常見植物毒素及其檢驗方法

于孟嬌 班智慧?付文波

摘 要：世界上有毒植物有2000種左右。我國地跨寒、溫、熱3帶，有毒植物有900多種，其中烏頭類植物、馬錢子、毒蘑菇、秋水仙等有毒植物分布廣泛，因誤食或加工方式不當導(dǎo)致中毒的情況頗多，尤其是利用植物毒素惡意投毒致人死亡的案件屢有發(fā)生。植物毒素成分復(fù)雜，分子量較大，實驗室檢測存在一定難度。該文概述了烏頭生物堿、馬錢子堿與士的寧、毒蕈堿、秋水仙堿等幾種常見植物毒素的理化性質(zhì)和毒理作用，歸納了其新型檢驗方法，以期提高植物毒素鑒定檢驗的速度及準確度。

關(guān)鍵詞：植物毒素;理化特性;毒理作用;檢驗方法

中圖分類號 D919.4文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）13-0040-03

植物在傳統(tǒng)的中醫(yī)學(xué)和藥學(xué)中具有止血化瘀、治病救人等重要作用，然而“是藥三分毒”，某些藥用植物雖是良好的藥材，但用之不當則可發(fā)生毒副作用，甚至中毒死亡。2006年發(fā)生在揚州大學(xué)的秋水仙堿投毒事件、蓖麻素投毒案件等引發(fā)公眾關(guān)注，出于羨慕、嫉妒、報復(fù)等扭曲心理，通過植物毒素投毒的案件逐漸增多。但是有毒植物成分復(fù)雜，毒性因生長的地域環(huán)境各不相同，因此植物毒素的檢驗相對困難。為此，筆者搜集了烏頭生物堿、馬錢子堿、毒蕈堿等幾種常見植物毒素，歸納其理化特征及檢驗方法，以期為相關(guān)技術(shù)鑒定提供參考。

1 常見植物毒素

1.1 烏頭生物堿

1.1.1 理化特征 烏頭生物堿是烏頭屬植物中含有劇毒的雙酯類生物堿之一。我國已知的烏頭屬植物超過170種，根據(jù)地域分布不同，主要包括川烏、草烏等。純品烏頭生物堿具有一定的晶形、熔點及旋光度，易溶于氯仿（1∶2）、苯（1∶7）和乙醚（1∶50）等有機溶劑，難溶于水，其水溶液呈堿性[1]。烏頭堿的性質(zhì)較不穩(wěn)定，易于水解，多與酸結(jié)合形成鹽，其鹽類易溶于水，因此在體內(nèi)吸收較快，排泄也快。烏頭堿分子式為C34H47O11N，分子量為645.37，化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖1。

1.1.2 毒理作用 烏頭屬植物含有多種生物堿，以塊根含量較大，主要為烏頭堿、新烏頭堿、次烏頭堿等，該類生物堿本身具有鎮(zhèn)痛、祛寒、麻醉的藥用效果，因此烏頭塊根作為中醫(yī)藥用由來已久。人們經(jīng)常會采集烏頭泡酒，服用后可緩解關(guān)節(jié)疼痛、風(fēng)濕性腰腿痛等疾病。然而，若過量服用烏頭浸泡過的藥酒或煎煮的藥湯或服用未經(jīng)炮制的烏頭屬植物，會引起中毒。中毒量較小時，中毒者多出現(xiàn)口舌四肢持續(xù)發(fā)麻、流涎、心慌、胃燒灼、脈弱、心律失常等癥狀;嚴重時，烏頭堿直接作用于心肌，會出現(xiàn)室性心動過速及心室纖顫，引發(fā)異位節(jié)律和房室傳導(dǎo)阻滯;重度中毒者會產(chǎn)生呼吸抑制，血壓下降，最終導(dǎo)致呼吸衰竭死亡。據(jù)文獻記載，口服烏頭堿0.2mg即可引起中毒，其致死劑量為2～5mg[2]。

1.2 馬錢子堿與士的寧

1.2.1 理化特性 馬錢子堿與士的寧（又稱番木鱉堿）屬于馬錢科植物。馬錢子藥用歷史悠久，始載于《本草綱目》，常用于治療中風(fēng)引起的神經(jīng)麻痹癥和用作健胃藥。士的寧是一種中樞興奮劑，常用于治療巴比妥類藥物中毒引發(fā)的骨骼肌松弛、弱視癥等。兩者均為無色晶形，馬錢子堿易溶于乙醚和氯仿，分子式為C23H36O4N2，化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖2;士的寧性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解，不溶于乙醚和氯仿，常與硝酸、硫酸及鹽酸制成鹽。

1.2.2 毒理作用 馬錢子中毒多見于濫用或誤用，多引起反射性、強直性和泛發(fā)性痙攣。一般口服后15～30min出現(xiàn)中毒癥狀，主要表現(xiàn)為呼吸困難、下咽障礙、全身僵硬，引發(fā)全身強制性痙攣、雙目凝視、瞳孔散大、牙關(guān)緊閉，角弓反張。通常是陣發(fā)性痙攣，每次持續(xù)1～3min，發(fā)作后有5～15min的間隔，此時全身肌肉松弛，機體狀態(tài)恢復(fù)正常，但若再受到外界刺激（光、聲等）會再次發(fā)作，痙攣時間持續(xù)延長，間隔時間縮短，呼吸、脈搏加快，血壓上升，直到中毒者蜷縮成弓形，全身骨骼肌收縮，全身出現(xiàn)劇烈痙攣，最后窒息而亡。

1.3 毒蕈堿

1.3.1 理化特性 毒蕈泛指有毒的大型菌類，菌體外形似傘，由菌絲組成，靠孢子傳播繁殖，又稱為毒菌，俗稱“毒蘑菇”。全世界已知的毒蕈有百余種，我國已發(fā)現(xiàn)的有80余種。毒蕈堿為氯化物，分子式為C9H20ClNO2，粗棱柱狀結(jié)晶，易受潮，極易溶于水和乙醇，略溶于氯仿、乙醚和丙酮。

1.3.2 毒理作用 野生蕈菌營養(yǎng)豐富、味道鮮美，能夠提高人體免疫力，是大自然賜予人類的美味佳肴和食用佳品。但有些野生蕈菌自身含有毒素，誤食后會引發(fā)中毒，嚴重者導(dǎo)致死亡。其中毒癥狀通常有7種，包括急性腎衰竭型、急性肝損傷型、胃腸炎型、神經(jīng)精神性、溶血型、橫紋肌溶解型和光過敏性皮炎型[4]。神經(jīng)精神型是主要由毒蠅傘、豹斑毒傘等引起意識模糊、精神錯亂等中毒性精神癥狀;肝損害型主要由毒傘、鱗柄白毒傘等引起肝臟疼痛腫大、黃疸、出血，最后死于肝性腦病;腸胃炎型主要癥狀有腹痛、腹瀉、大便水樣化;溶血型主要是由鹿花菌引起的急性溶血性貧血、血紅蛋白尿、肝脾腫大等癥狀。

1.4 秋水仙堿

1.4.1 理化特性 秋水仙屬于百合科植物，其球莖和種子中含有秋水仙堿，主要生長于歐洲中南部和非洲北部，但我國云南地區(qū)的麗江山慈菇鱗莖中也含有0.12%的秋水仙堿。秋水仙堿的分子結(jié)構(gòu)為C22H25O6N，化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖3，相對分子質(zhì)量為399.2，純品為無色晶體，味苦，一般含有1～5個結(jié)晶水而顯黃色，遇光顏色會加深。秋水仙堿易溶于乙醇、氯仿，可溶于水，難溶于石油醚。

1.4.2 毒理作用 秋水仙堿可有效治療痛風(fēng)，具有抗癌效果。其在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物是氧化二秋水仙堿，代謝物的毒性增強，刺激消化道及腎臟，產(chǎn)生腹瀉癥狀，刺激毛細血管，使得脊髓及延腦麻痹。秋水仙堿中毒后，潛伏期3～6h，最初癥狀為咽喉及上腹部燒灼感，惡心，嘔吐，嚴重腹瀉，大便呈水樣，也會排泄血便;嚴重時，血管受損引起休克，腎臟受損出現(xiàn)血尿或尿閉。可發(fā)生上行性麻痹，常在1～2d因呼吸麻痹而死亡，死者膽汁中的毒素濃度比血中高。

2 常見植物毒素的檢驗方法

2.1 烏頭生物堿

2.1.1 化學(xué)分析法 顯微結(jié)晶反應(yīng)：烏頭生物堿與碳酸鈉試劑發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生瓣狀體結(jié)晶物質(zhì)，與高錳酸鉀試劑發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生密集瓣狀體棒狀結(jié)晶物質(zhì)，2種方法的檢測靈敏度均為0.25μg。顯色反應(yīng)：烏頭生物堿與硫酸試劑反應(yīng)可顯淡黃色，與5%鉬酸銨的硫酸溶液試劑（Frohde試劑）反應(yīng)顯黃色，與1%釩酸銨的硫酸溶液試劑（Mandelin試劑）反應(yīng)顯褐色。

2.1.2 薄層色譜法 在吸附劑為硅膠G60F254鋁制軟板，展開劑為甲苯∶乙酸乙酯∶二乙胺（7∶2∶1），顯色劑為碘蒸汽的條件下，可以將烏頭屬藥材中的生川烏、生草烏、制川烏、制草烏、烏頭堿等成分分離開，效果較為明顯。劉憲平等[5]利用薄層色譜法對生物檢材（肝臟）中的烏頭類生物堿進行檢驗，吸附劑為硅膠G，顯色劑為碘化鉍鉀，選擇3種展開劑，分別為環(huán)己烷-二乙胺（體積比9∶1）溶液、環(huán)己烷-乙酸乙酯（體積比1∶1）溶液，苯-二氧六環(huán)-二乙胺（體積比7∶2∶1）溶液。結(jié)果顯示，3種色譜條件均可以實現(xiàn)生物檢材中各成分的彼此分離，證明薄層色譜法是此類藥物檢驗篩選的首選方法，最小檢出量為0.3μg。

2.1.3 高效液相色譜-四級桿-飛行時間質(zhì)譜法 張志清等[6]利用液-質(zhì)聯(lián)用色譜法對珠芽瓜葉烏頭中毒患者的血液、尿液進行定性定量檢測，結(jié)果顯示尿液中的毒素含量比血液中的高，更適合作生物檢材;定量分析結(jié)果顯示在1.0～100ng/mL的濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好;檢出限低，為0.1～5.0ng/mL;回收率高達78.9%～116.9%，相對標準偏差處于0.5%～4.1%（n=6）。具體操作方法：分別采集血液樣本、尿液樣本、食物、草烏塊根勻漿，經(jīng)超聲、離心、稀釋等前處理后，均過0.22mm微孔濾膜。以上樣品溶液經(jīng)Aglient SB-C18色譜柱分離后，用高效液相色譜-四級桿-飛行時間質(zhì)譜法進行測定。高效液相色譜-四級桿-飛行時間質(zhì)譜法能夠快速檢測檢材中烏頭類生物堿及其代謝產(chǎn)物成分，試驗結(jié)果準確度高，回收率好。

2.2 馬錢子堿與士的寧

2.2.1 化學(xué)分析法 顯微結(jié)晶反應(yīng)。馬錢子堿與濃硝酸反應(yīng)顯血紅色。士的寧與釩硫酸試劑反應(yīng)顯現(xiàn)出藍色，數(shù)分鐘后變成橙色，靈敏度為1μg;與重鉻酸鉀-硫酸反應(yīng)，先顯現(xiàn)紫藍色，后變?yōu)辄S色，靈敏度為5μg;與亞鐵氰化鉀反應(yīng)，生成淺黃色透明鳥翅狀結(jié)晶。

2.2.2 高效液相色譜法 士的寧、馬錢子堿的分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分子量較大，不易汽化，不適用于氣相色譜的分析，通常采用液相色譜分析法。并且生物檢材中，毒物含量較少，不易富集，必須經(jīng)過前處理方法進行提取。耿琴等[7]利用固相微萃取儀提取檢材中的毒素，直接進樣到液相色譜儀中，成功測定出馬錢子中士的寧和馬錢子堿的含量。其使用的是Hypersil ODS色譜柱（150mm×4.6mm，5μm）;進樣量20μL;以乙腈0.01mol/L庚烷磺酸鈉與0.02mol/L磷酸二氫鉀等量混合溶液作流動相;檢測波長260nm，柱溫25℃。試驗結(jié)果證明士的寧與馬錢子堿在測量范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，平均回收率高。

2.2.3 液-質(zhì)聯(lián)用色譜法 閆靜等[8]利用液-質(zhì)聯(lián)用色譜法分析中藥馬錢子生物堿提取物中微量生物堿16-羥基-α-可魯勃林、異番木鱉堿質(zhì)譜碎裂規(guī)律及其與結(jié)構(gòu)間的關(guān)系，初步提出2種微量生物堿的質(zhì)譜碎裂機理，并在其質(zhì)譜碎裂規(guī)律基礎(chǔ)上建立了簡便、快捷區(qū)分微量馬錢生物堿異構(gòu)體16-羥基-α-可魯勃林和4-羥基依卡精、番木鱉堿和異番木鱉堿的方法。韋立志等[9]建立了液-質(zhì)聯(lián)用色譜法快速測定風(fēng)濕馬錢片、風(fēng)濕安泰片、風(fēng)濕骨康片和舒筋丸中馬錢子堿與士的寧含量的方法。試驗結(jié)果表明，該方法快速、靈敏度高、準確可靠，適合多種抗風(fēng)濕類中成藥中馬錢子堿與士的寧的定量分析。此外，翟佳莉等[10]采用電化學(xué)分析方法對馬錢子堿的含量進行分析，檢測結(jié)果與經(jīng)典的液-質(zhì)聯(lián)用色譜法沒有顯著性差異。

2.3 毒蕈堿

2.3.1 法醫(yī)毒理學(xué)方法 毒蕈的種類繁多，分布呈現(xiàn)地區(qū)性，毒蕈中毒具有明顯的季節(jié)性。在檢測是否為食入的毒蕈中毒所致時，應(yīng)先確定是否有食物殘渣以及中毒癥狀是否符合，以此判斷是否為毒蕈中毒。

2.3.2 超高效液相色譜三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用法 毒蕈的有毒成分較復(fù)雜，主要有毒肽類和毒傘肽類，這2類都是環(huán)肽毒素，可用超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法進行檢測。賀巍巍等[11]采用固相萃取-液質(zhì)聯(lián)用色譜建立了快速分析尿液中毒蕈堿殘留的檢測方法。具體操作為：先用固相萃取柱將樣品進行富集和凈化，再使用超高效液相色譜三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用法進行定性定量分析。結(jié)果顯示：毒蕈堿在0.05～5μg/L呈良好的線性關(guān)系，回歸系數(shù)（r）大于0.999，該方法的檢出限和定量限分別為0.02μg/L和0.05μg/L。由此可見，該方法靈敏、準確、檢出限低，適用于尿液中毒蕈堿殘留的快速篩查和分析測定，可滿足臨床中毒分析和法醫(yī)鑒定的檢測需求。

2.4 秋水仙堿

2.4.1 化學(xué)顯色法 秋水仙堿與三氯化鐵溶液反應(yīng)，呈橄欖綠色，加氯仿萃取后，氯仿層呈黃褐色或石榴紅色。

2.4.2 高效液相色譜法 唐湘?zhèn)サ萚12]利用高效液相色譜法測定邵陽龍牙百合中秋水仙堿含量在不同采收期的差別。將樣品浸泡后，先用超聲法提取，再用氯仿萃取，經(jīng)水浴蒸干、流動相溶解稀釋后，進入色譜柱分析。結(jié)果顯示：液相色譜法的定量效果較好，線性關(guān)系良好，回收率高。

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[12]唐湘?zhèn)?高效液相色譜法檢測不同采收期邵陽龍牙百合的秋水仙堿含量[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報，2018，9（5）：1013-1016.

（責(zé)編：徐世紅）