新疆乌头草的急性毒性观察和心脏毒性的测定※

李光来 管小江 侯新华 苏振磊 田春霞 于拔萃 郑秋生

1.新疆哈密红星医院,839000

2.新疆特种植物药资源教育部重点实验室石河子大学药学院

新疆乌头草的急性毒性观察和心脏毒性的测定※

李光来1管小江1侯新华1苏振磊1田春霞1于拔萃2郑秋生2

1.新疆哈密红星医院,839000

2.新疆特种植物药资源教育部重点实验室石河子大学药学院

乌头草是毛茛科乌头属多年生草本植物,因植株体内含有乌头碱而具一定毒性。新疆乌头草分布较广,田边、林带、山坡均生长茂盛,哈密分布以天山北坡为主。由于近年来草场过度放牧,草场退化导致生态失衡,乌头草每年以5%～10%的速度递增而泛滥成灾。随着人民生活水平的提高,回归大自然,食用野菜已成为一种新的消费观念。由于乌头草外型色泽与野芹菜极为相似,采集野芹菜中夹杂乌头草事件日益频繁和增多,因误食乌头草引起中毒的病例逐年增加[1]。对于乌头碱中毒的临床表现和作用机制的研究屡见不鲜,然而关于新鲜乌头草中毒的实验研究很少。本文就新鲜乌头草的急性毒性进行了报道,可为临床治疗乌头草中毒病人的治疗提供依据,为制定《防治乌头草中毒的指南》提供实验数据和基础。

材料与方法

1.受试药物:天山乌头草新鲜茎叶500 g,由新疆哈密市红星医院医务科主任管小江老师鉴定提供。加入适量液氮,冷冻粉碎,再加入 500 m l蒸馏水榨汁,过滤收集到600 m l乌头草汁液。-80℃冷藏备用。

2.实验动物:昆明种小鼠120只,雌雄各半,体重18～22 g,由新疆地方疾病控制中心实验动物室提供,合格证号:SCXK(新)2010-00103。在动物房适应5天后开始试验。

3.实验方法:

(1)预实验:取体重18～22 g小鼠20只(雌雄各半),禁食不禁水12 h,分5组,每组4只。

用5倍稀释的不同剂量乌头草汁灌胃,造成不同程度动物死亡,参照文献方法进行 LD50的测定[2]。分别用0/4与 4/4致死剂量组,递增或递减一定比例的剂量,再次实验,找出0%和100%死亡剂量的所在范围。

(2)急性毒性实验:取体重18～22 g小鼠50只(雌雄各半),灌胃前禁食不禁水12 h,分5组,每组10只。根据预实验时的致死情况,计算出乌头草汁中毒的相应剂量,并由此配制出一系列不同浓度的药液。将不同浓度的药液分别给各组动物灌胃给药1次,均为20 m l/kg。给药后每日观察,连续2周,正常饮食。记录动物毒性反应及死亡数。观察的指标包括一般指标:动物外观、行为、分泌物、排泄物;动物死亡情况:死亡时间、濒死前反应。记录所有的死亡情况、出现的症状以及症状起始的时间、严重程度、持续时间、是否可逆。对于所有的试验动物进行解剖,器官出现体积、颜色、纹理改变时记录并进行组织病理学检查。

(3)组织病理学检查:用脊椎脱臼法处死小鼠,解剖并肉眼观察心脏、脑、肾脏、肝脏各主要器官的变化,用10%的福尔马林溶液固定、脱水、石蜡包埋、切片,经HE染色,光镜检查。

(4)离体心脏灌注模型[3]:取大鼠称重,腹腔注射60 mmo l/L的水合氯醛(0.35 g/kg)麻醉。迅速开胸取出心脏,置于95%O2和5%CO2混合气体充分饱和4℃的K-H(NaC l118.3 mmol/L、KCl 4.74mm ol/L、CaCl2 1.2 mmol/L、KH2 PO4 1.18 mmol/L、M gCl2 1.2mmol/L、NaHCO3 24.9 mm ol/L、Glucose(葡萄糖)11 mmol/L,HCl调节pH值为7.4)液中,然后将心脏固定于Langendoff装置上,用95%O2和5% CO2混合气体充分饱和的 K-H缓冲液恒压逆行灌流。剪开左心耳,球囊从左心耳插入左心室,球囊内压调至5～10 mm Hg。球囊导管连接压力换能器,与生物多导仪相连,连续记录心功能左心室舒张压(LVEDP)、左心室收缩压(LVSP)、左心室发展压(LVDP,LVDP=LVSP-LVEDP),生物记录软件自动分析左心室压力升高速率 、左心室压力降低速率以及心率(H R),以计滴器实时记录冠脉流量(CF)。

新鲜乌头草灌注离体心脏分组给药处理如下:①对照组:以K-H液平衡灌流100 min;②高剂量组:以K-H液平衡灌流30 min,改用含75μg/m l天山乌头草的K-H液灌流10 m in,以K-H液再灌流60 min;③中剂量组:以K-H液平衡灌流30 min,改用含70μg/m l天山乌头草的K-H液灌流10 min,以K-H液再灌流60m in;④低剂量组:以K-H液平衡灌流30 min,改用含60μg/m l天山乌头草的K-H液灌流10 m in,以K-H液再灌流60 min。以生理记录仪记录灌流全过程心功能变化情况,以软件自动分析再灌注 5 m in、10 min、20 m in、30 min、40 m in、50 m in和60 m in时间点各指标情况以反映心功能状况。以给药前30 min数值为基础值100%,实验结果以缺血前心功能百分率表示。

治疗结果

1.组织病理学检查结果:组织切片检查各器官均无明显差异。

2.离体心脏灌注数据:

(1)新鲜乌头草对心率的影响:与对照组相比,给药组给药开始的很短的时间内心脏有明显心率失常;随着时间的增加,心脏心率有升高的现象。具体见表1。

表1 乌头草给药后各组间心率变化情况

(2)新鲜乌头草对左心室发展压的影响:与对照组相比,给药组在给药后短时间内下降,停药之后略有恢复,具体见表2。说明乌头草使得心肌收缩功能明显下降。

表2 乌头草给药后各组之间LVDP变化情况

(3)新鲜乌头草对冠脉流量的影响见表3。

表3 乌头草给药后各组之间CF变化情况

与对照组相比,给药组在给药后冠脉流量呈下降趋势,停药后没有恢复,仍有降低的趋势。

结论

综上所述,在乌头草对小鼠急性毒性中灌胃给药的LD 50是7.749 g/kg。可能由于乌头草急性毒性发作时间较短,没有明显的组织学变化。通过离体心脏灌流实验表明,给药后心脏心率失常,左心室发展压下降,冠脉流量下降,再次证明了乌头草导致小鼠死亡的主要原因是其心脏毒性。

[1]管小江,李光来,张忠民,等.新疆天山乌头草急性中毒41例临床救治探讨.中国民间疗法,2009,17(5):52-53.

[2]黄世佐,明海霞,刘家骏,等.单叶细辛的急性毒性观察及半数致死量的测定.中国中医药信息杂志,2005,12(9): 23-25.

[3]Ji,Y.,Pang,Q,F.,Guang Xu,et al.Exogenous hydrogen sulfide postconditioning protects isolated rathearts against ischem ia-reperfusion injury.European Journal of Pharmaco logy,2008,587:1-7.

新疆生产建设兵团科委2009年科技计划(2009GG52)

2011-02-03)