全 文 :中国畜牧兽医 2016,43(8):2135-2142
China Animal Husbandry &Veterinary Medicine
doi:10.16431/j.cnki.1671-7236.2016.08.028
黄花补血草总黄酮亚急性毒性试验
刘 宇1*,曾豪杰2,尚若锋1,郝宝成1,杨 珍1,郭文柱1,程富胜1,王学红1,梁剑平1
(1.中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省新兽药工程重点实验室,兰州730050;
2.国土资源部兰州矿产资源监督检测中心,兰州730050)
摘 要:试验旨在评价黄花补血草总黄酮的安全性,为今后系统研究其药理作用和作为临床安全用药提供试验依
据。选取80只1日龄、体重接近的大白鼠,随机分为2大组(Ⅰ、Ⅱ组),其中每大组分成黄花补血草总黄酮高、中、
低剂量组和空白对照组,药物组按照15、10、5g/kg的剂量灌胃给药,对照组不给药,在给药10(Ⅰ组)、21d(Ⅱ组)
后采血测定试验指标。结果显示,Ⅰ组中、低剂量组的大白鼠体增重与对照组相比差异不显著(P>0.05),而高剂
量组体增重显著低于对照组(P<0.05)。Ⅱ组低剂量组的大白鼠体增重与对照组相比差异不显著(P>0.05),而
中、高剂量组体增重显著低于对照组(P<0.05);试验组大白鼠的各脏器系数与对照组差异不显著(P>0.05);在
病理解剖过程中发现,随着剂量组浓度的增大,黄花补血草总黄酮对主要器官有一定的病理性损伤,21d中、高剂
量组的肺部组织出现白色肿块,肝脏出现红色出血点。结果表明,黄花补血草总黄酮毒性低,可以安全用于动物,
但其剂量不宜过高。
关键词:黄花补血草总黄酮;亚急性毒性试验;大鼠;安全评价
中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1671-7236(2016)08-2135-08
收稿日期:2015-12-30
基金项目:甘肃省省自然科学研究基金计划项目(1010RJZA004);十二五农村领域国家科技计划(2011AA10A214)
作者简介:刘 宇(1981-),男,安徽太和人,硕士,助理研究员,主要从事有机及天然药物化学等研究
*通信作者:刘 宇,E-mail:liuyu8108@163.com
Subacute Toxicity Test of the Total Flavonoids of Limonium aureum (L.)Hil.
LIU Yu1*,ZENG Hao-jie2,SHANG Ruo-feng1,HAO Bao-cheng1,YANG Zhen1,
GUO Wen-zhu1,CHENG Fu-sheng1,WANG Xue-hong1,LIANG Jian-ping1
(1.Key Laboratory of New Animal Drug Project,Gansu Province,Key Laboratory of Veterinary
Pharmaceutical Development,Ministry of Agriculture,Lanzhou Institute of Husbandry and
Pharmaceutical Sciences of CAAS,Lanzhou730050,China;2.Lanzhou Testing and Quality Supervision
Center for Geological and Mineral Products,Ministry of Land Resources,Lanzhou730050,China)
Abstract:To evaluate the safety of the total flavonoids of Limonium aureum (L.)Hil.and lay an
experimental basis to study the pharmacological effects and clinical safety in the future,80Wistar-
rats with same age and body weight were randomly divided into two groups(groupⅠ,Ⅱ),and
every group was divided into the high dose group(HG),medium dose group(MG),low dose
group(LG)and control group(CG),respectively,of which the mice were given to the total fla-
vonoids of Limonium aureum (L.)Hil.by gavage at the doses of 15,10and 5g/kg while the
mice of CG were not given any medicine.The blood sample were colected and experimental inde-
xes were measured at 10(groupⅠ)and 21d(groupⅡ).The results showed that comparing
with CG,the weight gain of rats in MG and LG of groupⅠhad no significant difference(P>
0.05),and that of HG were significantly decreased(P<0.05);The weight gain of rats in LG of
groupⅡhad no significant difference(P>0.05),and that of MG and HG were significantly de-
creased(P<0.05);Organ indexes of experimental groups had no significant difference with CG
(P>0.05);With increasing concentration of the total flavonoids of Limonium aureum (L.)
中 国 畜 牧 兽 医 43卷
Hil.,there was pathological damage to major organs and white lumps in lung and red bleeder ex-
isted in liver of rats in HG when given total flavonoids of Limonium aureum (L.)Hil.for 21d.
The results indicated that total flavonoids of Limonium aureum (L.)Hil.was low toxicity and
could be safely used for animals with minding the dose was not too high.
Key words:total flavonoids of Limonium aureum (L.)Hil.;subacute toxicity test;rat;
safety evaluation
黄花补血草(Limonium aureum (L.)Hil.),
又称黄花矶松、金色补血草、金匙叶草,系蓝雪科补
血草属植物,多年生草本。花萼可入药,能止痛、消
炎、止血及抗癌等,外用治各种炎症,内服治神经痛、
月经少、耳鸣、奶汁少、牙痛、齿槽脓肿、感冒、发烧、
疮疖、痈肿等[1-5]。最新研究发现其提取物对于血小
板活化因子(PAF)具有颉颃作用[3]。中国黄花补血
草植物资源十分丰富,民间应用广泛,但国内外关于
黄花补血草的研究报道较少,迄今报道的成分主要
是黄酮类和鞣质类[6-8]。前期农业部兽用药物创制
重点实验室已完成对黄花补血草提取分离、抗炎及
急性毒性试验,药理研究发现其具有明显的抑制小
鼠耳肿胀作用,且对小鼠肉芽组织增生也有明显的
抑制作用[9]。为了评价黄花补血草的安全性,在小
鼠急性毒性试验的基础上,本试验进行了黄花补血
草总黄酮对大鼠的亚急性毒性试验,以便今后全面
开展补血草总黄酮药理、药效研究,为深入研究并综
合开发黄花补血草的药用价值和经济价值提供科学
依据。
1 材料与方法
1.1 材料
黄花补血草,2014年10月采于甘肃兰州甲子
坪(全草粉碎),植物标本(1410013)现保存于农业部
兽用药物创制重点实验室;黄花补血草总黄酮由农
业部兽用药物创制重点实验室制备,深褐色浸膏。
制备过程为:将黄花补血草全草风干,将粉碎后的药
材置于三角瓶中,加入8倍原料量、浓度为80%的
乙醇溶液,80℃超声提取30min,重复4次,提取液
合并后减压浓缩除去乙醇,得黄花补血草总黄酮提
取物浸膏,试验时用三蒸水配成一定浓度的药物混
悬液。
1.2 主要仪器
Coulter-JT全自动血细胞分析仪(美国Coulter
公司);7150型生化检测仪(日立公司);RC-5CPlus
离心机(德国 Heraeus公司);AB 104-N电子称(上
海电子仪器厂)。
1.3 试验动物与分组
体重110~140g的 Wistar大白鼠80只,购于兰
州大学医学院动物中心,雌、雄各半,雌性未产无孕。
将80只大白鼠随机分为2大组(Ⅰ、Ⅱ组),其中Ⅰ、Ⅱ组又
分为4组(高剂量组、中剂量组、低剂量组及对照组),
每组10只,雌、雄各半。高、中、低剂量组分别按照
15、10、5g/kg的剂量灌胃给药,每天1次,对照组不
给药。试验期间所有大白鼠自由采食和饮水。
1.4 临床症状观察
每天观察并记录各组大白鼠的行为活动、采食
量、饮水量、精神状态、皮毛光泽度及其他临床症状
等,所有大白鼠给药前、给药后10(Ⅰ组)、21d(Ⅱ
组)均测其体重量,计算不同阶段的平均体重。
1.5 血液生理生化指标的检测
参照有关文献[10-13],所有大白鼠于给药后10
(Ⅰ组),21d(Ⅱ组)后将各组大白鼠断颈处死、剖
检,采集试验鼠血液样品,对血液生理、生化指标进
行分析,包括白细胞数(WBC)、红细胞数(RBC)、血
红蛋白(HGB)、红细胞压积(HCT)、红细胞平均血
红蛋白浓度(MCHC)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转
氨酶(AST)、总蛋白(TP)总胆红素(TBIL)、尿素氮
(BUN)及肌酐(CREA)。
1.6 组织病理学观察
大白鼠捕杀后,观察主要脏器的大小、形态、色泽、
质感及有无病变等,计算脏器系数(脏器系数(%)=
(脏器重量/体重)×100%)。采集心脏、肝脏、脾脏、肺
脏、肾脏和胸腺,经10%中性福尔马林溶液固定,石蜡
包埋切片,HE染色,做病理组织学检查[14-15]。
1.7 统计学分析
应用SPSS 13.0软件对数据进行多重比较和方
差统计分析,数据采用平均值±标准差表示,以P<
0.05作为差异显著性判断标准。
2 结果与分析
2.1 黄花补血草总黄酮对大白鼠临床症状及体重
的影响
各试验组大白鼠在试验期间采食量、饮水量、精
6312
8期 刘 宇等:黄花补血草总黄酮亚急性毒性试验
神状态、活动状况、被毛光泽度和体温均无异常变
化。黄花补血草总黄酮对大白鼠体重的影响见表
1。由表1可知,除高剂量组外,大白鼠体重增长均
在正常范围内。Ⅰ组中、低剂量组的大白鼠体增重
与对照组相比差异不显著(P>0.05),而高剂量组
体增重显著低于对照组(P<0.05)。Ⅱ组低剂量组
的大白鼠体重增加与对照组相比差异不显著(P>
0.05),而中、高剂量组体增重显著低于对照组(P<
0.05)。从增重效果看对照组>低剂量组>中剂量
组>高剂量组。说明随着给药剂量的加大,黄花补
血草对体重增长有一定抑制作用。
表1 黄花补血草总黄酮对大白鼠体重的影响(g)
Table 1 Effect of Limonium aureum (L.)Hil.on body weight of rats
组别 Groups 初重Initial weight 末重Final weight 增重 Gain weight
Ⅰ组 GroupⅠ 高剂量组 HG 130.51±7.74 139.82±8.52 11.01±5.40b
中剂量组 MG 122.52±11.96 136.32±12.26 13.12±7.50a
低剂量组LG 125.53±10.41 141.51±14.32 16.03±13.08a
对照组CG 144.10±21.26 169.14±28.08 25.24±9.61a
Ⅱ组 GroupⅡ 高剂量组 HG 121.81±7.05 144.00±13.17 20.21±5.72b
中剂量组 MG 123.17±5.74 138.31±9.58 15.17±6.62b
低剂量组LG 131.42±9.42 163.02±13.93 31.62±6.07a
对照组CG 145.13±23.64 191.61±45.57 46.24±24.64a
同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05);肩标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01);肩标相同字母或无字母
标注表示差异不显著(P>0.05)。表4同
In the same column,values with different smal letter superscripts mean significant difference(P<0.05);And with different
capital letter superscripts mean extremely significant difference(P<0.01);While with the same or no letter superscripts mean
no significant difference(P>0.05).The same as table 4
2.2 黄花补血草总黄酮对大白鼠血液生理指标的
影响
黄花补血草总黄酮对大白鼠血液生理指标的影
响结果见表2。由表2可知,Ⅰ、Ⅱ组的3个剂量组
大白鼠的各项指标与对照组差异均不显著(P>
0.05)。其中,灌胃10d时,与对照组相比,各灌胃
试验组的白细胞、中间细胞、中间细胞百分比、红细
胞平均体积、血小板分布宽度均降低,而淋巴细胞百
分比、红细胞、血红蛋白、平均血红蛋白浓度、红细胞
分布宽度变异系数、红细胞分布宽度标准差、血小
板、血小板平均体积、血小板压积及大血小板比率均
升高。当灌胃21d时,与对照组相比,各试验组白
细胞、粒细胞、粒细胞百分比、血红蛋白、平均血红蛋
白含量、红细胞平均体积、红细胞压积均降低,而淋
巴细胞、中间细胞、淋巴细胞百分比、中间细胞百分
比、红细胞分布宽度变异系数、红细胞分布宽度标准
差、血小板、血小板压积均升高。
2.3 黄花补血草总黄酮对大白鼠血液生化指标的
影响
黄花补血草总黄酮对大白鼠血液生化指标的影
响见表3。由表3可知,3个剂量组的大白鼠血液生
化指标均在正常范围。Ⅰ、Ⅱ组中谷丙转氨酶、谷草
转氨酶、碱性磷酸酶、总蛋白、白蛋白、总胆红素、白
蛋白与球蛋白比、尿素氮、肌酐、葡萄糖、总胆固醇与
对照组相比差异均不显著(P>0.05),说明黄花补
血草提取物对大白鼠的肝脏、肾脏功能无不良影响。
2.4 黄花补血草总黄酮对大白鼠脏器系数的影响
黄花补血草总黄酮对大白鼠脏器系数的影响见
表4。由表4可知,与对照组相比,给药10及21d
后,黄花补血草总黄酮各剂量组大鼠心脏、肝脏、脾
脏、肺脏、肾脏、胸腺指数与对照组相比差异均不显
著(P>0.05)。
7312
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8期 刘 宇等:黄花补血草总黄酮亚急性毒性试验 9312
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表4 黄花补血草总黄酮对大鼠脏器系数的影响(%)
Table 4 Effect of Limonium aureum (L.)Hil.on organ indexes of rats
组别
Groups
脏器指数 Organ indexes
心脏 Heart 肝脏Liver 脾脏Spleen 肺脏Lung 肾脏Kidney 胸腺Thymus
Ⅰ组 对照组CG 0.39±0.03 3.56±1.65 0.26±0.05 0.64±0.17 0.83±0.10 0.23±0.90
GroupⅠ 低剂量组LG 0.41±0.06 5.15±0.72 0.38±0.26 0.66±0.17 0.87±0.12 0.16±0.04
中剂量组 MG 0.40±0.06 4.82±0.51 0.25±0.06 0.47±0.20 0.84±0.05 0.13±0.07
高剂量组 HG 0.41±0.03 4.30±1.91 0.26±0.06 0.56±0.06 1.00±0.12 0.16±0.05
Ⅱ组 对照组CG 0.40±0.04 4.05±0.44 0.21±0.02 0.47±0.23 0.73±0.06 0.20±0.03
GroupⅡ 低剂量组LG 0.38±0.02 4.25±0.42 0.21±0.02 0.56±0.10 0.80±0.03 0.15±0.06
中剂量组 MG 0.41±0.05 3.91±0.21 0.21±0.04 0.60±0.06 0.87±0.12 0.16±0.03
高剂量组 HG 0.41±0.01 4.37±0.17 0.29±0.12 0.62±0.13 0.82±0.02 0.14±0.03
2.5 病理解剖与病理组织学变化
给药10和21d,经股动脉取血后,对大白鼠进
行病理解剖观察、组织学检查,对各个剂量组的器官
切片观察可知,在病理解剖过程中,21d组高剂量
组的肺部组织出现白色肿块,肝脏出现红色出血点。
中剂量组与低剂量组未发现上述症状。由图1可
知,Ⅰ组低剂量组中心肌纤维间轻度水肿,肌纤维轻
度变性;肝脏淤血,肝细胞颗粒变性与水泡变性;脾
脏白髓萎缩,脾小体与脾索淋巴细胞不同程度变性,
白髓红髓界限不清;肺脏轻度淤血;肾脏肾中小管上
皮细胞颗粒变性、水泡变性;胸腺小叶结构清晰,皮
质与髓质界限明显。由图2可知,Ⅱ组高剂量组中
心肌纤维排列散乱,轻度变性;肝脏淤血,肝细胞广
泛颗粒变性、水泡变性,甚至坏死;脾脏白髓萎缩,脾
小体与脾索淋巴细胞不同程度坏死,白髓红髓界限
不清;肺脏淤血,大范围间质性肺炎,肺泡隔明显增
宽,肺泡明显减少;肾小管上皮细胞广泛颗粒变性、
水泡变性,甚至坏死;胸腺小叶体积增大,皮质变厚,
胸腺小体数目增多,呈细胞免疫应答。
A,心脏;B,肝脏;C,脾脏;D,肺脏;E,肾脏;F,胸腺。下同
A,Heart;B,Liver;C,Spleen;D,Lung;E,Kidney;F,Thymus.The same as below
图1 Ⅰ组低剂量组主要脏器病理切片(200×)
Fig.1 The major organs’tissue pathological slices of low dose treatment in groupⅠ (200×)
0412
8期 刘 宇等:黄花补血草总黄酮亚急性毒性试验
图2 Ⅱ组高剂量组主要脏器病理切片(200×)
Fig.2 The major organs’tissue pathological slices of high dose treatment in groupⅡ (200×)
3 讨 论
中国黄花补血草植物资源十分丰富,但国内外
的相关研究报道较少,迄今报道的成分主要是黄酮
类和鞣质类。已有许多研究证实,黄酮类化合物作
为重要的植物化学物质,对多种肿瘤细胞具有抑制
作用[16-18],并且可通过参与细胞氧化应激和 DNA
损伤过程,诱导肿瘤细胞凋亡[19-20]。
本试验中,试验组中剂量组与低剂量组的大白
鼠体增重与对照组比较差异不显著,而高剂量组体
增重与对照组差异显著,说明随着给药剂量的加大,
黄花补血草总黄酮制剂对体重增长有一定抑制作
用;给药10及21d后,与对照组相比,各剂量组大
白鼠心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胸腺等脏器指数
均无显著变化;黄花补血草总黄酮各剂量组大白鼠
精神状况、大小便、饮食、体温等指标均无明显变化。
试验动物的体重变化是反映动物机体中毒效应和药
物毒性的最基本指标,脏器系数是提供受试化合物
靶器官的重要指标。以上结果表明,黄花补血草总
黄酮制剂毒性很低,但随着给药剂量的不断加大,毒
性有所增强。
药理研究表明,通过检测机体血液相关生理、生
化指标在受试药物作用下有无改变,可以更加准确
衡量受试药物的毒性大小。本试验中灌胃10d的3
个剂量组大白鼠的白细胞、平均血红蛋白浓度、血小
板与对照组差异不显著;灌胃21d3个剂量组大白
鼠的白细胞数、中间细胞数、红细胞数、血红蛋白、血
小板分布宽度、大血小板比率与对照组差异也不显
著;血液生理生化检测指标结果显示,3个剂量组的
大白鼠血液生化指标均在正常范围,与对照组相比
差异不显著,表明黄花补血草总黄酮制剂对大白鼠
肝脏、肾脏功能无不良影响。病理组织学检查可以
更加直观地反映药物的毒性大小,试验发现随着黄
花补血草总黄酮制剂剂量不断增加,脏器损伤程度
逐渐严重,肺部组织出现白色肿块,肝脏出现红色出
血点。试验中个别肺脏出现严重的出血、淤血,可能
是由于灌药不当造成的损伤所致。
综上分析,结合前期急性毒性试验结果发现,黄
花补血草总黄酮制剂的毒性总体上很低,临床用药
安全性高,但其剂量过高或不合理用药同样会对动
物健康产生不利影响。本试验的开展为今后黄花补
血草总黄酮制剂的系统开发利用、临床安全用药提
供了理论依据,但黄花补血草植物中某种单体成分
的毒性和药理活性还不太清楚,尚需进一步研究
探明。
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(责任编辑 姚倩倩)
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