资料来源：戴忠，刘静，郭日新，肖萌，魏锋，马双成. 含马兜铃酸的中药现状及相关问题思考. 中国现代中药，2024，26（8）：1283-1293

摘要：马兜铃酸的安全性问题引起国际社会的广泛关注。我国是中药资源大国，马兜铃科马兜铃属和细辛属中药材均含有马兜铃酸类成分，这引起了人们对使用含马兜铃酸中药安全性的担忧。研究者从不同角度回答了马兜铃酸的安全风险问题，国家也出台了多项措施控制马兜铃酸的安全风险。从化学、毒性、检测等多方面系统综述了含马兜铃酸中药的现状并提出了合理化建议，可为其进一步研究和科学监管提供参考。

人们认识马兜铃酸毒性比较重大的事件有20世纪50年代欧洲的“巴尔干肾病（BEN）”，造成巴尔干地区肾病的根源最终证明是马兜铃酸[1]；20世纪90年代比利时发生服用“苗条丸”而导致的进行性肾间质纤维化及肾功能衰竭，其根源推测为马兜铃酸[2-3] ；另一起由于药材替代引起的肾毒性问题也是源于马兜铃酸[4]。随着时间的推移，马兜铃酸毒性及含马兜铃酸中药的安全性问题引起了高度重视。经过大量实验研究，马兜铃酸的毒性已得到充分确证，2012年世界卫生组织（WHO）将马兜铃酸列为Ⅰ级致癌物[5]。针对马兜铃酸带来的安全风险，世界各国及WHO 纷纷采取行动。1999年英国和加拿大首先禁止使用含马兜铃酸的中草药；随后美国、德国及澳大利亚等国家和地区均采取了相应措施。我国也分别于2003年、2004年取消了关木通、青木香及广防己的药用标准并对其实行多项监管措施[6-7]。2017年10月，《Science》子刊《Science Translation Medicine》发表文章[8]，通过分析中国台湾及亚洲其他地区的大量医疗数据，提出了马兜铃酸与肝癌相关，这进一步加剧了人们对含马兜铃酸中药毒性的担忧。马兜铃酸毒性及含马兜铃酸中药的安全性问题引起了广泛关注，大量文献进行了相关的研究和报道。本文通过文献检索，综述了马兜铃酸的种类与结构、毒性、分布、检测、含量、监管、限度及减毒等并提出相关建议，为含马兜铃酸中药的研究及监管提供参考。

1　马兜铃酸的种类与结构类型

马兜铃酸是一系列硝基菲类化合物，其硝基还原、与羧基缩合又生成了马兜铃内酰胺类化合物。不难看出，结构母核的相同菲环结构，马兜铃酸的 1 位羧基取代和10位硝基取代，马兜铃内酰胺的1位和10位内酰胺环合构成了这 2 类化合物各自的主要结构特征[9]（图1），其他马兜铃酸类似物均由这2类化合 物衍生而成。马兜铃酸类成分主要来源于天然，马兜铃内酰胺类成分除来源于天然外，也来源于马兜铃酸类成分的体内代谢物。

图1　马兜铃酸和马兜铃内酰胺结构母核

目前，有超过 180 个马兜铃酸类似物被发现[10]，包括马兜铃酸类成分和马兜铃内酰胺类成分。鉴于毒性和篇幅考虑，本文只关注马兜铃酸类成分，且重点关注来源于药用植物的马兜铃酸类成分（表1）。

表1　主要马兜铃酸类成分信息

除上述常见的马兜铃酸成分外，还有12个来源于植物的马兜铃酸衍生物（图2）。

图2  12个马兜铃酸衍生物

这些衍生物分别来自不同的药用植物，其结构特点是大部分马兜铃酸羧基被酯化，少部分马兜铃酸羧基形成酰胺或羟基糖基化。相信随着研究的深入还会有更多的马兜铃酸衍生物被发现。

另外，与马兜铃酸结构有关的问题是基本母核编号。文献中有 2 种编号系统，一种是按传统的菲环编号，另一种是按周环编号[11]（图3）。编号系统不同使同一化合物存在 2 种名称的现象。本文统一采用传统的菲环编号系统。

图3　马兜铃酸菲环编号和周环编号

2　马兜铃酸的毒性

多年临床安全事件和大量的实验研究表明，马兜铃酸具有毒性已是不争的事实。进一步研究发现，马兜铃酸的毒性主要集中在肾毒性、致突变性和致癌性[12]。

2.1　肾毒性

王帆等[13]给雄性 C57BL/6小鼠腹腔注射马兜铃酸Ⅰ（aristolochic acidⅠ，AA-Ⅰ），以20mg·kg^–1剂量连续注射，每天1次，连续 5 d。结果小鼠肾组织结构紊乱，肾小球水肿、固缩，近曲小管上皮细胞脱落。张良等[14] 给SD大鼠腹腔注射AA-Ⅰ，按高、低剂量组（9.00、2.25 mg·kg^–1）连续给药 14 d。结果马兜铃酸高、低剂量组肾脏组织中凋亡小体数目明显增多，且差异有统计学意义（P<0.001），推测 AA-Ⅰ可能通过激活 p38 丝裂原活化蛋白激酶（MAKP）通路导致肾脏组织细胞凋亡而产生肾毒性效应。涂玥等[15] 总结了马兜铃酸肾毒性的临床表现、组织病理学特征及毒性分子机制。慢性马兜铃酸肾病临床表现为不同程度的进行性肾功能减退或慢性肾衰竭，其组织病理形态特征表现为肾间质呈多灶状或大片状寡细胞性纤维化，偶有少量淋巴及单核细胞散在浸润，近端肾小管细胞刷状缘消失等。急性马兜铃酸肾病临床表现为少尿性或非少尿性急性肾衰竭，其组织病理形态特征表现为以肾小管间质损伤为标志的急性肾小管坏死，肾小管上皮细胞刷状缘脱落，上皮细胞肿胀、颗粒变性，甚至坏死、脱落，部分肾小管基膜裸露，肾间质水肿等。肾小管功能障碍型马兜铃酸肾病临床表现为肾小管近端、远端酸中毒，其组织病理形态特征表现为肾小管变性、萎缩，部分甚至崩解、脱落及肾小管管腔扩张。研究表明，马兜铃酸通过影响微小 RNA、内质网应激、氧化应激而直接或间接诱导肾脏细胞凋亡。

2.2　致突变性和致癌性

大量研究表明，马兜铃酸具有明确的致突变性和致癌性。Stiborová 等[16] 总结 AA-Ⅰ和 AA-Ⅱ在体外和体内均具有诱变和遗传毒性，在还原活化后形成共价DNA 加合物。在马兜铃酸肾病患者的肾脏和输尿管组织中检测到了马兜铃酸 DNA 加合物，在马兜铃酸相关尿路上皮癌患者的肿瘤抑制基因 TP53中检测到特异性A（腺嘌呤）AG（鸟嘌呤）到 T（胸腺嘧啶）AG的翻转突变（A：T到 T：A翻转突变）。Chan 等[17] 按低、高剂量（5、30 mg·kg^–1），一次性给SD大鼠灌胃马兜铃酸混合物溶液（AA-Ⅰ与AA-Ⅱ比例为1∶1）。24 h后处死大鼠，取相应组织检测。结果大鼠肾脏高、低剂量组都有马兜铃酸DNA加合物检出。肝脏组织高剂量组也可以检出马兜铃酸DNA加合物，总检出量比肾脏组织低1/3~ 1/4，低剂量组未检出。检测到的马兜铃酸DNA加合物分别是dA-AA-Ⅱ、dA-AA-Ⅰ、dC-AA- Ⅱ、dG-AA-Ⅰ和dG-AA-Ⅱ。dC-AA-Ⅱ只在高剂量组的大鼠肾脏可以检出，低剂量组和大鼠肝脏的 2 个剂量组均未检出。一般认为马兜铃酸进入体内后，在各种酶作用下还原生成马兜铃内酰胺亚氮正离子，一部分亚氮正离子与相应的DNA碱基环外氨基结合形成主要加合物；一部分代谢形成马兜铃内酰胺（图4）。关于马兜铃内酰胺亚氮正离子和马兜铃内酰胺之间转化问题，文献并无过多解释。Guo等[18]研究表明，部分马兜铃内酰胺亚氮正离子单向转化为马兜铃内酰胺，这表明马兜铃内酰胺应该不会逆向生成马兜铃酸-DNA加合物。另有文献表明，马兜铃内酰胺亚氮正离子和马兜铃内酰胺之间转化是可逆的[11]，这表明马兜铃内酰胺应该与马兜铃酸具有同等的DNA加合性。Dong等[19]以同样剂量的 AA-Ⅰ、AA-Ⅱ和马兜铃内酰胺Ⅰ（aristolactamⅠ，AL-Ⅰ）分别给药大鼠。AL-Ⅰ给药组可以检测到马兜铃酸-DNA加合物，但与AA-Ⅰ、AA-Ⅱ比较，产生的加合物量很少，表明马兜铃内酰胺很少逆向生成DNA加合物，本文据此将马兜铃内酰胺亚氮正离子和马兜铃内酰胺之间转化表述成倾向性的可逆关系。

图4　马兜铃酸-DNA加合物形成途径

2.3　毒性区分

本文总结涉及16个药用植物中常见的马兜铃酸、12个马兜铃酸衍生物。有关单一成分马兜铃酸的毒 性研究主要集中在AA-Ⅰ和AA-Ⅱ，其他马兜铃酸成 分研究较少。Michl 等[7]与 Stiborová 等[16]研究发现，在 CH3/He小鼠实验条件下中，AA-Ⅰ表现出比 AA- Ⅱ更强的肾毒性，在致突变和致癌方面，小鼠和大 鼠的体内、体外实验均表明AA-Ⅰ形成的DNA加合物明显高于AA-Ⅱ。AA-Ⅰa有微弱的基因毒性，AA- Ⅳa在BALB/c、CH3/He和C57BL/6小鼠实验条件下未发现肾脏毒性。Liu等[20]研究发现，小鼠灌胃给药，在40、20mg·kg^–1剂量下，AA-Ⅰ均显示明显的肾组织病理学改变和直接的DNA损伤。在40mg·kg^–1 剂量下，AA-Ⅱ、AA-Ⅲa、AA-Ⅳa和 AL-Ⅰ未观察到明显的肾脏毒性和肝脏毒性，但 AL-Ⅰ体外实验对 HK-2 细胞有明显的细胞毒性。Pistelli 等[21]研究表明，AA-Ⅳ具有弱的致突变性。

现有文献表明，AA-Ⅰ毒性最强，其次为AA-Ⅱ（AA-Ⅱ与 AA-Ⅰ同时存在时可增强 AA-Ⅰ的毒性）。AA-Ⅰa有微弱的基因毒性，AA-Ⅲa、AA-Ⅳa 和 AL-Ⅰ在实验条件下未观察到明显的肾脏和肝脏毒性，但AL-Ⅰ体外实验有明显的细胞毒性。AA-Ⅳ有弱的致突变性。

菲环结构 1 位上的羧基、10 位上的硝基和 8 位上的甲氧基共同构成了马兜铃酸的最强毒性。除此之外，菲环上任何基团的改变都会降低马兜铃酸的毒性。

3　马兜铃酸的植物分布

20 世纪50年代，导致“巴尔干肾病（BEN）”的根源是土地和粮食受到了含马兜铃酸的欧洲马兜铃Aristolochia clematitis L.的污染。20世纪90年代，推测比利时导致肾衰的“苗条丸”处方中使用了含马兜铃酸的马兜铃科马兜铃属植物广防己A.fangchi Y.C.Wu ex L.D.Chou et S.M.Hwang替代了防己科千金藤属植物粉防己 Stephania tetrandra S.Moore。有研究表明朱砂莲、天仙藤等马兜铃科马兜铃属的中草药均含有马兜铃酸[22-23]。马兜铃科细辛属的细辛也含有马兜铃酸[24]。大量研究表明，已发现的马兜铃科马兜铃属和细辛属药材均含有马兜铃酸。本文根据不同时期的国家标准和地方标准对主要的药用马兜铃属和细辛属药材进行了归纳（表 2、表3）。考虑到同一个药用植物各地方药材名称不同，本文以药用植物名称为主，重点说明药用植物的种属归类，相应的药材名称附后。共收集16种马兜铃属药材、13种细辛属药材。

表2　马兜铃属药用植物

表3　细辛属药用植物

4　马兜铃酸的检测方法及其在药材中的含量

通过马兜铃酸的检测可以了解中药材中含有马兜铃酸的种类、含量和不同部位的分布等。同时，也可以查明中成药中马兜铃酸的含量及追踪实验动物体内马兜铃酸加合物的形成情况。对于控制含马兜铃酸中药的安全性和中药监管具有重要意义。

中药中马兜铃酸的检测方法较多，但对于中药的复杂体系，最适用的方法是高效液相色谱法（HPLC），根据不同的中药组成和马兜铃酸含量选择相应的检测器。马兜铃酸分子具有不饱和的菲环结构，其紫外吸收光谱有特定的最大吸收波长，如 AA-Ⅰ最大吸收波长分别为 250、300、385 nm。对于马兜铃酸含量相对较高的中药材及饮片的检测可以采用紫外检测器与高效液相色谱仪联用法。马兜铃酸含量较低的中药材、中成药或体内马兜铃酸-DNA加合物的检测需要采用HPLC-质谱法（HPLC-MS/MS）或超高效液相色谱法（UPLC）-MS/MS。测定时多采用多反应监测（MRM）模式以提高检测灵敏度，解决基质干扰问题。

任华忠[25] 采用 Agilent C18色谱柱，以0.1% 碳酸铵溶液-乙腈（72∶28）为流动相，通过HPLC-紫外检测法（HPLC-UV，检测波长为250nm）考察朱砂莲生品及不同炮制品中AA-Ⅰ的含量。欧爱芬等[24]采用 Waters ACQUITY UPLC HSS T3 色谱柱，以甲醇-0.1%甲酸水溶液为流动相，梯度洗脱，通过UPLC-MS/MS，采用 MRM 模式考察细辛中 AA-Ⅰ、AA-Ⅱ、AA-Ⅲa 和AA-Ⅳa 的含量。毕武等[26]采用 Agilent Poroshell SB C18色谱柱，以乙腈-5 mmol·L^–1 甲酸铵溶液（含0.1%甲酸）为流动相，梯度洗脱，通过UPLC-MS/MS，采用MRM模式考察止嗽化痰丸中 AA-Ⅰ和 AA-Ⅱ的含量。Guo等[18]采用 Waters Acquity UPLC bridged ethyl hybrid（BEH）C18 色谱柱，以乙腈-水为流动相，梯度洗脱，通过 UPLCMS/MS，采用 MRM 模式考察大鼠尿液中的 AA-Ⅰ和AA-Ⅱ的马兜铃酸-DNA加合物。

中药材中马兜铃酸的种类和含量是中药临床用药产生马兜铃酸安全性的物质基础，引起越来越多的关注。近年来，有文献陆续研究报道中药材及中成药中马兜铃酸的种类和含量。本文根据文献报道归纳总结了 11 种常用中药材的马兜铃酸含量。其中，8种为马兜铃属药材、3种为细辛属药材（表4）。由表4可知，马兜铃属药材含马兜铃酸的种类较多，且毒性较强的 AA-Ⅰ和 AA-Ⅱ含量也较高。细辛属药材含马兜铃酸的种类相对较少，且毒性较强的AA-Ⅰ和AA-Ⅱ含量也相对较低。

表4　部分马兜铃属和细辛属药材中马兜铃酸类成分质量分数

5　马兜铃酸的控制研究

《中华人民共和国药典》（以下简称《中国药典》）2020年版（一部）细辛项下，AA-Ⅰ限度为不得过0.001%[27]；《中国药典》2015 年版（一部）天仙藤项下，AA-Ⅰ限度为不得过0.01%[28]，这在一定程度上控制了马兜铃酸的安全风险。也有学者从不同角度探索马兜铃酸的限度问题。李功辉等[29]通过基准剂量法，根据马兜铃酸导致终末期肾病的阈剂量的可信限下限为0.42g（累积量），设定安全因子为10，饮片最大服用量为10g，以 365 d为服用期限计算饮片中的马兜铃酸（文中未明确马兜铃酸的组成）限量标准为 0.00115%。田禾苗等[30]根据雄性美国马里兰贝赛斯达鼠（NMRI）灌服马兜铃酸 55.9 mg·g^–1 的半数致死量（LD50）值，计算小鼠最小致死量（LD5）为 2.94 mg·g^–1。按人与小鼠的剂量换算比例 1∶9.1，换算成人的致毒剂量为 0.32 mg·g^–1 ，再以人 LD5剂量的 1/10为安全剂量上限，按平均体质量 60kg计算，并以马兜铃药材最大服用量（9g）计，计算出马兜铃药材中 AA-Ⅰ的质量分数不应超过0.02%。

马兜铃酸属于DNA反应性物质。人用药品技术要求国际协调理事会（ICH）《M7（R2）：评估和控制药物中DNA反应性（致突变）杂质以限制潜在致癌风险》[31]是目前比较认可的DNA反应性物质的评估指南，有 3种方法评估 DNA反应性物质的安全限度：（1）毒理学关注阈值（TTC）法，适合没有研究数据的所有DNA反应性物质的安全限度评估；（2）允许日暴露量（PDE）法，适合大多数相关动物研究中的未观察到作用水平（NOEL）或观察到作用的最低水平（LOEL）DNA反应性物质的安全限度评估；（3）50%肿瘤发生率（TD50）线性外推法，适合具有 TD50值数据的 DNA 反应性物质安全限度的评估，认可度相对较高。马兜铃酸有一定的致癌性数据，但无 NOEL和 LOEL。显然，TTC 法和 PDE 法目前均不适合于马兜铃酸安全限度的评估。查阅致癌性数据库（CPDB，https://files. toxplanet. com/ cpdb/pdfs/ChemicalTable.pdf）[32]，AA-Ⅰ和AA-Ⅱ混合物的 TD50为每天 0.014 1 mg·g^–1 ，使用此数据按照TD50线性外推法评估马兜铃酸的安全限度可能会产生评估偏差，因为此数据生成时间较早，规范性难以追踪，且数据来源于混合物，目前没有更新的数据可以查询，限制了这种方法的使用。ICH M7（R2）的评估方法及 ICH 其他相关指导原则是目前 评估 DNA 反应性物质安全性比较成熟的方法。指导原则对动物使用、试验设计及数据评估均有相应要求。如果能够严格按 ICH 规范要求进行系统研究，获得普遍认可的马兜铃酸 TD50值，据此可评估出马兜铃酸的安全限度，且较易形成共识。

ICH M7（R2）评估DNA反应性物质安全限度的假设是终生用药，十万分之一的理论致癌风险。实际临床使用，ICH M7（R2）建议摄入量可以根据用药时间进行相应调整，在规避风险的条件下使临床用药更加合理。

6　马兜铃酸的减毒

关于含马兜铃酸药材的减毒问题，研究者进行了许多尝试：

（1）炮制减毒。杨标等[33]研究碱制-醋制、碱制、蜜炙、盐炙、姜炙、炒焦和醋制等不同炮制技术对马兜铃药材中马兜铃酸含量的影响。结果表明，不同炮制技术均可降低马兜铃酸的含量，碱制-醋制效果最好。

（2）分离减毒。肖榕[34]采用可逆加成断裂链转移聚合（RAFT）法制备了马兜铃酸分子印迹微球，以 AA-Ⅰ为模板分子、丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂、二硫代苯甲酸（4-氰基戊酸）酯为链转移剂，偶氮二异丁腈为引发剂，二甲基甲酰胺-水（8∶2）为致孔剂，采用 RAFT 制备分子印迹聚合物（MIP），以 MIP 处理关木通乙醇提取物，结果 AA-Ⅰ含量显著降低。

（3）吸附减毒。张晓哲等[35] 采用自制大孔吸附树脂萃取柱富集马兜铃酸，大孔吸附树脂填料为 HPD-100/Diaion/AB-8，填料装填体积保持为上样溶 液体积的 2~5 倍，以不高于40%甲醇或乙醇除去杂质，以 70%~100% 甲醇或乙醇洗脱富集马兜铃酸类化合物，结果回收率高、稳定性好。

（4）配伍减毒。王亮等[36]分别取竹叶与关木通4个不同比例（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4）组加水浸泡、煎煮、浓缩、取汁测定AA-Ⅰ的含量，结果竹叶与关木通以 1∶4配比对其 AA-Ⅰ的溶出量降低最明显。以上方法都取得了较好的效果，对于降低中药材中马兜铃酸的含量是有益的尝试。

7　含马兜铃酸药品的风险管理

我国对含马兜铃酸药品的管理高度重视，先后采取多项措施。2003 年 4 月国家药品监督管理局发布了《关于取消关木通药用标准的通知》（国药监注 〔2003〕121号）[37]，取消关木通（马兜铃科）的药用标准，将中成药中的关木通替换成木通科木通。2004 年 8 月又发布了《关于加强广防己等 6 种药材及其制剂监督管理的通知》（国食药监注〔2004〕379号）[38]，取消广防己（马兜铃科植物广防己干燥根）药用标准，中成药处方中的广防己替换为防己 （防己科植物粉防己的干燥根）；取消青木香（马兜铃科植物马兜铃干燥根）药用标准，中成药处方中的青木香替换为土木香（仅限于以菊科植物土木香的干燥根替换）。对处方中含有马兜铃、寻骨风、天仙藤和朱砂莲的中成药说明书、临床使用及注意事项提出了相关要求。鼓励马兜铃、寻骨风、天仙藤和朱砂莲等药材代用品的研究。暂停受理含马兜铃、寻骨风、天仙藤和朱砂莲的中成药的中药品种保护申请和已有国家标准药品的注册申请，暂停受理含马兜铃、寻骨风、天仙藤和朱砂莲的制剂的新药注册申请。《中国药典》2000年版（一部）[39]收载了细辛（全草）、马兜铃、天仙藤、关木通、广防己及青木香 6 种马兜铃科药材。历经 2005年版、2010年版、2015年版，直至《中国药典》2020 年版（一部）逐步取消了马兜铃、天仙藤、关木通、广防己及青木香等马兜铃属药材的收载，只保留细辛属药材细辛，并且药用部位由全草修订为根及根茎。以上措施减少了马兜铃酸给中药带来的安全性风险。

8　结语

有关马兜铃酸的毒性问题已引起了国际社会的广泛关注，而马兜铃属中药材和细辛属中药材中含有马兜铃酸已是不争的事实。如何处理和使用这些中药材是目前所面临的重要问题。关于含马兜铃酸中药的安全风险问题要放在临床使用的安全性和中药发展的全局性高度统筹考虑，既不能谈虎色变，也不能面对风险视而不见，盲目乐观。以下建议可供参考：

（1）如果临床上有可以替代的药品使用，尽量不使用含马兜铃酸的药品。如果没有替代药品，应充分评估含马兜铃酸药品临床使用的风险效益比。

（2）加紧研究与含马兜铃酸药材功能主治相同药材的替代工作，如使用木通科木通替代马兜铃科关木通等，或者研究马兜铃酸的去除方法，使药品中的马兜铃酸限量达到安全水平。

（3）正确认识马兜铃酸的毒性，并不是所有马兜铃酸都具有相同的毒性，研究表明 AA-Ⅰ毒性最强，其次为 AA-Ⅱ，应重点关注，其他马兜铃酸毒性相对较弱或未观察到毒性。

（4）临床上马兜铃酸产生器官损伤的共同特点，是短期大剂量摄入或是长期小剂量摄入马兜铃酸。控制马兜铃酸摄入量和用药时间是避免马兜铃酸安全性风险的关键。这里应高度重视马兜铃属药材，因为其 AA-Ⅰ和 AA-Ⅱ的含量均较高，应尽量避免直接使用。

（5）关于马兜铃酸的限度问题，任何毒性物质都应有一个安全限度，即使是 DNA反应性物质，ICH M7（R2）也给出了安全限度的评估方法。马兜铃酸目前没有一个普遍认可的安全限度，主要是因为缺乏在规范性试验条件下所形成的具有时效性和可靠性的安全数据。今后应加大这方面的投入和研究力度，尽快解决马兜铃酸的安全限度问题。总之，关于含马兜铃酸中药的使用问题应采取科学态度，既要高度重视，又要科学分析[40]，合理处置，在规避风险的前提下安全使用。同时，也要组织科研攻关，明确方向，重点突破，早日解决马兜铃酸的去除技术问题和安全限度问题，为中药临床安全使用保驾护航。

[利益冲突] 本文不存在任何利益冲突。

参考文献（略）