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白花丹参不同炮制品水提物抗小鼠心肌缺血缺氧的作用



全 文 :白花丹参不同炮制品水提物抗小鼠心肌缺血缺氧的作用
王 浩 李玉琴 高永峰 辛晓明 徐晓燕 高允生 (泰山医学院药学院,山东 泰安 271016)
〔摘 要〕 目的 研究白花丹参不同炮制品水提物对小鼠心肌缺血缺氧的影响。方法 分别制备白花丹参不同炮制品水提物,采用异丙肾上
腺素及夹闭气管致小鼠急性心肌缺血缺氧模型,观察白花丹参不同炮制品水提物对小鼠耐缺氧存活时间及心电维持时间的影响。采用小鼠尾静脉
注射垂体后叶素(30 U /kg)复制急性心肌缺血模型,观察酒炙白花丹参水提物对心肌缺血小鼠心电图及生化指标的影响。结果 酒炙白花丹参水提
物高、低剂量组可明显提高小鼠耐缺氧存活时间及心电维持时间;对由垂体后叶素诱导心肌缺血小鼠心电图 J点抬高及心率的减慢具有改善作用,
提高心肌缺血小鼠超氧化物歧化酶(SOD)活性及一氧化氮(NO)的含量,降低丙二醛(MDA)含量及乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)的活性。结
论 酒炙白花丹参水提物具有明显抗心肌缺血缺氧作用,其机制可能与抗氧化、影响 NO有关。
〔关键词〕 白花丹参;心肌缺血;耐缺氧;垂体后叶素
〔中图分类号〕 R965 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 1005-9202(2014)15-4276-03;doi:10. 3969 / j. issn. 1005-9202. 2014. 15. 078
基金项目:山东省教育厅基金项目(No. J09LF30)
通讯作者:李玉琴(1968-) ,女,博士,副教授,主要从事药物分析研究。
第一作者:王 浩(1977-) ,女,硕士,讲师,主要从事心血管药理学、中
药药理学研究。
丹参是常用的活血化淤中药。白花丹参为唇形科植物丹
参的白花变型,以根入药,是山东道地药材之一,属濒危珍稀药
用植物。多年来,人们对紫花丹参研究较多,而对于白花丹参
的研究仍处于起步阶段〔1〕。临床上丹参以生品和炮制品入
药〔2〕。丹参炮制入药自唐代就有“熬令紫色”;宋代有炒炙、焙
制;明清代有酒洗、酒浸、酒炒、酒蒸、猪血拌炒。目前丹参的炮
制方法主要有酒炙、炒炭、麸炒、猪血制、醋制等〔3〕。随着炮制
方法不同,其化学成分也发生了变化。生丹参主治温热病热入
营血,所致心肌怔仲、失眠等症,如《温病条辨》清营汤。制丹参
主要用于气滞血瘀、心胃诸痛等,如《时方歌括》丹参饮;胸憋
闷、心绞痛,如《中国药典》(2005)复方丹参片〔4〕;气滞血瘀、胸
闷、心悸气短,如《中国药典》(2005)冠心丹参片〔4〕。目前对于
白花丹参是否具有抗心肌缺血作用,不同的炮制方法是否对这
个作用存在影响还鲜见报道。因此,本研究采用不同的方法炮
制白花丹参,并提取其中的水溶性成分,通过多种模型观察其
对小鼠心肌缺血缺氧的影响。
1 材料与方法
1. 1 药品及试剂 白花丹参原药由泰山医学院药学院药材栽
培基地种植,于秋季取样,经药物分析教研室李玉琴博士鉴定。
取原药去杂质及茎叶,取其根切片进行酒炙与炒炭。酒炙白花
丹参:取丹参片,加入定量黄酒拌匀,稍闷润,待酒被吸尽后,置
炒制容器用文火加热,炒干,取出晾凉,粉碎,过二十目筛;炒炭
白花丹参:取丹参片,置炒制容器内,用武火加热,炒至表面焦
黑色,内部焦褐色,取出晾凉,粉碎,过二十目筛。取酒炙白花
丹参、炒炭白花丹参及生品白花丹参加入蒸馏水煎煮 3 次(W/
V=1 ∶5) ,每次武火煮沸后,文火微沸 30 min,合并滤液,旋转蒸
发仪浓缩适当浓度备用。异丙肾上腺素购于上海禾丰制药有
限公司。垂体后叶素注射液购于蚌埠市宏业生化制药厂;复方
丹参片购于山东仙河药业有限公司;乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸
激酶(CK)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、一氧化氮
(NO)试剂盒购于南京建成生物工程研究所(批号:20100317)。
1. 2 白花丹参生品、酒制品及炒炭品中丹参素、原儿茶醛、丹
酚酸 B和丹酚酸 A 的含量测定 根据文献〔5〕所述的方法,测
定了白花丹参 3 种炮制品种 4 种水溶性成分的含量,测定结果
见表 1。
表 1 白花丹参 3 种炮制品中四种水溶性成分的含量(x±s)
炮制品
丹参素
(mg /g)
原儿茶醛
(mg /g)
丹酚酸 B
(mg /g)
丹酚酸 A
(mg /g)
生品 1. 530±0. 29 0. 199 2±0. 36 24. 65±0. 09 -
酒制品 2. 438±0. 17 0. 075 6±1. 81 32. 18±0. 06 -
炒炭 12. 95±0. 05 - 29. 12±0. 08 1. 993
1. 3 实验仪器 小动物耐低氧与耗氧量动态变化同步测定装
置〔6〕(泰山医学院药学院制备,专利号 CN2698274) ;BL-410 生
物机能实验系统(成都泰盟生物科技有限公司) ;紫外分光光度
计(上海棱光技术有限公司)。
1. 4 实验动物 昆明种小鼠,雌雄各半,18 ~ 22 g,购于泰山
医学院实验动物中心,合格证号:鲁动质字 020103。
1. 5 实验分组及方法
1. 5. 1 白花丹参不同炮制品水提物对异丙肾上腺素致心肌缺
氧小鼠存活时间的影响 取小鼠随机分为 9 组,各 10 只,即空
白组、模型组、复方丹参片组(3. 6 g·kg-1·d-1)、生品白花丹
参水提物高、低剂量组,酒炙白花丹参水提物高、低剂量组,炒
炭白花丹参水提物高、低剂量组,剂量分别为 30、20 g /kg。各
给药组灌胃相应剂量药物,而空白组及模型组灌胃等容量蒸馏
水,1 次 /d,连续 5 d。末次给药 1 h后,除空白组皮下注射等容
量生理盐水外,余组皮下注射异丙肾上腺素 20 mg /kg,15 min
后将小鼠放入装有钠石灰的小动物耐低氧与耗氧量动态变化
同步测定装置中,密闭装置,记录小鼠存活时间。
1. 5. 2 白花丹参不同炮制品水提物对夹闭气管小鼠心电维持
时间的影响 取小鼠随机分为 8 组,各 8 只,即空白组,复方丹
·6724· 中国老年学杂志 2014 年 8 月第 34 卷
参片组(3. 6 g /kg)、药物干预分组及给药剂量同上。除空白组
灌胃等容量蒸馏水,余组给予相应剂量药物,1 次 /d,连续 5 d。
末次给药 1 h后皮下注射乌拉坦(1. 3 g /kg)麻醉、固定,BL-410
生物机能实验系统描记小鼠标Ⅱ导联心电图,记录一段正常心
电图后,动脉夹夹闭气管,记录小鼠心电维持时间(s)。
1. 5. 3 酒炙白花丹参水提物对垂体后叶素诱导小鼠心肌缺血
的影响 小鼠于实验前进行筛选,剔除心电图(ECG)异常者。
取 ECG正常小鼠分为 5 组各 10 只,即对照组、模型组、酒炙白
花丹参水提物高、低剂量组(30 g /kg、20 mg /kg) ,复方丹参片组
(3. 6 g /kg) ,空白组及模型组给予等容量蒸馏水,1 次 /d,连续
2 w。末次给药 1 h后皮下注射乌拉坦(1. 3 g /kg)麻醉、固定,
BL-410 生物机能实验系统描记小鼠标准Ⅱ导联心电图,除空白
组小鼠尾静脉注射等容量的生理盐水外,余组尾静脉注射垂体
后叶素(30 U /kg)。连续记录给药后 10、30 s、1、2、5、10、
20、30 min时 ECG,以 PR段为基线记录各组小鼠 J 点位移绝
对值(mV)及心率的变化,每个时间点测 3 个连续的波型,取其
平均值。给予垂体后叶素 30 min 后,各组小鼠摘眼球取血,按
试剂盒说明测定血清 LDH、CK的活性。取心脏制成组织匀浆,
取上清液,参照试剂盒说明书测定心肌组织 MDA、NO 含量及
SOD活力,考马斯亮蓝测定组织中蛋白含量。
1. 6 统计学处理 实验数据均用 x±s表示,应用 SPSS11. 0 软
件,多组间比较采用单因素方差分析。
2 结 果
2. 1 白花丹参不同炮制品水提物对异丙肾上腺素致缺氧小鼠
存活时间及夹闭气管小鼠心电维持时间的影响 与空白组相
比,模型组小鼠缺氧存活时间明显缩短(P<0. 01)。而生品低
剂量组,酒炙高、低剂量组能明显延长小鼠缺氧存活时间(P<
0. 05) ,提高小鼠 15 min和 20 min的存活率,且生品低剂量组、
酒炙高剂量组作用优于复方丹参片组。与空白组相比
〔(367. 13±59. 24)s〕,生品高剂量组、酒炙低、高剂量组、炒炭低
剂量组和复方丹参片组能明显延长夹闭气管小鼠心电维持时
间 〔(759. 17 ± 250. 57)s,(651. 29 ± 241. 35)s,(672. 43
±105. 90)s,(596. 00±160. 53)s,(717. 50±263. 75)s,P<0. 05〕,
生品低剂量组、炒炭高剂量组小鼠心电维持时间无明显改变
〔(553. 4±99. 28)s、(417. 25±156. 58)s,P>0. 05〕。见表 2。
表 2 白花丹参不同炮制品水提物对异丙肾上腺素致缺氧小鼠
存活率〔n(%)〕及存活时间(x±s)的影响
组别 n 15 min 20 min 存活时间(min)
空白组 10 10(100. 00) 9(90. 00) 23. 10±2. 693)
模型组 10 4(40. 00) 0(0. 00) 15. 00±1. 60
生品低剂量组 9 6(66. 67) 3(33. 33) 19. 50±1. 391)
生品高剂量组 8 5(62. 50) 0(0. 00) 17. 00±1. 41
酒炙低剂量组 10 9(90. 00) 2(20. 00) 18. 25±4. 892)
酒炙高剂量组 10 9(90. 00) 4(40. 00) 19. 12±3. 231)
炒炭低剂量组 9 6(66. 60) 0(0. 00) 14. 56±1. 59
炒炭高剂量组 8 6(75. 00) 1(12. 50) 17. 25±5. 63
复方丹参片组 10 9(90. 00) 1(10. 00) 18. 19±2. 072)
与空白组比较:1)P<0. 01;与模型组比较:2)P<0. 01,3)P<0. 05
2. 2 酒炙白花丹参水提物对心肌缺血小鼠心电图的影响 与
空白组相比,模型组小鼠药后 30 s 心率明显减慢(P <
0. 01) ,10 min后恢复;而药后 10 s 即可引起 J 点明显上抬、位
移绝对值提高(>0. 1 mV) (P<0. 01) ,5 min 后恢复,说明垂体
后叶素能引起心肌缺血。酒炙白花丹参水提物高、低剂量组及
复方丹参片组均能显著对抗垂体后叶素所致的心率减慢及 J
点的改变(P<0. 05)。结果见表 3、表 4。
表 3 酒炙白花丹参水提物对心肌缺血小鼠心率的影响(n=10,x±s)
组别 10 s 30 s 1 min 2 min 5 min 10 min 20 min 30 min
空白组 523. 57±70. 81 517. 00±64. 58 535. 00±63. 13 536. 50 ± 88. 75 540. 50±84. 60 534. 66±80. 70 510. 33±77. 44 489. 16±82. 17
模型组 466. 71±91. 66 277. 00±155. 471) 323. 38±81. 231) 364. 50±100. 831) 409. 50±118. 702) 491. 00±154. 87 530. 13±125. 23 562. 63±35. 97
酒炙低剂量组 518. 00±105. 93 427. 17±113. 214) 479. 14±106. 994) 506. 17±114. 154) 553. 50±87. 374) 520. 83±78. 32 505. 14±63. 58 515. 00±62. 93
酒炙高剂量组 502. 57±153. 04 432. 00±60. 744) 508. 67±102. 933) 513. 00±109. 813) 550. 57±99. 974) 531. 71±85. 65 520. 32±92. 62 516. 83±107. 35
复方丹参片组 478. 00±78. 59 463. 33±47. 303) 490. 17±78. 544) 496. 50±108. 874) 507. 33±91. 174) 511. 00±82. 51 510. 67±74. 48 500. 66±82. 33
与空白组比较:1)P<0. 01,2)P<0. 05;与模型组比较:3)P<0. 01,4)P<0. 05
表 4 酒炙白花丹参水提物对心肌缺血小鼠心电图 J点位移绝对值的影响(n=10,x±s)
组别 10 s 30 s 1 min 2 min 5 min 10 min 20 min 30 min
空白组 0. 020 8±0. 010 4 0. 023 3±0. 007 6 0. 030 8±0. 006 2 0. 024 5±0. 011 7 0. 048 5±0. 017 7 0. 023 8±0. 009 7 0. 061 5±0. 020 8 0. 063 3±0. 017 9
模型组 0. 329 6±0. 052 81)0. 153 1±0. 021 51)0. 117 1±0. 029 61)0. 069 5±0. 020 5 0. 035 0±0. 011 3 0. 033 9±0. 011 8 0. 066 5±0. 015 3 0. 052 5±0. 019 1
酒炙低剂量组 0. 290 5±0. 034 7 0. 114 8±0. 034 3 0. 076 7±0. 020 63)0. 047 5±0. 034 0 0. 045 2±0. 014 0 0. 017 4±0. 007 1 0. 066 8±0. 012 3 0. 051 2±0. 026 5
酒炙高剂量组 0. 201 1±0. 020 02)0. 090 4±0. 024 42)0. 068 0±0. 029 72)0. 057 2±0. 038 0 0. 498 6±0. 024 8 0. 031 3±0. 011 8 0. 050 8±0. 014 7 0. 048 5±0. 015 6
复方丹参片组 0. 231 1±0. 033 93)0. 103 5±0. 020 43)0. 078 7±0. 021 23)0. 055 0±0. 015 9 0. 056 3±0. 014 8 0. 043 1±0. 017 6 0. 044 8±0. 020 2 0. 054 8±0. 033 0
与空白组比较:1)P<0. 01,与模型组比较:2)P<0. 01,3)P<0. 05
2. 3 酒炙白花丹参水提物对心肌缺血小鼠血清生化指标的影
响 与空白组相比,模型组小鼠血清 LDH 和 CK 活性显著升高
(P<0. 01)。与模型组相比,酒炙白花丹参水提物高、低剂量组
LDH活性明显降低(P<0. 05、0. 01) ,仅高剂量组能明显降低
CK活性(P<0. 01)。见表 5。
2. 4 酒炙白花丹参对心肌缺血小鼠心肌组织生化指标的影响
·7724·王 浩等 白花丹参不同炮制品水提物抗小鼠心肌缺血缺氧的作用 第 15 期
与空白组相比,模型组小鼠心肌组织中 MDA 含量升高,SOD
活力及 NO 含量均明显下降(P<0. 05、P<0. 01)。与模型组相
比,酒炙白花丹参水提物高、低剂量组 MDA水平显著降低,SOD
活力及 NO含量明显升高(P<0. 05,P<0. 01)。见表 6。
表 5 酒炙白花丹参水提物对心肌缺血小鼠
血清 LDH和 CK活性的影响(x±s,n=10)
组别 LDH(U /L) CK(U /ml)
空白组 5 899. 30±537. 91 0. 99±0. 48
模型组 8 933. 98±1955. 081) 3. 20±0. 851)
酒炙低剂量组 7 356. 06±1049. 332) 2. 58±0. 83
酒炙高剂量组 7 236. 11±753. 363) 1. 85±0. 582)
复方丹参片组 6 602. 81±729. 712) 1. 79±0. 602)
与空白组比较:1)P<0. 01;与模型组比较:2)P<0. 01,3)P<0. 05
表 6 酒炙白花丹参水提物对心肌缺血小鼠心肌
组织中 SOD活性和MDA、NO水平的影响(x±s,n=10)
组别
MDA
(nmol / mgprot)
SOD
(U / mgprot)
NO
(μmol / mgprot)
空白组 34. 43±13. 63 184. 62±41. 44 0. 19±0. 07
模型组 61. 67±15. 991) 123. 47±17. 981) 0. 10±0. 012)
酒炙低剂量组 45. 43±14. 512) 168. 39±35. 712) 0. 21±0. 103)
酒炙高剂量组 35. 02±6. 543) 176. 25±41. 882) 0. 13±0. 01
复方丹参片组 38. 63±17. 043) 189. 65±40. 423) 0. 20±0. 073)
与空白组比较:1)P<0. 01,2)P<0. 05;与模型组比较:3)P<0. 01
3 讨 论
缺氧是一种紧张性刺激,可引起机体产生各种应激性反
应,影响机体各种代谢,特别是影响机体的氧化供能,最终导致
机体的心脑等重要器官缺氧供能不足而死亡〔7,8〕。异丙肾上腺
素皮下注射可造成心肌细胞缺血缺氧损伤,是一种常用的动物
实验性心肌缺血模型。本研究结果显示,酒炙白花丹参水提物
高、低剂量组均可明显延长小鼠耐缺氧存活时间,明显提高
15、20 min小鼠的存活率,虽生品白花丹参水提物低剂量组也
可延长小鼠存活时间,但对于小鼠存活率的影响不如酒炙白花
丹参水提物明显。对于夹闭气管小鼠心电维持时间的影响,酒
炙白花丹参水提物高、低剂量组均具有延长作用,生品高剂量
组及炒炭低剂量组白花丹参水提物也可延长小鼠心电维持时
间,但与酒炙白花丹参低剂量组无差异。综合以上,本课题组
又进一步对酒炙白花丹参水提物的抗心肌缺血作用进行了研
究。推测出现此结果的可能原因,与经不同的方法炮制后提取
物的成分及含量不同有关。本课题组对 3 个炮制品水溶性分
丹参素、丹酚酸 B、丹酚酸 A、原儿茶醛进行了检测,结果显示酒
炙白花丹参水提物中包含丹参素、原儿茶醛、丹酚酸 B 3 种成
分,尤其丹酚酸 B含量较高。丹酚酸 B 能够增加冠脉流量,还
具有纤溶、保护血管内皮、抗氧化作用丹参素、原儿茶醛,是丹
参中发挥抗心肌缺血作用的主要成分。有研究发现〔9〕,丹酚酸
B的抗氧化作用明显强于丹参素及原儿茶醛。但对于进一步机
制还有待研究。
垂体后叶素可引起冠状动脉痉挛,造成急性心肌供血不
足,同时收缩全身小血管,增加外周阻力进而增加心脏后负荷,
因此注射垂体后叶素可致动物发生急性心肌缺血,是常用的心
肌缺血模型之一。ECG J点及心率是判断心肌缺血发生与否的
一个重要指标〔10〕。本实验结果显示,尾静脉注射垂体后叶素
后,J 点位移增高、心率减慢,提示发生心肌缺血。而酒炙白花
丹参低、高剂量对急性心肌缺血 ECG J点及心率的改变有明显
的改善作用,提示该药物对缺血心肌具有明确的保护作用,能
够改善心肌供血供氧,维护心功能。缺血性心肌酶的释放量是
心肌损害程度的主要标志,也是判断细胞从可逆到不可逆损伤
的重要标志。心肌细胞的缺血缺氧使细胞膜的完整性受损,膜
通透性增加,引起心肌酶释放增多,使血清中酶活力升高 ,造成
心肌细胞代谢紊乱〔11〕。本实验结果表明,酒炙白花丹参可减轻
细胞膜的损伤程度 ,减少心肌酶的释放,保护心肌细胞。NO是
血管内皮细胞利用 L-精氨酸在 NOS作用下合成的具有扩张血
管作用的内源性物质,被认为是内源性的心脏保护物质〔12〕。本
实验观察到酒炙白花丹参水提物可显著抑制心肌缺血后 NO含
量的降低,提示其抗心肌缺血作用可能与 NO有关。
总之,白花丹参不同炮制品水提物均有不同程度的耐缺氧
作用,其中酒炙白花丹参水提物效果较好,进一步研究发现,酒
炙白花丹参水提物具有明显的抗心肌缺血作用,可能与其具有
抗氧化、影响 NO有关。
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〔2012-04-10 收稿 2012-10-10 修回〕
(编辑 赵慧玲 /曹梦园)
·8724· 中国老年学杂志 2014 年 8 月第 34 卷