我國中藥中重金屬毒理學研究進展

楊咪咪，王 旗，2，3

（1.北京大學公共衛(wèi)生學院毒理學系，北京100191；2.國家中醫(yī)藥管理局中藥配伍減毒重點研究室，北京 100191；3.食品安全毒理學研究與評價北京市重點實驗室，北京 100191）

我國中藥中重金屬毒理學研究進展

楊咪咪1，王 旗1，2，3

（1.北京大學公共衛(wèi)生學院毒理學系，北京100191；2.國家中醫(yī)藥管理局中藥配伍減毒重點研究室，北京 100191；3.食品安全毒理學研究與評價北京市重點實驗室，北京 100191）

王 旗，北京大學公共衛(wèi)生學院毒理學系教授，博士生導師?，F任中華中醫(yī)藥學會中藥毒理學與安全性研究分會副主任委員、中華預防醫(yī)學會自由基預防醫(yī)學專業(yè)委員、中國毒理學會中藥與天然藥物毒理專業(yè)委員會委員和《中國藥物應用與監(jiān)測》雜志編委。研究方向為藥物毒理學，近年主要研究含汞中藥的安全性、中藥的代謝和毒性及中藥化學成分潛在毒性的早期預測。研究工作得到國家自然科學基金、科技部和教育部的資助，以第一作者或責任作者在國內外學術期刊發(fā)表論文50余篇。2013年獲教育部自然科學二等獎；2007年獲北京市科學技術二等獎和中國藥學會科學技術二等獎。

隨著中藥國際貿易的不斷增長，中藥中有毒重金屬超標的問題引起了世界各國的重視與關注。不少國家和地區(qū)制定了嚴格的重金屬限量標準，尚沒有統(tǒng)一標準。不同價態(tài)、不同化學形態(tài)的重金屬，毒性差別很大，僅用中藥中重金屬總含量來評價中藥的安全性是不合理的。目前，臨床上應用較廣的含重金屬中藥主要為含朱砂和雄黃的中成藥，由于其中所含重金屬汞和砷的潛在毒性及其相關不良反應的不時報道，朱砂、雄黃及其復方制劑的安全性也倍受社會關注。

重金屬；中藥；朱砂；雄黃；毒性；汞；砷

含重金屬的礦物藥是中醫(yī)藥組成的特色之一，也是中醫(yī)藥不可或缺的一部分，其經過幾千年的臨床用藥實踐，現仍在臨床醫(yī)學中發(fā)揮重要作用。如朱砂（cinnabar）是常見的鎮(zhèn)靜安神用藥；雄黃（real?gar）是近年來重要的治療白血病的藥物?！渡褶r本草經》收載中藥365種，其中礦物藥46種，占12.6%。2015版《中國藥典》中包含1493種傳統(tǒng)中藥制劑［1］，其中約7%含有一種或多種重金屬。但由于重金屬的潛在毒性作用及其相關不良反應時有發(fā)生，目前用于臨床的礦物藥種類不多，主要為含朱砂和雄黃的相關制劑。本文主要對朱砂、雄黃及其常用中成藥的相關毒理學研究進展予以綜述。

1 重金屬的限量標準

由于土壤、水和空氣等環(huán)境介質中有重金屬的存在，植物性中藥材及其產品可能在種植、運輸和儲藏過程中受到主要污染，其中種植土壤是影響中草藥重金屬含量的因素。首先對土壤的重金屬含量進行控制［2］，才能有效地控制中藥材中的重金屬污染，達到限量標準的要求。

隨著中藥國際貿易的不斷增長，中藥重金屬超標的問題引起了世界各國的重視與關注。一些國家和地區(qū)針對中藥重金屬污染問題制定了嚴格的重金屬限量標準（表1）。但目前尚無一致公認的國際標準對中藥材重金屬含量進行限量。

我國于2001年由對外貿易經濟合作部發(fā)布了外經貿行業(yè)標準《藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標準》，明確規(guī)定了重金屬及砷鹽的限量指標：重金屬總量≤20.0 mg·kg-1，鉛≤5.0 mg·kg-1，鎘≤0.3 mg·kg-1，汞≤0.2 mg·kg-1，銅≤20.0 mg·kg-1，砷≤2.0 mg·kg-1。以規(guī)范進出口中藥中的重金屬含量，但由于一些礦物藥的主成分含重金屬，其重金屬含量大大超過上述為控制重金屬污染制定的限量標準。

2015年版《中國藥典》四部通則規(guī)定，中藥注射劑按各品種項下每日最大使用量計算，鉛不得超過12 μg，鎘不得超過3 μg，砷不得超過6 μg，汞不得超過2 μg，銅不得超過150 μg。

表1 部分國家和地區(qū)中藥重金屬限量標準

2015年7月21日，國際標準化組織（ISO）發(fā)布《中醫(yī)藥—中草藥重金屬限量》國際標準（ISO 18664：2015 Traditional Chinese Medicine-Deter?mination of Heavy Metals in Herbal Medicines Used in Traditional Chinese Medicine）。該國際標準規(guī)定了中草藥中鉛、砷、鎘和汞含量的3種儀器檢測方法（原子吸收光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法和電感耦合等離子體質譜法）及3種方法之間的比較，并在附錄中提供了中藥材重金屬含量的最高參考限額，適用于作為食品補充劑、功能性食品或天然藥物進行國際貿易的非礦物類中藥材和飲片。該國際標準為中藥材重金屬含量標準化的檢測方法和危險評價提供參考。

2 中藥重金屬元素的形態(tài)與毒性

重金屬元素的毒性與其價態(tài)及物理、化學形態(tài)密切相關，不同價態(tài)、不同形態(tài)的重金屬，毒性差別很大。研究表明，無機砷毒性大于有機砷，亞砷酸鹽As（Ⅲ）毒性大于砷酸鹽As(Ⅴ)，甲基胂（mono?methylarsonic acid，MMA）和二甲基胂（dimethyl?arsinic acid，DMA）毒性較小，砷甜菜堿（arseno?betaine，AsB）和砷膽堿（arsenocholine，AsC）無毒［3］。無機汞以3種價態(tài)存在，即金屬汞Hg、一價汞Hg和二價汞Hg，元素汞蒸汽較液態(tài)的金屬汞更易于被肺吸收，并溶于血漿、全血和血紅蛋白中，還能在體內被過氧化氫酶氧化為二價汞。一價汞化合物，特別是鹽酸鹽，很難溶于水，被胃腸道吸收的也很少，故其毒性很小。二價氯化汞水溶性好，易于被胃腸道吸收，是汞鹽的毒性形式；而HgS（朱砂的主要成分）具有不溶性，極難解離出游離態(tài)汞，不易被機體吸收，其毒性較低。甲基汞（MeHg）、二甲基汞及乙基汞等有機汞具有很強的脂溶性，極易通過血腦屏障進入腦組織等神經組織，進而引起神經毒性。無機汞的毒性遠低于有機汞［4］。

目前的重金屬限量標準中測定的是金屬元素的總含量，而非不同形態(tài)或價態(tài)的重金屬含量，故以現有的重金屬限量標準評價礦物藥中的重金屬含量是否超標并不合理。

3 含砷、汞中藥的毒性

3.1 含砷、汞中藥的代表性方劑及治療特點

2015年版《中國藥典》載錄含砷礦物藥的成方制劑主要包括牛黃解毒片（丸）、安宮牛黃丸（散）、六神丸、牛黃清心丸和復方黃黛片等，其中均含有雄黃，雄黃有抗菌、抗?jié)儭㈡?zhèn)痙、抗驚厥、抗腫瘤、止痛、殺蟲等功效。近年來，臨床上用雄黃治療急性非淋巴細胞白血病和慢性粒細胞白血病等血液病的獨特療效引起廣泛關注。

2015年版《中國藥典》收載的含汞礦物藥為朱砂、輕粉和紅粉及其成方制劑。主要代表方劑有安宮牛黃丸和牛黃清心丸等。此外，還有兒科用藥如一捻金、小兒至寶丸和紫雪散等，其中均含有朱砂。朱砂是一種天然礦物類中藥，具有清心鎮(zhèn)驚、安神解毒之功效，臨床上主要用于心悸易驚、失眠多夢、癲癇發(fā)狂、小兒驚風、視物昏花、口瘡、喉痹和瘡瘍腫毒等。輕粉主要成分為Hg2Cl2（含量為98.5%～100%），臨床外用多以復方形式出現，是外科常用的藥物，用于殺蟲、攻毒、斂瘡，療效顯著。

3.2 含朱砂或雄黃中藥毒性影響因素

含朱砂或雄黃中藥的毒性作用大小主要與其中重金屬含量、使用劑量和時間、炮制方法、與配伍方中其他中藥的相互作用等有關。

3.2.1 含量、藥用劑量及時間

2015年版《中國藥典》規(guī)定，雄黃含砷量以二硫化二砷（As2S2）計，不得少于90.0%，日推薦用量為0.05～ 0.1 g；朱砂含硫化汞（HgS）不得少于96.0%，日推薦用量為0.1～0.5 g。雄黃、朱砂多入丸散，在處方中的含量一般較大。例如安宮牛黃丸中雄黃占10%，日攝入雄黃含量為0.3 g，遠大于雄黃的日推薦用量0.1 g，長久使用可能造成體內砷蓄積，引起毒性作用，故不宜久服。

3.2.2 炮制方法

朱砂、雄黃自古即有多種炮制方法，如研磨法、水飛法和煮法等［5-6］，其中水飛法是《中國藥典》中規(guī)定的朱砂、雄黃炮制方法。在水飛過程中，朱砂或雄黃中可溶性的有毒成分顯著降低。研究表明，水飛后雄黃中的As2O3含量降低30%，朱砂中有毒的可溶性汞鹽和游離汞也可以除去［7］。廖晴等［8］對三批雄黃生品依次用水飛法、酸水飛法和堿水飛法進行炮制，綜合考慮炮制品得率、As2S2及As2O3含量，認為以水飛法、酸飛法為宜。此外，雄黃的生物浸出能顯著增強雄黃的可溶性和生物利用度［9］。

3.2.3 與配伍方中其他中藥的相互作用

朱砂、雄黃一般不單獨入藥，僅作為中成藥的組方之一，與其他中藥配伍應用；其中朱砂、雄黃的吸收、藥效或毒性均可能受到配方中其他中藥的影響。如牛黃解毒片，復方配伍可以減小雄黃的肝、腎和遺傳毒性，其中的甘草、黃芩和大黃可能是發(fā)揮減毒作用的重要中藥［10］。復方蘆薈膠囊中，蘆薈使朱砂中汞生物可接受率顯著降低［11］，說明其他中藥可以通過抑制朱砂的溶出，達到配伍解毒的目的。

4 雄黃的毒理學

4.1 毒性成分

雄黃的主要成分是As2S2或As4S4，此外還含有少量的As2O3、As2O5及微量元素。As2S2不溶于水，也不溶于酸和堿；As2O3及As2O5可溶于水和酸，能與處方或生物體內蛋白質或生物小分子的巰基結合成絡合物，具有強烈的活性，是雄黃發(fā)揮藥效或產生毒性的主要成分。

4.2 溶出

雄黃的溶出率和生物利用率很低。Tinggi等［12］發(fā)現，六神丸和牛黃解毒片中雄黃的砷生物利用率僅為1.10%和0.60%。此外，與雄黃配伍的其他中藥可以影響雄黃中砷的溶出。湯毅珊等［13］發(fā)現，安宮牛黃散中黃芩、黃連、珍珠、梔子、郁金和牛黃均可使雄黃中可溶性砷含量溶出減少。王啟錚等［14］發(fā)現，可溶性砷從六神丸復方中的溶出量和溶出速率均明顯低于從單味雄黃中的溶出。

4.3 毒代動力學

研究表明，雄黃主要經腸道隨糞便排泄，腎排泄并不是雄黃中砷的主要排泄途徑［12，15-16］。陳紹占等［17］發(fā)現，雄黃經口給藥后大鼠肝中的砷形態(tài)主要為DMA，腎中的砷形態(tài)主要為DMA和MMA，而非As4S4。張娟等［16］研究不同劑量雄黃（3.738，1.869和0.935 g·kg-1）在大鼠體內的動力學行為。結果顯示，高劑量組總砷在大鼠體內的分布半衰期和消除半衰期分別為7.73 h和17.21 h，均短于中、低劑量組。高劑量組的總清除率和表觀分布容積分別為0.437 L·h-1·kg-1和10.8 L·kg-1，均高于中、低劑量組；說明在毒性劑量下，雄黃的動力學參數會隨劑量而改變，表明雄黃在大鼠體內存在非線性動力學過程。

中藥復方配伍可以對雄黃的藥代動力學產生影響。張慶麗等［18］用Beagle犬研究發(fā)現，雄黃經六神丸復方配伍后，血中砷的平均滯留時間縮短，更易被清除，通過配伍還可促進體內的砷化合物向毒性較小的形態(tài)轉化〔血漿中DMA濃度較高，而As（V）濃度較低〕。王啟錚等［19］用大鼠實驗研究也得到相同的結果，證實了六神丸的配伍減毒作用。張云靜等［20-21］分別用Beagle犬和大鼠進行實驗，發(fā)現與單味雄黃給藥相比，牛黃解毒片給藥后Beagle犬血漿中DMA的cmax和AUC顯著增加，tmax無明顯變化，t1/2顯著減??；而大鼠血漿中DMA的cmax和AUC卻顯著降低。表明牛黃解毒片配伍會影響雄黃中砷的藥代動力學，但在嚙齒類動物大鼠與非嚙齒類動物Beagle犬體內有所不同，這可能與種屬差異有關［22］，也可能與三價砷甲基轉移酶的差異表達和多態(tài)性有關［23］。

4.4 細胞毒性

Miao等［24］對比研究了牛黃解毒片、雄黃、亞砷酸鹽、砷酸鹽和As2O3對人咽鱗癌FaDu細胞的毒性作用，發(fā)現牛黃解毒片、雄黃、亞砷酸鹽、砷酸鹽和As2O3的 LC50分別為 1200，2000，35，400和280 μmol·L-1。Wu等［25］研究了雄黃、安宮牛黃丸與其他砷劑（As2S2，As2O3，NaAsO2，Na2HAsO4）對腦HAPI細胞、肝TRL1215細胞、HepG2細胞和Hep3B細胞的毒性作用，其中NaAsO2（LC50為25～250 μmol·L-1）的毒性最大，其次是Na2HAsO4（LC50為60～400 μmol·L-1），As2O3（LC50為30～900 μmol·L-1）和As2S2（LC50為100～500 μmol·L-1），雄黃（LC50為250～1500 μmol·L-1）和安宮牛黃丸（LC50為1500～8000 μmol·L-1）毒性最小。上述細胞實驗的毒性結果與動物實驗一致，雄黃及其復方（牛黃解毒片和安宮牛黃丸）的毒性明顯小于其他砷劑。

4.5 急性毒性

有研究表明，雄黃的毒性存在于可溶性部分，其急性毒性大小與可溶性砷和價態(tài)砷含量高度相關，而與總砷含量的相關性差［26］。張偉等［27］比較研究了天然雄黃和精制雄黃（酸化法精制）的急性毒性。結果顯示，雄黃中可溶性砷含量從精制前的3.75%降至精制后的0.24%后，其急性毒性大大降低；與前述研究結果一致，提示雄黃中所含的可溶性的As2O3是其主要毒性成分。此外，比較研究雄黃及其不同的復方（復方黃黛片、萬勝化風丹、牛黃解毒片和六神丸等）與無機砷的急性毒性作用，發(fā)現朱砂及其復方在肝、腎的汞含量和肝、腎毒性都低于無機砷［24，28-30］；故不宜用總砷含量來評價中成藥的毒性。也有研究表明，牛黃解毒片經口對大鼠的急性LD50> 6.43 g·kg-1（臨床用量50倍），未發(fā)現急性毒性［31］。

4.6 長期毒性

范麒如等［32］研究結果顯示，天然雄黃可導致小鼠肝損傷，酸化精制后的雄黃肝毒性顯著降低，提示雄黃發(fā)揮毒性作用的主要成分可能為可溶性砷鹽，可以通過改進雄黃炮制方法降低可溶性砷含量來降低長期毒性。傅麗玲等［31］研究了牛黃解毒片口服對大鼠的14 d毒性。結果顯示，其毒作用閾值為3.21 g·kg-1（臨床用量25倍），靶器官為肝，提示臨床上應注意牛黃解毒片的不良反應，有慢性肝病的患者應慎用。田興中等［33］比較了古方化風丹、萬勝化風丹、廖元和堂化風丹、去朱砂、雄黃化風丹與氯化汞、砷酸鈉對大鼠肝、腎組織60 d的毒性作用，發(fā)現化風丹各組的長期毒性明顯小于氯化汞和砷酸鈉。

4.7 遺傳毒性

孫恩亭等［34］用骨髓嗜多染紅細胞微核實驗對雄黃的致突變作用進行了探究。結果顯示，雄黃1.0和2.0 g·kg-1誘發(fā)雄性小鼠的微核率顯著高于對照，且隨著雄黃劑量增加，微核率升高，提示雄黃具有潛在致突變性。趙源等［35］研究結果顯示，雄黃ig給藥倉鼠體內染色體畸變率和雄黃體外給藥CHL細胞染色體畸變率均較對照組顯著升高，且有明顯的量效關系。董菊等［36］通過彗星試驗得到一致的結論，發(fā)現雄黃對CHL細胞DNA存在損傷作用。上述研究結果均提示雄黃具有一定的遺傳毒性。

董菊等［37］分別用單細胞凝膠電泳實驗和小鼠體內骨髓嗜多染紅細胞微核實驗，研究了牛黃解毒片的遺傳毒性。結果提示，牛黃解毒片無顯著的遺傳毒性，但是長期或高劑量用藥會引起一定的遺傳毒性，其原因可能是牛黃解毒片中砷在體內的蓄積。

4.8 神經毒性

霍韜光等［38-40］先后研究了雄黃中砷對大鼠腦組織能量代謝、氨基酸類及單胺類神經遞質的影響。發(fā)現ig給予大鼠雄黃（0.3，0.9和2.7 g·kg-1）后，隨著雄黃劑量和時間的增加，大鼠腦組織中的砷含量逐漸增加，說明雄黃中的砷可通過血腦屏障并在腦組織蓄積。各劑量組在給予雄黃2周后，腦組織中三磷酸腺苷二鈉(ATP-2Na)含量與對照組相比無明顯改變；給予雄黃4周后，腦組織中ATP-2Na含量顯著增加；給予雄黃6周后，腦組織中ATP-2Na含量顯著降低；表明雄黃中砷可以對腦組織的能量代謝產生影響。給予雄黃2周后，低劑量雄黃組大鼠腦組織中絲氨酸、甘氨酸和γ-氨基丁酸含量明顯高于對照組，中和高劑量雄黃組大鼠腦組織中同型半胱氨酸、谷氨酰胺、絲氨酸和天冬氨酸含量明顯低于對照組。此外，大鼠給予雄黃4周后，腦組織中單胺類神經遞質（去甲腎上腺素、多巴胺及3，4-二羥基苯乙酸）有增加的趨勢，5-羥基吲哚乙酸有降低的趨勢。以上研究結果表明，雄黃可影響腦組織中的氨基酸類及單胺類神經遞質，提示氨基酸類和單胺類神經遞質可能是雄黃神經毒性的靶點之一。也有研究結果表明，腦組織中MMA和DMA蓄積會引起谷氨酸和谷氨酰胺含量降低，提示口服雄黃可能通過影響谷氨酸和谷氨酰胺代謝，進而產生神經毒性，具體機制有待進一步研究［41］。

4.9 生殖發(fā)育毒性

劉炯等［42］研究結果表明，雄黃（50～250 mg·kg-1，ig，每天1次，連續(xù)6周）對雄性成年SD大鼠的生殖器官（附睪和睪丸）和精子質量無影響。谷穎敏等［43］研究結果顯示，雄黃（125～550 mg·kg-1，ig，每天1次，連續(xù)10 d）對孕大鼠胚胎（胎仔）發(fā)育未造成不利結果。李詠梅等［44］的研究結果也顯示，雄黃（50～250 mg·kg-1，ig，雄性56 d，雌性20 d）對大鼠生育力和早期胚胎發(fā)育沒有明顯的毒性作用。上述研究均提示雄黃沒有明顯的生殖發(fā)育毒性。

5 朱砂毒理學

5.1 毒性成分

朱砂的主要成分為α-硫化汞（α-HgS），2015年版《中國藥典》規(guī)定朱砂炮制品含HgS不得少于98%。除了難溶性的HgS，朱砂中還含有少量的游離汞和可溶性汞。朱砂的毒性主要來源于其中含有的游離汞及可溶性汞。此外，朱砂中尚夾雜有鋇、鎂、鉛、錳、銅、鋅、鐵、硅、銻、銀、鈦、鋁和鎵等十幾種元素。梁曜華等［45］用原子熒光法測定了不同產地朱砂中可溶性重金屬汞、鉛、鎘和砷的含量，并與世界衛(wèi)生組織（WHO）推薦的有害金屬人體每日攝入量進行了比較，推測朱砂的毒性或藥效可能與重金屬物種及含量相關。

5.2 溶出轉化

朱砂的口服吸收率很低，僅為0.2%［46］，多種因素影響其在胃腸道中汞的吸收。動物實驗表明，朱砂口服后其中的汞可經胃腸道吸收，且吸收的汞量遠大于按溶度積計算的理論值［47-48］。故推測其主成分HgS在胃腸道可能會溶出或轉化成其他形態(tài)的汞，從而發(fā)揮藥效或毒性。

曾克武等［49］研究了胃腸道中存在的各種化學因素（酸度、蛋白質、氨基酸、離子強度和硫化鈉等）對朱砂中汞溶出能力的影響。結果表明，朱砂在含硫化鈉和單質硫的溶液及強酸條件下溶出能力增強，而含巰基的氨基酸對朱砂的助溶作用很弱。魏少陽等［50］也得到相似的研究結果。此外，還發(fā)現朱砂中可溶性汞鹽主要在人工胃液中溶解，在人工腸液中溶解極少，該結果與田南卉等［51］的研究結果一致。但也有研究顯示，人工胃液和人工腸液對朱砂均有顯著的促溶作用，且人工腸液的促溶作用顯著強于人工胃液，胃蛋白酶和胰蛋白酶對朱砂和α-HgS均有顯著的促溶作用［52-53］。曾克武等［49］和Zhou等［53-54］研究發(fā)現，朱砂在模擬胃腸道條件下，朱砂的溶出度增強，經幾種譜學方法（紅外光譜、ESI-MS、拉曼光譜和X射線吸收譜）研究發(fā)現，朱砂及HgS在人工胃酸條件下主要以Hg3S2Cl2等形態(tài)存在，很難生成HgCl2；在模擬腸液條件下可轉化成多硫化物，以多硫化汞（HgSx）或多硫羥化汞，如HgS（OH）+，HgS（OH）-，HgS2（OH）-和HgS3（OH）-等形態(tài)存在。多硫化汞的Caco-2細胞單層表觀穿透系數為（1.6±0.3）×10-6cm·s-1，比氯化汞的略低；多硫化汞在人血清蛋白上具有2個緊密的結合位點。因此，推測多硫化汞可能是朱砂發(fā)揮藥理和毒性作用的活性物質。此外，朱砂及HgS的人工胃酸、模擬腸液溶出物作用于HK-2細胞未見明顯細胞毒性。在人腸道菌作用下未生成劇毒的甲基汞而是轉化為多硫化汞?；繇w光等［55］研究結果顯示，朱砂中汞的溶出率為0.011%，生物可接受率為0.0033%，其在體內滯留時間較長，排泄緩慢。齊江寧等［56］發(fā)現，6種常用含朱砂中成藥在人工胃液中汞溶出率在0.14%～1.96%，小腸汞的可接受率為0.0038%～0.0117%。說明朱砂和常用的含朱砂中成藥中汞的口服溶出率低，生物可接受率小，口服朱砂引起的風險也小。

5.3 毒代動力學

馮易君等［57］動物實驗發(fā)現，口服的朱砂99%以上從胃腸道排出體外，朱砂中的汞主要通過糞便排泄?；繇w光等［55］和楊堃等［58］分別測定了大鼠單次口服朱砂的毒代動力學參數，兩者測得的t1/2分別為（4.2±0.5）和6.64 h，tmax分別為（1.3±0.4）和1.29 h；表明口服朱砂后汞在大鼠體內消除緩慢，長期大劑量口服朱砂可能導致汞在體內的蓄積。梁愛華等［59］研究表明，朱砂以3個劑量（0.1，0.4和0.8 g·kg-1）反復給藥大鼠3個月后，朱砂中汞可在腎、腦和肝組織中蓄積，其中腎的汞蓄積量最大。劉建璇等［60］的研究結果與此相同，發(fā)現大鼠長期服用朱砂（0.5，1.0和2.0 g·kg-1）6個月后，體內血清和各個臟器均會有汞的蓄積，其中腎蓄積最明顯；朱砂中汞在腎的易蓄積性可能是導致腎毒性易于發(fā)生的主要原因。付中祥等［61］比較研究朱砂及其復方（朱砂安神丸）與氯化汞、甲基汞在小鼠體內的吸收、分布規(guī)律，發(fā)現臨床劑量的朱砂、朱砂安神丸中的汞吸收及各組織的汞含量均明顯低于氯化汞。

5.4 細胞毒性

有研究發(fā)現，MeHg、HgCl2、朱砂及朱砂安神丸對人肝HL27702細胞的半數致死濃度分別為4.4，9.2，2460和4050 mg·L-1［62］；MeHg、HgCl2、朱砂安神丸、天王補心丸及朱砂對大鼠神經膠質細胞的LC50分別為1.5，8.8，4181，4931和9212 mg·L-1，對大鼠嗜鉻細胞瘤細胞（PC12）的LC50分別為2.5，7.6，1896，6330和11 001 mg·L-1［63］。Wu等［25］研究了朱砂、安宮牛黃丸、MeHg和HgCl2對腦HAPI細胞、肝TRL1215細胞、HepG2細胞和Hep3B細胞的毒性作用，毒性作用（LC50）由大到小依次為MeHg（4～20μmol·L-1）>HgCl2（50～100μmol·L-1）>安宮牛黃丸（1.5～8.0mmol·L-1）>朱砂（20.0 mmol·L-1），不同形態(tài)汞的LC50相差很大，MeHg和HgS的LC50相差有5000倍。Yen等［64］比較研究HgS，HgCl2和MeHg對小鼠肺成纖維細胞V79的毒性作用，通過MTT實驗得到三者的IC50分別為795.6，8.1和5.9 μmol·L-1。上述結果說明，HgS、朱砂及其復方（朱砂安神丸、天王補心丸和安宮牛黃丸）的體外細胞毒性遠比MeHg和HgCl2小。此外，也有研究者測定了朱砂、HgS、HgCl2和柳硫汞鈉對Hela細胞的IC50值（MTT法）：朱砂（2.39±1.25）μmol·L-1，HgS（13.07±2.81）μmol·L-1，HgCl2（29.48±2.75）μmol·L-1，柳硫汞鈉（12.28±1.19）μmol·L-1。此結果顯示，朱砂的細胞毒性高于硫化汞和氯化汞，推測其原因可能與朱砂中非HgS的其他成分有關［65］。

5.5 急性毒性

康峰等［62］給小鼠一次口服20 g·kg-1朱砂（約相當于臨床劑量的250倍）未見死亡。梁愛華等［59］單次給予大鼠朱砂最大耐受量達到24 g·kg-1（相當于攝入可溶性汞516 μg·kg-1），也未見明顯毒性反應，解剖未見臟器異常病變；說明朱砂急性毒性很小，單次用藥，即使劑量較大，也不會引起明顯的毒性反應。也有研究發(fā)現小鼠一次性給予16 g·kg-1的朱砂，出現了汞蓄積量的增高和基因表達的改變，這說明小鼠單次灌服較大劑量朱砂，不引起明顯的毒性反應，但體內會出現汞含量升高和基因表達的改變［66］。

5.6 長期毒性

梁愛華等［67］研究發(fā)現，朱砂以一定劑量（每天0.8 g·kg-1）長期用藥達到1個月以上，腎和肝均觀察到與朱砂毒性有關的病理改變。其中，腎對朱砂更為敏感。當用藥時間超過2個月時，朱砂在更低的劑量水平（每天0.1 g·kg-1）即可造成肝和腎病理性改變。提高劑量后腎組織病變加劇，但與肝、腎功能相關的血液和尿液生化指標均未見顯著異常。說明組織形態(tài)學對監(jiān)測朱砂的肝、腎毒性敏感性更高。Liu等［68］研究結果顯示，HgS對小鼠腎毒性遠小于HgCl2和甲基汞。Xu等［69］研究發(fā)現，HgCl2和甲基汞組小鼠肝Ⅰ相P450酶、Ⅱ相結合酶和Ⅲ相轉運蛋白表達發(fā)生改變，而朱砂組未發(fā)生改變。說明汞的形態(tài)不僅決定其體內分布和毒性，而且會對肝相關代謝基因表達產生影響。

5.7 生殖發(fā)育毒性

谷穎敏等［70］研究結果顯示，朱砂（100～ 1000 mg·kg-1，ig給藥，每天1次，雄性56 d，雌性20 d）可能對雄性大鼠生育力（生殖器官）和雌鼠著床與胎仔發(fā)育有一定的毒性作用。梁愛華等［67］在妊娠毒性實驗中，分別于小鼠孕6～19 d和雌鼠交配前2周開始至孕期結束每天ig給予0.08，0.4和4.0 g·kg-1的朱砂（相當于臨床用量的1，5和50倍），發(fā)現小鼠于妊娠中晚期（孕6～19 d）ig朱砂，各劑量組均未對孕鼠和胚胎產生明顯的毒性作用。然而，當雌鼠于交配前2周開始ig朱砂直至孕期結束，在0.08 g·kg-1劑量及以上均造成了一定數量的胚胎骨骼畸形，隨劑量增大畸形率有增高趨勢。說明小鼠妊娠前及妊娠早期對朱砂更敏感，在此期間高劑量朱砂暴露會引起胚胎毒性。

5.8 神經毒性

Young等［71］發(fā)現，朱砂引起豚鼠的前庭視覺反射功能異常程度與血液和小腦中汞含量呈良好的相關性，并顯著抑制小腦內的Na+/K+-ATP酶活性，明顯增加一氧化氮的生成；形態(tài)學觀察發(fā)現，小腦浦肯野細胞層部分細胞缺失，而顆粒細胞層和前庭迷路并未出現細胞缺失，提示小腦浦肯野細胞可能是硫化汞視神經毒性的重要靶標。Huang等［72］研究結果顯示，小鼠連續(xù)口服朱砂（每天10 mg·kg-1）4～10周時，其腦干汞含量顯著增加并出現聽閾的進行性提高，而且存在性別差異，雄性小鼠表現更明顯；同時血漿、腦干生化指標顯示，脂質過氧化水平升高，Na+-K+-ATP酶活性降低，一氧化氮水平較低。上述研究結果提示，朱砂的神經毒性（視神經毒性、耳毒性）機制可能與小腦和腦干Na+-K+-ATP酶活性抑制和一氧化氮的氧化應激通路有關。另有相關研究發(fā)現，朱砂可以影響腦中氨基酸類神經遞質的含量［73］，推測朱砂的神經毒性可能與影響氨基酸類神經遞質的含量有關，具體機制需深入研究。

此外，也有研究報道，朱砂具有遺傳毒性，短期內大劑量ig給藥或長期小劑量給藥可能引起染色體損傷［74］。

6 展望

含重金屬中藥的毒性與其所含重金屬的形態(tài)及價態(tài)密切相關，故僅用重金屬總量來評價其安全性不夠合理。此外，中藥多為復方應用，配伍的其他中藥也會影響礦物藥（如朱砂、雄黃等）中重金屬的吸收、代謝和毒性等。目前，中藥中重金屬毒理學的研究（主要針對含朱砂或雄黃中藥）取得了不少的進展，對中藥中重金屬的體內外形態(tài)轉化有了一定的研究，但大部分研究關注的主要是反映藥效或毒性的宏觀指標，仍有許多研究工作有待開展。首先，亟需研究含重金屬中藥中重金屬在體內形態(tài)的變化和代謝轉化規(guī)律，探明含重金屬中藥在體內發(fā)揮藥效和毒性的物質基礎，在分子水平揭示其作用特點和機制；明確復方中含重金屬中藥的劑量-時間-藥效和毒性關系，闡明含重金屬中藥復方配伍發(fā)揮藥效或毒性的機制，建立其科學評價標準，為含重金屬復方藥物的安全合理使用提供科學依據。研究的關鍵和面臨的挑戰(zhàn)之一是如何應用最新的現代科學技術，建立體內汞形態(tài)分析的靈敏方法。其次，應加強含重金屬中藥復方的臨床研究，對其臨床適應癥、療效及安全性進行綜合系統(tǒng)評價，明確其治療的優(yōu)勢病癥，闡明含重金屬中藥（如朱砂、雄黃等）在復方中的藥效必要性；研究配伍規(guī)律，服用劑量、療程與毒性關系，以制定安全劑量范圍，指導臨床合理用藥。此外，應特別關注小兒和孕婦等特殊人群的用藥安全，從而最大程度避免服用含重金屬中藥的不良反應事件發(fā)生。

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Progress in toxicology of heavy metals in traditional Chinese medicine

YANG Mi-mi1，WANG Qi1，2，3
（1.Department of Toxicology,School of Public Health,Peking University,Beijing 100191,China; 2.Key Laboratory of State Administration of TCM for Compatibility Toxicology,Beijing 100191, China;3.Beijing Key Laboratory of Toxicological Research and Risk Assessment for Food Safety,Beijing 100191,China）

With the increasing trade of traditional Chinese medicine（TCM），the issue of excessive levels of toxic heavy metals metals in TCM has raised worldwide concerns.Some countries and re?gions have set strict limits on the heavy in TCM.There are currently no uniform limits on heavy metals，partly for lack of a good understanding of heavy metals in TCM.The toxicity of heavy metals varies with their chemical forms so that it is not rational to evaluate safety in terms of total contents.Cinnabar and realgar are widely used TCM containing heavy metals in clinical practice.Because of the potential toxicity of heavy metals such as mercury or arsenic，and the related adverse reactions reported occa?sionally，the safety of cinnabar，realgar and their preparations has also attracted public attention.In the present paper，the progress in toxicological studies on cinnabar，realgar as well as commonly used preparations was reviewed while priorities of future research were proposed.

heavy metal;traditional Chinese medicine;cinnabar；realgar;mercury；arsenic

WANG Qi，E-mail：wangqi@bjmu.edu.cn

R99，R285.1

A

1000-3002-（2016）12-1359-10

10.3867/j.issn.1000-3002.2016.12.014

Foundation item：The project supported by Special Research Project of Traditional Chinese Medicine（201507004-1）；and National Natural Science Foundation of China（81673685）

2016-12-01接受日期：2016-12-26）

（本文編輯：齊春會）

中醫(yī)藥行業(yè)科研專項（201507004-1）；國家自然科學基金（81673685）

王 旗，E-mail：wangqi@bjmu.edu.cn