调查显示中药在妊娠期女性中的使用率达40%,而用药风险大多未知[1],亟需对具有生殖毒性的中药进行规律分析。中药系统毒理学数据库(Traditional Chinese Medicine System Toxicology Database,TCMSTD)建立于 2022 年,网址https://www.bic.ac.cn/TCMSTD [2],涵盖了近年来报道的所有毒性中药的相关信息及信息来源。本研究基于 TCMSTD 对致生殖毒性中药进行规律总结,以期更好地服务于临床与科研工作,为中药安全性评价与风险防控提供数据支撑。
一、生殖毒性中药筛选
1.数据来源:本研究数据来自TCMSTD[2],该数据库的文献主要来自中国知网、维普网、万方数据、PubMed 和 Web of Science。
2.中药纳入标准:登入TCMSTD主页界面选择“生殖毒性”进行检索,对检索结果进行整理,确定致生殖毒性中药。
3.生殖毒性中药材判定方法:TCMSTD 汇总了《中华人民共和国药典》(2020 年版)一部[3],以及《中华本草》[4]和《现代中药毒理学》等 8 本权威著作中的所有中药共9 139种[5-11]。对TCMSTD收录的致生殖毒性中药再通过文献检索方式,确保中药已经被文献报道具有临床毒性或动物、细胞等毒理学实验证实有明确的致生殖毒性后,将其纳为致生殖毒性中药。
4.生殖毒性成分判定方法:收集29味致生殖毒性中药的化学成分,再对各成分进行文献检索,将有确切实验验证且具有毒性指标的化学成分判定为致生殖毒性成分。
5.生殖毒性等级判定标准:本研究依据《中华人民共和国药典》(2020年版)[7]标注的毒性等级标准确定中药毒性等级,作为警示参考。
6.统计分析方法:将筛选得到的致生殖毒性中药的药性、药味、功效、归经、毒性等级进行统计分析,以及对文献中中药生殖毒性作用规律、减毒方式和制剂等信息进行整理分析。
二、中药筛选与规律分析
对TCMSTD检索共发现29味致生殖毒性中药,对其药性、药味、功效、归经和毒性等级进行归纳整理(见表1)。
表1(续)
序号中药名称药性药味功效归经毒性等级生殖毒性成分 毒性成分类别16半夏 温 辛化痰止咳平喘脾、胃、肺有毒——17苍耳子温 苦、辛解表肺有毒苍术苷[25]羧基苍术苷[26]苷类18蜈蚣 温 辛其他肝有毒——19全蝎 平 辛其他肝有毒——20苦楝皮寒 苦其他肝、脾、胃有毒川楝素[16]萜类21朱砂 微寒甘其他心有毒硫化汞[27]无机物22鸦片 温 苦其他肺、肾、大肠—吗啡碱[28-29]生物碱23土荆皮温 辛外用脾、肺有毒土荆皮乙酸[30]萜类24喜树 寒 苦、辛外用脾、胃、肝———25雄黄 温 辛外用肝、大肠有毒三氧化二砷[31]无机物26砒霜 热 辛、酸外用肺、脾、胃、大肠—三氧化二砷[31]无机物27商陆 寒 苦泻下肺、脾、肾、大肠有毒——28京大戟寒 苦泻下肺、脾、肾有毒泪杉醇[32]萜类29狼毒 平 辛泻下肝、脾、胃有毒——
“—”表明在TCMSTD数据库中无该中药毒性等级或无该中药生殖毒性成分标注
1.药性规律:29味中药归为温性的有11味;寒性中药9味;平性中药4味,凉和热性中药各2味,微寒中药1味。
2.药味规律:由于每种中药对应的药味并不单一,因此中药的药味频次总计41次。其中苦味和辛味各16次,甘味6次,酸味、咸味频次较低。药味组合分析表明,辛-苦药味组合的中药最多(见图1A)。
A:药味规律,B:归经规律;左侧柱状图为每类别所对应的中药数量;右侧圆点代表不同类别交叉组合,其上柱状图为该交叉组合对应的中药数量
图1 TCMSTD 中致生殖毒性中药作用规律
3.功效规律:在29味中药中外用药有6味,泻下药有4味,补虚药、止咳平喘药、清热药、活血化瘀药分别有2味,解表及祛风湿药各有1味,其余9味中药归纳入“其他类”功效。
4.归经规律:同一味药归属经络并不单一,因此中药的归经频次总计73次。归肝经的中药频次最多,有 17 次;归脾、肺、胃经各11次;归肾经 8 次;归大肠经 7 次;归其他经络的频次较低。归经组合分析表明,归为肝-胃-脾经组合的中药最多(见图1B)。
5.毒性规律:29味致生殖毒性中药中有《药典》规定毒性等级的中药14味,其中有毒中药12味,小毒中药2味。对文献中已报道的确切毒性成分进行筛选,明确具有生殖毒性成分有槟榔碱、吗啡碱、穿心莲内酯等17种,其类别包括生物碱、萜类、苷类、有机酸和无机物五大类,涉及中药15种(见表1)。
表1 生殖毒性中药特性以及主要致生殖毒性成分
序号中药名称药性药味功效归经毒性等级生殖毒性成分 毒性成分类别1雷公藤凉苦、辛祛风湿肝、肾—雷公藤内酯酮[12]雷公藤甲素[13]雷公藤红素[14]萜类2青木香寒苦、辛化痰止咳平喘肺、胃、肝—马兜铃酸A[15]有机酸3川楝子寒苦其他肝、小肠、膀胱小毒川楝素[16]萜类4蛇床子温苦、辛外用肾小毒——5淫羊藿温辛、甘补虚肝、肾—淫羊藿苷[17]朝藿定C[18]苷类6红花 温辛活血化瘀心、肝———7牛膝 平苦、甘、酸活血化瘀肝、肾———8槟榔 温苦、辛其他胃、大肠—槟榔碱[19-21]生物碱9三七 温甘、微苦其他肝、胃———10合欢皮平甘其他心、肝、肺—合欢皮皂苷[22-23]萜类11穿心莲寒苦清热心、肺、大肠、膀胱—穿心莲内酯[24]萜类12马鞭草寒苦清热肝、脾、胃———13硼砂 凉甘、咸外用肺、胃———14大黄 寒苦泻下脾、胃、大肠、肝、心包———15仙茅 热辛补虚肝、脾、肾有毒——
三、29味中药致生殖毒性研究
1.中药生殖毒性作用机制:29 味中药中有16味开展了致生殖毒性机理研究。依据文献中的研究结果,对这些中药可能存在的生殖毒性机制进行了归纳分析,表明致生殖毒性的中药作用并非单一途径,往往存在多条途径相互作用、相互影响,最终表现为生殖损伤(见表2)。
表2 致生殖毒性中药的毒性作用机制
生殖损伤类别具有生殖毒性的中药中药生殖毒性机制文献雄性 雷公藤,蛇床子,淫羊藿,合欢皮,穿心莲,仙茅,苍耳子,朱砂,雄黄,砒霜(1)损坏精子,破坏精子顶体膜;(2)破坏精子内的线粒体或酶的活性,导致精子能源枯竭,影响精子活力及存活率;(3)阻碍精子的发生与分化(4)抑制睾丸间质细胞细胞增殖,损害睾丸[13,33-38]雌性 雷公藤,牛膝,苦楝皮,川楝子,合欢皮,青木香,大黄,雄黄,砒霜(1)影响子宫肥大细胞、卵巢、黄体、卵泡的功能;(2)通过影响血清中激素水平干扰雌性生殖;(3)影响子宫内膜环境,干扰孕鼠妊娠状态的稳定性[15-16,23,39-41]胚胎 合欢皮,马鞭草,苍耳子,苦楝皮(1)激活子宫自然杀伤细胞产生干扰素IFN-α和IFN-γ伤害胚胎;(2)抑制胚胎生长,导致胚胎萎缩死亡;(3)兴奋胚胎心率,影响正常发育[42-45]
2.致生殖毒性中药减毒方式的研究现状:为了合理用药,从临床实践中已发展出配伍、炮制等多种减毒方法。对明确具有致生殖毒性中药的减毒方法进行统计,可为配伍、炮制与新方法三类,前两种可通过检测毒性成分含量变化评估减毒效果;新方法减毒可通过动物实验验证(见表3)。
表3 致生殖毒性中药的减毒方法
减毒方法中药(有毒成分)减毒试验文献配伍 雄黄(三氧化二砷) 大黄与雄黄配伍使可溶性砷含量减少为配伍前84.9%,甘草与雄黄配伍使可溶性砷含量减少为配伍前81.1%[46]青木香(马兜铃酸A)配伍煎煮的龙胆泻肝汤所得煎提液中马兜铃酸A的含量为单方煎煮的25.4%[47]炮制 苍耳子(羧基苍术苷)炒黄炮制使羧基苍术苷的含量减少为炮制前8.5%,炒焦与炒碳炮制使羧基苍术苷的含量几乎为零[48]雷公藤(雷公藤甲素)醋炙炮制使雷公藤甲素含量减少为炮制前54.1%,酒炙炮制使雷公藤甲素含量减少为炮制前50.8%[49]其他 雷公藤(雷公藤甲素)脂质体包裹后的雷公藤甲素对生殖系统的毒性显著降低[50]雄黄(三氧化二砷) 氧自由基清除剂和脂质过氧化抑制剂原花青素可以拮抗三氧化二砷所致雄性小鼠的生殖毒性[51]
毒药伤害机体,但一些毒药特殊的毒性被用作治疗疾病时,毒药又成为良药。故在研究过程中,研究人员不仅要留意减毒方法是否能使毒性成分含量降低,还要检验该成分减毒后药效是否受到影响。如雷公藤甲素作为雷公藤发挥药效的成分可治疗自身免疫性疾病[52],该成分虽有致生殖毒性,但可以通过脂质体包裹的方式减毒。在常明向等[50]的研究中,雷公藤甲素脂质体制剂组与雷公藤片剂组相比,小鼠睾丸组织只有少许间质水肿,而且各级生精细胞的减少和其他改变不显著。该方法为其他中药在不影响有效成分剂量的同时降低其毒性提供可行思路。
3.致生殖毒性中药的制剂:在29味致生殖毒性中药中,有21味中药在药典的“成方制剂和单味制剂”中可以检索相关中成药,具体数量见表4。依据致生殖毒性中药的毒性作用机制分类将所纳入的中成药分为四类,每味中药对应成方制剂和单味制剂超出三项者仅列出其中三项。
表4 含有致生殖毒性中药的制剂
生殖损伤类别中药名称含有致生殖毒性中药的成方制剂和单味制剂数量雄性 蛇床子癣湿药水、乌蛇止痒丸、康妇软膏16淫羊藿乳增宁胶囊、骨疏康颗粒、益肾灵颗粒、56合欢皮夜宁糖浆、金嗓利咽丸、宁神补心片3穿心莲清火栀麦丸、千喜片、止痢宁片16仙茅 更年安丸、更年安片、骨仙片、6苍耳子鼻渊丸、辛夷鼻炎丸、鼻炎片19朱砂 七珍丸、保赤散、益元散、72雄黄 牛黄镇惊丸、小儿化毒散、红灵散38雌性 合欢皮夜宁糖浆、金嗓利咽丸、宁神补心片3雄黄 牛黄解毒片、小儿化毒散、红灵散38牛膝 木瓜丸、三妙丸、风湿马钱片75苦楝皮儿童清热导滞丸1川楝子三子散、舒肝丸、健胃片23大黄 六味安消散、清宁丸、麻仁丸、六味安消胶囊183胚胎 合欢皮夜宁糖浆、金嗓利咽丸、宁神补心片3苍耳子鼻渊丸、健脑安神片、鼻炎片19苦楝皮儿童清热导滞丸1马鞭草疏风解毒胶囊、丹益片2其他 蜈蚣 中风回春丸、脉络舒通丸、拔毒膏18全蝎 小儿惊风散、风湿马钱片、癫痫康胶囊33半夏 半夏天麻丸、橘红片、脑立清胶囊100土荆皮癣宁搽剂、癣湿药水2硼砂 贝羚胶囊、珠黄吹喉散、口咽清丸24槟榔 肥儿丸、木香槟榔丸、消度丸52三七 血塞通片、三七片、丹七片108红花 风寒双离拐片、帕朱丸、五虎散148
四、结论与展望
由于各历史时期对中药有毒、无毒概念的理解不同:有将“药性峻猛谓之毒”,也有将“有害于人体谓之毒”[4]。因此,历代本草出现对中药有毒、无毒不一致的现象。中药毒性研究过程存在以下问题:(1)中药种类繁多,毒性报道少;(2)临床中毒报道居多,基础毒性研究缺乏;(3)毒性作用复杂多样,毒性风险研究少;(4)毒性等级划分方式多样;(5)治疗作用研究多,用药禁忌及减毒研究少;(6)化学成分报道多,毒性成分报道少。因此,研究中药毒性规律对临床医疗具有重要的意义。本研究基于TCMSTD对29味致生殖毒性中药的多种信息进行整理分析,从多角度归纳总结其规律,并对已经报道的中药作用机理等相关研究进行总结,为致生殖毒性中药的临床使用、研究以及中药安全监督提供较为全面的信息。
研究发现,目前对中药致生殖毒性中药的减毒研究中缺乏对中药减毒处理前后半数致死量(LD50)与半数有效量(ED50)的验证性实验,使临床用药量的安全范围缺少一定实验数据参考[46-51]。同时,统计发现29味致生殖毒性中药中仅14味在中国药典中被提示有毒性。故中药的规范用药除了遵循传统中医药理论的辨证论治,还建议参考现代中药毒理药理学研究成果,警惕未被纳入中医典籍但被实验证明存在毒性的中药。此外,还应注意使用禁忌人群以及临床剂量,以便于提高中药的治疗效果,同时避免造成药源性意外。
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