張琳，金玉娥，汪國權(quán)

1.天津醫(yī)科大學總醫(yī)院藥劑科，天津 300052

2.上海市疾病預防控制中心化學品毒性檢定所，上海 200336

食物中毒是指攝入含有生物性、化學性有毒有害物質(zhì)的食品，或把有毒有害物質(zhì)當作食品攝入后所出現(xiàn)的非傳染性的急性、亞急性疾病。食物中毒原因包括細菌性、真菌性、有毒動植物和化學性食物中毒，其中有毒動植物及毒蘑菇引起的食物中毒的死亡人數(shù)最多，主要致毒成分為其中的天然毒素。天然毒素，即生物毒素，是指生物來源并不可自復制的有毒化學物質(zhì)，包括動物、植物、微生物在其生長繁殖過程中或一定條件下產(chǎn)生的，對其他生物物種有毒害作用的各種化學物質(zhì)。天然毒素具有結(jié)構(gòu)復雜多樣、檢測難度大、中毒劑量小、致死率高的特點，因此越來越受到廣泛關(guān)注。

有毒動植物及毒蘑菇中毒事件的發(fā)生呈現(xiàn)一定的地域性和季節(jié)性。有毒植物中毒集中在植物茂密、植物品種多樣的西南和華南地區(qū)，植物多為有藥用價值或加工后可食用的植物。有毒動物中毒事件多發(fā)于春夏季，東部沿海地區(qū)，以海洋毒素為主。毒蘑菇中毒高發(fā)于每年夏秋季，集中在云貴川一帶［1］。本文梳理常見有毒動植物及毒蘑菇中天然毒素成分，及典型毒素中毒的臨床癥狀，并對其檢測方法加以總結(jié)。

1 毒性成分

1.1 植物毒素

我國有毒植物約1 300多種，毒素的種類復雜，主要毒素按其結(jié)構(gòu)可分為生物堿類、萜類、苷類、氨基酸多肽及蛋白質(zhì)（表1），其中致死率最高的植物為烏頭、鉤吻和毒蜂蜜［1］。烏頭和鉤吻致毒的成分為烏頭堿、鉤吻堿及其類似物。由于烏頭形似“野芹菜”，而鉤吻形似金銀花，易誤食引起中毒。另外，民間許多植物常被用于泡制“養(yǎng)生”藥酒，因誤食導致中毒也較為常見。烏頭堿加熱水解后，毒性可降低，烹煮加熱不當，生物堿水解不徹底，亦可造成中毒。毒蜂蜜的毒素較為復雜，大多由于蜜蜂采蜜過程中采到有毒植物（如雷公藤）的花粉，使植物毒素富集在蜂蜜中，食用后中毒，因此毒蜂蜜中毒的毒素需要根據(jù)臨床癥狀進一步加以判斷。

表1 常見植物毒素種類及主要成分Table 1 The types and components of common phytotoxins

1.2 海洋毒素

海洋毒素的形成與毒藻密切相關(guān)，有些毒藻被魚貝類生物攝入后，毒素會在魚體內(nèi)富集，被人食用后引起中毒。海洋毒素主要有河豚毒素、貝類毒素及雪卡毒素三類（表2）。河豚毒素存在于多種海洋及陸生動物中，是一類籠形原酸酯類生物堿，易溶于水，且分子中幾乎所有碳原子均有不對稱取代，目前已分離鑒定出的河豚毒素類似物有20 余種。貝類毒素廣泛分布于海洋生物中，種類繁多，按結(jié)構(gòu)可分為8 類，分別為原多甲藻酸（azaspiracid，AZA）、短裸甲藻毒素（brevetoxin，BTX）、環(huán)亞胺類（cyclic Imine，CI）、軟骨藻酸（domoic acid，DA）、大田軟海綿酸（okadaic acid，OA）、扇貝毒素（pectenotoxin，PTX）、石房蛤毒素（saxitoxin，STX）和蝦夷扇貝毒素（yessotoxin，YTX）。AZA、CI、OA、BTX、PTX和YTX 6類均為聚醚類物質(zhì)，屬于脂溶性貝類毒素；而STX 和DA 為水溶性貝類毒素，其中STX 為氨基甲肽類毒素，DA 為多莫酸毒素。雪卡毒素存在于珊瑚礁魚類中，為階梯狀的大環(huán)聚醚類分子，按來源分為太平洋雪卡毒素（pacific ciguatoxin，P-CTX）、加勒比海雪卡毒素（Caribbean ciguatoxin，C-CTX）和印度洋雪卡毒素（Indian ciguatoxin，I-CTX），其中P-CTX-1 為已知含量最高且毒性最強的雪卡毒素。海洋毒素多為熱穩(wěn)定性物質(zhì)，常規(guī)烹飪難以去除［2］。

表2 常見海洋毒素種類及主要成分Table 2 The types and components of common marine toxins

1.3 蘑菇毒素

我國有毒蘑菇約四百多種，大多為鵝膏菌屬。蘑菇毒素根據(jù)結(jié)構(gòu)分為鵝膏毒肽、鬼筆毒肽和氨基酸生物胺3類（表3），其中鵝膏毒肽和鬼筆毒肽均為環(huán)形多肽結(jié)構(gòu)。鵝膏毒肽中的α-鵝膏毒肽和β-鵝膏毒肽毒性較強且含量較高，為鵝膏菌中毒死亡的主要原因［3］。鵝膏毒肽化學性質(zhì)穩(wěn)定，耐加熱、干燥，因此烹飪過程通常無法破壞其毒性。

表3 常見蘑菇毒素種類及毒素成分Table 3 The types and components of common mushroom toxins

2 典型毒素中毒的臨床癥狀及救治

2.1 植物毒素

烏頭中毒后表現(xiàn)為口舌及四肢麻木、嘔吐腹瀉，嚴重者會出現(xiàn)難以逆轉(zhuǎn)的惡性心律失常，甚至死亡。鉤吻在進食30 min 后發(fā)病，主要表現(xiàn)為呼吸困難甚至死亡［4］。2015年，云南一村民家中聚餐誤食草烏，造成27人中毒，其中6人死亡。

2.2 海洋毒素

河豚毒素和以STX 為代表的麻痹性貝毒可引起神經(jīng)系統(tǒng)中毒，表現(xiàn)為麻木，唇、舌熱痛，并傳到面部和指尖，肌肉喪失協(xié)調(diào)性，嚴重時會導致呼吸系統(tǒng)麻痹甚至死亡。以O(shè)A、AZA 等為代表的腹瀉性貝毒在食用30 min 至數(shù)小時后會出現(xiàn)嘔吐、腹瀉和胃痙攣等消化系統(tǒng)癥狀。以BTX 為代表的神經(jīng)性貝毒中毒表現(xiàn)為3 h 內(nèi)發(fā)生面部刺痛且傳至身體其他部位，忽冷忽熱，瞳孔擴大且有醉酒感。以DA 為代表的失憶性貝毒中毒表現(xiàn)為腸內(nèi)不適，重癥時出現(xiàn)面部怪相或咬牙，短期記憶喪失和呼吸困難。雪卡毒素潛伏期2～10 h，典型中毒癥狀為“熱感顛倒”，當觸摸熱的物體時，會產(chǎn)生冷覺［5］。

2.3 蘑菇毒素

蘑菇中毒后都伴有不同程度的消化道癥狀，根據(jù)不同的品種可進一步分為急性肝損傷、急性腎損傷、神經(jīng)型、急性胃腸炎型、溶血型、橫紋肌溶解型和過敏皮炎型。其中致死率最高為急性肝損傷和橫紋肌溶解。急性肝損傷在誤食后6～12 h出現(xiàn)胃腸道癥狀，胃腸道癥狀消失后會出現(xiàn)假愈期，假愈期后迅速惡化，出現(xiàn)肝功能異常及多器官衰竭。橫紋肌溶解在誤食1 h內(nèi)便出現(xiàn)消化道癥狀，24 h 后出現(xiàn)明顯肌痛并伴有醬油尿，同時肌酸激酶急劇上升［6］。2015年無錫一起蘑菇中毒事件，造成7 人中毒，其中4 人死亡，食用的即為可導致急性肝損的裂皮鵝膏。

食物中毒救治在明確病因后，首先需要快速排泄毒物，主要以洗胃、導瀉、利尿為主，對于劇毒物質(zhì)必要時需加以血液透析。其次需對癥治療，針對不同疾病的癥狀進行對癥支持療法。針對一些臨床實踐中有特效藥物的毒素，可采用特效藥物，例如肝損傷性毒蘑菇宜選用水飛薊素，毒蕈堿類蘑菇中毒宜選用阿托品。

3 檢測技術(shù)

3.1 植物毒素

小分子植物毒素通常采用液質(zhì)聯(lián)用（liquid chromatography tandem mass spectrometer，LC/MS）檢測，前處理過程除了傳統(tǒng)的液液萃?。?-8］外，還可進行固相萃取技術(shù)（solid-phase extraction，SPE）［9］或QuEChERS（quick easy cheap effective rugged safe）［10-12］進行凈化。Martinell等［10］使用QuEChERS建立的10種生物堿的提取方法可達到與SPE 相同的回收率，方法更加省時。Ha 等［13］基于基質(zhì)輔助激光解吸電離（matrix-assisted laser desorption ionization，MALDI）直接檢測的優(yōu)勢，測定馬鈴薯塊莖中的龍葵堿類物質(zhì)及其分布，避免了其他方法中復雜的前處理過程。Ouyang 等［8］建立了血清中雷公藤的檢測方法，相對于傳統(tǒng)的食物檢測方法，在未知暴露途徑或食物殘渣難以獲得的情況下，仍可快速檢測；另外，雷公藤個體代謝差異較大，生物樣本可以更好地反映不同患者的中毒情況。

植物毒素類似物多，不同植物的不同部位會在不同生長周期形成一系列結(jié)構(gòu)類似物，它們的標準品難以獲得，但具有相似的質(zhì)譜裂解行為，可通過質(zhì)譜對中性丟失或子離子碎片掃描，實現(xiàn)毒素的推測與鑒定。Vaclavik 等［11］基于液相色譜串聯(lián)四級桿靜電場軌道離子阱質(zhì)譜（liquid chromatography tandem quadrupole orcitrap mass spectrometer，LC-Q-orbitrap MS）使用QuEChERS同時測定食物中毒素及其代謝物，使用dd-MS/MS（data-dependent MS/MS）掃描不同碰撞能下的化合物子離子碎片，實現(xiàn)高通量的快速篩查。

蓖麻毒素和相思子毒素為蛋白質(zhì)類結(jié)構(gòu)，可采用免疫法凈化或測定［14-16］。Liu 等［14］基于便攜式傳感器和磁分離免疫測定技術(shù)，以絲網(wǎng)印刷電極為反應(yīng)中心，實現(xiàn)了相思子毒素的快速檢測，僅需5 μL 樣品，靈敏度達0.1 ng·mL-1，與Hansbauer 等［15］建立的質(zhì)譜方法相比，設(shè)備易于攜帶，檢測時間短，但缺點是對于同型化合物難以區(qū)分。常見植物毒素及其檢測方法見表4。

表4 常見植物毒素及其檢測方法Table 4 Common phytotoxins and detection methods

3.2 海洋毒素

目前常用的海洋毒素檢測方法有生物法、免疫法和色譜法。生物法采用小鼠生物檢測法，根據(jù)注入毒素后小鼠的存活時間評判毒性。國標中對河豚毒素、腹瀉性貝類毒素和麻痹性貝類毒素的檢測均采用了該法。生物法操作簡單，但無法測定毒素組成，受小鼠種屬及個體差異影響較大，重現(xiàn)性差，同時因使用大量小鼠，引起倫理學爭議。

免疫法根據(jù)抗原-抗體反應(yīng)對毒素定量，檢測方便、快速。Thattiyaphong 等［17］開發(fā)了基于測流免疫層析的快速檢測方法，僅需5 min 便可完成對TTX 的檢測，適用于對大批量水產(chǎn)品的快速篩查。但與酶聯(lián)免疫吸附試驗（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）［18］一樣，免疫法對于衍生物較多的化合物均不易檢測，難以實現(xiàn)化合物的高通量篩查，同時檢測結(jié)果存在假陽性，仍需質(zhì)譜進一步復測。Zheng 等［19］開發(fā)了新適配體（M-30f），用于檢測STX，與原適配體（APTSTX1）相比，親和力提高了30 倍，同時較高的選擇性可以降低假陽性率，但適配體的尋找較為困難，難以廣泛應(yīng)用。

LC/MS 由于具有較高的靈敏度和選擇性，已逐漸成為海洋毒素檢測的主流方法，不僅可以檢測食物樣本，還可通過檢測患者體液確定毒素［20］。河豚毒素結(jié)構(gòu)特殊，需用酸提取，國標還通過免疫親和柱，提高靈敏度。對于其高極性，Rodríguez 等［21］比較了3 種色譜柱后得出使用氨基柱可以更好地分離TTX 及其衍生物。貝類毒素結(jié)構(gòu)多樣，脂溶性和水溶性兼有，給提取和檢測增加了難度。Rey 等［22］整合多種凈化手段，采用鹽酸酸化提取除去蛋白，并使用二氯甲烷提取后經(jīng)Hypercarb 小柱凈化，將基質(zhì)效應(yīng)均控制在15%以內(nèi)，并在20 min 內(nèi)完全分離。Chen 等［23］使用反向色譜串聯(lián)親水作用色譜（hydrophilic interaction chromatography，HILIC），實現(xiàn)了親脂性和親水性貝類毒素的同時篩查。部分貝類毒素因含有酸堿基團，可與衍生化試劑反應(yīng)引入熒光基團，因此熒光檢測器（fluorescence detector，F(xiàn)LD）也常用于海洋毒素的檢測。Mccarron 等［24］將AZA 中的羧基與9-蒽重氮甲烷（9-anthryldiazomethane，ADAM）衍生化，經(jīng)熒光檢測器分析，檢測限達40 μg·kg-1，提供了AZA 檢測的新思路。麻痹性貝類毒素的堿性基團在過堿性條件下被氧化成熒光衍生物，經(jīng)在線柱后衍生反應(yīng)進行熒光檢測，方法靈敏度達50 μg·kg-1，與質(zhì)譜相當，缺點是操作復雜，使用試劑多而污染環(huán)境［25］。

貝類毒素由于種類繁多，一些標準物質(zhì)常難以大量獲取，給準確定量帶來了極大的挑戰(zhàn)。因此，通常使用類似物，用以作半定量的對照，但由于不同化合物在電噴霧離子源（electron spray ionization，ESI）中靈敏度差異很大，因此方法準確度不高。Qiu 等［26］提出以GTX2為參照物，測定相同條件下其他組分的相對響應(yīng)因子值，并基于此進行半定量，結(jié)果與標準物質(zhì)絕對定量結(jié)果相差±20%以內(nèi)。常見海洋毒素及其檢測方法見表5。

表5 常見海洋毒素及其檢測方法Table 5 Common marine toxins and detection methods

3.3 蘑菇毒素

中毒樣本可選取食物、血漿和尿液，食用蘑菇后6～72 h 在尿液中均有檢出，而血漿樣本僅在24 h 內(nèi)檢出［30］。蘑菇毒素的前處理大多采用SPE 凈化，但固相萃取法耗時長，Ginterová 等［31］將尿液稀釋過膜后直接進行毛細管電泳色譜串聯(lián)質(zhì)譜（capillary electrochromatography tandem mass spectrometer，CE/MS/MS）檢測，檢測限達到0.05～0.73 ng·mL-1。Helfer等［32］使用在線快速提取串聯(lián)液質(zhì)聯(lián)用，將全流程分析時間縮短至15 min，極大提高了前處理的效率及分析速度。

LC 和少數(shù)氣相色譜法（gas chromatography，GC）均可用于進行蘑菇毒素的檢測（表6），其中肽類毒素主要通過LC分析，而小分子生物胺可以衍生化后通過GC分析。Lei等［33］基于Orbitrap MS對蘑菇樣品進行產(chǎn)物離子和中性丟失掃描，篩選定量三種毒素，并初步鑒定了兩種未知毒素。Abbott等［34］使用同位素標記α-鵝膏毒肽作為內(nèi)標，測定尿液中蘑菇毒素，靈敏度雖與Zhang等［35］的方法相近，但色譜分析時間可縮短至3 min。Rácz 等［36］考察三種HILIC 柱鍵合相在下不同色譜條件下對蘑菇毒素的保留行為，并基于此建模，尋找最優(yōu)分離條件。St?íbrny 等［37］采用離子交換柱對尿液中蠅蕈醇和異煙酸進行凈化后通過氯甲酸乙酯衍生化，并經(jīng)GC 定量分析，方法應(yīng)用于4 例患者，表明肌酐及時間校準后的濃度，與中毒癥狀具有相關(guān)性。

表6 常見蘑菇毒素及其檢測方法Table 6 Common mushroom toxins and detection methods

4 討論及展望

有毒動植物及毒蘑菇中毒素種類復雜多樣，毒性高，為相關(guān)食物中毒的快速檢測、應(yīng)急處置與防治帶來極大的挑戰(zhàn)，因此建立快速、靈敏、特異性高的毒素檢測技術(shù)已成為應(yīng)對食物中毒的關(guān)鍵。質(zhì)譜分析技術(shù)因具有強大的結(jié)構(gòu)確認能力，已逐步成為中毒物確認的主要技術(shù)手段，加之不同前處理技術(shù)和色譜聯(lián)用技術(shù)，可以在干擾物去除，多組分分離與確認，基質(zhì)干擾降低或消除等方面提升質(zhì)譜技術(shù)水平，提升中毒毒物確認的靈敏度和特異性水平，因此逐漸成為食物中毒理化檢測的主流方法。尤其近年來，基于高分辨質(zhì)譜精確的分子量測定能力和離子淌度技術(shù)對具有空間結(jié)構(gòu)差異的化合物的分離能力，天然毒物同分異構(gòu)體的測定得以實現(xiàn)；同時，聯(lián)合原位電離質(zhì)譜技術(shù)的現(xiàn)場確認能力，毒物檢測領(lǐng)域?qū)⒂懈筇嵘悠非疤幚矸矫?，由于檢測樣本多為基質(zhì)復雜的食品及生物樣本，因此需要基于毒素結(jié)構(gòu)特點和樣本特性，選擇提取和凈化方法，以最大程度保留待測成分。

目前，毒素檢測仍面臨諸多挑戰(zhàn)。一方面，因流行病學調(diào)查的不完整，毒源樣品消失，中毒個案化毒物樣品的存在，低含量但劇毒的毒素難以識別，毒素多樣性和標準品缺乏等多種原因，一些食物中毒的原因尚無法確定。另一方面，針對天然毒素多樣性，異構(gòu)體繁多，體內(nèi)毒物代謝過程難以確認，毒物經(jīng)代謝極性增大等特點，特異的檢測方法較少，加之毒物樣本的復雜和多樣，更增加了檢測的難度。

今后，隨著數(shù)據(jù)及智能化的發(fā)展，基于多種色譜聯(lián)用技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)及有毒物質(zhì)構(gòu)效關(guān)系的智能化，未知毒素識別及預測將成為可能，這將有助于尋找更多新的毒素并定向篩查。同時，隨著原位電離質(zhì)譜技術(shù)和生物試劑盒的開發(fā)應(yīng)用，可實現(xiàn)常見毒素的快速便捷化檢測。