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鱼胆草提取物及其活性成分獐牙菜苦苷的药理学初探



全 文 :2015 年 05 月(上)
收稿日期:2014 - 06 - 18;修回日期:2014 - 07 - 11
基金项目:国家自然科学基金项目(31060347)
作者简介:张小艺(1988 -),女,硕士研究生,研究方向为中药
药理学,947558798@ qq. com.
通信作者:王 鲁(1970 -),男,教授,博士,硕士生导师,研究
方向为中兽医学及中药药理学,wanglu7007@ 163. com.
鱼胆草提取物及其活性成分獐牙菜
苦苷的药理学初探
张小艺1,2,何润霞1,2,易 琼1,何 1,杨 航1,2,王 鲁1
(1.贵州大学 贵州省生化工程中心,贵阳 550025;2.贵州大学 动物科学学院,贵阳 550025)
中图分类号:S853. 75;S859. 7 文献标识码:B 文章编号:1004 - 7034(2015)05 - 0185 - 03
关键词:鱼胆草;獐牙菜苦苷;抑菌;α -葡萄糖苷酶活性;急性毒性;抑制率
摘 要:为了初步考察鱼胆草提取物及其活性成分獐牙菜苦苷(含量为 61%)的体外抑菌效果和安全
性,以及獐牙菜苦苷对 α -葡萄糖苷酶活性的影响,试验采用小鼠急性毒性试验的方法测定其安全浓
度、试管二倍稀释法测定其体外最小抑菌浓度和紫外分光光度法检测獐牙菜苦苷对 α -葡萄糖苷酶
活性的抑制率。结果表明:鱼胆草提取物及獐牙菜苦苷以 5 g /kg 灌胃时,小鼠均无死亡发生;醇沉前
后的鱼胆草提取物和獐牙菜苦苷对大肠杆菌的最小抑菌浓度(MIC)均为 125 mg /mL,对金黄色葡萄
球菌的 MIC均为 31. 25 mg /mL;当獐牙菜苦苷浓度为 1 mg /mL时对 α -葡萄糖苷酶活性的抑制率为
30. 19%,浓度为 100 mg /mL时抑制率为 84. 92%。说明可尝试用鱼胆草提取物及獐牙菜苦苷防治由
金黄色葡萄球菌等细菌感染引起的疾病,獐牙菜苦苷无毒副作用,有望被研发成一种新的降糖药物。
Preliminary pharmacological study of the extracts of Swertiae davidi Franch and
swertiamarin as its active constituent
ZHANG Xiao - yi1,2,HE Run - xia1,2,YI Qiong1,HE Jun1,YANG Hang1,2,WANG Lu1
(1. Biochemistry Engineering Center of Guizhou Province,Guizhou University,Guiyang 550025,China;2. College of
Animal Science,Guizhou University,Guiyang 550025,China)
Key words:Swertiae davidi Franch.;swertiamarin;bacteriostasis;alpha - glucosidase activity;acute toxicity;inhibition rate
Abstract:To preliminarily investigate the antibacterial effect in vitro and the safety of the extracts of Swertiae Davidi Franch and 61% of swer-
tiamarin as its active constituent,as well as the effect of swertiamarin on the alpha - glucosidase activity. The method of acute toxicity test was
used to detect the safe concentration in mice,while the in vitro minimum inhibitory concentrations (MICs)were determined by the tube double
dilution method and the inhibitory rate of swertiamarin on the alpha - glucosidase activity was measured with ultraviolet (UV)spectrophotome-
try. The result showed that no death occurred in the mice when drenched with 5 g /kg of the extracts of Swertiae davidi Franch and swertiamarin,
respectively. The MICs of the extracts of Swertiae davidi Franch and swertiamarin against Escherichia coli and Staphylococcus aureus were 125,
and 31. 25 mg /mL before and after alcohol precipitation,respectively. When the concentration of swertiamarin was 1 mg /mL,its inhibition rate
on the alpha - glucosidase activity was 30. 19%;when the concentration of swertiamarin was 100 mg /mL,its inhibition rate on the alpha - glu-
cosidase activity was 84. 92% . The results indicate that the extracts of Swertiae davidi Franch and swertiamarin can be tried to prevent and treat
the diseases caused by bacterial infections,such as Staphylococcus aureus and so on;the swertiamarin has no toxic side effect,and is expected
to be developed into a new antidiabetic drug.
鱼胆草别名水灵芝(四川)、水黄莲(湖北)、青鱼
胆草(湖南湘西)、小板凳、小四方草,是龙胆科獐牙
菜属多枝组植物,学名为川东獐牙菜(Swertia davidi
F.),鱼胆草全草入药,性寒、味苦,在民间被广泛用
来治疗湿热、痢疾、喉头红肿、恶疮疥癣等,此外还可
用于治疗肺炎、黄疸性肝炎及妇科炎症等疾病[1]。
研究表明,鱼胆草提取物对革兰阳性菌有较强的杀灭
作用[2],能清热降温,抑菌消炎[3],其药用化学成分
獐牙菜苦苷还能用于治疗肝炎[4]。方春生等人研究
发现,紫红獐牙菜对多种原因引起的高血糖均有一定
的降糖作用和较好的改善糖尿病临床症状的作用。
因此,本试验考察了鱼胆草提取物及其药用成分獐牙
菜苦苷的抑菌效果和獐牙菜苦苷对体外 α -葡萄糖
苷酶活性的影响,以期为鱼胆草提取物抗菌机制的研
581《黑龙江畜牧兽医》科技版
DOI:10.13881/j.cnki.hljxmsy.2015.0708
究及獐牙菜苦苷潜在药效(如降糖作用)的开发提供
试验依据。
1 材料
1. 1 试验动物
昆明小鼠,动物许可证号为 SCXK(渝)2012 -
0003,购自解放军第三军医大学实验动物中心,在贵州
大学贵州省生化工程中心 SPF级动物实验室饲养。
1. 2 菌株
大肠杆菌 O78(菌株编号为 CVCC1418)、金黄色
葡萄球菌(菌株编号为 ATCC25923),均购自中国兽
医药品监察所。
1. 3 试验药物
鱼胆草,由贵州大学农学院任明建教授鉴定并惠
赠;鱼胆草中的獐牙菜苦苷(含量为 61%),由贵州大
学贵州省生化中心提取鉴定;α -葡萄糖苷酶 (含量
为 98%),Sigma 公司生产;阿卡波糖 (含量为
97. 4%),由中国药品生物制品鉴定所提供;对硝基
苯 - α - D - 葡萄糖吡喃苷(PNPG,含量为 99%),
Aladdin公司生产。
1. 4 主要仪器
全波长酶标仪(型号为 BIO - BRI ThermoMulti-
skan Go),购自百乐科技有限公司;电子天平(型号为
Sartorius BSA124S),购自赛多利斯科学仪器(北京)
有限公司;单人净化工作台(型号为 SW - CJ - 1D),
购自苏州净化设备有限公司;电热鼓风干燥箱(型号
为 101A -1),购自龙口市电炉总厂;电热恒温培养箱
(型号为 DH5000BII),购自上海一恒科技有限公司;
电子天平(型号为 HZT - A100),购自福州华志科学
仪器有限公司;立式电热压力蒸气灭菌器(型号为
LDZX -50KB),购自上海申安医疗器械厂;全温培养
摇床(型号为 QYC -2102C),购自上海新苗医疗器械
制造有限公司。
2 方法
2. 1 鱼胆草提取液的制备
取 300 g鱼胆草,采用 50%乙醇回流提取。药液
提取后,旋转蒸发浓缩,浓缩后用等体积石油醚萃取,
静置 24 h;去除上层液体,再加入等量石油醚进行第
2 次萃取,静置 24 h后抽取下层液体。旋转蒸发浓缩
药液至 600 mL,此时药液浓度为 0. 5 g /mL(以生药计
算)。取 200 mL 进行醇沉,依次加入无水乙醇调节
药液中乙醇浓度为 80%、85%、90%,每次调节后
4 ℃静置 2 4 h,浓缩后加生理盐水定容至 100 mL,此
时药液浓度为 1 g /mL(以生药计算)。
2. 2 鱼胆草提取物及獐牙菜苦苷的体外抑菌试验
采用试管二倍稀释法[5]进行体外抑菌试验。取
未醇沉的和醇沉的鱼胆草药液及用生理盐水制备的
1 g /mL獐牙菜苦苷溶液于超净工作台上过滤除菌,
采用二倍稀释法稀释药液,每种药液设 7 个浓度梯
度,即第 1 支试管中加入 1 mL药液和 1 mL肉汤培养
基,混匀后取 1 mL 加入第 2 支试管中,再加入 1 mL
肉汤培养基,混匀后取 1 mL加入第 3 支试管中,依次
至第 7 支试管,混匀后移去 1 mL 液体。每支试管加
入 0. 1 mL菌液,于 37 ℃恒温培养 24 h后观察结果,
计算最小抑菌浓度(MIC)。本试验分别用大肠杆菌
O78和金黄色葡萄球菌进行体外抑菌试验,试验中加
入的菌液浓度为 1 × 108 个 /mL。
2. 3 鱼胆草提取物及獐牙菜苦苷的急性毒性试验
参照参考文献[6]中的方法进行急性毒性试验。
取 150 只小鼠,雌雄各半,每种受试药用 50 只小鼠,
分为 4 个试验组(分别灌胃 0. 625,1. 25,2. 5,
5. 0 g /kg受试药)和 1 个空白组(灌胃生理盐水),灌
胃前禁食 12 h,不禁水。受试药分别是未醇沉的鱼胆
草药 液 (0. 2 mL /只)、醇 沉 的 鱼 胆 草 药 液
(0. 1 mL /只)、獐牙菜苦苷药液(0. 5 mL /只),剂量为
5 g /kg,每天给药1 次,常规饲养 14 d。观察小鼠的临
床表现和死亡情况,以死亡为主要观察指标。
2. 4 獐牙菜苦苷对 α -葡萄糖苷酶活性的影响
参照参考文献[7]中的方法进行试验。试验分
为对照组、空白组、阳性组和样品组和背景组,各组分
别加入 30,40,20,20,30 μL 的磷酸盐缓冲液
(0. 2 mol /L,pH 值为 6. 8),再向对照组加入 α -葡萄
糖苷酶 10 μL,阳性组分别加入 10 μL阿卡波糖溶液
(1 mg /mL)和 10 μL α -葡萄糖苷酶,样品组分别加
入 10 μL 獐牙菜苦苷 (100 mg /mL、10 mg /mL、
1 mg /mL、100 μg /mL、 10 μg /mL、 1 μg /mL、
0. 1 μg /mL)和 10 μL α -葡萄糖苷酶,背景组加入
10 μL獐牙菜苦苷,每种药物浓度设 4 个平行。将 96
孔细胞培养板放在酶标仪的托台上,在已连接酶标仪
的电脑上进行如下操作:进板→振动 20 s→37 ℃孵
育 10 min→出板;向各组分别加入 40 μL 底物
(PNPG),然后进板→振动 20 s→37 ℃孵育 20 min→
出板;向各孔加入 Na2CO3 80 μL 终止反应,2 min 后
在 400 nm 波长处测定 OD 值并记录,计算抑制率。
计算公式:抑制率(%)=[(对照组平均 OD 值 -空
白组平均 OD 值)- (样品组 OD 值 - 背景组 OD
值)]/对照组平均 OD 值 - 空白组平均 OD 值)×
100%。由于獐牙菜苦苷有颜色干扰,因此每个样品
需测背景吸收,并对最终测定结果进行校正。
3 结果与分析
3. 1 鱼胆草提取物及獐牙菜苦苷的体外抑菌试验结
果(见表 1)
由表 1 可知,3 种药液对大肠杆菌的 MIC 均为
125 mg /mL,对 金 黄 色 葡 萄 球 菌 的 MIC 均 为
31. 25 mg /mL。
3. 2 鱼胆草提取物及獐牙菜苦苷急性毒性试验结果
灌胃(未醇沉的鱼胆草药液 0. 2 mL /只,醇沉的
681
Heilongjiang Animal Science
and Veterinary Medicine № 05 2015
2015 年 05 月(上)
表 1 3 种药液对 2 种细菌的体外MIC结果 mg·mL - 1
药物 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌
未醇沉的鱼胆草 125 31. 25
醇沉的鱼胆草 125 31. 25
獐牙菜苦苷 125 31. 25
鱼胆草药液 0. 1 mL /只,獐牙菜苦苷药液 0. 5 mL /只,
剂量为 5 g /kg)后即给食,所有小鼠活动、精神、进食、
进水等情况均正常。连续观察 7 d,小鼠未出现死亡,
再连续观察 7 d,小鼠仍未发生死亡,且小鼠活动、精
神、进食、进水等情况均正常。
3. 3 獐牙菜苦苷对 α -葡萄糖苷酶活性影响的结果
小剂量獐牙菜苦苷(≤1 μg /mL)对 α -葡萄糖
苷酶有促进作用,当獐牙菜苦苷浓度升高为
10 μg /mL时,表现出一定抑制作用;獐牙菜苦苷浓度
升高为 1 mg /mL时,对 α -葡萄糖苷酶表现出抑制作
用,但抑制率不及阳性药物阿卡波糖,具体结果见表2。
表 2 不同浓度獐牙菜苦苷对 α -葡萄糖苷酶
活性的影响 %
组别 抑制率
100 mg·mL -1 84. 92
10 mg·mL -1 22. 38
1 mg·mL -1 30. 19
獐牙菜苦苷 100 μg·mL -1 8. 42
10 μg·mL -1 22. 98
1 μg·mL -1 - 25. 94
0. 1 μg·mL -1 - 26. 23
阿卡波糖 1 mg·mL -1 46. 69
4 讨论
由急性毒性试验结果可知,鱼胆草与其他众多中
草药一样,毒副作用小甚至无毒副作用。而且鱼胆草
提取物和獐牙菜苦苷对金黄色葡萄球菌的抑制作用
较为明显,对大肠杆菌有一定抑制作用,但不如金黄
色葡萄球菌明显,这与田奇伟等[2]报道的结果基本
一致。由獐牙菜苦苷的抑菌结果可初步判断,鱼胆草
提取物的抑菌作用与其药用成分獐牙菜苦苷有一定
关系,但其具体作用机制有待进一步研究。
本试验结果表明,獐牙菜苦苷对 α -葡萄糖苷酶
有一定抑制作用,目前市场上主要的 α -葡萄糖苷酶
抑制剂有拜糖平(阿卡波糖)、倍欣(伏格列波糖)和
奥恬苹(米格列醇)等,以上药物都存在胃肠不适等
不良反应。本试验以阿卡波糖作为阳性对照,浓度同
为 1 mg /mL时,虽然獐牙菜苦苷对 α -葡萄糖苷酶抑
制率不及阿卡波糖高,但所检测的獐牙菜苦苷实际含
量达不到这个浓度(从鱼胆草中提取获得的獐牙菜
苦苷含量只达到 61%),说明獐牙菜苦苷确实具有降
糖潜能。鱼胆草的毒副作用小,可以尝试进一步研究
其降糖功能,以为开发中药类 α -葡萄糖苷酶抑制剂
提供数据参考。
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檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯
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与残留量下降均较快。休药第 5 天,肝脏、胸肌及脂
肪组织中药物总残留量(恩诺沙星 +环丙沙星)分别
为(77. 07 ± 15. 21)μg /kg、(12. 56 ± 9. 65)μg /kg、
(26. 36 ± 11. 72)μg /kg,而肾脏组织中未检出;休药
第 8 天(192 小时),肝脏、肾脏、胸肌及脂肪组织中均
未检出恩诺沙星及环丙沙星。这与 M. Devreese 等[4]
报道的结果相符。A. Anadón 等[5]按体重 10 mg /kg
的剂量给 40 日龄肉仔鸡内服恩诺沙星,连续给药
4 d,组织中环丙沙星的浓度比恩诺沙星高,停药第
12 天,肌肉、肝脏、肾脏中环丙沙星的平均浓度为
0. 020 ~ 0,075 g /kg,而恩诺沙星仅在肝脏中检出,平
均浓度为 0. 025 μg /kg,这与本研究结果有一定差异,
这可能与鸡的品种、给药方式和药物剂型等相关。据
我国对恩诺沙星(恩诺沙星 +环丙沙星)在鸡组织中
的最大残留限量规定[6],采用 WT 1. 4 软件处理试验
数据,计算出该固体分散剂在鸡体内的 WDT为 6 d。
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781《黑龙江畜牧兽医》科技版