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中草藥中毒性吡咯里西啶類生物堿分析方法研究進展及控制現狀

2021-12-16 02:51:30馬躍新馮有龍吳嫣艷周娟娟
中草藥 2021年24期

馬躍新,馮有龍,吳嫣艷,周娟娟,張 瑩,楊 靜,曹 玲*,黃 青*

·綜 述·

中草藥中毒性吡咯里西啶類生物堿分析方法研究進展及控制現狀

馬躍新1, 2,馮有龍2,吳嫣艷2,周娟娟2,張 瑩1, 2,楊 靜1, 2,曹 玲2*,黃 青2*

1. 南京中醫藥大學藥學院,江蘇 南京 210023 2. 江蘇省食品藥品監督檢驗研究院,江蘇 南京 210019

吡咯里西啶類生物堿(pyrrolizidine alkaloids,PAs)是一類種類繁多、分布廣泛的植物內源性毒性成分,具有不同程度的肝毒性、遺傳毒性和致癌性。目前已在約3%的開花植物中鑒定出600余種PAs及其氮氧化物。對可能含有毒性PAs的中草藥,尤其是《中國藥典》2020年版收錄的品種進行了詳盡梳理,對PAs的基本結構、植物來源和各國監管機構對其風險評估和限值制定情況,以及近年來分析方法的最新進展進行綜述,并對其定性和定量分析中的難點進行討論,對毒性PAs的監控提出建議,旨在為毒性PAs的檢測研究、監管部門的政策制定提供警示和參考依據。

吡咯里西啶類生物堿;中草藥;風險評估;限量;分析方法;安全性控制

吡咯里西啶類生物堿(pyrrolizidine alkaloids,PAs)是已知最有效的天然植物性防御毒素之一,被用于抵御昆蟲、食草動物等侵害,廣泛分布于6000多種植物中,并可經食物鏈傳遞[1-2]。近年來,PAs及其相應的氮氧化物(PA-oxides,PANOs)已被證明表現出多種毒理學效應,包括肝毒性、遺傳毒性和致癌性等[3-5]。在我國,由于可能含PAs類毒性成分的部分中草藥在臨床多有使用、民間習用較為廣泛,相關的肝損傷如肝竇阻塞綜合征等病例報道逐年增加[3,6];因服用含毒性PAs的中草藥或制品等致的嚴重中毒病例在許多其他國家也有報道[7],因此,其已引起各國食品藥品監管機構的高度重視。

鑒于PAs具有種類多樣性、分布廣泛性、低攝入量下的高毒性特征,本文對PAs的基本結構、植物來源、《中國藥典》2020年版收錄情況和各國監管機構對其風險評估和限值制定情況,以及近年來分析方法的最新進展進行綜述,并對其定性和定量分析中的難點進行討論,對毒性PAs的監控提出建議,旨在為毒性PAs的檢測研究、監管部門的政策制定提供警示和參考依據。

1 PAs的結構、分類及毒性

1.1 PAs的結構類型

PAs是由雙稠吡咯烷衍生的氨基醇和植物中的有機酸經酯化形成的。PAs的基本結構單元為千里光次堿(雙稠吡咯環部分)和千里光次酸(有機酸部分),在植物中以游離生物堿及其氮氧化物形式存在,一種植物可能含有多種PAs和PANOs,其基本結構見圖1。千里光次堿的吡咯環結構為PAs的母核,按照其1,2位不飽和雙鍵存在與否,可分為飽和、不飽和型,圖2列出了其中代表性化合物的結構,飽和型PAs主要為闊葉千里光次堿,不飽和型PAs主要有倒千里光裂堿型、天芥菜定型、奧托尼堿型、仰臥天芥菜定型、crotanecine型5種[8]。千里光次酸一般為5~10個碳原子的一元酸或二元酸,可同千里光次堿7或9位的羥基形成單酯、開鏈雙酯或大環雙酯[9](圖3)。

圖1 PAs (A) 和PANOs (B) 的基本結構

圖2 代表性飽和 (A) 和不飽和型 (B) 千里光次堿的化學結構

圖3 代表性單酯型 (A)、開鏈雙酯型(B) 和大環雙酯型(C) 千里光次酸的化學結構

1.2 PAs的結構-毒性關系

PAs的結構與其毒性密切相關。研究顯示,吡咯環上的1,2位不飽和雙鍵是其毒性必需基團,具有該類結構的PAs(圖2-B),由于其直接靶器官為肝臟,通常有較強的肝毒性[10],又稱肝毒性吡咯里西啶生物堿(hepatotoxic PAs,HPAs),如倒千里光裂堿型的倒千里光堿、野百合堿,天芥菜定型的天芥菜堿和奧托尼堿型的山岡橐吾堿等。此外,這些HPAs還會引起肺、腎等器官毒性,致突變、致癌等[8,11]。

PAs的毒性還受次酸上酯基的取代數目和空間位阻影響,一般認為,在HPAs中,大環雙酯型PAs的毒性最強,其次是單酯型和開鏈雙酯型[8]。PAs與PANOs的毒性主要來自其在肝臟中形成的脫氫代謝產物脫氫吡咯(dehydropyrrolizidine alkaloids,DHPAs),化學結構見圖4,DHPAs是一種活性的烷基化試劑,有很強的親電性,與組織中親核性的蛋白質、核酸或酶結合,從而產生毒性效應[6]。

圖4 脫氫吡咯的化學結構

2 PAs的植物來源

據報道,作為一種植物次生代謝產物,全世界不同地區的6000多種開花植物含有PAs[12]。目前已鑒定出660多種PAs和PANOs,其中約一半具有毒性,集中在菊科(Compositae)、紫草科(Boraginaceae)、豆科(Leguminosae)和蘭科(Orchidaceae)植物中[12-13]。這些毒性PAs可能通過傳統草藥、膳食補充劑、功能性食品、飲料的直接攝入[14-15]或食物鏈的逐級傳遞,如牛奶、蜂蜜、肉類等被人體攝取[14,16]。

我國可能含有毒性PAs的藥用植物眾多,據Roeder[17]的調查顯示,有38種藥用植物含有HPAs。喬月[18]對《中國藥典》2015年版中386種中藥的檢測發現,271種檢出HPAs(質量分數≥0.1 μg/kg),而受到影響的成方制劑可能更多。湯俊等[19]對《中國藥典》2010年版中含HPAs中藥品種的統計發現,部分中藥的民間代用品(如紫苑代用品山紫苑、三七代用品菊三七等)也含有HPAs。因此,對上述研究及其他報道中含HPAs的藥材品種、其中含有/檢出的主要毒性成分及《中國藥典》2020年版中涉及的成方制劑進行了系統的整理和匯總(表1)??梢钥闯?,現行藥典中的許多藥材品種,包括民間的習用品或代用品,確實存在HPAs污染的潛在風險。

表1 含有HPAs的中草藥品種、基原及其成方制劑

續表1

藥材基原主要HPAs成分成方制劑文獻 藥典收錄品種 紫草新疆紫草Arnebia euchroma (Royle) Johnst.或內蒙紫草A. guttata BungeO7-angeloylretronecine、倒千里光裂堿、天芥菜堿外傷如意膏、京萬紅軟膏、紫金錠等18,26 番瀉葉狹葉番瀉Cassia angustifolia Vahl或尖葉番瀉C. acutifolia Delile野百合堿、野百合堿氮氧化物、trichodesmine等荷丹片27 飛揚草飛揚草Euphorbia hirta L.intermedine、石松胺、千里光菲靈堿等現版藥典中無相關成方制劑18 地錦草地錦Euphorbia humifusa Willd.或斑地錦E. maculata L.intermedine、石松胺、石松胺氮氧化物等小兒瀉速停顆粒、腸炎寧片、腸炎寧糖漿等18 苦玄參苦玄參Picria fel-terrae Lour.克氏千里光堿、倒千里光裂堿、野百合堿等萬通炎康片、婦炎凈膠囊18 半枝蓮半枝蓮Scutellaria barbata D. Donintermedine、intermedine氮氧化物、石松胺氮氧化物等抗骨髓炎片、金蒲膠囊、茵山蓮顆粒等18 蜂蜜中華蜜蜂Apis cerana Fabricius或意大利蜂A. mellifera Linnaeus取決于蜜源植物常用輔料或炮制(蜜炙)用 民間使用品種 勝紅薊藿香薊Ageratum conyzoides L.石松胺無相關成方制劑17,28 白頭婆單葉佩蘭Eupatorium japonicum Thunb.石松胺、intermidine無相關成方制劑28-29 菊三七菊葉三七Gynura japonica (Thunb.) Juel.千里光菲靈堿、千里光寧堿等無相關成方制劑17,30 山紫菀蹄葉橐吾Ligularia fischeri (Ledeb.) Turcz.clivorine、ligularine、isoline無相關成方制劑19 洋甘菊西洋甘菊Matricaria recutita L.藍薊定、intermedine、倒千里光堿等無相關成方制劑31 東北鶴虱異刺鶴虱Lappula heteracantha (Ledeb.) Guerke石松胺、intermedine、acetylintermedine等無相關成方制劑19 牛至牛至Origanum vulgare L.天芥菜堿、藍薊定、毛果天芥菜堿氮氧化物等無相關成方制劑32

3 PAs的檢測分析

穩定高效的提取方法以及可靠、高選擇性和高靈敏度的分析方法是解決含毒性PAs藥品和食品安全性問題的基礎。主要對含PAs樣品的前處理、定性分析、定量分析3個最關鍵的方面進行介紹。

3.1 含PAs樣品的前處理

3.1.1 PAs的提取 PAs(尤其PANOs)是一類極性相對較強的堿性化合物,易溶于常用的提取溶劑如甲醇、乙醇和水。PAs在酸性條件下成離子態,因此適當的酸(0.05~1.00 mol/L稀硫酸或鹽酸)化可提高提取效率[33]。早期也有使用極性較低的溶劑來提取PAs,但由于PANOs極性較大,在相對非極性的溶劑(如二氯甲烷)中較難溶解,可能會留在水相,因此需在提取過程中或分離后還原氮氧化物來得到總游離堿[34]。迄今為止,應用最多的提取方法主要有索氏提取、浸漬、超聲、回流、微波輔助萃取等[20,33,35-36],這些方法基于浸漬和滲濾的基本原理,區別在于工藝實現方式和具體的萃取條件等。溶劑萃取的條件對PAs的回收率有很大影響,其中溫度、溶劑性質(pH、pa、離子強度等)、溶劑體積是影響萃取效率的重要參數[37]。

Lebada等[38]比較了款冬在幾種溶劑組成中提取克氏千里光堿和千里光寧堿的效果,發現10 g樣品在1 L、pH為2的甲醇-枸櫞酸水溶液(50∶50)中回流加熱15 min的產率最高;而在室溫下用pH為7的水攪拌并用甲醇延長索氏提取時間(48 h)的效果最差。Schaneberg等[39]也證實了索氏提取時間過長會導致PAs和PANOS減少,游離堿比例增高。Kopp等[37]則采用了加速溶劑萃取的方法,考察了不同酸(磷酸、硫酸、甲酸、乙酸)和氨水在不同濃度(1%、5%)和不同溫度下對千里光、款冬和聚合草中PAs回收率的影響,與傳統萃取技術相比,加速溶劑萃取方法的提取時間(12~20 min)短、效率高、溶劑用量(20 g樣品僅需30 mL)少。

3.1.2 PAs的富集和凈化 在對PAs進行痕量分析時,待測物濃度往往很低,難以直接測定,通常需要在萃取后增加富集和凈化步驟。固相萃?。╯olid-phase extraction,SPE)由于其易于操作、適用于復雜基質、固定相材料多樣而被廣泛使用,幾種固相萃取填料如C8、C18和強陽離子交換(strong cation exchange,SCX),均已得到成功應用[40]。C8、C18分離純化目標PAs的同時,基質中的其他共提物較多,影響后續檢測的選擇性和靈敏度。而SCX由于專屬性更強,目前已成為一種最常使用的工具,商業化的SCX-SPE柱已成功用于蜂蜜、高脂食品、中草藥等復雜基質中PAs的痕量分析[21,41-42],歐洲食品安全局在指導意見中也推薦使用SCX-SPE的方法對PAs提取物進行凈化[43]。

SCX-SPE的另一優點在于可以同時捕獲PAs和PANOs并特定洗脫,使用流程一般包括活化、平衡、上樣、洗滌、洗脫。先用甲醇預潤濕SPE小柱,然后使用0.05 mol/L鹽酸或稀硫酸(與樣品溶液相似的溶液)來平衡小柱,樣品提取物上樣并用水/甲醇洗滌去除干擾化合物,最后通過施加堿性條件洗脫所有形式的PAs。洗脫溶劑通常采用采用甲醇-10%氨水(75∶25)的混合物或低溫下氨飽和的甲醇。研究考察了不同SCX-SPE柱回收PAs的效率,回收率略有差異[44],推薦使用硅膠基質的苯磺酸基填料。

3.1.3 其他技術 為了更好地從不同基質中提取PAs,一些其他技術也被應用于含PAs樣品的前處理過程,如分散液-液微萃?。╠ispersive liquid–liquid microextraction,DLLME)由于其萃取效率高、有機溶劑使用少等特點而極具潛力。Celano等[45]建立了基于DLLME的超高效液相色譜-質譜法(ultra-high performance liquid chromatography-mass spectrometry,UHPLC-MS)用于測定蜂蜜中的PAs,回收率在71%~102%,自述實際樣品中的分析結果與SPE相當。QuEChERS法也可用于測定多種基質中的PAs[46],但該方法必須用鋅粉還原PANOs。QuPPe法則是QuEChERS的改進方法,當樣品在酸性介質中用甲醇稀釋后,可同時回收游離堿和氮氧化物[47]。Luo等[24]將分子印跡聚合物(molecularly imprinted polymers,MIPs)作為固相微萃?。╯olid phase microextraction,SPME)涂層,建立了PA-MIPs-SPME與UHPLC-MS聯用分析款冬花中4種PAs的方法,該法回收率(89.1%~104.7%)良好、具有較高的靈敏度,減少了有機溶劑的使用。上述方法尚未被廣泛采用,其使用材料的批次差異性、方法的穩定性、重復性,是否適合于標準化的法定檢驗,還有待進一步驗證。

3.2 PAs的分析方法

PAs的分析方法主要有分光光度法、薄層色譜法(thin-layer chromatography,TLC)、氣相色譜法(gas chromatography,GC)、液相色譜法(liquid chromatography,LC)以及近年來發展起來的GC-MS、LC-MS聯用技術。此外,核磁共振法(nuclear magnetic resonance,NMR)和免疫學方法等也有應用。分光光度法和TLC法檢測PAs的原理都基于顯色反應(如使用Ehrlich和Mattocks試劑),操作簡便,早期常有應用,但存在檢出限較高、靈敏度低等問題[48-49]。NMR法靈敏度也是制約其應用于PAs定量分析的主要瓶頸,但其強大的定性分析能力,以及能對樣品實現無損和無偏向性檢測,使之常用于進一步鑒定PAs的結構[50-51]。酶聯免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法則多用于PAs的毒理學研究,在PAs暴露的臨床診斷上具有很大潛力[52]。

PAs紫外吸收較弱,紫外檢測法難以滿足微量/ 痕量分析的要求。GC法可被應用于除otonecines型外的其他PAs,但易發熱分解和生物堿單酯形成二酯[33]。由于PANOs在揮發所需的溫度下不穩定,因此不易使用GC進行分析。色譜-質譜技術的聯用,在分析PAs/PANOs時,不但可以定性定量已知PAs,還能提供未知PAs的相對分子質量、結構信息,由于其靈敏度高、重復性好等優點,已成為各國監管機構對PAs檢測分析的首選方法。

3.2.1 PAs的定性分析 液相色譜-高分辨質譜聯用技術是中草藥、食品和生物樣品中PAs/PANOs結構解析和確證最為有效的技術手段[15,35,53]。高分辨質譜(飛行時間/軌道阱質譜)因其超高分辨率下精確質量數測定的優勢,非常適用于未知PAs的結構解析、樣品中PAs/PANOs高通量快速篩查等工作[30,53]。Crews等[54]以高分辨率飛行時間(time of flight,TOF)質譜研究PAs在新疆千里光分解過程中的結構變化,并使用自建數據庫對樣品中已知PAs及其結構類似物進行自動搜索。Zhang等[55]以超高效液相色譜-四極桿-軌道質譜技術(UPLC-Q-Orbitrap/ MS),利用PAs特征碎片以平行反應監測模式篩選出合適的前體離子或產物離子,建立了用于在無對照品的情況下鑒定和半定量野百合中幾種具有相同母核PAs的方法。將其總結為基于特征診斷碎片離子的PAs定性篩查策略。它以高分辨質譜的MSn模式研究PAs的質量碎裂模式;對已知不同類型PAs的二級特征離子進行歸屬,并用其對未知樣品中PAs進行“釣取”和進一步鑒定;這些特征碎片離子還可作為平行反應監測模式下的定量離子,因此該策略具有很強的適用性。詳細梳理了文獻中報道的不同類型母核PAs對應的特征碎片離子(圖5)。其中otonecine型PAs在/122、150、168處具有特征碎片離子[56],闊葉千里光次堿型在PAs/122、140處有特征碎片離子[56](可用于區分毒性PAs),倒千里光裂堿型PAs在/94、120、138處有特征碎片離子[57],根據/118、136處的特征碎片離子,還可將倒千里光裂堿型PAs和PANOs區分開[36]。此外,PAs在電噴霧電離源中易形成[2M+H]+二聚體,其相對豐度甚至可以達到100%,也可用于區分PAs和PANOs[58]。

3.2.2 PAs的定量分析

(1)GC-MS聯用技術:對PAs的定量分析,常用DB-1、DB-5、ZB-5等類型的毛細管色譜柱[42,59,60]和電子電離模式。由于PANOs在揮發所需的溫度下不穩定,不能直接進行分析,需要通過適當的還原和衍生化步驟將PANOs和PAs轉換為相應的PA母核進行測定,由此產生了一種新的分析策略,稱為求和參數法。

圖5 倒千里光裂堿型 (A)、奧托尼堿型 (B)、闊葉千里光次堿型(C) PAs/PANOs的特征質量碎裂途徑

求和參數法最早由Kempf等[42,61]提出,其分析PAs/PANOs的具體步驟如圖6所示,通過在前處理時將所有倒千里光裂堿型不飽和PAs/PANOs轉化為相應的核心結構倒千里光裂堿(產生1個和參數),經衍生化后由質譜分析,此時產生的單一信號(/155.095)可用內標定量,從而計算出樣品中總PAs含量。樣品中總PAs含量=(天芥菜堿質量×0.52×分析物衍生物的峰面積)/(草藥質量×內標衍生物的峰面積),其中分析物衍生物和內標衍生物分別指di-TMS-倒千里光裂堿和di-TMS-天芥菜定;0.52指倒千里光裂堿的轉換因子,由于倒千里光裂堿的相對分子質量為155,而大多數以倒千里光裂堿為核心結構的天然PAs和PANOs的相對分子質量在299(石松胺)~413(藍薊定氮氧化物),因此在計算草藥樣品中PAs含量時,采用了一種保守的方法,選擇了相對分子質量相對較小的石松胺與倒千里光裂堿的比值來將倒千里光裂堿的含量轉換為總PAs含量。

求和參數法的優點在于漏檢率低,在無需所有對照品的情況下就能更準確地反映出被分析產品的污染程度。近10年來,研究人員一直在嘗試改進其前處理方法[60,62],Kowalczyk等[60]使用七氟丁酸酐(heptafluorobutyric anhydride,HFBA)進行衍生,70 ℃下30 min即可完成反應。

(2)LC-MS聯用技術:LC-MS聯用技術由于其靈敏度、穩定性和線性范圍方面的優勢,廣泛用于PAs的定量分析。它能在一次分析運行中測定PAs的游離堿及其氧化物,且無需預還原PANOs;也可以避免熱不穩定化合物(如氮氧化物或二酯化生物堿)的分解;由于吡咯環部分的氮原子容易電離,基于LC-MS的方法非常靈敏。在液相分離部分,常用C18、C8色譜柱和含有甲酸的水-乙腈作為流動相[36,63]。在離子化接口部分,目前電噴霧電離占主導地位,且幾乎只使用正離子模式。隨著技術的進步,目前報道的可同時定量的PAs種類也越來越多[35]。Chen等[20]利用該技術建立了一種適用于茵陳蒿中PAs測定和風險評估的UPLC-MS/MS方法,使用了34種對照品,定量限(limit of quantitation,LOQ)在0.1~0.5 μg/kg。Dzuman等[32]開發了一種靈敏的UPLC-MS/MS方法,用于檢測幾種常見污染基質(牛至、涼茶等)中的33種PAs/PANOs,LOQ在0.5~10 μg/kg,且方法的回收率良好??紤]到含PAs基質的復雜性、多樣性,針對常見中藥基質,整理并總結了PAs/PANOs的主要LC-MS條件以供參考(表2)。

A-關鍵步驟 B-分析過程中發生的化學反應

表2 常見基質中PAs/PANOs的主要LC-MS分析條件

PAs定量分析的1個主要缺點仍然是缺乏商業上可用的對照品,因此常用單個可用PA生成校準曲線做相對定量。但由于PAs直接離子化效率的差異,其響應可能會非常不同,這種對照品的缺乏也導致了許多方法沒有或不能得到適當的驗證。鑒于上述問題,Cramer等[1]在GC-MS求和參數法的基礎上,建立了LC-MS求和參數分析策略。改變了LiAlH4的用量來同時還原PANOs含有單/雙酯結構的PAs生成其核心結構(省去在酸性溶液中使用鋅粉還原的步驟),以同位素標記的7--9--二丁酰[9,9-2H2]-倒千里光裂堿作為內標進行定量,最終使樣品制備和衍生化的時間減少了30%;無需所有對照品,對核心結構總量進行準確定量;漏檢率低,更準確地反映出被分析產品的污染總程度,這在監管方法中極具借鑒價值。

4 PAs的限量標準與安全性控制現狀

由于PAs在自然界的廣泛存在和中草藥消費量的增加,含PAs藥品和食品的安全性已成為國內外藥品監管部門、相關機構共同關心的國際性議題。表3總結了截至目前已報道的13種可誘發大鼠肝臟腫瘤的PAs和PANOs。其中毛果天芥菜堿、野百合堿、倒千里光堿、riddelliine已被國際癌癥研究機構劃分在2B組(可能的人類致癌物)[66]。針對PAs在天然藥物和食品中存在的危害,許多國家和機構制訂了相應的法規,對其用藥范圍和用量做出了限制,因此,從PAs的肝毒性風險(即非致癌性影響)和致癌性風險評估方面進行了整理,見表4。其中,對于PAs的肝毒性,主要采用無可見有害作用水平(no-observed-adverse-effect level,NOAEL)進行風險評估;對其致癌性風險,則采用了暴露邊際(margin of exposure,MoE)方法進行評估。

表3 可誘發大鼠肝臟腫瘤的PAs和PANOs

目前我國在這方面的法規標準等較為少見,尚未對PAs的攝入量作出明確規定,僅《中國藥典》2020年版“千里光”項中對阿多尼弗林堿的含量作出了規定,要求不得超過0.004%(即每克藥材中含量≤40 μg)[83]。然而一些普查類研究[18],對藥典中386種藥材的32種PAs成分篩查發現,檢出PAs量折算藥典規定用量,超出上述限值的藥材有18種,其中紫草、款冬花、佩蘭、野馬追、千里光5個品種超標倍數在10倍以上。以紫草為例,檢出PAs總量為25.57 μg/g,藥典規定用量5~10 g折算出攝入量在127.85~255.70 μg;遠高于PAs致癌性風險評估數據中60 kg體質量成人的最大允許攝入量為0.42 μg/d。這對我國相關藥材及其制劑中PAs的檢測、安全限量標準制定以及監管提出了緊迫的需求。

值得注意的是,PAs種類較多,其毒性大小不同,如果僅以簡單的總量予以控制,未必適用于所有種類的中草藥。而且由于目前尚缺乏更多的臨床數據和統計學結果,故很難確定其最終限度。此外,并非所有PAs都有毒性,一些PAs已顯示出了各種各樣的藥理活性[84]。在探討含PAs中藥的用藥安全時,還需考慮中藥用藥的特殊性及中藥成分的復雜性,不可忽視中醫藥在長期臨床應用和實踐中積累的真實世界數據和大量減毒或控毒增效方法。如上述提到的含HPAs的紫苑和款冬,張建偉等[85]通過小鼠實驗發現,兩者配伍后急性毒性降低,款冬能明顯降低紫菀的肝損傷作用。同時,中草藥中PAs的含量根據產地、采收、儲藏、炮制情況也各有不同。對于PAs安全限量標準的制定,關鍵在于對其化學性質、毒理、藥理、基原植物和臨床實際用藥情況的系統認識,才能真正保障用藥的安全性。

表4 不同國家/機構對于PAs的限量標準

5 結語

中藥的用藥安全性一直是中醫藥傳承和發展的重要基礎和前提。近年來,隨著分析技術手段的進步,越來越多潛在的高風險毒性成分被發現、并逐漸明晰其毒性作用機制。由于含PAs的植物在自然界分布極廣、種類極多,且部分成分已被明確報道具有肝毒性和致癌性[86],對這類中藥中潛在的毒性成分進行分析和研究尤為重要。

PAs紫外吸收差,HPLC法無法用于微量/痕量級別的定性定量分析,GC-MS和LC-MSn以其靈敏、專屬和穩定的分析方法,近年來迅速發展并應用于大量的質量控制和毒理學研究中。其中面臨的最主要問題是毒性PAs種類繁多,缺乏足夠的商用對照品(尤其沒有PANOs的商業來源)。目前最主流的研究手段集中于通過定量單個PA,獲得量化后PA的加和值,最多的同時檢測PAs數量已近50種。但基于單一PA測定的量化值,取決于使用PA/ PANO對照品種類的多少,存在高成本以及不可忽視的漏檢風險?;谔卣髟\斷碎片離子的篩查策略,以及基于還原成母核結構并衍生后檢測的“總和參數”策略可以滿足無對照品情況下的高通量篩查以及高度簡化的1,2-不飽和PAs的總和量化。

本文綜述了對現有藥典品種的測定結果,發現部分藥典收錄的中藥中檢出HPAs,這其中還包括了一些常用品種。此外,其他非藥典品種,包括地方標準品種、民間習用品、藥食同源品種、膳食補充劑和茶飲中均有報道,長期攝入對公眾健康有著不可忽視的風險。

目前,有關PAs類毒性成分的研究己具備一定基礎。有關PAs類成分的攝入標準,多個國家與機構已設置了明確的限量標準與使用規定;而我國除了個別品種外,現行的標準與法規尚缺乏相應的參照和系統的檢測要求。此現狀應當引起有關部門的重視:開展更廣泛的調查與研究,追溯所有可能含有PAs的基原物種;根據毒性PAs/PANOs在不同來源藥材中的分布情況,建立高效快速的檢測方法,進行系統性的質量評價;對潛在含毒性PAs產品,結合臨床前及臨床數據,制定出科學合理的限量標準;在中醫藥理論指導下,加強中藥復方配伍規律的研究,以達到減毒增效的作用;建立相應的法規和監控體系,以保證傳統常用中藥材的用藥安全。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

[1] Cramer L, Schiebel H M, Ernst L,. Pyrrolizidine alkaloids in the food chain: Development, validation, and application of a new HPLC-ESI-MS/MS sum parameter method [J]., 2013, 61(47): 11382-11391.

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Toxic pyrrolizidine alkaloids in Chinese herbal medicine: Control status and advances in analytical method

MA Yue-xin1, 2, FENG You-long2, WU Yan-yan2, ZHOU Juan-juan2, ZHANG Ying1, 2, YANG Jing1, 2, CAO Ling2, HUANG Qing2

1. School of Pharmacy, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China 2. Jiangsu Institute for Food and Drug Control, Nanjing 210019, China

Pyrrolizidine alkaloids (PAs) is a kind of widely distributed endogenous toxic components of plants with hepatotoxicity, genotoxicity and carcinogenicity. More than 660 PAs/PAs-oxide were identified so far, occurring in presumably 3% of all flowering plants. Chinese herbal medicines that may contain toxic PAs, especially the varieties included inof 2020 edition were reviewed in this article, basic structures and plant origin of PAs, and risk assessment and limit setting by national regulatory authorities, and recent advances in analytical methods were summarized. The difficulties in qualitative and quantitative analysis were also discussed, suggestions on monitoring of toxic PAs were put forward in order to provide warning and reference for study on detection of toxic PAs and the policy making of supervisory department.

pyrrolizidine alkaloids; Chinese herbal medicine; risk assessment; limit; analytical methods; safety control

R284.11

A

0253 - 2670(2021)24 - 7645 - 13

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.24.028

2021-04-28

江蘇省衛健委科研項目(LGY201810);江蘇省衛健委科研項目(LGY2019094);江蘇省藥監局科研項目(20170201)

馬躍新(1997—),男,碩士研究生,研究方向為中藥檢驗與分析。E-mail: mayuexin1997@hotmail.com

曹 玲(1971—),女,主任藥師,博士,主要從事藥品的質量控制和質量標準研究。E-mail: clidc@sina.com

黃 青(1983—),女,副主任藥師,博士,主要從事食品藥品中高風險物質檢測與安全性評價研究。E-mail: 67658869@qq.com

[責任編輯 崔艷麗]

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