第4章 生药的安全性评价
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《生药学》(105010008)(4008)供中药学、中药资源与开发专业使用一说明1、该课程的目的和任务生药学是一门研究生药质量的应用型基础学科,是应用本草学、植物学、动物学、化学、药理学和中医学等学科知识,研究生药的质量(真实性、有效性和安全性)以及质量的变化规律、研究生药的资源以及资源的可持续利用的科学。
2、课程的基本要求本课程的主要任务是使学生通过本门课程的学习,全面、系统地了解和掌握现代生药学的基本理论、基本知识和基本技能,具备生药鉴定、生药质量检验、质量标准制定的理论知识与实践技能;掌握一定数量的国内外常用生药的基本生药学知识(基原、鉴定、化学成分、药理作用等)。
3、学时安排34学时。
4、教材选用情况生药学李萍主编中国医药科技出版社2010年9月第二版二、教学内容绪论(2学时)[基本内容]第一节生药学的性质和任务(1学时)第二节生药学的发展简史及发展方向(1学时)[基本要求]1、掌握生药学的研究内容和任务。
2、了解生药学在药学科学中的地位和作用。
3、了解生药学的起源和发展。
上篇生药学的基本理论与方法第一章生药的拉丁名第二章生药的真实性鉴定(2学时)[基本内容]第一章生药的拉丁名第二章生药真实性鉴定的意义(1学时)第二章生药真实性鉴定的方法(1学时)[基本要求]1、掌握性状鉴定的一般方法。
2、掌握显微鉴定的一般方法。
3、掌握理化鉴定的一般方法。
4、了解DNA分子遗传标记鉴定的一般方法。
第三章生药的有效性评价(4学时)[基本内容]第一节生药化学成分的分析方法(1学时)第二节定量分析方法的方法学验证和生物效应评价法(1学时)第三节生药中各类成分及定性定量分析(1学时)第四节生药多类成分的同时定量分析(1学时)[基本要求]1、掌握生药的有效性评价的主要内容和方法。
2、了解苷类(氰苷、蒽醌苷、黄酮苷、皂苷、强心苷)、生物碱、挥发油、鞣质的成分分布、结构类型。
3、掌握它们理化性质及常用定性定量分析方法。
生物药物安全性评价第一节生物类药物概述一、生物类药物的概念和种类☐生物类药物〔biopharmaceutics或biopharmaceuticals〕是利用生物体、生物组织或器官等成分,综合运用生物学、生物化学等学科的原理与方法制得的天然生物活性物质以与人工合成或半合成的天然物质类似物.☐生物药物主要包括生化药物〔biochemical drugs〕生物技术药物〔bio-technology drugs>、和生物制品〔biological products>等.1、生化药物:一般是系指从动物、植物与微生物提取的,亦可用生物-化学半合成,或用现代生物技术制得的生命基本物质,如氨基酸、多肽、蛋白质、酶、辅酶、多糖、核苷酸、脂和生物胺等,以与其衍生物、降解物与大分子的结构修饰物等.2、生物技术药物:是指生物来源的和使用生物工程技术制造的药物,包括多肽、蛋白质与其衍生物或由其组成的产品,如细胞因子、生长因子、单克隆抗体、重组DNA 蛋白疫苗与人组织提取的内源性蛋白等.3、生物制品:是根据免疫学原理,用微生物〔细菌、病毒、立克次氏体以与微生物的毒素等〕、动物的血液、组织制成的,用以预防、治疗以与诊断人或动物传染病的一类药品.包括:★治疗用生物制品:抗体、DNA重组技术制品等.★预防用生物制品:疫苗.★诊断用生物制品:各种抗原抗体诊断液等.〔一〕治疗用生物制品1.未在国内外上市销售的生物制品.2.单克隆抗体.3.基因治疗、体细胞治疗与其制品.4.变态反应原制品.5.由人的、动物的组织或者体液提取的,或者通过发酵制备的具有生物活性的多组份制品.6.由已上市销售生物制品组成新的复方制品.7.已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的生物制品.8.含未经批准菌种制备的微生态制品.9.与已上市销售制品结构不完全相同且国内外均未上市销售的制品〔包括氨基酸位点突变、缺失,因表达系统不同而产生、消除或者改变翻译后修饰,对产物进行化学修饰等〕.10.与已上市销售制品制备方法不同的制品〔例如采用不同表达体系、宿主细胞等〕.11.首次采用DNA重组技术制备的制品〔例如以重组技术替代合成技术、生物组织提取或者发酵技术等〕.12.国内外尚未上市销售的由非注射途径改为注射途径给药,或者由局部用药改为全身给药的制品.13.改变已上市销售制品的剂型但不改变给药途径的生物制品.14.改变给药途径的生物制品〔不包括上述12项〕.15.已有国家药品标准的生物制品.〔二〕预防用生物制品1、未在国内外上市销售的疫苗.2、DNA疫苗.3、已上市销售疫苗变更新的佐剂,偶合疫苗变更新的载体.4、由非纯化或全细胞〔细菌、病毒等〕疫苗改为纯化或组份疫苗.5、采用未经国内批准的菌毒种生产的疫苗〔流感疫苗、钩端螺旋体疫苗等除外〕.6、已在国外上市销售但未在国内上市销售的疫苗.7、采用国内已上市销售的疫苗制备的结合疫苗或者联合疫苗.8、与已上市销售疫苗保护性抗原谱不同的重组疫苗.9、更换其他已批准表达体系或者已批准细胞基质生产的疫苗;采用新工艺制备并且实验室研究资料证明产品安全性和有效性明显提高的疫苗.10、改变灭活剂〔方法〕或者脱毒剂〔方法〕的疫苗.11、改变给药途径的疫苗.12、改变国内已上市销售疫苗的剂型,但不改变给药途径的疫苗.13、改变免疫剂量或者免疫程序的疫苗.14、扩大使用人群〔增加年龄组〕的疫苗.15、已有国家药品标准的疫苗.二、生物医药的潜在危险1、生物医药产业化的潜在危险①病原体与其代谢产物通过接触,可能感染人或其他生物〔生物安全性〕;②产品对人或其他生物的致毒性、致敏性或其他尚不预知的生物学反应〔潜在致病性〕;③小规模试验的情况下原本是安全的供体、载体、受体等实验材料,在大规模生产时完全有可能对人和其他生物与其生存环境的产生危害〔生物安全性〕;④在短期研究和开发利用期间内是安全的基因工程药物,很可能在长期使用后产生无法预料的危害〔潜在致病性〕.2、重组DNA 试验过程中的隐患实验室重组DNA试验过程中的潜在危害:①病原体,特别是重组病原体对操作者所造成的污染.②病原体或带有重组DNA的载体与受体,逃逸出实验室,对自然环境造成污染.基因重组生物堂而皇之地进入了大自然…….如转基因植物因花粉风扬或虫媒所进行的有性生殖过程扩散,所导致的"基因漂散".生物实验室产生的废弃DNA片段的排放……例如:废弃重组质粒DNA热处理效率如何?☐##市科委与环保局2006的联合调查显示, 实验室的生物性废水通常只经过100℃煮沸3-5min后排放下水道,或无任何预处理措施而直接排放.☐2008一项研究已证实, 目前常用的针对生物实验室废水的100℃热处理过程难以彻底消解、破坏水中废弃的重组质粒DNA.☐热处理质粒DNA 的降解半衰期约为2.7 - 4min,30min后仍存在一级结构完整的质粒,且仍有3%-5%的活性;即使热处理60min 其仍具有一定的生物活性.3. 疫苗〔vaccine〕应用的安全性问题①疫苗制品成分本身作为毒性物质对机体的直接损伤.|疫苗的大分子性、酸碱度、渗透压、所含的防腐剂,均可能引起不同程度的炎症反应,产生一些对机体有损害的反应.②诱导免疫系统引起的与免疫相关的毒性.③疫苗与其污染物和残余杂质引起的毒性.④若疫苗载体在体内变异,将威胁患者的生命.⑤其它未知的毒性|如疫苗和自闭症等某些疾病的关系尚不知.4. 基因治疗的前景与其安全性问题基因治疗〔gene therapy〕是指将外源正常基因导入靶细胞,用以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的目前的基因疗法是先从患者身上取出一些细胞,然后利用对人体无害的逆转录病毒当载体,把正常的基因嫁接到病毒上,再用这些病毒去感染取出的人体细胞,把正常基因插进细胞的染色体中,使人体细胞就可以"获得"正常的基因表达.①随机整合:可能诱发插入突变,激活癌基因.②病毒重组:缺陷型逆转录病毒通过重组获得复制能力.案例☐2003年,一名2个月龄法国重症联合免疫缺陷病〔SCID〕男孩接受试验性基因治疗,研究人员使用经过基因修饰的病毒,将患儿所缺乏的产生白细胞的基因拷贝导入其体内,但后来患儿患了白血病.至2005年又有3名儿童发生癌症.☐研究发现,经过基因工程修饰的病毒在至少一个细胞的不适当位点导入了治疗性基因,而新导入的基因破坏了细胞内原有的调控基因,使细胞开始不受控制地分裂,从而使患儿患上白血病.5. 生物医药对国际安全的威胁☐利用重组DNA技术可以使许多疫苗和抗菌素失去作用.〔新型、高效传染性病毒,用毒素基因与流感病毒基因拼接的新生物毒素已能够大量生产〕.☐基因治疗技术有可能被滥用,比如用于去掉不想要的基因,加入想要的基因,即用于人种的改造等.三、生物类药物不同于化学药物之处〔一〕生物类药物的药学和药动学特点❖多为蛋白质、多肽和核酸,使用剂量小,药理活性高,毒性相对较低.❖稳定性差,对热、酸、碱、重金属以与pH较敏感,极易失活.❖分子量大,还时常以多聚体形式存在,很难透过胃肠道粘膜的上皮细胞层,故口服吸收很少,不能口服给药,一般只有注射给药,不方便长期给药的病人;❖体内生物半衰期较短,从血中消除较快,因此在体内的作用时间较短,没有充分发挥其作用.〔二〕生物药物的特殊性1、结构确证不完全性生物技术药物的活性主要取决于其氨基酸序列和空间结构,但由于其一般分子量较大,空间结构复杂,现有的分析方法和手段并不能完全地确认其化学结构.合成多肽结构确认的内容:☐氨基酸序列研究:说明氨基酸连接顺序是否正确,常常用Edman降解〔即测定N端氨基酸〕、质谱、核磁共振谱等方法.☐空间结构研究生物药物原则要求空间结构研究,特别是长肽.如文献或研究显示,某多肽需要维持一定空间才有活性,则必须开展相应的空间结构研究.2、种属特异性包括不同人种之间的差异、人与动物之间的差异.不同种属的动物的同类受体在结构或功能上可能存在差异.因此生物药物在不同种属动物,存在生物活性的差异,甚至不同的反应.3、多功能性在同一生物体内,生物技术药物的受体可能广泛分布,或者针对的是特定的细胞信号通路,从而可以产生广泛的药理活性和毒性作用.因此,应用中应考虑与其药理学效应相关的潜在危害.例如某些生长因子EGF、VEGF和NGF,除了促进表皮、血管、神经组织的生长外,也是胚胎正常发育必不可少的.阻断这些通路〔如FGFR拮抗剂〕即使未发现发育毒性,在理论上存在风险.4、免疫原性和免疫毒性免疫原性:指药物刺激机体形成特异性抗体或致敏淋巴细胞的性质.免疫原性是药物本身具有的性质,有免疫原性不一定导致毒性,但可以影响对药物毒性、毒代或药效的客观评价.免疫毒性:指受试品引起免疫抑制〔感染↑,肿瘤↑〕或增强〔过敏反应〕或自身免疫反应.可能与药理活性相关<如抗排斥药物> 或不相关<如部分抗肿瘤药物>.(1)免疫原性的强弱是生物技术药物开发的决定因素之一.治疗用生物制品:评价其免疫原性,在于考察药物的免疫原性对药效和安全性评价可能的影响.例如,抗药物抗体可能会中和药物的活性、影响药物的清除、血浆半衰期和组织分布,改变药效/药动学,使在非临床研究中观察到的效应可能并非药物真正的药理和/或毒性反应.预防用生物制品:评价其免疫原性,在于考察药物的免疫原性强弱与其免疫保护作用的关系.〔2〕免疫原性检测对生物药物至关重要.在非临床研究中评价免疫原性,主要目的在于考察生物药物的免疫原性强弱和免疫原性对安全性评价可能的影响.第二节生物类药物临床前安全性评价要求<1> 急性毒性实验〔单剂量〕:原则上所有新的有效成分均应实施该实验.原则上应选择两种以上的动物,重点为掌握中毒症状与随时间推移的变化与剂量反应关系,不一定要求测定LD50.<2>慢性毒性实验〔重复给药〕➢给药周期至少要达到临床拟给药时间.➢给药频率应等于或大于临床给药频率,若临床给药频率按半衰期决定,也应根据半衰期进行;➢由于溶解度、注射次数、最大临床拟用剂量的限制,通常不确定最大耐受剂量 ,最高剂量至少应为最高临床拟用剂量的10倍.<3> 生殖毒性实验:临床上孕妇、妊娠与授乳期可能使用的药品原则上应实施该实验.<4> 致突变实验:应优先考虑使用哺乳类细胞进行致突变实验ω已证明与人型在自然状态下相同的单一多肽或蛋白质与疫苗不一定要求该实验.由于生殖细胞和体细胞都可发生染色体畸变.因此,染色体畸变试验可分别在这两种细胞中进行,一般以骨髓或外周血细胞代表体细胞,睾丸精原细胞代表生殖细胞.<5>致癌性实验:ω一般标准的致癌性实验〔2年的啮齿动物〕对生物技术药物不合适;鼓励使用转基因动物模型.ω对具有免疫抑制或促进细胞增殖的生物药物,应关注其致癌性评价:如注意反复给药毒性中组织病理学检查、体外细胞增殖实验等.ω如有疑问,可考虑进行标准的致癌实验〔受试物在动物身上应有活性和无免疫原性〕<6> 免疫原性实验重复给药,必须检查抗体是否产生以与形成抗体后对药理效应影响方面的分析.应选择不易产生抗体的实验动物进行实验.☐检测是否有抗体产生,抗体的出现时间、出现抗体的动物数、剂量关系、抗体滴度的动态变化等.☐判断产生的抗体是中和抗体还是非中和抗体,是否和毒性相关等.中和抗体〔neutralizing antibody〕:是指能中和抗原生物学活性的抗体.如rhbFGF连续给药15d后, 在大鼠的rhbFGF 3个剂量组中均可检测出抗rhbFGF 抗体, 这种抗体具有抑制rhbFGF 促进NIH3T3细胞增殖的作用.非中和抗体:在临床上可能也具有意义,因为这些抗体可能会增强或减少药物清除,从而改变药物的半衰期、组织分布或某些靶器官暴露于药物的时间,最终可能影响其体内的活性和毒性.<7> 安全药理学实验常常与单次和多次给药毒性实验结合进行;不用啮齿动物;增加肾脏免疫复合物检查.<8>毒代动力学研究:同化学药物<9>局部刺激实验:局部用药品与血液制品均应实施.〔10〕其他:如过敏性检测第三节生物药物安全性评价重点关注问题(一)生物药物非临床安全性评价考虑因素1、微生物学安全性1〕外来感染源:细菌、支原体、真菌、病毒、克雅氏病原体等.2〕转基因产品体内重建为强复制型病毒载体的潜能.3〕细胞携带同源性或异源性病毒,如逆转绿病毒、EB病毒、巨细胞病毒在环境中扩散的可能性,如病毒载体传播.2、致癌性1〕产品中残留的致癌性DNA.2〕转基因产品的载体插入突变.3〕细胞治疗中供体的恶性或癌前细胞.4〕细胞培养过程中导致永生化、恶性转化和生长因子非依赖性5〕细胞治疗产品中的杂质细胞.3、免疫学安全性1〕抗药性抗体.2〕宿主细胞的蛋白质〔结构差别〕或杂质.3〕转基因产品的病毒载体.4〕细胞治疗中的杂质细胞.5〕组织〔器官类〕产品的外源表位.6〕DNA疫苗的免疫耐受性.4、药理学安全性1〕扩大的药理作用或意外的受体结合.2〕分布于非靶组织3〕细胞治疗中细胞表型、功能和定位的改变.5、生物分布1〕治疗中所用基因与细胞的分布与体内的滞留时间.2〕转基因产品转移至生殖细胞.3〕转基因产品的载体插入突变.4〕载体播散与病毒传播.5〕产品〔如生长因子〕活性或药理作用、免疫调节活性.6、一般安全性问题1〕蛋白质、病毒载体的物理特征.2〕共价结合性配体分子,如毒素.3〕产品配方与赋形剂.4〕局部耐受性.〔二〕相关动物的选择☐一是指受试物可在此类动物体内,表现出药理学活性.☐二是考虑受试物诱发动物产生抗体的情况rhbFGF在大鼠产生明显的抗体,而在猕猴则不产生抗体.〔bFGF在人与猕猴的氨基酸残基同源性高达90%,而在人与大鼠之间的同源性仅为80%,所以抗体的产生似与该受试物在人与动物之间种属差异程度有关.〕1、选择相关种属的动物进行毒性试验☐生物药物的靶点主要是受体或抗原表位.所谓相关种属,是指受试物在此类动物体内,由于受体/抗原决定簇<对单抗而言> 的表达,能产生药理活性.☐选择相关种属的动物进行毒性试验,即选择其药理作用与人体反应一致、而抗体产生较少的动物.2、通过体外试验来筛选生物技术药物的相关动物☐传统的竞争结合试验或BIAcore结合试验,可用来考察受试物与人体靶组织和不同试验动物靶组织的结合情况.☐通过测定受体数量、受体亲和力或药理作用,帮助选择合适的动物种属进行体内药理和毒理试验.3、根据蛋白质的同源性筛选相关动物☐人源性重组多肽与动物同类蛋白氨基酸序列的一致性常作为筛选相关动物的依据.因动物蛋白质和人体蛋白质氨基酸序列的同源性越高,人体蛋白质越容易与动物受体发生交叉反应.☐蛋白质同源性是筛选相关动物的起点,但并不是作为确定相关动物的绝对依据.如IL-2和IL-6在动物和人体内的同源性很差,但重组人IL-2和IL-6却在很多种试验动物中显示出药理活性.4、通过细胞学实验预测体内活性的特异性可用不同哺乳动物细胞系,预测体内活性的特异性,并定量评估生物药物对不同动物种属的相对灵敏度.5、转基因动物的使用如无相关种属动物时,应考虑使用表达人源受体的相关转基因动物.例子:CD4转基因小鼠☐Keliximab是灵长类动物源性的mAb,主要用于与人CD4分子结合而发挥药效,而且此单抗也仅仅在人和黑猩猩之间有交叉反应.☐ CD4转基因小鼠动物模型:此模型小鼠CD4 基因被敲除,嵌入人CD4 基因片断,因此能表达人CD4 分子.☐通过一系列的药理学和免疫学刺激试验来研究此系小鼠的反应特点,然后用此系小鼠进行了6个月慢性毒性试验、生殖毒性试验以与免疫功能试验<DTH/ MLR> 等.〔三〕给药剂量的选择1.临床前动物给药剂量的主要依据是临床给药剂量;而临床试验给药剂量的设置,应依据对药物作用机制充分的认识.2.如当受试物在相关动物体内,或来源于该种动物的体外培养细胞上的亲和力,明显低于人体细胞时,应通过增加给药量来弥补暴露量的不足.3.如果活性成分清除较快或溶解度低,可适当增加实验动物的给药次数或给药容量.4.给药剂量应包括中毒剂量和未观察到不良反应的剂量,以反映剂量反应关系.5. 多数情况下实验动物可耐受最大给药量的重组蛋白,因此在生物药物安评早期,往往将高剂量组设为最大给药量来实现高暴露量.6. 对某些毒性很小或无毒的生物技术药物,需根据药物预期的药理/生理作用、受试物的易得程度以与临床适应症选择合理的给药剂量.思考题:1、生物药物的特殊性2、生物药物安全性评价考虑因素。
摘要随着我国医药产业的快速发展,药品安全问题日益受到社会各界的关注。
药品安全性评价是确保药品质量、保障人民群众用药安全的重要环节。
本文旨在阐述我国药品安全性评价制度的基本框架、主要内容、实施步骤和存在问题,并提出相应的改进措施。
一、引言药品安全性评价是指对药品在研发、生产、流通和使用过程中可能对人体产生的不良反应进行系统、全面的评价。
我国政府高度重视药品安全性评价工作,不断完善药品安全性评价制度,以保障人民群众用药安全。
二、我国药品安全性评价制度的基本框架1. 法律法规体系我国药品安全性评价制度以《中华人民共和国药品管理法》为核心,包括《药品注册管理办法》、《药品生产质量管理规范》、《药品经营质量管理规范》等法律法规。
2. 组织体系我国药品安全性评价制度涉及多个部门,主要包括国家药品监督管理局、省级药品监督管理局、药品检验机构、医疗机构等。
3. 技术体系我国药品安全性评价制度以科学、严谨的技术方法为基础,包括临床试验、上市后监测、不良反应监测等。
三、我国药品安全性评价制度的主要内容1. 药品注册药品注册是药品安全性评价的第一步,主要包括临床试验、药品注册申请、审批等环节。
2. 药品生产药品生产环节是确保药品质量的关键环节,主要包括生产质量管理、质量控制、生产许可等。
3. 药品流通药品流通环节涉及药品包装、运输、储存等,要求严格执行药品经营质量管理规范。
4. 药品使用药品使用环节是药品安全性评价的重要环节,主要包括医疗机构用药管理、患者用药指导等。
5. 不良反应监测不良反应监测是药品安全性评价的重要组成部分,包括药品不良反应报告、分析、评价等。
四、我国药品安全性评价制度的实施步骤1. 药品注册阶段(1)临床试验:对药品进行临床试验,以评估其安全性和有效性。
(2)药品注册申请:药品生产企业向药品监督管理部门提交药品注册申请。
(3)审批:药品监督管理部门对药品注册申请进行审查,批准后药品可以上市销售。
四生药的安全性评价四、一生药中内源性有害物质的检测四、一、一生药中主要的内源性有害物质生药内源性有害物质主要为两大类,即肝毒性成分和肾毒性成分。
1. 肝毒性成分肝毒吡咯里西啶生物碱 (heptotoxic pyrro1izidine alkaloids , HPAs) 是目前已知的最重要的植物性肝毒成分,其共同的结构特征是 1 , 2 位具双键的不饱和 necine 酯,如野百合碱(monocrotaline) 和千里光碱 (senecionine) 。
千里光碱野百合碱实际上,这类生物碱本身没有毒性,毒性来自其在体内 ( 主要是肝脏 ) 的代谢产物—代谢吡咯(metabo1ic pyrro1es) ,后者具很强的亲电性,能迅速地同有关的酶、蛋白、 DNA 及 RNA 结合,引起各种毒性反应。
摄入 HPAs 引起的主要病变是肝静脉阻塞性疾病 (HVOD) ,表现为急性肝炎、严重腹痛、呕吐、腹泻、腹水、肝肿大、黄疸、水肿。
慢性 HVOD 可表现为轻度恶心、厌食、疲劳或肝肿大。
如不治疗,可发展为肝硬变和坏死。
除了亚急性 HVOD 外,其余情况下总是表现为血清肝酶水平升高。
流行病学调查显示:在南非、阿富汗、伊朗、牙买加、印度及前苏联等国家,大量肝病的发生与食用含HPAs 的谷物、饮用含 HPAs 的饮料 ( 牛奶、茶叶等 ) 及服用含 HPAs 的草药有关。
因服用含 HPAs 的草药而引起中毒死亡的现象时有报道,从而引起国际医药学界的关注。
世界上约有 3% 的有花植物,即 6000 余种植物含有 HPAs ,但主要分布于紫草科 ( 所有属 ) ,菊科 ( 千里光族及泽兰族 ) 及豆科的猪屎豆属。
初步统计显示含 HPAs 的中草药共 38 种,其中临床常用或较常用的有 12 种如农吉利Crotalaria sessiliflora L. 、猪屎豆C. mucronata Desv .、千里光Senicio scandens Bunch. –Ham 、款冬Tussilago farfara L. 、佩兰Eupatorium fortunei Turcz .等。
此外,民间使用的一些山紫菀类药材,如大黄橐吾Ligularia duiformis (C . Winkl . )Hand. –Mazz. 宽舌橐吾L. platyglossa (Franch.) Hand. –Mazz. 、齿叶橐吾L. entate (A. Gry) Hara 等,其根及根茎 HPAs 含量很高,毒性很大。
2. 肾毒性成分含马兜铃酸( aristolochic acid , AA )的中草药可引起肾损害。
1993 年,比利时学者报道了一些长期服用含广防己的减肥药的年轻女性发生慢性肾衰竭,这种肾衰竭表现为肾脏进行性快速纤维化并伴有肾萎缩,国外称为“ 中草药肾病” ( Chinese herbs nephropathy , CHN )。
检测发现减肥药中含有马兜铃酸,国内学者建议将其称为“ 马兜铃酸肾病” ( aristolochic acid nephropathy , ANN )。
人们对含有马兜铃酸中药肾毒性广泛关注,对其肾毒性的机制进行了大量的研究。
动物毒性试验表明:大、小鼠接受高剂量 AA 后,常出现肾小管严重坏死、淋巴器官萎缩、前胃浅表性溃疡、鳞状上皮增生和过度角化等, 15 天内死亡。
新西兰家兔腹腔注射 AA ( 0.1 mg/kg ),每周 5 次,连续 17~21 个月,所有动物均出现肾间质性纤维化,尿路上皮改变,生长受阻,血清肌酐、尿糖、尿蛋白管型增多,贫血,表现为慢性肾衰竭。
关于马兜铃酸的毒性机制,存在多种假说,主要有细胞毒假说、肾缺血假说、免疫反应假说、 AA-DNA 加合物致病假说。
这些假说中除细胞毒假说外,其他尚缺乏直接证据。
世界上大约有 200 多种马兜铃属植物(Aristolochia L. ),其中作为药用的有 20 多种。
我国应用较多的马兜铃属药材有马兜铃(北马兜铃的果实)、青木香(马兜铃的根部)、天仙藤(马兜铃的茎)、关木通(木通马兜铃)、寻骨风(绵毛马兜铃)、广防己和朱砂莲等。
四、一、二生药中主要的内源性有害物质的检测方法举例生药中吡咯里西啶生物碱和马兜铃酸常用的检测方法是高效液相色谱法、高效毛细管电泳及其与质谱的联用技术,如关木通中马兜铃酸Ⅰ(aristolochic acid I ) 和马兜铃酸Ⅱ(aristolochic acidⅡ) 的检测。
关木通中马兜铃酸Ⅰ 和马兜铃酸Ⅱ 的高效液相色谱分析对照品马兜铃酸Ⅰ(aristolochic acid I ) 和马兜铃酸Ⅱ(aristolochic acidⅡ) 。
图 4-1 关木通甲醇提取物的高效液相色谱图AA- Ⅰ : 马兜铃酸 I ; AA- II : 马兜铃酸Ⅱ色谱柱:Symmetry C 18 (150 ′ 4.6 mm , Waters) ;柱温:35°C ;流动相: 1% 醋酸 - 甲醇 (1:1) ;流速: 1.0ml/min ;检测波长: 250nm 。
代表性色谱图如图 4-1 。
四、一、三生药中主要的内源性有害物质限量为了保征临床用药安全可靠, WHO 专门制订了关于 HPAs 的健康及安全指南,一些西方发达国家卫生部门也制定了严格的质量标准。
如德国卫生部规定,内服含 HPAs 的植物药制剂,每天摄取量不得超过 1 m g ,外用时,每天摄取量不得超过 100 m g 。
四、二生药中重金属和有害元素的检测生药中一类重要的外源性有害物质就是重金属 (heavy metals) 及有害元素 (hazardous elements) 。
常见对人体有害的元素和重金属元素主要有砷、汞、铅、镉、铜、铝等。
其来源一方面与其生长的环境条件如土壤、大气、水、化肥、农药的施用等有关,另一方面与植物本身的遗传特性和对该类元素的富集能力等有关。
四、二、一生药中重金属和有害元素的检测方法重金属总量常用硫代乙酰胺或硫化钠显色反应比色法测定。
有害元素砷常用古蔡法或二乙基二硫代氨基甲酸银法测定。
单个重金属和有害元素测定方法有原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法。
《中国药典》( 2005 年版)附录对这些测定方法进行了规范化。
另外文献还有紫外分光光度法、荧光分光光度法和高效液相色谱法。
(一)原子吸收分光光度法 (atomic absorption spectrophotometry, AAS)此法适用于测定中药中重金属及有害元素铅、镉、砷、汞、铜。
原子吸收分光光度法的测量对象是呈原子状态的金属元素和部分非金属元素,系由待测元素灯发出的特征谱线通过供试品经原子化产生原子蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子所吸收,通过测定辐射光强度减弱的程度,求出供试品中待测元素的含量。
原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律,通常通过比较标准品溶液和供试品溶液的吸光度,求得供试品中待测元素的含量。
1. 对仪器的一般要求所用仪器为原子吸收分光光度计,它由光源、原子化器、单色器和检测系统等组成,另有背景校正系统、自动进样系统等。
( 1 )光源常用待测元素作为阴极的空心阴极灯。
( 2 )原子化器主要有四种类型:火焰原子化器、石墨炉原子化器、氢化物发生原子化器及冷蒸气发生原子化器。
① 火焰原子化器由雾化器和燃烧灯头等主要部件组成。
其功能是将供试品溶液雾化成气溶胶后,再与燃气混合,进入燃烧灯头产生的火焰中,以干燥、蒸发、离解供试品,使待测元素形成基态原子。
燃烧火焰由不同种类的气体混合物产生,常用乙炔—空气火焰。
改变燃气和助燃气的种类及比例可以控制火焰的温度,以获得较好的火焰稳定性和测定灵敏度。
② 石墨炉原子化器由电热石墨炉和电源等部件组成。
其功能是将供试品溶液干燥、灰化,再通过高温原子化阶段使待测元素形成基态原子。
一般以石墨作为发热体,炉中通入保护气,以防氧化并能输送供试品蒸气。
③ 氢化物发生原子化器由氢化物发生器和原子吸收池组成,可用于砷、硒、锡、锑等元素的测定。
其功能是将待测元素在酸性介质中还原成低沸点、易受热分解的氢化物,再由载气导入由石英管、加热器等组成的原子吸收池,在吸收池中氢化物被加热分解,并形成基态原子。
④ 冷蒸气发生原子化器由汞蒸气发生器和原子吸收池组成,专门用于汞的测定。
其功能是将供试品溶液中的汞离子还原成汞蒸气,再由载气导入石英原子吸收池,进行测定。
( 3 )单色器其功能是从光源发射的电磁辐射中分离出所需要的电磁辐射,仪器光路应能保证有良好的光谱分辨率和在相当窄的光谱带 (0.2nm) 下正常工作的能力,波长范围一般为 190.0nm ~900.0nm 。
( 4 )检测系统由检测器、信号处理器和指示记录器组成,应具有较高的灵敏度和较好的稳定性,并能及时跟踪吸收信号的急速变化。
( 5 )背景校正系统其作用是校正供试品原子化时蒸气相对吸收测定的干扰,常用的背景校正系统有以下四种:连续光源 ( 在紫外区通常用氘灯 ) 、塞曼效应、自吸效应、非吸收线等。
在原子吸收分光光度分析中,必须注意背景以及其他原因引起的对测定的干扰。
仪器某些工作条件( 如波长、狭缝、原子化条件等 ) 的变化可影响灵敏度、稳定程度和干扰情况。
在火焰法原子吸收测定中可采用选择适宜的测定谱线和狭缝、改变火焰温度、加入络合剂或释放剂、采用标准加入法等方法消除干扰;在石墨炉原子吸收测定中可采用选择适宜的背景校正系统、加入适宜的基体改进剂等方法消除干扰。
2. 测定法( 1 )标准曲线法在仪器推荐的浓度范围内,制备含待测元素的标准溶液至少 3 份,浓度依次递增,并分别加入适当试剂。
同时以相应试剂制备空白对照溶液。
将仪器按规定启动后,依次测定空白对照溶液和各浓度标准溶液的吸光度,记录读数,以每一浓度 3 次吸光度读数的平均值为纵坐标,相应浓度为横坐标,绘制标准曲线。
再制备供试品溶液,使待测元素的估计浓度在标准曲线浓度范围内,测定吸光度,取 3 次读数的平均值,从标准曲线上查得相应的浓度,计算元素的含量。
( 2 )标准加入法取同体积的供试品溶液 4 份,分别置 4 个同体积的量瓶中,除一号量瓶外,其他量瓶分别精密加入不同浓度的待测元素标准溶液,分别用去离子水稀释至刻度,制成从零开始递增的一系列溶液。
按上述标准曲线法自“ 将仪器按规定启动后” 操作,测定吸光度,记录读数;将吸光度读数与相应的待测元素加入量作图,延长此直线至与含量轴的延长线相交,此交点与原点间的距离即相当于供试品溶液取用量中待测元素的含量 ( 如图 4-1) 。
再以此计算供试品中待测元素的含量。
此法仅适用于标准曲线法中标准曲线呈线性并通过原点的情况。
图 4-1 标准加入法各重金属元素及有害元素的具体测定方法简介如下:( 1 )铅的测定(石墨炉法)测定参考条件:干燥温度100℃ ~120℃ ,持续 20 秒;灰化温度400℃ ~750℃ ,持续 20 ~25 秒;原子化温度1700℃ ~2100℃ ,持续 4 ~ 5 秒。