毒性礦物藥的安全性思考*

★ 葛巍 謝昌營 葉夢琪 張磊昌 王海燕（.江西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院 南昌 330006；.江西衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院 南昌 33005；3.江西中醫(yī)藥大學(xué)方證研究中心 南昌 330004）

礦物藥是我國傳統(tǒng)中藥的重要組成部分，其中不乏汞、砷、鉛等毒性成分的存在。在歷經(jīng)數(shù)千年的不斷探索與實(shí)踐，毒性礦物藥規(guī)范化的臨床應(yīng)用初具雛形［1］，其中高劑量朱砂配伍方療效顯著且無中毒報(bào)道而廣受關(guān)注［2］，但汞的潛在毒性也引發(fā)諸多學(xué)者對該類藥物安全性的思考［3］。本文著重介紹含汞礦物藥“識毒-防毒-解毒”的基礎(chǔ)研究，為礦物藥的臨床“用毒”研究提供參考依據(jù)。

1 礦物藥毒性的歷史認(rèn)知過程

汞的應(yīng)用最早可追溯到《神農(nóng)本草經(jīng)》，其中丹砂作為開篇第一味藥，位列在上品之首。秦漢時(shí)期受黃老之道“金性不敗朽，故為萬物寶，術(shù)士服食之，壽命得長久”“服丹守一，與天相畢，還精胎息，延壽無極”等思想影響［4-5］，金石類丹藥的服食一度風(fēng)靡上流社會(huì)，成為延年益壽之品。隋唐時(shí)期，妄服丹藥、五石散者悉數(shù)出現(xiàn)疾患和中毒癥狀，丹藥之毒性也日益凸顯［6］。藥王孫思邈通過親身實(shí)踐發(fā)現(xiàn)丹藥服食需因人而異、因藥而異，量其所宜，區(qū)別年齡體質(zhì)，遵循服食禁忌，注意石藥品質(zhì)［7］。至此人們已然察覺到金石類丹藥存在毒性作用。此后受孫思邈“先食后藥”的服食理念，金石類丹藥漸漸轉(zhuǎn)向治病療疾的“用毒”階段［8］。至宋代官修《太平圣惠方》和《太平惠民合劑局方》均有大量丹方及其功效的記載，不同是純金石類服食丹方數(shù)量明顯下降甚至消失［9］。表明此時(shí)人們已認(rèn)識到金石類中藥的毒性而漸漸放棄服食。明清時(shí)期金石類中藥醫(yī)用趨勢迎來重大轉(zhuǎn)折，紅升丹、白降丹之類成為中醫(yī)外科特色用藥，臨床醫(yī)家也通過改進(jìn)炮制工藝，發(fā)展新劑型，調(diào)整配伍比例等方式降低藥物毒性［10］?！侗静菥V目》對金石類中藥有詳盡記載，統(tǒng)計(jì)有毒中藥共33種，并有“微毒”“小毒”“有毒”的分級分類，同時(shí)從鑒別識藥、炮制減毒、用藥禁忌、配伍應(yīng)用、附方應(yīng)用五方面對前人用藥經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)與更正，專門提出了解金石毒的方法［11］。至此人們對毒性金石類中藥已從簡單的識毒、用毒初步建立“識毒-用毒-防毒-解毒”的藥物警戒意識［12］。清代諸多本草著作還提出利用雄黃的毒峻偏性來治療疑難雜癥的毒效轉(zhuǎn)換治療［13］。目前含汞礦物藥的獨(dú)特療效與安全性受到廣泛關(guān)注，但兩者本就是矛盾共同體。因而，從“識毒-防毒-解毒”角度出發(fā)，深入了解該類藥物基礎(chǔ)研究，是指導(dǎo)臨床“用毒”的有效策略［14］。

2 含汞礦物藥的“識毒”研究

“識毒”即認(rèn)識藥物毒性成分和毒理機(jī)制。2015年版《中華人民共和國藥典》收錄可應(yīng)用臨床的含汞礦物藥包括朱砂和輕粉。朱砂的主要成分是硫化汞（HgS），含量不低于96 %，還含有少量單質(zhì)汞和可溶性汞（如HgCl2）［15-16］。輕粉的主要成分是氯化亞汞（Hg2Cl2），含量不少于99%，難溶于水，見光或加熱易分解成單質(zhì)汞和HgCl2［17］。朱砂中在胃腸道吸收率低，少量HgS可在胃腸道中轉(zhuǎn)化成可溶性汞［18］。研究發(fā)現(xiàn)人工腸液的朱砂汞溶出率高于人工胃液，其中人工胃酸中很難生成HgCl2，而在人工腸液或人腸道菌群作用下可轉(zhuǎn)化成活性成分多硫化汞［19］。尚無充分證據(jù)表明朱砂能在人體腸道菌群作用下轉(zhuǎn)化成劇毒甲基汞，該機(jī)制多發(fā)生在細(xì)菌、低等生物和魚類［20］。輕粉汞由皮膚及其附屬腺體器官吸收，受皮膚完整性和藥物載體的影響［21］。輕粉的一價(jià)汞離子進(jìn)入體內(nèi)極易轉(zhuǎn)化為Hg2+和單質(zhì)汞［22］。無機(jī)汞、甲基汞、單質(zhì)汞與人血清白蛋白存在很強(qiáng)的親和力，其通過與不同受體蛋白和細(xì)胞酶的巰基結(jié)合，干擾細(xì)胞代謝，從而誘導(dǎo)細(xì)胞死亡［22-24］，也可隨血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟、腎臟、腦及心臟等靶器官并產(chǎn)生蓄積性［19-20］。朱砂汞蓄積實(shí)驗(yàn)表明單次給藥汞蓄積量最大為肝臟，而長期給藥的汞蓄積量為腎臟最多，依次為腦、肝、血［25］。體外細(xì)胞研究表明相比朱砂和HgS，甲基汞和HgCl2的細(xì)胞毒性及24 h細(xì)胞汞蓄積量均顯著提升［26］。上述提示可溶性汞可能是含汞礦物藥的重要毒性成分。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也顯示HgCl2在肝腎的汞蓄積量、組織形態(tài)學(xué)及MT-1、MT-2 mRNA表達(dá)等急性毒性反應(yīng)較朱砂更明顯［27］。Xu等［28］認(rèn)為HgCl2所致的肝毒性與PPARα、Cyp4a10、UGTs、磺基轉(zhuǎn)移酶、Oatp1a4及多藥耐藥相關(guān)蛋白（Mrp）等肝臟藥物代謝基因表達(dá)提升有關(guān)。汞的腎毒性與脂質(zhì)過氧化損傷［29］、半胱氨酸-汞-半胱氨酸耦合物形成［30］以及有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體（如Oat1、Oat3）受到抑制［31］有關(guān)。隋怡等［32］發(fā)現(xiàn)長期灌胃HgCl2可致小鼠腎臟汞蓄積量增加及Oat1、Oat2表達(dá)降低，而朱砂幾乎不影響。朱砂中的汞還可透過血腦屏障，通過抑制腦干Na+-K+-ATP酶活性［33］、干預(yù)NO和氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)水平［34］、影響小腦顆粒神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞的線粒體相關(guān)功能［35］、減少小腦浦肯野細(xì)胞［36］等方式，產(chǎn)生神經(jīng)毒性。此外，HgCl2可通過損傷性腺組織、氧化應(yīng)激、改變HPG軸性激素和基因表達(dá)等方式對成年斑馬魚產(chǎn)生生殖毒性［37］。Zhou等［38］發(fā)現(xiàn)HgCl2可顯著誘導(dǎo)HTR-8/SVneo人絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞的凋亡。這些研究進(jìn)一步提示靶向可溶性汞的“防毒”研究是含汞礦物藥臨床應(yīng)用的關(guān)注要點(diǎn)之一。

3 含汞礦物藥的“防毒”研究

“防毒”即毒性藥物減毒的探索與實(shí)踐。堅(jiān)持傳統(tǒng)理論和現(xiàn)代研究相結(jié)合，開展科學(xué)、安全的藥物評價(jià)研究，是臨床“用毒”亟需解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。

3.1 炮制技術(shù) 《藥性論》記載： “丹砂，大毒，若經(jīng)伏火及一切烹煉，則毒等砒，服之必?cái)?。”提出了含汞礦物藥的用毒禁忌?！侗静菥V目》按《何孟春余冬錄》云：“丹砂之畏磁石、堿水者，水克火也?！薄侗窘?jīng)逢原》曰：“研細(xì)水飛用?！薄缎核幾C直訣》也有朱砂、輕粉水飛炮制的記載［39］。上述文獻(xiàn)開創(chuàng)了朱砂水飛炮制的防毒研究。曹帥等［40］利用X 射線衍射法發(fā)現(xiàn)水飛法可明顯減少朱砂中的含鐵雜質(zhì)，使朱砂飲片的質(zhì)量趨同。郭婧潭等［41］采用SISE和HG-AAS揭示朱砂水飛后S2-水平升高及汞水平的降低可能是朱砂炮制減毒增效的原因。然而汞的不同化學(xué)形式和價(jià)態(tài)也使朱砂飲片的毒性差異巨大［42］。盡管如此，隨著微波消解法、ICP-AES、ICP-MS、AAS、AFS等質(zhì)量控制技術(shù)的日益成熟［43］，也為含汞礦物藥的炮制防毒提供科學(xué)依據(jù)。上述研究提示含汞礦物藥的炮制是防毒有效措施，其中炮制科學(xué)化和飲片標(biāo)準(zhǔn)化是臨床用毒的安全前提。

3.2 量-時(shí)研究 毒性是藥物偏性，用毒本是用來矯正臟腑偏性，若矯正太過必然造成新的偏性。國內(nèi)外已有關(guān)于含汞礦物藥口服或外用中毒案例［44-46］。究其致毒原因多是防毒的量-時(shí)錯(cuò)誤。據(jù)2015版《中華人民共和國藥典》記載［1］，輕粉不可過量，內(nèi)服慎用，外用適量；朱砂不宜大量服用及少量久服，每天0.1～0.5 g，外用適量。朱砂所致不良反應(yīng)發(fā)生率隨用藥劑量加大和用藥時(shí)間延長而增加［47］。付中祥等［48］發(fā)現(xiàn)予以小鼠臨床劑量（0.2 g·kg-1）朱砂的汞吸收及汞蓄積量明顯低于高劑量（11.2 g·kg-1）的朱砂。閆美玲等［49］發(fā)現(xiàn)予以大鼠朱砂（0.1 g·kg-1）90 d后其肝、腎汞蓄積量及肝腎功能與正常組無顯著性差異。表明目前藥典的朱砂口服劑量安全性較高。含汞礦物藥外用已明確證實(shí)存在汞汞蓄積［21-22］，且存在中毒案例［50］，但相關(guān)劑量和用藥時(shí)間的基礎(chǔ)研究較少。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提示2周內(nèi)外用輕粉每日的NOAEL為1.46 mg·kg-1·d-1（60 kg），當(dāng)MOS=1時(shí)，其外用每日最大暴露量為1.1g·d-1［17］。曹玉娥等［51］通過對家兔外用2倍臨床劑量的九一丹28 d后發(fā)現(xiàn)皮膚及腎組織汞升高，停藥92 d后可恢復(fù)至正常水平。提示基于防毒思想的量-時(shí)研究可為臨床用毒提供安全保證。

3.3 毒-效研究 以毒為效是基于辨證論治、病證結(jié)合及君臣佐使配伍規(guī)律等中醫(yī)理論指導(dǎo)下的用毒實(shí)踐?！豆沤衩t(yī)方論》認(rèn)為：“朱砂具明之體，色赤通心，重能鎮(zhèn)怯，寒能勝熱，甘以生津，抑陰火之浮游，以養(yǎng)上焦之元?dú)??！贝矸街焐鞍采裢瓒嘤糜谛幕鹂菏?，陰血不足之不寐證，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)分析其作用與大腦內(nèi)γ-氨基丁酸含量升高［52］和藍(lán)斑-去甲腎上腺素神經(jīng)功能下調(diào)［53］有關(guān)。然而朱砂安神丸中朱砂用量高于藥典，為何中毒現(xiàn)象甚少，代謝組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)方中4藥對朱砂的毒性有一定的保護(hù)作用［54］。經(jīng)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析考慮黃連（槲皮素、阿魏酸）和甘草（草酸、甘草次酸、甘草苷）對其肝腎毒性有解毒作用［2］。安宮牛黃丸同樣存在通過方中其他中藥抑制炎性損傷及提高抗氧化能力來拮抗朱砂所致肝腎毒性的類似機(jī)制［55］。提示基于中醫(yī)藥理論深入闡述以毒為效的配伍規(guī)律可為臨床用毒提供安全參考。

3.4 關(guān)注特定人群 特定人群也是防毒實(shí)踐的關(guān)注要點(diǎn)。對于含汞礦物，藥典只提出孕婦禁服，但對兒童常用含汞成方制劑并無明確計(jì)量要求［1］。研究發(fā)現(xiàn)幼年大鼠單次服用成年大鼠同等劑量的朱砂可引起更明顯的汞蓄積［56］。鑒于不同階段兒童發(fā)育特點(diǎn)和汞易蓄積的腦肝腎等臟器功能不完善，以及藥物代謝酶水平不一，使得毒性反應(yīng)存在差異［57］。此外，不同機(jī)體狀態(tài)下的神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)、藥物代謝、微生物菌群和肝臟微環(huán)境等所致藥物敏感性差異也是臨床用毒及相關(guān)基礎(chǔ)研究亟需關(guān)注點(diǎn)［58］。

4 含汞礦物藥的“解毒”研究

解毒是用毒或防毒失敗的補(bǔ)救方法，意在緩解毒性反應(yīng)所致的嚴(yán)重后果。針對汞中毒的解毒方法，相關(guān)古籍記載甚少［12］，《本經(jīng)逢原》記載："急以生羊血、童便、金汁等解之"。但甘草、綠豆、飴糖等中藥解毒記載比比皆是，或許可從中得到啟示。此外，服用通利小便之中藥加速汞的排泄也不失為一種解毒方法［15］。現(xiàn)代研究也發(fā)現(xiàn)還原大豆球蛋白胃酶酶解物、二巰丙磺酸鈉、二巰基丙醇和琥珀酸能夠有效降低汞在體內(nèi)的蓄積［20］。

5 腸道菌群在毒性礦物藥中的應(yīng)用價(jià)值

腸道菌群被認(rèn)為是潛力巨大的代謝器官，其直接作用或宿主-菌群共代謝方式對藥物代謝為毒性產(chǎn)物的意義重大［59］。一方面宿主藥物代謝基因的表達(dá)受菌群所調(diào)控，對宿主的重金屬藥代動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生影響；另一方面重金屬也會(huì)影響菌群的活性和代謝產(chǎn)物，間接影響宿主對重金屬的代謝［60］。Zimmermann等［61］發(fā)現(xiàn)特定菌及其代謝酶對特定藥物的腸道及系統(tǒng)代謝的影響更為顯著，且特定菌在腸道菌群的豐度還部分解釋藥物代謝活性的個(gè)體差異。

5.1 在“識毒”方面的價(jià)值 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明高劑量汞可影響小鼠盲腸菌群的多樣性［62］；而短期、低劑量亞砷酸鹽暴露可增加帶有硫還原酶的細(xì)菌豐度及硫酸鹽還原菌的短暫出現(xiàn)［63］。陳衛(wèi)等［64］發(fā)現(xiàn)自閉癥患者頭發(fā)中汞、砷的水平與腸道Parabacteroides及顫螺旋菌屬顯著相關(guān)。Hoen等［65］發(fā)現(xiàn)砷暴露與6周齡男嬰（配方奶喂養(yǎng)）腸道菌群的變化相關(guān)，涉及厚壁菌門、擬桿菌和雙歧桿菌等。Eggers等［66］發(fā)現(xiàn)成人尿鉛濃度升高與糞便菌群的α多樣性及豐富度增加相關(guān)，其中變形菌門（包括伯克霍爾德菌目）顯著相關(guān)。提示體內(nèi)汞、砷、鉛水平的升高可引起腸道菌群改變，但特定菌屬的明確尚需更多證據(jù)。

5.2 在“防毒”“解毒”方面的價(jià)值 體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)乳酸桿菌等益生菌對汞、鎘、鉛等重金屬具有較強(qiáng)的耐受性和結(jié)合能力［67］。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)植物乳桿菌可促進(jìn)體內(nèi)鎘的排出［68］。Coryell等［69］發(fā)現(xiàn)腸道菌群完整性、柔嫩梭菌和功能性砷解毒酶可為小鼠的急性砷中毒提供部分保護(hù)作用。臨床研究表明鼠李糖乳桿菌對孕婦血液中汞和砷水平的進(jìn)一步升高有保護(hù)作用［70］。Astolfi等［67］發(fā)現(xiàn)服用復(fù)合益生菌制劑（乳酸桿菌等）可降低嬰兒糞便中鎘水平。提示通過調(diào)節(jié)腸道菌群對礦物藥的毒性反應(yīng)可能存在一定的保護(hù)機(jī)制。

6 小結(jié)

“神農(nóng)嘗百草，日遇七十二毒，得荼而解之”開啟了古人的“識毒”的探索，隨著“用毒”實(shí)踐深入，“毒”成為中藥藥性的重要組成，“防毒”“解毒”已成為安全“用毒”的核心問題。通過明確毒性成分、體內(nèi)中毒機(jī)制和毒性反應(yīng)；建立炮制科學(xué)化和飲片標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)工藝；強(qiáng)調(diào)在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下的量-時(shí)-毒-效的基礎(chǔ)研究及解毒機(jī)制的實(shí)踐探索；探尋毒性早期預(yù)測生物標(biāo)志物和毒性防治方法；積極關(guān)注特定人群的藥物敏感性差異?？蔀榈V物藥的臨床“用毒”研究提供參考依據(jù)。

此外，隨著腸道菌群在重金屬體內(nèi)代謝、毒性反應(yīng)及排泄過程的作用日益凸顯?；谒幬?微生物-宿主代謝網(wǎng)絡(luò)的形成，以腸道菌群和藥物代謝基因?yàn)榘悬c(diǎn)的礦物藥微生物防毒與解毒機(jī)制，有望成為今后臨床“用毒”研究的方向之一。