羟甲基糠醛 中药注射剂中安全性相关物质5—羟甲基糠醛的研究进展
潘卓+邵禾欣+刘婷+陆晓燕+范骁辉
[摘要] 筛查出安全性相关物质进而树立相应的定量规范是进步中药打针剂安全性的重要研讨内容。5-羟甲基糠醛（5-hydroxymethylfurfural，5-HMF）广泛存在于含糖类中药打针剂中，被以为是重要安全性相关物质。该文总述了5-HMF毒副效果的研讨现状，并总结了其在中药打针剂中含量及极限的研讨发展。文献总述及剖析成果标明，尽管多项研讨证明5-HMF及其代谢产品具有潜在毒性，但中药打针剂中5-HMF及其代谢产品的安全性研讨仍非常匮乏；且不同中药打针剂乃至不同厂家的同一中药打针剂产品中5-HMF含量相差极大。为保证中药打针剂的临床效果，亟待全面、体系地展开中药打针剂中5-HMF的毒副效果研讨，树立相对共同的定量规范及进程质控办法。
[关键词] 中药打针剂； 5-羟甲基糠醛； 毒副效果； 定量规范
[Abstract] Screening out the safety-related substances and establishing the corresponding standard has been a key research issue to improve the safety of traditional Chinese medicine injections（TCMIs）. 5-HMF which widely exists in sugar-containing TCMIs has long been considered as an important safety-related substance. In this review， we summarizes the research progress on the toxicology of 5-HMF as well as the content and standards of 5-HMF in TCMIs.Therein， both literature summary and analysis results indicate that there are lack of toxicology researches of 5-HMF and its metabolites in TCMIs， although the potential toxicity of 5-HMF and its metabolites has been reported. Moreover， the content of 5-HMF largely varies from TCMIs to TCMIs， and even in the same TCMIs from different factories. To ensure the clinical efficacy of TCMIs， it urgent to carry out the study of the toxicology of 5-HMF in TCMIs comprehensively and systematically， so as to set up a relatively uniform standard as well as to develop process quality control method.
[Key words] traditional Chinese medicine injection； 5-hydroxymethylfurfural； toxiceffects； limit standard
中药打针剂是中药的立异剂型，在临床危殆重症中发挥侧重要效果。但近年来中药打针剂临床不良反响的报导频频呈现，使其安全性问题被高度重视，成为社会各界的重视热门。5-HMF是果糖、葡萄糖等单糖化合物在高温或弱酸等条件下脱水发生的醛类化合物[1]。鉴于糖类物质是许多中药的重要成分，而中药打针剂出产进程中普遍存在提取、灭菌等高温工艺环节，因而，5-HMF广泛存在于中药打针剂中。
多项研讨证明，5-HMF对横纹肌及内脏等具有毒副效果，且是一种弱致癌性细胞毒素，乃至具有潛在的遗传毒性[2]。与此一起，多篇文献报导5-HMF具有抗心肌缺血、抗氧化、降血糖、调理Ca2+平衡、抗肿瘤细胞增殖等药理活性[3]。例如，李英华等[4]从生脉散煎剂中别离得到5-HMF，证明其能下降心肌缺血小鼠血清中乳酸脱氢酶和心肌安排中丙二醛含量，具有显着地维护心血管体系的功用；李林等[5]证明5-HMF可经过拮抗Ca2+，按捺神经元细胞钙超载，从而在体、表里模型上具有抗老年痴呆效果。更多5-HMF的生物活性研讨发展见赵玲等近期的总述论文[3]。显着，深入展开5-HMF药效与毒理学点评，清晰其毒性靶器官及致毒机制，据此展开中药打针剂中5-HMF的定量规范及进程质控研讨，对进步中药打针剂的安全性具有重要意义。为此，本文侧重整理并总述5-HMF的毒副效果及其在打针剂中的含量及极限研讨的最新发展，以期为进一步展开中药打针剂中5-HMF的定量规范研讨供给科学依据。
1 5-HMF的毒副效果
研讨发现5-HMF是一种弱致癌性细胞毒素，对黏膜、皮肤、呼吸道及眼睛有影响性，能与人体蛋白质结合导致积蓄中毒；一起对人体横纹肌及内脏有危害效果，乃至存在潜在的遗传毒性[2]。
在啮齿动物上的研讨标明5-HMF具有致癌性。如Archer和Bruce等[6]发现，5-HMF能诱导大鼠结肠反常隐窝灶（aberrant crypt foci，ACF）的发生；Zhang等[7]经过大鼠灌胃给予0～300 mg·kg-1的5-HMF证明了ACF的添加与5-HMF呈剂量依赖性。再者，Svendsen等[8]报导5-HMF相同能够显着诱导小鼠小肠腺瘤的发生。Surh等[9]研讨标明，给小鼠部分打针10～25 μmol的5-HMF可导致皮肤刺瘤的构成。而在188～375 mg·kg-15-HMF效果下，雌性B6C3F1小鼠肝细胞腺瘤的发生率显着上升[10]。郭明等[11-12]研讨标明5-HMF还可与人血清白蛋白（human serum albumin，HSA）和牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）结合，或许导致积蓄中毒。Cook等[13]发现5-HMF或许引起血栓性静脉炎，发生不良反响。
5-HMF还被以为具有潜在遗传毒性。Anese等[14]观察到5-HMF能诱导大鼠基因骤变，致大鼠患结肠癌和肝癌；Lee等[15]在能表达鼠源硫酸基转移酶（sulfotransferase，SULT）的鼠伤寒沙门氏菌S.typhimurium TA104（组氨酸缺点型His-）中发现5-HMF能引起该菌株回复骤变，表现为His+；与此共同的是，Sommer等[16]在能表达人源硫酸基转移酶（human sulfotransferase 1A1，hSULT1A1）的S.typhimurium TA100（His-）中也验证了5-HMF的致回复骤变效果。此外，对表达人源硫酸基转移酶（hSULT）的小鼠，经过灌胃给予900，1 300 mg·kg-1的HMF，在1 h后可检测到小鼠肾脏有显着的DNA损害[17]。
5-HMF在体内和体外易经过硫化构成磺酸氧甲基糠醛（sulfoxymethylfurfural，SMF）等代谢产品。研讨标明SMF不同于5-HMF，它能够不需求经过活化或影响就可致细菌和哺乳动物细胞骤变。Bakhiya等[18]提醒SMF对肝脏毒性较弱，但在有机阴离子转运载体（organic anion transporter，OAT1和OAT2）介导吸收下对肾脏特别关于近曲小管具有很强的毒性。Bauer等[19]的体内实验也证明了上述定论，他们以FVB/N小鼠为模型，经过每天腹腔打针SMF 250 mg·kg-1，大多数小鼠在5～11 d因为近曲小管的严峻损害而逝世；而以导入了人源硫酸基转移酶hSULT1A1/2基因的小鼠和野生型小鼠为模型，喂养含各浓度梯度的5-HMF饮用水，发现只在高浓度下，5-HMF能引起雌性野生型小鼠弱肾毒性，并促进雌性转基因小鼠肝细胞增殖。因为SMF是5-HMF在小鼠体内的代谢物，又是hSULT1A1/2亲和性极好的底物，因而依据上述定论，作者估测SMF具有潜在的肾毒性。尽管研讨标明，人源hSULT1A1和鼠源的mSult1a1催化5-HMF转化为SMF的才能适当[20]；但物种之间对5-HMF的代谢存在差异，Sachse等[21]发现5-HMF在肝脏、肾、肺、结肠中能够结合磺基转化为SMF，特别在肝脏中该转化效果最为显着，且肝脏是5-HMF诱导肿瘤的潜在靶器官，可是，与大、小鼠比较，5-HMF在人类肝脏中该转化效果显着下降。Svendsen等[8]以多肠瘤模型小鼠（Min/+）实验，证明SMF和5-HMF都是较弱的结肠致癌物。此外，Abraham等[22]以为，5-HMF自身没有毒性，但其在体内和体外易经过硫化和氯化别离构成SMF和5-氯甲基糠醛（5-chloromethylfurfural，5-CMF），这些物质具有较强致癌性和基因毒性。其间，5-CMF尽管有极强的遗传毒性，可致人类淋巴细胞中胸苷激酶和次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶基因座骤变及S.typhimurium TM677菌株中8-氮杂鸟嘌呤抗性（8-AGR）骤变，但现在在体内没有发现有5-CMF[23]。
综上所述，5-HMF及其代谢产品具有潜在毒性。但需求指出的是，有关中药打针剂中5-HMF及其代谢产品的安全性研讨仍非常匮乏。例如，有学者以为5-HMF或许是中药打针剂最主要临床不良反响——类过敏反响的过敏原，但本文作者未发现相关的实验性报导。此外，在中药打针剂出产、贮藏、运送及临床运用进程中，5-HMF含量改变乃至向毒性更大的代谢物转化状况，也依然不知道。因而，中药打针剂中5-HMF的安全性问题亟待深入研讨。
2 5-HMF的极限及其在中药打针剂中的含量
2.1 5-HMF的极限 各国药典收载的5-HMF相关定量规范见表1。尽管各国药典都规则选用紫外吸收光谱（ultraviolet spectroscopy，UV）和高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）测定药品中5-HMF的含量，可是即便关于同种制剂，5-HMF的含量极限也存在差异。例如，关于葡萄糖打针液中5-HMF的含量，《美国药典》规则0.4%的水溶液中284 nm处吸光度不得超越0.2[24]，《日本药典》限制为2.5%的水溶液中284 nm处吸光度不得超越0.8[25]，而《我国药典》葡萄糖打针液中规则1%的水溶液中284 nm处吸光度不得超0.32[26]，依据文献[27]报导，其极限换算成质量浓度别离为0.38，0.24，0.24 g·L-1；关于果糖打针液中5-HMF的含量，《美國药典》规则以乙醚提取后，滴加间苯二酚溶液后色彩不当即显樱桃红为相应目标[24]，日本药局方和我国药典未规则果糖打针液的5-HMF极限，《英国药典》规则0.2%（以果糖计）溶液在284 nm的吸收度不大于0.5[28]，依据文献[27]核算，即5-HMF的极限为1.9 g·L-1。
关于不同制剂，5-HMF的含量更是没有共同的限制规范。如盐酸丁丙诺啡打针液中规则：经过HPLC检测5-HMF的峰面积不得超越溶液主峰面积[26]；己酮可可碱葡萄糖打针液/甲硝唑葡萄糖打针液/肌苷葡萄糖打针液等溶液中5-HMF量不得超越其葡萄糖标明量的0.02%[26]；蜂蜡中规则5-HMF的量不得过0.004%[29]。
值得特别指出的是，尽管有较多文献研讨中成药中5-HMF的含量及其含量测定办法，但关于其含量限制却鲜有报导。现在仅冠心宁打针液清晰限制每毫升打针液中5-HMF不得过0.20 mg[30]。
2.2 5-HMF在中药打针剂中的含量 近年来，已有较多文献研讨中药打针剂中5-HMF的含量及其含量测定办法。如刘潇潇等[31]选用HPLC测得丽珠制药出产的不同批次参芪扶正打针液中5-HMF为4.21～7.55 mg·L-1，均匀为5.23 mg·L-1。谭豪杰[32]和吴毅等[33]用HPLC测定正大芳华宝不同批次的参麦打针液中5-HMF在0.00～36.66 mg·L-1。程巧鸳等[34]以RP-HPLC测得全国11家企业出产的香丹打针液中5-HMF在0.55～150.28 mg·L-1，差异较大。严赟等[35]用HPLC测定了血栓通打针液中5-HMF含量较低，质量浓度为0.009～1.375 mg·L-1。吴晓燕等[36]以HPLC测定头绪宁打针液中5-HMF含量，成果5-HMF在0.15%～0.41%（依据文献[27]换算，约为1 500～4 100 mg·L-1），均匀为0.28%，RSD为19.34%，测定数据较高且动摇较大。顾红梅等[37]以紫外分光光度法测定正大天晴制药的普润打针液中5-HMF含量，得到其均匀吸光度为0.086（依据文献[27]换算，约为324.43 mg·L-1）。
相较于药典中常用的HPLC和UV，许多研讨探究树立了不少灵敏度更高、选择性更强和剖析速度更快的剖析办法用于测定中药打针剂中5-HMF含量。如艾则孜等[38]根据LC-MS/MS对雪莲打针液、刺五加打针液、双黄连打针液、黄芪打针液和冠心宁打针液中5-HMF的含量进行了测定。汪悦等[39]选用HPLC-UV-MS测得丹红打针液中5-HMF含量。
上述文献的含测成果标明，不同中药打针剂中5-HMF含量相差极大。文献中已报导的中药打针剂中5-HMF的含量概括见表2。从数据可见，不同中药打针液中5-HMF最高检出值（4 100 mg·L-1）与最低检出值（0.009 mg·L-1）相差高达4.6×105倍；即便是同一种类，不同厂家打针液中5-HMF含量相差也可高达270余倍。但若以葡萄糖打针液中5-HMF极限为参阅，大部分中药打针剂（除头绪宁打针液外）中5-HMF含量均未超越其最大药典规则极限380 mg·L-1（以《美国药典》规范按文献[27]换算）。但考虑到中药成分杂乱，且成分间相互效果或会影响5-HMF的毒副效果，葡萄糖等化药打针液对5-HMF的极限要求并不必定合适中药打针剂，有必要赶快展开相关研讨，树立相对共同的含量极限规范。
2.3 中药打针剂中5-HMF含量的影响要素及进程质控办法 现在，已有研讨人员开端重视中药打针剂中5-HMF含量的影响要素并探究展开了相应进程质控办法研讨。例如，吴毅等[33]发现出产工艺及出产环境的差异显着影响不同厂家出产的参麦打针液中5-HMF的含量。周福富等[40]研讨了灭菌温度和灭菌时刻与5-HMF含量改变的联系，经过测定不同灭菌条件（温度和时刻）下甘油果糖氯化钠打针液中5-HMF的含量，成果发现，5-HMF含量随温度升高而添加显着，在同一灭菌温度下5-HMF跟着灭菌时刻延伸而含量显着上升。
中药打针剂中5-HMF的含量还与中药的原材料、编造、配伍等密切相关。例如在生脉散中，单味药人参、麦冬、五味子在煎煮前均不含5-HMF，但生脉散全方及麦冬与五味子配伍的水煎液5-HMF的含量显着增高，这或许是复方生脉散在煎煮等制备进程中成分发生改变，而五味子供给的酸性环境或许导致麦冬的糖水解发生5-HMF。此外，不同产地的原材料中含糖量不同，也影响了制品打针剂中5-HMF含量。显着，展开相应的进程检测及操控办法研讨，树立5-HMF含量的精准调控技能，有助于进一步保证中药打针剂产品的质量。
3 展望
中药打针剂作为我国立异型的一类药物，现在已广泛运用于临床医治。但中药打针剂展开前史尚短，相关管控技能还不行老练，从出产到运用的各环节中均存在影响其有效性及安全性的要素，有必要深入展开监管科学研讨，继续完善相关质控目标，修订质量规范。
本文总述发现，5-HMF作为一种广泛存在于含糖类中药打针剂中的潜在毒性物质，尽管其相关毒理學与药理学研讨取得了必定发展，可是关于中药打针剂中5-HMF及其代谢产品的安全性研讨仍非常匮乏，且不同中药打针液中5-HMF的含量相差极大。显着，全面、体系地展开中药打针剂中5-HMF的毒副效果研讨，并树立相对共同的定量规范及进程质控办法，将为进一步提高中药打针剂的临床效果供给科学保证。
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[责任编辑 张宁宁]