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紫背天葵提取物对糖尿病肾病大鼠的作用



全 文 :表 3 泽泻汤加味方影响降压因素的方差分析
方差来源 平方和 自由度 均方 F比 P
A 129. 09 2 64. 55 16. 55 < 0. 01
B 51. 63 2 25. 82 6. 62 < 0. 01
C 91. 78 2 45. 89 11. 77 < 0. 01
误差 164. 01 47 3. 90
与同期高盐饮食饲养的未成模大鼠进行对照。正交
分组试验尿量结果显示,各正交组给药后第 3,5 天
与给药前比较尿量为多,与给药前比较有统计学差
异(P < 0. 01 ~ 0. 05) ,正交组间比较无差异,表明泽
泻汤加味方不同组方均有利尿作用,泽泻汤原方
(泽泻、白术)是起利尿作用的主要组分,尤以君药
泽泻的作用更为突出;各正交组给药 7 天后尿量虽
较给药前为多,但无统计学意义,说明长期的降压作
用是通过利水、活血、祛痰的综合作用实现的。
针对高盐饮食高血压大鼠,泽泻汤加味方降压
效果最佳组合为 A1B1C3,即泽泻 21 g,炒白术 9 g,
泽兰和石菖蒲各 15 g。基本与目前的临床实际用量
比例[3,7]相同,不同组方及不同剂量的泽泻汤加味
方均有利尿作用。说明泽泻汤原方(泽泻、白术)是
起利尿作用的主要组分,尤以君药泽泻的作用更为
突出,泽泻汤加味方的降压作用与其利尿作用有关。
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紫背天葵提取物对糖尿病肾病大鼠的作用
王红珊,曹毅敏,李国豪,林美仪,关爱萍,邓丽丽
(广州市第一人民医院 药剂科,广东 广州 510180)
摘 要:目的 研究紫背天葵提取物对糖尿病肾病大鼠的作用。方法 SD 大鼠一次性腹腔注射链脲佐菌素
(STZ) ,建立糖尿病肾病大鼠模型。紫背天葵提取物(5 g /kg)灌胃 4 周后,收集大鼠 24 h尿液,检测尿液中尿蛋白
(UP)、N-乙酰 β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)和 β2 -微球蛋白(β2 -MG)的含量;测定肾脏指数;测定血清中尿素氮
(BUN)、肌酐(Cr)和 β2 -MG的含量。结果 紫背天葵提取物能明显降低糖尿病肾病大鼠 24 h 排尿量、尿蛋白、β2 -
MG和 NAG(P < 0. 01 或 0. 05) ;使肾脏指数下降(P < 0. 05) ;同时能够降低血清中 BUN、Cr 和 β2 -MG 含量(P <
0. 01或 0. 05)。结论 紫背天葵提取物可以改善肾脏滤过功能,明显改善糖尿病肾病大鼠临床症状。
关键词:紫背天葵提取物;糖尿病肾病;N-乙酰 β-D-氨基葡萄糖苷酶;β2 -微球蛋白;尿素氮;肌酐
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1005-1678(2012)03-0272-03
Effects of extract of Begonia fimbristipula on the development of
diabetic nephrophathy rats
WANG Hong-shan,CAO Yi-min,LI Guo-hao,LIN Mei-yi,GUAN Ai-ping,DENG Li-li
(Department of Pharmacy,The No. 1 Peoples Hospital of Guangzhou,Guangzhou 510180,China)
收稿日期:2011-10-22
作者简介:王红珊,女,硕士,副主任药师,研究方向:医院药学
及药理学,Tel:020-81048767,E-mail:whscc@ 126. com。
272 中国生化药物杂志 Chinese Journal of Biochemical Pharmaceutics 2012 年第 33 卷第 3 期
Abstract:Purpose To explore the effect of the extract of Begonia fimbristipula on the development
of diabetic nephrophathy rats.Methods Diabetic nephrophathy rat models were established by intraperito-
neally injecting streptozotocin at the dose of 60 mg /kg. After the diabetic nephrophathy rats were adminis-
tered with the extract of Begonia fimbristipula by irrigating stomach at the dose of 5 g /kg for 4 consecutive
weeks,the urine protein(UP) ,β-N-acetyl glucosaminidase(NAG)and β2-microglobulin(β2-MG)in u-
rine,and the contents of blood urea nitrogen(BUN) ,creatinine(Cr)and β2-MG in serum were deter-
mined. Results The extract of Begonia fimbristipula could significantly reduce fasting kidney index,24
hours urine collection,UP,NAG,and β2-MG(P < 0. 01)in urine,and serum BUN,Cr and β2-MG levels
(P < 0. 05)of diabetic nephrophathy rats. Conclusion The extract of Begonia fimbristipula can improve
kidney filtration function,and has obviously improved the diabetic nephrophathy rats clinical symptoms.
Key words:extract of Begonia fimbristipula;diabetic nephrophathy;NAG;β2-MG;BUN;Cr
紫背天葵(Begonia fimbristipula Hanee)为秋海
棠科(Goniaceae)秋海棠属多年生草本植物[1],近年
来对紫背天葵有效成分的研究提示,紫背天葵富含
黄酮类化合物、多糖、红色素等成分,进一步药理学
研究可预见紫背天葵在心脑血管、抗癌、抗贫血等领
域有良好的发展前景[2-3]。本实验通过检测糖尿病
肾病(diabetic nephropathy,DN)大鼠的肾脏指数、尿
液中的尿蛋白(UP)、N-乙酰 β-D-氨基葡萄糖苷酶
(NAG)和 β2-微球蛋白(β2-MG)的含量和血清中的
BUN、Cr、β2-MG 含量,探讨紫背天葵提取物对肾脏
功能的保护作用。
1 材 料
紫背天葵药材(广西中医学院中药教研室鉴
定) ,采自钦州。
链脲佐菌素(STZ) ,购自美国 Sigma 公司;所有
ELISA检测试剂盒均购于上海基米生物科技有限
公司。
550 型全自动酶标仪,美国 Bio-Rad 公司;TGL-
16G型冷冻离心机,上海安亭科学仪器厂。
健康清洁级雄性 SD 大鼠,体重(200 ± 20)g,
SPF级,购于广东省动物实验中心,粤实验动物证第
20110806 号。适应性饲养 1 周后,用于实验。
2 方 法
2. 1 紫背天葵提取液制备
紫背天葵 1 kg,加水 12 L,浸泡 30 min,加热煎煮
1 h,过滤,收集滤液,滤渣再加水 8 L,加热煎煮 1 h,
过滤,收集滤液。合并两次滤液,浓缩至 1 L,加入乙
醇至终浓度为 70%,4 ℃放置过夜。10 000 r /min 离
心,取上清液在旋转蒸发仪上回收乙醇,蒸至近干,
加水至 125 mL ,即每 1 mL相当于生药 8 g,低温保
存备用。
2. 2 动物模型的建立及分组
采用一次性注射 STZ 的方法建立糖尿病肾病
大鼠模型[4]。实验大鼠禁食 12 h 后,腹腔注射 3%
戊巴比妥钠溶液 0. 15 mL /100 g 麻醉。部分大鼠进
行左侧肾脏切除术;另一部分大鼠只进行切开皮肤
及肌层,然后再缝合的手术。手术 2 周后,所有大鼠
禁食 18 h,切除左肾的大鼠进行一次性腹腔注射
1% STZ溶液 60 mg /kg;只切开皮肤的大鼠进行一次
性腹腔注射等量的 pH 4. 5 枸橼酸缓冲液。STZ 腹
腔注射后,从第 1 周开始检测血糖,并以非空腹血糖
> 16. 6 mmol /L、尿量 >原尿量的 150%、尿蛋白 >
20 mg /24 h为成模标准[5]。
将腹腔注射 pH 4. 5 枸橼酸缓冲溶液的大鼠作
为对照组,将造模成功的大鼠随机分为模型组和治
疗组,每组 15 只。模型组腹腔注射 STZ,治疗组腹
腔注射 STZ 后,使用紫背天葵提取物灌胃,剂量为
5 g /kg,1 次 /d,对照组和模型组灌胃给予等体积生
理盐水,共 4 周。
2. 3 检测指标
大鼠于末次给药后,禁食不禁水,分别收集大鼠
24 h尿液,离心,4 ℃保存。末次给药后 6 h,尾静脉
取血 1 mL,分离血清,4 ℃保存。收集尿液后,摘取
大鼠双肾去掉包膜后称质量,计算肾脏指数。
按试剂盒说明检测尿液中 UP、NAG 和 β2-MG
的含量和血清中 BUN、Cr和 β2-MG的含量。
2. 4 统计学分析
数据用(x ± s)表示,采用 SPSS11. 0 软件进行单
因素方差分析,同时进行 LSD比较。以 P < 0. 05 表
示差异有统计学意义。
3 结 果
3. 1 紫背天葵提取物对肾脏指数、尿量和尿液中
UP、NAG和 β2-MG含量的影响
结果见表 1。与对照组比较,模型组大鼠的肾
372中国生化药物杂志 Chinese Journal of Biochemical Pharmaceutics 2012 年第 33 卷第 3 期
脏指数显著升高(P < 0. 01) ;治疗组大鼠的肾脏指
数比模型组显著下降(P < 0. 05) ,说明紫背天葵提
取物具有良好的抑制肾脏肥大的作用。
模型组和治疗组大鼠的 24 h 尿量均明显比对
照组多(P < 0. 01) ;治疗组的 24 h 尿量明显比模型
组少(P < 0. 01) ;模型组大鼠尿液中的 UP和 β2-MG
明显高于对照组(P < 0. 01) ;治疗组大鼠尿液中的
UP 和 β2-MG 均显著低于模型组(P < 0. 05 或
0. 01) ,说明紫背天葵提取物对肾小管具有一定保
护作用。
模型组大鼠尿液中的 NAG 比对照组明显提高
(P < 0. 01) ;治疗组大鼠尿液中 NAG 较模型组明显
降低(P < 0. 01)。表明紫背天葵提取物对肾小管具
有保护作用。
3. 2 紫背天葵提取物对血清中 BUN、Cr 和 β2-MG
含量的影响
结果见表 2。与对照组相比,模型组大鼠血清
中 BUN、Cr和 β2-MG 含量均显著上升(P < 0. 01) ;
治疗组大鼠血清中 BUN、Cr 和 β2-MG 含量较模型
组显著下降(P < 0. 05)。表明紫背天葵提取物能够
明显改善肾小球的过滤功能。
表 1 各组大鼠的肾脏指数、排尿量、UP、NAG、β2 -MG(x ± s,n = 15)
Tab. 1 The effect of the extract of Begonia fimbristipula on kidney index,24-hour urine collection,UP,NAG,and β2 -MG in rats urine
(x ± s,n = 15)
组 别
肾脏指数
/(g /kg)
排尿量
/(mL /24 h)
UP
/(mg /24 h)
NAG
/(U/24 h)
β2-MG
/(μg /24 h)
对照组 3. 96 ± 0. 41 21. 36 ± 2. 03 22. 47 ± 1. 63 0. 36 ± 0. 03 0. 22 ± 0. 02
模型组 7. 51 ± 0. 621 148. 23 ± 13. 271 73. 21 ± 5. 681 1. 08 ± 0. 111 0. 63 ± 0. 051
治疗组 6. 00 ± 0. 382 120. 88 ± 10. 343 56. 34 ± 4. 853 0. 78 ± 0. 062 0. 47 ± 0. 042
与对照组比较:1P < 0. 01;与模型组比较:2P < 0. 05,3P < 0. 01
1P < 0. 01 vs control group;2P < 0. 05,3P < 0. 01 vs model group
表 2 各组大鼠的 Cr、BUN和 β2 -MG(x ± s,n = 15)
Tab. 2 The effect of the extract of Begonia fimbristipula on Cr,BUN,and β2 -MG in rats serum(x ± s,n = 15)
组别 BUN/(mmol /L) Cr /(mmol /L) β2 -MG/(ng /mL)
对照组 6. 85 ± 0. 61 0. 77 ± 0. 10 43. 52 ± 3. 44
模型组 12. 33 ± 1. 691 1. 35 ± 0. 161 82. 22 ± 7. 311
治疗组 10. 42 ± 1. 442 0. 99 ± 0. 132 64. 57 ± 5. 382
与对照组比较:1P < 0. 01;与模型组比较:2P < 0. 05
1P < 0. 01 vs control group;2P < 0. 05 vs model group
4 讨 论
DN是糖尿病最常见、最严重的慢性并发症之
一,以血清中 BUN、Cr 和 β2-MG 水平升高,肾小球
肥大,同时出现蛋白尿和肾功能受损为特征。BUN、
Cr和 β2-MG都是经肾小球滤过后随尿排出,其在血
清中含量可直观反映肾小球的滤过功能,所以血清
中的 BUN、Cr和 β2-MG,可作为肾功能减退如急、慢
性肾衰竭等的标志物。
尿液中的 UP、NAG和 β2-MG均明显增加,预示
着肾小管受损。NAG广泛存在于细胞的溶酶体中,
肾脏是其储存的主要器官之一,尿中的 NAG由近曲
小管释放,其尿排泄量增加可作为近曲小管损伤的
标志。
本研究中,模型组血清中 BUN、Cr 和 β2-MG 水
平均比对照组明显升高;肾脏指数、24 h 尿量、尿液
中 UP、NGA和 β2-MG均较对照组明显升高,表明造
模成功。给予紫背天葵提取物干预后,各指标均较
模型组明显下降,表明紫背天葵提取物能对糖尿病
肾病具有一定的作用。
紫背天葵含黄酮、多糖和红色素和微量元素等,
已有研究表明,黄酮类化合物具有降糖作用[6-8],我
们推测本研究中发挥作用的主要成分可能是黄酮类
化合物,我们将在此初步研究的基础上,对提取工艺
进一步优化,对提取物的主要成分进行分析,研究发
挥作用的主要成分以及量效关系等,以期为紫背天
葵的开发利用奠定基础。
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(下转第 277 页)
472 中国生化药物杂志 Chinese Journal of Biochemical Pharmaceutics 2012 年第 33 卷第 3 期
是可 信 的。得 到 的 多 元 一 次 方 程 为:Y =
-340 072 421 +3 501 047 X1 + 930 671 X2 + 674 589
X3 + 3 323 212 X4。
2. 2. 5 最佳水解工艺 由于所有的斜率都是正数,
在本次试验的因素范围内,数值越大水解效果越好。
但是因素 B和 C的影响相对小于 A和 D的影响,因
此我们可以在确定加酸量以及加热时间的前提下,根
据实验的需要以及节省成本的角度,来适当选取其他
两个因素。确定最佳水解工艺为用盐酸与药液比为
5∶2,盐酸浓度 3 mol /L,时间为 3 h,温度为 100 ℃。
2. 2. 6 刺槐素的分离、纯化 由表 3 可知,水解后
的水溶液中残留的刺槐素含量较低,需要大量的氢
氧化钠中和盐酸。本着节省成本及时间的目的,舍
去残留在水中的含量不足 1%的刺槐素。将器壁析
出的黑色物质用三氯甲烷溶解,进行硅胶柱分离,用
三氯甲烷-甲醇(50∶1)进行洗脱,所得组分分别进行
回收,回收后用 HPLC 进行检测。收集含有刺槐素
组分的部分。
将含有刺槐素的部分,进行葡聚糖凝胶柱分离,
洗脱剂为三氯甲烷-甲醇(1∶1) ,收集各个组分,进行
HPLC检测,得到刺槐素部分。重结晶进一步纯化,
HPLC图见图 2,并通过质谱、核磁共振等进行结构
鉴定,证实为刺槐素。刺槐素为纯度 99%,产率
为 6. 5%。
图 2 重结晶后刺槐素的 HPLC图谱
Fig. 2 HPLC chromatograms of acacetin after recrystallization
3 讨 论
均匀设计是一种多因素与多水平实验的设计方
法,它能有效的处理多水平的试验。且让实验点在
实验范围内均匀分布,与单因素实验相比,减少了实
验次数,并能准确地预测和优化实验条件和结果,具
有方便、实用、预测性好等特点,是优选中药成分提
取条件的一种非常实用的方法。近十年来,均匀设
计在国内得到了广泛的应用。
刺槐素具有较好的抗炎和抗肿瘤作用,其对直
肠癌、非小细胞肺癌、乳房癌、前列腺癌、肝癌均有良
好的治疗效果,而对人类正常成纤维细胞毒性较小,
因其高效低毒而具有良好的应用前景。但国内外报
道的刺槐素的提取方法较少,多以提取总黄酮为主,
并且提取方法较为繁琐。而野菊花价格低廉,药材
中游离刺槐素的含量约为万分之三,含量较少。但
野菊花中含有多种含刺槐素的苷,因此选取合适的
水解工艺十分重要。经过均匀设计优选后得到的水
解方法,可以得到大量的刺槐素。该法经济,快速,
较为实用,从而也为刺槐素进一步研究开发提供了
研究基础。
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