常見植物毒素及其檢驗方法

于孟嬌 班智慧?付文波

摘 要：世界上有毒植物有2000種左右。我國地跨寒、溫、熱3帶，有毒植物有900多種，其中烏頭類植物、馬錢子、毒蘑菇、秋水仙等有毒植物分布廣泛，因誤食或加工方式不當導致中毒的情況頗多，尤其是利用植物毒素惡意投毒致人死亡的案件屢有發生。植物毒素成分復雜，分子量較大，實驗室檢測存在一定難度。該文概述了烏頭生物堿、馬錢子堿與士的寧、毒蕈堿、秋水仙堿等幾種常見植物毒素的理化性質和毒理作用，歸納了其新型檢驗方法，以期提高植物毒素鑒定檢驗的速度及準確度。

關鍵詞：植物毒素;理化特性;毒理作用;檢驗方法

中圖分類號 D919.4文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）13-0040-03

植物在傳統的中醫學和藥學中具有止血化瘀、治病救人等重要作用，然而“是藥三分毒”，某些藥用植物雖是良好的藥材，但用之不當則可發生毒副作用，甚至中毒死亡。2006年發生在揚州大學的秋水仙堿投毒事件、蓖麻素投毒案件等引發公眾關注，出于羨慕、嫉妒、報復等扭曲心理，通過植物毒素投毒的案件逐漸增多。但是有毒植物成分復雜，毒性因生長的地域環境各不相同，因此植物毒素的檢驗相對困難。為此，筆者搜集了烏頭生物堿、馬錢子堿、毒蕈堿等幾種常見植物毒素，歸納其理化特征及檢驗方法，以期為相關技術鑒定提供參考。

1 常見植物毒素

1.1 烏頭生物堿

1.1.1 理化特征 烏頭生物堿是烏頭屬植物中含有劇毒的雙酯類生物堿之一。我國已知的烏頭屬植物超過170種，根據地域分布不同，主要包括川烏、草烏等。純品烏頭生物堿具有一定的晶形、熔點及旋光度，易溶于氯仿（1∶2）、苯（1∶7）和乙醚（1∶50）等有機溶劑，難溶于水，其水溶液呈堿性[1]。烏頭堿的性質較不穩定，易于水解，多與酸結合形成鹽，其鹽類易溶于水，因此在體內吸收較快，排泄也快。烏頭堿分子式為C34H47O11N，分子量為645.37，化學結構見圖1。

1.1.2 毒理作用 烏頭屬植物含有多種生物堿，以塊根含量較大，主要為烏頭堿、新烏頭堿、次烏頭堿等，該類生物堿本身具有鎮痛、祛寒、麻醉的藥用效果，因此烏頭塊根作為中醫藥用由來已久。人們經常會采集烏頭泡酒，服用后可緩解關節疼痛、風濕性腰腿痛等疾病。然而，若過量服用烏頭浸泡過的藥酒或煎煮的藥湯或服用未經炮制的烏頭屬植物，會引起中毒。中毒量較小時，中毒者多出現口舌四肢持續發麻、流涎、心慌、胃燒灼、脈弱、心律失常等癥狀;嚴重時，烏頭堿直接作用于心肌，會出現室性心動過速及心室纖顫，引發異位節律和房室傳導阻滯;重度中毒者會產生呼吸抑制，血壓下降，最終導致呼吸衰竭死亡。據文獻記載，口服烏頭堿0.2mg即可引起中毒，其致死劑量為2～5mg[2]。

1.2 馬錢子堿與士的寧

1.2.1 理化特性 馬錢子堿與士的寧（又稱番木鱉堿）屬于馬錢科植物。馬錢子藥用歷史悠久，始載于《本草綱目》，常用于治療中風引起的神經麻痹癥和用作健胃藥。士的寧是一種中樞興奮劑，常用于治療巴比妥類藥物中毒引發的骨骼肌松弛、弱視癥等。兩者均為無色晶形，馬錢子堿易溶于乙醚和氯仿，分子式為C23H36O4N2，化學結構見圖2;士的寧性質穩定，不易分解，不溶于乙醚和氯仿，常與硝酸、硫酸及鹽酸制成鹽。

1.2.2 毒理作用 馬錢子中毒多見于濫用或誤用，多引起反射性、強直性和泛發性痙攣。一般口服后15～30min出現中毒癥狀，主要表現為呼吸困難、下咽障礙、全身僵硬，引發全身強制性痙攣、雙目凝視、瞳孔散大、牙關緊閉，角弓反張。通常是陣發性痙攣，每次持續1～3min，發作后有5～15min的間隔，此時全身肌肉松弛，機體狀態恢復正常，但若再受到外界刺激（光、聲等）會再次發作，痙攣時間持續延長，間隔時間縮短，呼吸、脈搏加快，血壓上升，直到中毒者蜷縮成弓形，全身骨骼肌收縮，全身出現劇烈痙攣，最后窒息而亡。

1.3 毒蕈堿

1.3.1 理化特性 毒蕈泛指有毒的大型菌類，菌體外形似傘，由菌絲組成，靠孢子傳播繁殖，又稱為毒菌，俗稱“毒蘑菇”。全世界已知的毒蕈有百余種，我國已發現的有80余種。毒蕈堿為氯化物，分子式為C9H20ClNO2，粗棱柱狀結晶，易受潮，極易溶于水和乙醇，略溶于氯仿、乙醚和丙酮。

1.3.2 毒理作用 野生蕈菌營養豐富、味道鮮美，能夠提高人體免疫力，是大自然賜予人類的美味佳肴和食用佳品。但有些野生蕈菌自身含有毒素，誤食后會引發中毒，嚴重者導致死亡。其中毒癥狀通常有7種，包括急性腎衰竭型、急性肝損傷型、胃腸炎型、神經精神性、溶血型、橫紋肌溶解型和光過敏性皮炎型[4]。神經精神型是主要由毒蠅傘、豹斑毒傘等引起意識模糊、精神錯亂等中毒性精神癥狀;肝損害型主要由毒傘、鱗柄白毒傘等引起肝臟疼痛腫大、黃疸、出血，最后死于肝性腦病;腸胃炎型主要癥狀有腹痛、腹瀉、大便水樣化;溶血型主要是由鹿花菌引起的急性溶血性貧血、血紅蛋白尿、肝脾腫大等癥狀。

1.4 秋水仙堿

1.4.1 理化特性 秋水仙屬于百合科植物，其球莖和種子中含有秋水仙堿，主要生長于歐洲中南部和非洲北部，但我國云南地區的麗江山慈菇鱗莖中也含有0.12%的秋水仙堿。秋水仙堿的分子結構為C22H25O6N，化學結構見圖3，相對分子質量為399.2，純品為無色晶體，味苦，一般含有1～5個結晶水而顯黃色，遇光顏色會加深。秋水仙堿易溶于乙醇、氯仿，可溶于水，難溶于石油醚。

1.4.2 毒理作用 秋水仙堿可有效治療痛風，具有抗癌效果。其在體內的代謝產物是氧化二秋水仙堿，代謝物的毒性增強，刺激消化道及腎臟，產生腹瀉癥狀，刺激毛細血管，使得脊髓及延腦麻痹。秋水仙堿中毒后，潛伏期3～6h，最初癥狀為咽喉及上腹部燒灼感，惡心，嘔吐，嚴重腹瀉，大便呈水樣，也會排泄血便;嚴重時，血管受損引起休克，腎臟受損出現血尿或尿閉。可發生上行性麻痹，常在1～2d因呼吸麻痹而死亡，死者膽汁中的毒素濃度比血中高。

2 常見植物毒素的檢驗方法

2.1 烏頭生物堿

2.1.1 化學分析法 顯微結晶反應：烏頭生物堿與碳酸鈉試劑發生反應產生瓣狀體結晶物質，與高錳酸鉀試劑發生反應產生密集瓣狀體棒狀結晶物質，2種方法的檢測靈敏度均為0.25μg。顯色反應：烏頭生物堿與硫酸試劑反應可顯淡黃色，與5%鉬酸銨的硫酸溶液試劑（Frohde試劑）反應顯黃色，與1%釩酸銨的硫酸溶液試劑（Mandelin試劑）反應顯褐色。

2.1.2 薄層色譜法 在吸附劑為硅膠G60F254鋁制軟板，展開劑為甲苯∶乙酸乙酯∶二乙胺（7∶2∶1），顯色劑為碘蒸汽的條件下，可以將烏頭屬藥材中的生川烏、生草烏、制川烏、制草烏、烏頭堿等成分分離開，效果較為明顯。劉憲平等[5]利用薄層色譜法對生物檢材（肝臟）中的烏頭類生物堿進行檢驗，吸附劑為硅膠G，顯色劑為碘化鉍鉀，選擇3種展開劑，分別為環己烷-二乙胺（體積比9∶1）溶液、環己烷-乙酸乙酯（體積比1∶1）溶液，苯-二氧六環-二乙胺（體積比7∶2∶1）溶液。結果顯示，3種色譜條件均可以實現生物檢材中各成分的彼此分離，證明薄層色譜法是此類藥物檢驗篩選的首選方法，最小檢出量為0.3μg。

2.1.3 高效液相色譜-四級桿-飛行時間質譜法 張志清等[6]利用液-質聯用色譜法對珠芽瓜葉烏頭中毒患者的血液、尿液進行定性定量檢測，結果顯示尿液中的毒素含量比血液中的高，更適合作生物檢材;定量分析結果顯示在1.0～100ng/mL的濃度范圍內線性關系良好;檢出限低，為0.1～5.0ng/mL;回收率高達78.9%～116.9%，相對標準偏差處于0.5%～4.1%（n=6）。具體操作方法：分別采集血液樣本、尿液樣本、食物、草烏塊根勻漿，經超聲、離心、稀釋等前處理后，均過0.22mm微孔濾膜。以上樣品溶液經Aglient SB-C18色譜柱分離后，用高效液相色譜-四級桿-飛行時間質譜法進行測定。高效液相色譜-四級桿-飛行時間質譜法能夠快速檢測檢材中烏頭類生物堿及其代謝產物成分，試驗結果準確度高，回收率好。

2.2 馬錢子堿與士的寧

2.2.1 化學分析法 顯微結晶反應。馬錢子堿與濃硝酸反應顯血紅色。士的寧與釩硫酸試劑反應顯現出藍色，數分鐘后變成橙色，靈敏度為1μg;與重鉻酸鉀-硫酸反應，先顯現紫藍色，后變為黃色，靈敏度為5μg;與亞鐵氰化鉀反應，生成淺黃色透明鳥翅狀結晶。

2.2.2 高效液相色譜法 士的寧、馬錢子堿的分子結構復雜，分子量較大，不易汽化，不適用于氣相色譜的分析，通常采用液相色譜分析法。并且生物檢材中，毒物含量較少，不易富集，必須經過前處理方法進行提取。耿琴等[7]利用固相微萃取儀提取檢材中的毒素，直接進樣到液相色譜儀中，成功測定出馬錢子中士的寧和馬錢子堿的含量。其使用的是Hypersil ODS色譜柱（150mm×4.6mm，5μm）;進樣量20μL;以乙腈0.01mol/L庚烷磺酸鈉與0.02mol/L磷酸二氫鉀等量混合溶液作流動相;檢測波長260nm，柱溫25℃。試驗結果證明士的寧與馬錢子堿在測量范圍內線性關系良好，平均回收率高。

2.2.3 液-質聯用色譜法 閆靜等[8]利用液-質聯用色譜法分析中藥馬錢子生物堿提取物中微量生物堿16-羥基-α-可魯勃林、異番木鱉堿質譜碎裂規律及其與結構間的關系，初步提出2種微量生物堿的質譜碎裂機理，并在其質譜碎裂規律基礎上建立了簡便、快捷區分微量馬錢生物堿異構體16-羥基-α-可魯勃林和4-羥基依卡精、番木鱉堿和異番木鱉堿的方法。韋立志等[9]建立了液-質聯用色譜法快速測定風濕馬錢片、風濕安泰片、風濕骨康片和舒筋丸中馬錢子堿與士的寧含量的方法。試驗結果表明，該方法快速、靈敏度高、準確可靠，適合多種抗風濕類中成藥中馬錢子堿與士的寧的定量分析。此外，翟佳莉等[10]采用電化學分析方法對馬錢子堿的含量進行分析，檢測結果與經典的液-質聯用色譜法沒有顯著性差異。

2.3 毒蕈堿

2.3.1 法醫毒理學方法 毒蕈的種類繁多，分布呈現地區性，毒蕈中毒具有明顯的季節性。在檢測是否為食入的毒蕈中毒所致時，應先確定是否有食物殘渣以及中毒癥狀是否符合，以此判斷是否為毒蕈中毒。

2.3.2 超高效液相色譜三重四極桿質譜聯用法 毒蕈的有毒成分較復雜，主要有毒肽類和毒傘肽類，這2類都是環肽毒素，可用超高效液相色譜質譜聯用法進行檢測。賀巍巍等[11]采用固相萃取-液質聯用色譜建立了快速分析尿液中毒蕈堿殘留的檢測方法。具體操作為：先用固相萃取柱將樣品進行富集和凈化，再使用超高效液相色譜三重四極桿質譜聯用法進行定性定量分析。結果顯示：毒蕈堿在0.05～5μg/L呈良好的線性關系，回歸系數（r）大于0.999，該方法的檢出限和定量限分別為0.02μg/L和0.05μg/L。由此可見，該方法靈敏、準確、檢出限低，適用于尿液中毒蕈堿殘留的快速篩查和分析測定，可滿足臨床中毒分析和法醫鑒定的檢測需求。

2.4 秋水仙堿

2.4.1 化學顯色法 秋水仙堿與三氯化鐵溶液反應，呈橄欖綠色，加氯仿萃取后，氯仿層呈黃褐色或石榴紅色。

2.4.2 高效液相色譜法 唐湘偉等[12]利用高效液相色譜法測定邵陽龍牙百合中秋水仙堿含量在不同采收期的差別。將樣品浸泡后，先用超聲法提取，再用氯仿萃取，經水浴蒸干、流動相溶解稀釋后，進入色譜柱分析。結果顯示：液相色譜法的定量效果較好，線性關系良好，回收率高。

參考文獻

[1]劉文.毒品和毒物檢驗[M].北京：中國人民公安大學出版社，2009.

[2]徐婉.刑事毒物、毒品及其檢驗[M].北京：中國人民公安大學出版社，2004.

[3]黃光照.法醫毒理學[M].北京：人民衛生出版社，2004.

[4]陳學國，常靖，鄒波.常見毒蕈毒素中毒與檢測技術研究進展[J].刑事技術，2020，45（06）：12.

[5]劉憲平，楊士云，潘冠民.生物檢材中烏頭類生物堿的檢驗[J].色譜，2002，20（1）：81-83.

[6]張志清，伍福仙，林佶，等.超高效液相色譜-四級桿-飛行時間質譜法測定珠芽瓜葉烏頭中毒患者血液、尿液中烏頭生物堿及其代謝產物[J].食品安全質量檢測學報，2020，11（12）：4000-4010.

[7]耿琴，王麗.固相微萃取-高效液相色譜聯用測定馬錢子中士的寧、馬錢子堿含量[J].中國藥師，2016，19（5）：994-996.

[8]閆靜，林佳娣，劉志強，等.馬錢子微量生物堿的ESI-MS/MS質譜分析[J].藥物分析雜志，2020，40（1）：132-138.

[9]韋立志，李發娟，巫麗麗，等.UPLC-MS/MS快速測定4種抗風濕類中成藥中馬錢子堿與士的寧的含量[J].中國醫院藥學雜志，2020，40（2）：178-183.

[10]翟佳莉，張云靜，田蕾，等.制馬錢子中馬錢子堿的電化學分析方法研究[J].化學工程師，2020（6）：22-26.

[11]賀巍巍，趙云峰，陳達煒，等.超高效液相色譜-四級桿/靜電場軌道阱高分辨質譜法測定尿液中的毒蕈堿[J].中國食品衛生雜志，2016，28（3）：314-318.

[12]唐湘偉.高效液相色譜法檢測不同采收期邵陽龍牙百合的秋水仙堿含量[J].食品安全質量檢測學報，2018，9（5）：1013-1016.

（責編：徐世紅）