǎng)管理標準飼養(yǎng)，每天按4g/鼠給予精料，每日給料2次，并供予充足飲水自由飲用。蟾蜍，約100g ，從市場購得。
2 實驗方法
2.1露蕊烏頭莖葉提取物的制備
2.1.1露蕊烏頭莖葉水煎煮液的制備：稱取采自四川省若爾蓋縣阿西鄉(xiāng)的露蕊烏頭莖葉50g，加12倍量蒸餾水（約600ml）浸泡1h，煎煮兩次，濾液濃縮至1：2（約100ml），然后在4℃冰箱中靜置24h過夜，2000r/min離心20min，取上清液，定容至100ml，分裝于洗凈玻璃瓶中，橡膠塞密封，并置冰箱中保存?zhèn)溆谩?br /> 2.1.2露蕊烏頭莖葉水煎醇沉液的制備：稱取已剪成約2cm左右的露蕊烏頭莖葉200g，粉碎成粗粉，加水浸泡，煎煮兩次，濾液濃縮成1：1，于4℃冰箱中放置48h，取出后過濾，濾液中加入95%乙醇，使含醇量達60%，攪拌均勻，再置4℃冰箱中放置24h，取出過濾，濾液在79℃恒溫水浴鍋中濃縮（揮發(fā)乙醇）至200ml，其濃度為100%，待用。
2.2露蕊烏頭的急性毒性研究[6，7]
    根據(jù)預試結果，求得Dm（100%死亡率）為22.77g/kg（給藥濃度為75.9%）、Dn（0%死亡率）為7.5g/kg（給藥濃度為25%）。Dm大約是Dn的3倍，取劑量比值為1:0.75,共分5組，各組藥液濃度依次為75.9%、57.5%、43.5%、33.0%、25.0%。然后取昆明種小白鼠50只，依次稱重、編號，采取完全隨機分組法將小鼠分為5組，每組10只。各組按0.3ml/10g分別ip75.9%、57.5%、43.5%、33.0%、25.0%的露蕊烏頭莖葉水煎醇沉液，給藥后觀察小鼠反應，并記錄中毒反應、死亡數(shù)和死亡原因，共觀察7d。最后計算露蕊烏頭莖葉水煎醇沉液給小鼠腹腔注射的LD50。
2.3露蕊烏頭對心臟的毒性作用
2.3.1 離體心臟標本的制作：根據(jù)朱祖康[8]的方法制作離體蟾蜍心臟標本。
2.3.2 實驗觀察：將蛙心套管固定在鐵架臺上，蛙心夾用線與肌肉張力換能器相連，連線稍傾斜，以避免添加液體沿線進入換能器。最后將換能器與BL-410生物機能實驗系統(tǒng)連接，觀察心臟正常收縮曲線，待心跳平穩(wěn)后，立即滴加1滴50%的露蕊烏頭水煎煮液，觀察心跳曲線的變化，隨后逐滴增加，直至出現(xiàn)心律失常，傳導阻滯，記錄各個時期的心率和收縮強度，以及藥物產生強心作用的有效量和中毒量。
3 實驗結果
3.1露蕊烏頭急性毒性的實驗研究結果
3.1.1 小鼠的中毒癥狀：小鼠經(jīng)腹腔注射露蕊烏頭莖葉提取液后約4min左右，出現(xiàn)精神萎鈍，活動明顯減少，被毛蓬松潮濕，有的眼睛微閉，不飲不食，部分小鼠還發(fā)現(xiàn)眼瞼紅腫，分泌物增多，另有部分出現(xiàn)腹痛，腹部膨大。死前四肢抽搐，瞳孔高度縮小，呼吸極度困難，直至呼吸停止。有的在給藥后3 min 即出現(xiàn)死亡，給藥后10～40min為死亡高峰期。尸體解剖后，肉眼觀察心、肝、脾、肺、腎等重要臟器組織無明顯可見病理變化。
3.1.2小鼠腹腔注射露蕊烏頭莖葉提取液后各組的死亡情況見表1。

表1小鼠腹腔注射露蕊烏頭莖葉提取液后死亡情況

組別	動物 數(shù)量	藥液濃度(%)	劑 量 (g/kg)	lgd(x)	死亡數(shù)(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

根據(jù)改進寇氏法的計算公式,露蕊烏頭莖葉水煎醇提取液經(jīng)小鼠腹腔注射后其LD50為10.18(g/kg)，LD50的95%可信限8.78～11.80(g/kg)。
3.2露蕊烏頭對離體心臟作用的實驗結果見表2和圖1～圖7。從圖3和圖4可以看出，50%露蕊烏頭煎煮液滴加一滴（約25mg生藥）即顯示出明顯的強心作用，蟾蜍心臟的平均收縮張力從正常的2.05g迅速增加到4.90g（圖2），增幅百分率達139.02%。當?shù)渭拥?滴露蕊烏頭時（圖6），隨著藥量的繼續(xù)增加，心率增加迅速達到60次/分（圖1），而心肌收縮力卻迅速減小至1.52g，其降幅達63.46%，說明此時露蕊烏頭已對蟾蜍離體心臟產生毒性，心跳力量已開始減弱。當?shù)渭拥?滴時，隨著藥物的繼續(xù)作用，特別是毒性作用的增加，心臟的心跳開始減慢，甚至低于正常水平，心肌收縮繼續(xù)減弱，最后心跳被完全抑制（圖7），此時用藥量僅4滴（約100mg），說明露蕊烏頭對心臟雖有明顯強心作用，但毒性亦大。

表1露蕊烏頭對離體心臟作用的影響

加藥情況	心跳頻率（次/分）	收縮張力（g）
正常	36	2.05
滴加第一滴露蕊烏頭	38	4.90
滴加第二滴露蕊烏頭	39	4.16
滴加第三滴露蕊烏頭	60	1.52
滴加第四滴露蕊烏頭	12→0	1.15

注：1、觀察心臟收縮曲線時BL-410生物機能實驗系統(tǒng)的各項參數(shù)分別為G=20、T=DC、F=30Hz；

2、表中“12→0”表示心跳頻率最后變?yōu)?，心跳被完全抑制。

4 分析討論
4.1關于露蕊烏頭對離體心臟的作用。心臟是動物機體內重要器官，其有節(jié)律的收縮和舒張活動，推動著血液在全身流動，使生命活動得以進行。據(jù)報道，烏頭類中藥的主要成分烏頭堿可使離體蛙心出現(xiàn)短暫的強心作用，隨即轉入抑制，心收縮力減弱，心律紊亂，最后出現(xiàn)心跳停止等毒性作用。本實驗研究表明，1滴50%的露蕊烏頭莖葉水煎煮液對離體蟾蜍心臟的心肌收縮力即有明顯增強，但對心率影響不甚明顯，但是滴加第2滴時心肌收縮力即開始下降，第3滴時心肌收縮力下降異常明顯，對心臟的收縮表現(xiàn)出了明顯的抑制作用，顯示出露蕊烏頭具有較強的毒性作用，但此時心率卻增加明顯，可能是由于心肌收縮被抑制，每搏輸出量減少，為了保證心輸出量的需要，從而使心跳頻率出現(xiàn)代償性的加快，即心率增加;但隨著露蕊烏頭劑量增加，其毒性愈加明顯，當?shù)渭拥?滴時，心收縮進一步被抑制，心率也很快出現(xiàn)減慢，最后心跳完全停止。結果說明，露蕊烏頭雖有強心作用，但其安全范圍窄，作用短暫，毒性較大。這一點與烏頭堿對離體心臟作用相似，提示露蕊烏頭莖葉中也可能含有烏頭類生物堿，在臨床使用應慎重。
4.2 關于露蕊烏頭的毒性。本實驗結果表明，露蕊烏頭莖葉的水煎醇提取液給小鼠腹腔注射的半數(shù)致死量為10.18g/kg，其95%可信限為8.78～11.80g/kg。據(jù)秦林等報到，單味生川烏水煎醇沉液給小鼠灌胃其LD50為163.757g/kg，腹腔注射其LD50為16.297g/kg[9]，可見露蕊烏頭莖葉的毒性比傳統(tǒng)中藥川烏的毒性還強，這與有關資料記載的露蕊烏頭全草有大毒相符。而且在露蕊烏頭對心臟作用的研究中，我們也發(fā)現(xiàn)，滴加1滴50%露蕊烏頭即有明顯強心作用，但加至第4滴時離體心臟即被完全抑制，這些都充分說明露蕊烏頭安全范圍較窄，毒性較大，特別是對心臟的毒性明顯，這與資料記載的烏頭類生物堿中毒可以直接作用于心肌相符。露蕊烏頭是否具有其他臟器毒性，有待進一步研究。
4.3據(jù)《中國植物志》（27卷）記載，烏頭屬大多數(shù)植物的根或者草均具有較強的毒性，有報道生川烏的塊根2～4g即可使人致死。近年來，烏頭屬植物及其制劑的中毒在我國頗為多見，死亡率較高。目前，在草原上引起動物中毒的原因主要有兩方面，一是誤食，特別是當草地退化良牧草缺乏時可被迫采食引起中毒；二是藥用不當，藥用時如果未經(jīng)煎煮或煎煮時間不夠長，藥量過大或連續(xù)服用也可引起中毒[7]。本研究表明，露蕊烏頭是一類毒性較強的藥用植物，半數(shù)致死量較小，其安全范圍窄，如果誤食或藥用不當，也有可能造成中毒，給草原畜牧業(yè)帶來危害。因此，必須進一步加快其防除研究，采取適當?shù)纳飳W、化學或物理防除方法，減輕其對草地動物的危害。同時加快研究露蕊烏頭的減毒方法，特別是炮制方法，以便對其進行合理地開發(fā)利用，這對于當前治理草地退化，維護草地生態(tài)平衡，促進草原畜牧業(yè)發(fā)展具有非常重要的作用。