朱砂的藥理及毒理作用研究進(jìn)展

李釗穎，郭俊，楊東東

1.成都中醫(yī)藥大學(xué)，四川 成都 610000；2.成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，四川 成都 610000

朱砂，又稱辰砂、丹砂、赤丹、汞沙，是硫化汞的天然礦石，常夾雜雄黃、磷灰石等雜質(zhì)及多種微量元素，主產(chǎn)于貴州、湖南、廣西，以貴州萬山特區(qū)和湖南新晃、鳳凰（包括茶田鎮(zhèn)）所產(chǎn)為最佳［1］。朱砂味甘，性寒，有毒，歸心經(jīng)，具有鎮(zhèn)驚安神、清熱解毒之功效。對(duì)朱砂毒性的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了《神農(nóng)本草經(jīng)》時(shí)的“無毒”到明清時(shí)代的“有毒”，再到當(dāng)今的“限量”使用。本研究就朱砂的藥理作用和毒理作用的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，進(jìn)一步探討朱砂的安全用藥。

1 朱砂的基源

朱砂，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，以“辰砂”之名收錄，列為上品的第一藥，曰“味甘，微寒，無毒。主身體五臟百病……能化為汞”。李時(shí)珍《本草綱目》曰：“丹砂以辰、錦者為最……細(xì)者為朱砂。色紫不染紙者為舊坑砂，為上品；色鮮染紙者為新坑砂，次之。”《本草綱目》詳細(xì)論述了朱砂的色、質(zhì)、形，且以湖南辰州者最佳，故又名辰砂。2015年版《中華人民共和國藥典》［2］描述朱砂為“為硫化物類礦物辰砂族辰砂，主含硫化汞”。

硫化汞是朱砂的主要成分，未經(jīng)處理的朱砂除硫化汞外，還含有碳酸汞、醋酸汞，鐵、鉛、鋅、鋇、銅、錳、銻、硅、砷等微量元素。硫化汞存在β和α兩種晶形，紅色的α型硫化汞微粒粒徑約為6～10μm，性質(zhì)穩(wěn)定，是朱砂中硫化汞的主要晶形，在體內(nèi)可發(fā)生酸效應(yīng)和絡(luò)合效應(yīng)［3］。

2 朱砂藥理作用

2.1 中樞神經(jīng)系統(tǒng)

2.1.1 催眠朱砂安神丸出自金元醫(yī)家李東垣的《內(nèi)外傷辨惑論》，“如心氣浮亂，以朱砂安神丸鎮(zhèn)固之則愈”，臨床多用于治療驚悸失眠。睡眠受多種神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)節(jié)，包括興奮性神經(jīng)遞質(zhì)如多巴胺（dopamine，DA）、去甲腎上腺素（norepinephrine，NE）、5－羥色胺（5－h(huán)ydroxytryptamine，5－HT）及抑制性神經(jīng)遞質(zhì)如γ－氨基丁酸（γ－aminobutyric acid，GABA）。朱砂安神丸在增加總睡眠持續(xù)時(shí)間上優(yōu)于地西泮［4］；在睡眠時(shí)相上，朱砂安神丸水煎劑對(duì)慢波睡眠2期有明顯延長作用，高劑量組還可延長小鼠快動(dòng)眼睡眠期［5］，這可能與降低下丘腦腹外側(cè)視前區(qū)5－HT和NE含量［6］，升高GABA含量有關(guān)［4，7－9］。

2.1.2 抗恐懼、抗焦慮與抗驚厥位于大腦下丘腦和內(nèi)側(cè)顳葉之間的海馬體參與了恐懼記憶的形成、鞏固及消退，這一過程依賴于海馬的突觸可塑性。研究發(fā)現(xiàn)，朱砂安神丸具有對(duì)創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（post－traumatic stress disorder，PTSD）大鼠條件性恐懼記憶有拮抗作用［10－12］?？赡芘c朱砂安神丸能顯著拮抗PTSD大鼠的條件性恐懼記憶的形成并加速其消退，增強(qiáng)海馬CA1區(qū)突觸結(jié)構(gòu)與功能的可塑性，保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞作用相關(guān)［12］。

王旗等［13］通過小鼠高架水迷宮試驗(yàn)證實(shí)了朱砂有抗焦慮作用。測定小鼠腦內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)及其代謝產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)，朱砂對(duì)5－HT有劑量依賴性抑制作用，但對(duì)DA和NE無明顯影響。此外，小鼠腦內(nèi)單胺氧化酶－A及單胺氧化酶－B活性均未明顯改變，提示朱砂降低小鼠腦內(nèi)5－HT水平可能是抑制了其合成或釋放。

朱砂的抗驚厥作用尚有爭議。研究發(fā)現(xiàn)，去掉朱砂的安宮牛黃丸、萬式牛黃清心丸與原方相比，抗驚厥藥效無明顯差異［14－17］。將萬式牛黃清心丸中的朱砂換成等效劑量的游離態(tài)汞、可溶性汞、硫化汞或不溶性汞，未顯現(xiàn)出明顯的抗驚厥作用。

2.1.3 腦保護(hù)作用朱砂的腦保護(hù)作用常在安宮牛黃丸、化風(fēng)丹中被提及，單藥的腦保護(hù)作用暫缺乏相關(guān)研究。基質(zhì)金屬蛋白酶－9（matrix metalloprotein－9，MMP－9）是一種具有代表性的蛋白水解酶，與其他基質(zhì)金屬蛋白酶共同介導(dǎo)腦缺血期間血腦屏障的高滲狀態(tài)及腦損傷［18］。對(duì)比安宮牛黃丸簡化方（僅去掉朱砂、雄黃）與全方的作用發(fā)現(xiàn)，只有全方能抑制MMP－9表達(dá)、增強(qiáng)緊密連接蛋白表達(dá)［19］，從而改善大腦中動(dòng)脈缺血再灌注及腦出血模型大鼠的神經(jīng)功能缺損評(píng)分，縮小梗死面積［19－20］。同樣，只有化風(fēng)丹全方表現(xiàn)出了神經(jīng)保護(hù)作用［21］?；诖耍焐芭c雄黃或同是安宮牛黃丸、化風(fēng)丹是發(fā)揮腦保護(hù)作用的必要成分。

2.2 其他中醫(yī)安神包括心血管系統(tǒng)的功能。西醫(yī)的各種心律失常如心動(dòng)過速、早搏等以心悸為主要表現(xiàn)。有少數(shù)臨床報(bào)道發(fā)現(xiàn)，朱砂安神丸對(duì)心律失常患者有效［22－23］。目前尚缺乏朱砂對(duì)不同類型心律失常拮抗作用及對(duì)心血管系統(tǒng)作用機(jī)制的研究，其抗心律失常作用也可能與朱砂的抗恐懼、抗焦慮有關(guān)。

朱砂外用具有抑菌［24］、減輕炎癥反應(yīng)、促創(chuàng)面愈合等作用，主要用于治療瘡瘍和腫毒［25］。外用多與朱紅膏、白降丹、九華膏、一效膏等配伍使用。朱砂也可用于眼科疾患，如磁珠丸用于治療白內(nèi)障。有研究基于重金屬對(duì)病毒蛋白酶具有廣泛抑制作用，提出朱砂可能是廣譜抗病毒藥［26］，但需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

3 朱砂的毒理作用

汞的半衰期在腦組織中可達(dá)240 d，在其他臟器為70 d，故其毒性作用表現(xiàn)為毒效應(yīng)量反應(yīng)［27］。研究表明，大鼠單次朱砂給藥8 h、16 h、24 h臟器中汞含量為肝臟＞血液＞腦＞腎臟［28］。關(guān)于不同臟器汞的蓄積量，小鼠連續(xù)給藥10 d的汞蓄積量，腎臟＞肝臟＞腦；大鼠連續(xù)給藥3個(gè)月的汞蓄積量，腎臟＞肝臟＞腦＞血液，其中腎臟汞蓄積量占四者總量的95%［29］。提示汞造成的急性毒性反應(yīng)以肝損害為主，長期服藥造成的慢性毒性反應(yīng)則更易對(duì)腎臟、肝臟及大腦造成損傷。

3.1 神經(jīng)毒性朱砂的神經(jīng)毒性以中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性為主，輕者表現(xiàn)為視力損傷、耳毒性，重者可出現(xiàn)全身抽搐、循環(huán)衰竭甚至死亡。累及小腦、腦干、大腦可分別出現(xiàn)前庭眼反射系統(tǒng)功能障礙、聽覺腦干反應(yīng)異常、運(yùn)動(dòng)功能紊亂及學(xué)習(xí)記憶功能下降等，但作用機(jī)制不詳，主要有抑制Na＋－K＋－ATP酶活性、增強(qiáng)氧化應(yīng)激、影響神經(jīng)遞質(zhì)含量。透過血腦屏障的汞通過抑制腦組織中Na＋－K＋－ATP酶活性導(dǎo)致部分膜去極化，過量Ca2＋進(jìn)入神經(jīng)元，引起細(xì)胞早后除極、遲后除極等。朱砂給藥后腦組織中過氧化產(chǎn)物如一氧化氮、丙二醛含量升高，證實(shí)朱砂能夠增強(qiáng)氧化應(yīng)激，繼而造成缺血、炎癥等組織細(xì)胞損傷［7，30］。朱砂對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的影響是其發(fā)揮中樞藥理作用的重要機(jī)制，也會(huì)導(dǎo)致腦功能的受損。除對(duì)GABA、5－HT和NE的影響外，朱砂還可降低其他興奮性神經(jīng)遞質(zhì)如天冬氨酸、甘氨酸含量［7－9］。

3.2 肝腎毒性朱砂的肝腎毒性最為多見。肝金屬硫蛋白是體內(nèi)重要的重金屬解毒物質(zhì)，以2 g·kg－1劑量朱砂喂養(yǎng)小鼠30 d后，小鼠肝臟MT－1mRNA及MT蛋白表達(dá)明顯上調(diào)，可見肝臟細(xì)胞水腫、淋巴細(xì)胞浸潤［31］。其肝毒性的機(jī)制可能與影響細(xì)胞色素P450酶的基因表達(dá)有關(guān)，其中Cyp3a11和Cyp3a44表達(dá)明顯升高［32－33］。因此，當(dāng)朱砂與其他能夠增強(qiáng)Cyp3al1和Cyp3a44活性的藥物合用時(shí)，首過效應(yīng)增強(qiáng)。這或許可以解釋在大多數(shù)研究，朱砂安神丸的毒性小于同等朱砂劑量單藥的毒性。朱砂的腎損傷機(jī)制可能與增強(qiáng)氧化應(yīng)激、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、破壞線粒體功能有關(guān)［34－35］。然而以30 mg·kg－1劑量朱砂連續(xù)給予大鼠7 d后，并未發(fā)現(xiàn)大鼠的腎臟有損傷，腎臟中腎損傷因子Kim－1mRNA水平也未見明顯升高［36］，提示朱砂的肝腎毒性與服藥時(shí)間明顯相關(guān)。

3.3 遺傳毒性《中華人民共和國藥典》2020年版明確指出孕婦禁用朱砂。對(duì)汞化合物的腎毒性研究發(fā)現(xiàn)，成年孕鼠更易出現(xiàn)腎損害［36］。朱砂中微量的游離汞也能通過胎盤屏障，影響胎兒的DNA。研究發(fā)現(xiàn)，妊娠前及妊娠早期用朱砂可能對(duì)胎兒造成危害，并隨劑量增加損害作用越強(qiáng)。較大劑量短時(shí)間給藥可造成染色體畸變［37－38］，長期較低劑量，藥物的遺傳毒性也能暴露出來。對(duì)朱砂神經(jīng)毒性的研究發(fā)現(xiàn)，在交配前4周對(duì)小鼠喂食朱砂，其子代也出現(xiàn)了汞的蓄積、Na＋－K＋－ATP酶活性下降及NO水平升高［30］。以成人最大臨床用量0.5 g的20、6.4、2倍等效用量給藥20 d以上，造成了染色體的損害，且有明顯的量效關(guān)系［39］。這一實(shí)驗(yàn)中的最小等效劑量相當(dāng)于成人用量為每天1.0 g，已與臨床劑量十分接近。

4 朱砂的安全應(yīng)用

4.1 炮制方法古人強(qiáng)調(diào)用水飛法炮制朱砂，《中華人民共和國藥典》2020年版規(guī)定朱砂的炮制方法為“用磁鐵吸去鐵屑，或照水飛法水飛，晾干或40℃以下干燥”。朱砂的主要成分硫化汞在水中溶解度極小，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難以被人體吸收，其中的可溶性汞、游離汞卻有明確的不良反應(yīng)［40］。朱砂中共存成分如硝酸根、氯離子、鎂離子改變了離子通道的通透性，有利于汞離子通過離子通道而被吸收以及在腎臟中分布［41］。水飛法可有效降低其中的可溶性元素，水飛次數(shù)越多，朱砂中可溶性汞含量越低［42－46］。因此，炮制朱砂的目的有：一是去除雜質(zhì)；二是盡可能減少可溶性元素及游離汞的含量；三是控制溫度避免生成新的有毒有害物質(zhì)。

4.2 安全劑量及服藥時(shí)間2020年版《中華人民共和國藥典》規(guī)定朱砂用量為0.1～0.5 g。研究發(fā)現(xiàn)，大鼠灌胃朱砂1個(gè)月和3個(gè)月的無明顯肝腎毒性劑量分別為0.1 g·kg－1、0.05 g·kg－1［47］，按照安全系數(shù)為60計(jì)算出60 kg人日用劑量應(yīng)為0.05～0.1 g，小于藥典規(guī)定的劑量，并且建議連續(xù)服藥不宜超過2周。但大多數(shù)的朱砂復(fù)方研究均遵照藥典劑量，并未顯現(xiàn)出明顯不良反應(yīng)。

4.3 配伍減毒通過比較含朱砂的中藥復(fù)方與朱砂單藥的毒性發(fā)現(xiàn)，藥物配伍能夠減輕朱砂毒性，可能與影響了汞的吸收、分布、排泄有關(guān)［48－50］。對(duì)朱砂安神丸肝腎解毒物質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析表明［51］，朱砂安神丸中對(duì)肝腎毒性有解毒作用的主要為黃連和甘草，解毒成分有槲皮素、阿魏酸、甘草酸、甘草次酸、甘草苷等。此外，郁金、姜黃與朱砂配伍也能減低大鼠的血汞、肝汞含量［52］。

5 結(jié)語

朱砂有良好的安神定志、清心解毒的功效，使其在中醫(yī)臨床中具有不可替代的地位，現(xiàn)代臨床研究證實(shí)了朱砂及朱砂復(fù)方在鎮(zhèn)靜催眠、抗焦慮、抗恐懼、外用消炎等具有良好療效，但其抗驚厥、腦保護(hù)、抗心律失常作用目前并無確切的證據(jù)，并且其藥理作用對(duì)應(yīng)的機(jī)制尚存在些許爭議，主要是對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的研究結(jié)論不一，可能與樣本量不足、給藥時(shí)間及劑量不一、測量方法不同等因素有關(guān)。另一方面，朱砂因具有毒性，在一定程度上限制了應(yīng)用，包括神經(jīng)毒性、肝腎毒性、遺傳毒性等，其毒理機(jī)制復(fù)雜且缺乏分子水平的研究。關(guān)于朱砂的藥品質(zhì)量鑒定及炮制方法已得到普遍認(rèn)同，今后，可深入研究朱砂的安全應(yīng)用，包括劑量－毒性反應(yīng)關(guān)系、藥代動(dòng)力學(xué)指導(dǎo)下的毒性蓄積作用、配伍增效減毒等。此外，朱砂的藥理毒理機(jī)制也是未來需要系統(tǒng)研究的方向，為更好地推進(jìn)朱砂臨床合理用藥提供依據(jù)。