烏頭堿經皮給藥的急性毒性及相關的鎮痛作用研究

孫 虎， 王 平

(山東省中醫藥研究院藥理研究室，山東濟南250014)

烏頭為毛茛科烏頭屬植物［1］。烏頭堿具有很高的藥用價值，廣泛用于治療多種疾病，在強心、鎮痛、抗腫瘤、調節免疫等方面已顯示了良好的應用基礎［2］。然而因其口服毒性較大，臨床應用受限而使基礎研究非常薄弱［3］。烏頭堿可以透過皮膚被吸收［4］，直接作用于治療部位，提高了藥物的生物利用度和使用安全性［5］。經檢索，尚未發現烏頭堿的外用限量，烏頭堿類中藥在外用時沒有統一的標準，只能憑醫師經驗設定給藥劑量，存在極大的安全隱患，同時烏頭堿極易在組織腐敗和堿性環境下被破壞，因而尸檢時難以檢測［6］。特別是關于烏頭堿中毒的試驗病理形態學研究，國內外報道很少。通過烏頭堿透皮給藥的急性毒性試驗，為臨床安全應用提供實驗數據。

1 材料

1.1 動物 SPF級昆明種小鼠，體質量(20±2)g，雌雄各半 (購自山東大學試驗動物中心，合格證號:魯動質scxk(魯)20090001號)。試驗室溫度為23～28℃，相對濕度50% ～70%，通風良好，喂以專用顆粒鼠飼料 (飼料:山東省試驗動物中心提供)。

1.2 藥品與試劑 烏頭堿化學對照品 (純度≥98.0%，HPLC)(由北京上立方聯合化工技術研究院提供，編號:BW5271)。取適量烏頭堿溶于60%乙醇溶液中，混勻，根據試驗需要制成各種劑量溶液。冰醋酸 (分析純)(天津市富宇精細化工有限公司，批號:110274)。60%乙醇溶液 (江津白酒廠出品，批號:060923)。

1.4 儀器 YB—6LF生物組織石蠟包埋機、YT—7F型生物組織攤烤片機、ZT—12P生物組織自動脫水機，湖北孝感亞光醫用電子技術有限公司;LEICA—RM2135切片機、LEICA—DM/LS顯微鏡，德國LEICA公司。

2 方法

2.1 急性毒性試驗給藥劑量篩選、急性毒性試驗根據《中藥、天然藥物急性毒性研究技術指導原則》，進行急性毒性試驗給藥劑量篩選和急性毒性試驗。首先取昆明種小鼠，雌雄各半，體質量18～22 g，隨機分組，每組5只。試驗小鼠給藥前12 h，禁食不禁水。試驗采用小鼠外耳涂搽方式給藥。給藥后立即觀察和記錄試驗小鼠的中毒癥狀及死亡情況。給藥1 d后未死亡的動物按《中藥、天然藥物急性毒性研究技術指導原則》描述的觀察指征連續觀察2周。各組小鼠于外耳處分別涂搽質量濃度為5.00、4.50、4.05、3.65、3.28 mg/mL烏頭堿乙醇溶液;給藥量分別為 2.50、5.00、7.50、10.00、12.50 mL/kg，空白對照組，在相同部位給予等劑量的賦形劑，記錄各組小鼠給藥后的活動及死亡情況;根據劑量篩選試驗，確定以烏頭堿3.00 mg/mL為初質量濃度，以0.85為等比系數向下稀釋6個等級，給藥容積為10.0 mL/kg，方法同上，每組10只，按照均衡隨機原則分為30.00、25.50、21.70、18.40、15.60 mg/kg 5 個劑量組，剪取最高致死劑量、最低致死劑量和空白組的小鼠解剖，將取出小鼠心臟和腦組織，10%甲醛固定，常規石蠟包埋、固定、切片，進行HE染色，光鏡下作組織病理學觀察。

2.2 最小致死量以下累積透皮給藥的毒性試驗取昆明種小鼠，雌雄各半，體質量18～22 g，在最小致死劑量15.60 mg/kg下選取3個劑量［7-8］，隨機分為10.00、12.50、15.00 mg/kg和空白對照4個劑量組，每組10只。分別每日給予各組小鼠外耳處涂搽烏頭堿乙醇溶液，累積給藥10 d，觀察小鼠活動情況和死亡情況。

2.3 累積透皮給藥對醋酸致小鼠扭體反應的影響取18～22 g健康小鼠50只，雌雄各半，隨機分為5組，按高、中、低、陽性藥、空白組分別于外耳處涂搽烏頭堿藥液質量分數為22.50、18.75、15.00 mg/kg的烏頭堿液、扶他林、水，分別給藥每日1次，連續給藥3 d。第3天藥后30 min，各只小鼠腹腔注射0.2 mL冰醋酸，觀察15 min內扭體次數及扭體潛伏期，對試驗數據進行組間t檢驗。

3 結果

3.1 劑量篩選試驗、急毒試驗結果 給藥10 min左右，部分小鼠出現中毒癥狀，表現為身體僵直、活動劇烈、躁動不安、惡心、呼吸急促、顫抖，隨后出現少動、四肢無力、走路搖晃、便溏;部分動物出現死亡。死亡小鼠的尸體表現為窄息征象，尸斑呈暗紫紅色，口唇和指甲紫紺，有時口角可見流涎痕跡。解剖可見各臟器均表現出水腫，未見明顯特異性毒理學變化。出現中毒癥狀但未死亡動物第2天仍舊便溏，第3天基本恢復，活動趨于正常，飲水吃食正常。繼續觀察2周未出現新的異常。表1結果顯示，當小鼠給予烏頭堿劑量在27.34 mg/kg及以上時，小鼠全部死亡，在27.34 mg/kg時死亡3只，在25.00 mg/kg時死亡4只，在22.50 mg/kg時死亡2只，在20.25 mg/kg時死亡1只，在 18.23 mg/kg時死亡 1只，在 16.41 mg/kg及以下時未見死亡，提示可以以27.34 mg/kg左右的劑量進行單次烏頭堿透皮給藥的正式急性毒性試驗。

表1 烏頭堿乙醇溶液經皮給藥小鼠急性毒性劑量與死亡數關系Tab.1 Relationship between mortality and acute toxicity dosage of aconitine ethanol solution transdermal absorption on mice

藥后10 min左右，部分小鼠出現中毒癥狀，表現為活動劇烈，躁動不安，身體僵直，呼吸急促，顫抖，一段時間后惡心，便溏，活動減少。表2顯示，當小鼠給予烏頭堿外用劑量在30 mg/kg時，小鼠死亡率為100%，在25.50 mg/kg時死亡率為80%，在18.40 mg/kg時死亡率為20%，在15.60 mg/kg時死亡率為0。根據動物死亡數，用Bliss法進行計算，LD50=21.3 mg/kg;LD50的95%可信限為19.6～23.2 mg/kg。正式試驗與預試驗中給藥組動物的死亡時間比較一致，主要發生在給藥后6～24 h。

表2 烏頭堿乙醇溶液經皮給藥途徑小鼠急性毒性試驗Tab.2 Acute toxicity test of aconitine ethanol solution transdermal absorption on mice

出現中毒癥狀但未死亡動物大多給藥后第3天活動恢復，恢復后的小鼠未見抽搐、大小便失禁、嘶叫、煩燥不安或鼻、眼、口大量分泌物等現象，無異常病理性神經反射出現，繼續觀察2周未出現新的異常。給藥后第14天稱定體質量，各組小鼠之間無顯著性差異。

將存活動物大體解剖，觀察到部分小鼠臟器異常，可見壞死、出血、積液等病理改變。最高致死劑量30 mg/kg、最低致死劑量15.6 mg/kg和空白組小鼠的腦及心臟病理檢測圖1顯示，給藥后小鼠心肌出現心肌斷裂、灶性出血，心肌細胞出現變形壞死，隨著給藥劑量的加重變性壞死程度進一步加重;小鼠神經元出現水腫、壞死，周圍出現軟化灶，變性壞死最重的反應區在海馬區，部分細胞核出現分離。隨著給藥劑量的加大腦組織變性壞死程度也是進一步加重。

3.2 最小致死劑量以下烏頭堿累積透皮給藥對小鼠的毒性影響 給藥10 min左右，部分小鼠出現中毒癥狀，表現為身體僵直、活動劇烈、躁動不安、惡心、呼吸急促、顫抖，隨后出現少動、四肢無力、走路搖晃、便溏;未見死亡。出現中毒癥狀但未死亡動物第2天仍舊便溏，第3天基本恢復，活動趨于正常，飲水吃食正常。3 d以后部分小鼠活動反而更加活躍。第10天稱定體質量，與空白對照組相比，給藥組未見統計學上的顯著性差異。處死小鼠，解剖，肉眼觀察各臟器未見異常。烏頭堿最小致死量以下的累積透皮給藥，可致小鼠發生毒性反應，但隨著用藥次數的增加，毒性反應消失，小鼠逐漸恢復正常，出現“反轉現象”。表3結果顯示，3個劑量的烏頭堿累積透皮給藥，小鼠均無死亡現象。

圖1 病理切片檢查結果Fig.1 Results of pathological section

表3 烏頭堿乙醇溶液累積經皮給藥小鼠死亡情況Tab.3 Death records of mice offered aconitine ethanol solution by accumulatively transdermal absorption

3.3 烏頭堿累積透皮給藥對小鼠扭體次數的影響表4結果顯示，烏頭堿各劑量組均能顯著延長0.6%醋酸所致小鼠扭體的潛伏期并減少扭體次數。潛伏期比較，高、中劑量組與空白對照組相比有顯著性差異，扶他林組與空白對照組相比有非常顯著性差異，低劑量組與扶他林組相比有顯著性差異;扶他林組與空白對照組比較，扭體次數有顯著性差異。通過潛伏期和扭體次數的比較可以發現，中劑量組鎮痛效應接近高劑量組，提示當用量達到18.75 mg/kg時，烏頭堿鎮痛作用達到平臺期。

表4 烏頭堿對0.6%醋酸所致小鼠扭體反應的影響(±s，n=10)Tab.4 Aconitine's influence on twisting response for 0.6%acetic acid-induced mice(±s，n=10)

表4 烏頭堿對0.6%醋酸所致小鼠扭體反應的影響(±s，n=10)Tab.4 Aconitine's influence on twisting response for 0.6%acetic acid-induced mice(±s，n=10)

注:與空白對照組比較，*P＜0.05，＊＊＊P＜0.001;與扶他林組比較，#P ＜0.05。

扭體次數空白對照組組 別 烏頭堿劑量/(mg·kg－1) 潛伏期/s 330±30.5 35.60±2.40高劑量組 22.50 618±28.1* 17.40±5.68中劑量組 18.75 610±26.3* 16.50±4.86低劑量組 15.00 568±21.7# 24.90±5.78扶他林組 26.00 771±17.4＊＊＊ 9.20 ±3.71－*

4 討論

中藥的毒性是中藥藥性理論的核心之一，歷來是一個重要的研究方向。辯證看待中藥的毒性，辨證準確，配伍得當，便能化毒為利，正如《醫法園通》中所講“病之當服，附子、大黃、砒霜，皆是至寶;病之不當服，參、芪、鹿茸、枸杞，都是砒霜”。中醫基礎理論認為，中藥治病基本原理在于其藥物都具有各自的偏性，藥物之所以能夠治病，就是利用其偏性來祛除病邪，消除病因，協調臟腑功能，糾正機體陰陽偏盛偏衰，使機體恢復正常，因此以偏糾偏是中藥治療疾病的基本原理［9］。基于以上理論，毒性是烏頭堿的偏性，亦為其有效性。

本試驗通過考察烏頭堿外用急性毒性，得到烏頭堿單次給藥的半數致死量LD50為21.3 mg/kg;LD50的95%可信限為19.6～23.2 mg/kg;在最小致死量以下選取3個藥物劑量進行烏頭堿累積外用考察，發現累積給藥后小鼠仍舊發生毒性反應，但是隨著用藥次數的增加，毒性反應出現“反轉現象”。同時，根據大體解剖中肉眼觀察的病變和組織病理學檢查的結果，初步判斷可能的毒性靶器官是腦和心臟［10-12］。

在累積外用烏頭堿對小鼠鎮痛作用試驗的基礎上，發現烏頭堿鎮痛作用強度隨著用藥量的增加而加強;通過潛伏期和扭體次數的比較可以發現，中劑量組鎮痛效應接近高劑量組，提示當用量達到18.75 mg/kg時，烏頭堿鎮痛作用達到平臺期。研究表明烏頭堿在外用鎮痛方面有其獨到之處，對慢性疼痛的止痛效果并不低于西藥［13］，對中樞和外周疼痛都有抑制作用［14］，其鎮痛作用強，且連續用藥不易產生耐受現象［15］。本試驗通過探討烏頭堿外用經皮給藥的使用限量和鎮痛作用，為今后烏頭堿類中藥的臨床安全使用和基礎研究提供試驗數據參考。

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