全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 4期 2016年 2月
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两色金鸡菊提取物大剂量给药致小鼠死亡化学成分的研究
王 健 1,古扎力努尔•艾尔肯 2,李琳琳 1,李新霞 2,张 瑞 1,梁 乐 1,陶 亮 3,毛新民 1, 4*
1. 新疆医科大学基础医学院 药理教研室,新疆 乌鲁木齐 830054
2. 新疆医科大学 分析测试中心,新疆 乌鲁木齐 830054
3. 中山大学中山医学院 药理教研室,广东 广州 510080
4. 新疆医科大学中医学院,新疆 乌鲁木齐 830054
摘 要:目的 比较两色金鸡菊各种提取物对小鼠的急性毒性作用,分析对大剂量给药致小鼠死亡贡献最大的成分,为后期
研究提供安全性数据并优化提取工艺。方法 分别测定各提取物对小鼠的最大给药量或最大耐受量(MTD),用 Bliss 法测
定半数致死量(LD50),记录小鼠死亡情况和体质量变化情况;高效液相色谱(HPLC)法测定各提取物指纹图谱,根据各
物质吸收峰,结合多元线性回归,分析对大剂量给药致小鼠死亡贡献最大的成分。结果 两色金鸡菊喷雾干燥水提物(SD)、
醋酸乙酯萃余组分(AR)最大给药量均为 36 g/kg,真空干燥水提物(VD)MTD为 26 g/kg,乙醇提取物(ETE)LD50(95%
可信限)为 19.565(17.558~21.734)g/kg,醋酸乙酯萃取组分(AC)LD50(95%可信限)为 16.414(13.987~34.725)g/kg;
3,5-二咖啡酰奎宁酸可能是对大剂量给药致小鼠死亡贡献最大的成分。结论 ETE 和 AC 大剂量给药会致小鼠死亡,3,5-二
咖啡酰奎宁酸可能是对两色金鸡菊提取物大剂量给药致小鼠死亡贡献最大的成分。
关键词:两色金鸡菊;急性毒性;半数致死量;最大耐受量;高效液相指纹图谱;多元线性回归;3,5-二咖啡酰奎宁酸
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2016)04 - 0617 - 08
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.04.015
Induction of mice death by toxicity components from large-dose Coreopsis
tinctoria extract
WANG Jian1, Gu Zha li nu er·Ai Er ken2, LI Lin-lin1, LI Xin-xia2, ZHANG Rui1, LIANG Le1, TAO Liang3,
MAO Xin-min1, 4
1. Department of Pharmacology, Basic Medicine College, Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, China
2. Analytical &Testing Center, Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, China
3. Department of Pharmacology, Zhongshan School of Medicine, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510080, China
4. Affiliated Traditional Chinese Medicine College, Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, China
Abstract: objective By comparing the acute toxicity of different extracts from Coreopsis tinctoria on mice, combined with the HPLC
fingerprint and multiple linear regression to analyze the element which plays the most important role in causing the death of mice, and to provide
the safety data for improving the extraction technology. Methods To measure the maximum dose and maximal tolerance dose (MTD) of all the
extracts, to measure the median lethal dose (LD50) by Bliss, and to record the death and weight changes; To measure the fingerprints of the
extracts by HPLC, and to determine the element which mostly induced the death of mice by analyzing the absorption peak of the extracts by
HPLC fingerprint with multiple linear regression. Results The extracts include aqueous extract by spray drying (SD), aqueous extract by
vacuum drying (VD) process, ethanol extract (ETE), ethyl acetate extracted component (AC), and the ethyl acetate extracted residuum (AR).
Among those extracts, the maximum dose of SD and AR is 36 g/kg, the MTD of the VD is 26 g/kg, the LD50 (95% confidence limits) of ETE
and AC are 19.565 (17.558—21.734) g/kg and 16.414 (13.987—34.725) g/kg, respectively; Under the high dose situation, 3,5-dicaffeoylquinic
acid properly is the component which mostly contributes to the death of mice. Conclusion Under the high dose situation, the ETE and AC will
lead the death, and 3,5-dicaffeoylquinic acid properly is the component which mostly contributes to the death of mice.
Key words: Coreopsis tinctoria Nutt.; acute toxicity; median lethal dose; maximal tolerance dose; HPLC fingerprint; multiple linear
regression; 3,5-dicaffeoylquinic acid
收稿日期:2015-06-24
基金项目:国家自然科学基金与新疆联合基金重点项目(U1303223);新疆创新药物临床前药效学评价技术平台建设 (201233150)
作者简介:王 健,硕士研究生,从事新药研发。Tel: (0991)4362421 E-mail: monashdan@163.com
*通信作者 毛新民,博士,教授,博士生导师,从事糖尿病药理及新药研究。Tel: (0991)4363822 E-mail: mxm3277@sina.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 4期 2016年 2月
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两色金鸡菊 Coreopsis tinctoria Nutt. 为菊科
(Compositae)金鸡菊属 Coreopsis L. 一年生草本植
物,原产于美洲,后分布于世界各地[1],在我国主
要分布于新疆南疆地区海拔 3 000 m左右的昆仑山
区,故又称“昆仑雪菊”。当地居民多以两色金鸡菊
当茶饮用[2]。研究发现,两色金鸡菊中含有氨基酸
类、多糖类、多酚类、有机酸类、黄酮类、挥发油
类等化学成分[3-9]。现代药理学实验发现其有调节凝
血功能、改善血脂、调节血糖、降低血压及抗氧化
等活性[10-11]。目前对两色金鸡菊的研究集中在化学
成分提取、分离及药理作用等方面[2,7,12-14],通过气
相色谱-质谱(GC-MS)法从金鸡菊的挥发油中鉴
别出 22种成分,从黄酮类成分中分离得到黄酮、黄
酮醇、二氢黄酮、查耳酮及异黄酮类化合物。本课
题组通过薄层色谱(TLC)及高效液相色谱(HPLC)
法,指认两色金鸡菊中 8种成分,分别为花色苷-3-
葡萄糖苷、绿原酸、金鸡菊苷、flavanokanin、黄诺
马苷(flavanomarein)、马里苷、二咖啡酰奎宁酸和
奥卡宁[14-15]。目前未见两色金鸡菊及其提取物的安
全性研究报道。
本课题组采用不同工艺对两色金鸡菊进行提
取,得到 5种提取物,本研究以 5种提取物进行小
鼠的急性毒性研究,并结合提取物HPLC指纹图谱,
提取各化学成分峰面积,运用多元线性回归分析,
找出对两色金鸡菊提取物大剂量给药致小鼠死亡贡
献最大的成分,为后期研究提供安全性数据并优化
提取工艺。
1 材料
1.1 仪器
AB135-S 分析天平(Mettler-Toledo 公司);
MULTIFUGEX-3R离心机(Thermo Fisher公司);
Waters 2690高效液相色谱仪(配备 2478型双波长
检测器,美国Waters公司);Milli-Q超低有机物超
纯水机(Millipore公司);HGC-12A氮吹仪(天津
市恒奥科技发展有限公司);MS 3 basic涡旋混匀仪
(IKA公司);HH-S4数显恒温水浴锅(金坛市医疗
仪器厂);超声波清洗机(昆山市超声仪器有限公
司);PB-10 pH计(Sartorius公司)。
1.2 药品及主要试剂
两色金鸡菊干燥花序,由乌鲁木齐市三高和药
业有限公司提供,经新疆医科大学药学院胡君萍博
士鉴定为两色金鸡菊 Coreopsis tinctoria Nutt. 干燥
花序。以水提取,经喷雾干燥和真空干燥后,得喷
雾干燥水提物(spray drying,SD)和真空干燥水提
物(vacuum drying,VD),乌鲁木齐市三高和药业
有限公司提供;本课题组专利工艺(专利号 CN
201210270799)提取,冷冻干燥,得自制乙醇提取
物(ethanol extract,ETE);以乙醇提取,浓缩,醋
酸乙酯萃取,浓缩后喷雾干燥得自制醋酸乙酯萃取
组分(ethyl acetate extracted component,AC),萃余
液喷雾干燥得自制醋酸乙酯萃余组分(ethyl acetate
extracted residuum,AR)。
羧甲基纤维素钠(CMC-Na,上海源叶生物科
技有限公司);乙腈、甲醇(色谱纯,Fisher公司);
甲酸(色谱纯,天津市富宇精细化工有限公司)。
1.3 动物
昆明小鼠,体质量(18±2)g,雌雄各半,购
自新疆疾病预防控制中心实验动物科,许可证号
SCXK(新)2011-0003。小鼠进入 SPF实验室,分
笼、常规饲养,自由摄食和饮水,温度 20~26 ℃,
相对湿度 40%~70%,12 h/12 h明暗交替,适应性
喂养 5 d后进行急性毒性试验。
2 方法
2.1 急性毒性试验
2.1.1 SD、AR 的最大给药量测定 预试验结果显
示,SD和AR组小鼠未出现死亡,故测定最大给药
量。取 34只小鼠,雌雄各半,分成 3组:对照组 10
只,SD和AR 36 g/kg剂量组各 12只。小鼠禁食不
禁水 12 h后,ig给药 1次,给药体积 40 mL/kg(药
物质量浓度为 0.9 g/mL),对照组给予等体积的蒸馏
水。观察小鼠给药后进食饮水,精神状态等,记录
给药前及给药后 7、10、14 d的小鼠体质量。
2.1.2 VD最大耐受量(MTD)测定 预试验结果显
示小鼠出现死亡,但提取物质量浓度已是最大值,
无法再加大剂量,且死亡率不足 10%无法计算半数
致死量(LD50),故进行MTD实验。取 60只小鼠,
雌雄各半,按体质量随机分成 5组:VD 36.00、30.00、
26.00、22.12、18.80 g/kg(r=0.85)剂量组(与 SD
共用对照组)。给药方式及指标观察同“2.1.1”项。
2.1.3 ETE LD50测定 预试验显示 ETE 组小鼠出
现死亡且数量满足计算 LD50条件。取 96只小鼠,
雌雄各半,按体质量随机分成 8 组:ETE 36.00、
30.00、26.00、22.12、18.80、15.96、13.56、11.56 g/kg
(r=0.85)剂量组(与 SD 共用对照组)。给药方式
及指标观察同“2.1.1”项。
2.1.4 AC LD50测定 预试验显示 AC组小鼠出现
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死亡且数量满足计算 LD50条件。取 60只小鼠,雌
雄各半,按体质量随机分成 6组:对照组,AC 15.96、
13.56、11.56、9.84、8.36 g/kg(r=0.85)剂量组。
AC 给药方式及指标观察同“2.1.1”项,对照组 ig
同样体积的 0.5% CMC-Na溶液。
2.2 各提取物 HPLC指纹图谱分析
供试品溶液配制:分别取 5种两色金鸡菊提取
物各 0.5 g置 25 mL量瓶中,加 60%乙醇溶液适量,
密塞,超声 30 min,冷却,60%乙醇定容至刻度,
摇匀。10 000 r/min离心 15 min,取上清液 1 mL于
10 mL量瓶中,60%乙醇定容至刻度,摇匀,0.22 μm
微孔滤膜滤过,续滤液为供试品溶液。
色谱条件:Shim-pack VP-ODS 色谱柱(150
mm×4.6 mm,5 μm);体积流量 1.0 mL/min;检测
波长 280 nm;柱温 35 ℃;进样量 10 μL;流动相
为 0.5%甲酸溶液[A,pH 值为(2.55±0.05)]-乙
腈(B),0~60 min,95%~80% A,梯度程序洗脱。
2.3 统计学方法
结果以 ±x s表示,采用 SPSS 17.0软件包对数
据进行处理。体质量数据先进行正态性检验,符合
正态分布,组间比较采用独立样本 t 检验,多组间
比较采用单因素方差分析。以提取物中各种化学成
分峰面积或各成分实际给药量为自变量(x),以
15.96 mg/kg 给药剂量时各组动物的死亡率为因变
量(y),进行多元线性回归(逐步法)。
3 结果
3.1 急性毒性试验结果
3.1.1 SD和 AR最大给药量 给药后无小鼠死亡。
给药 8 h后小鼠活动、精神状态均恢复正常。各时
间点体质量与对照组比较差异不显著。结果表明:
未见毒性反应,SD 和 AR小鼠单次 ig 最大给药量
为 36 g/kg。
3.1.2 VD MTD结果 给药后8 h,36.00、30.00 g/kg
组各有 1 只小鼠死亡,26.00 g/kg 为未出现死亡的
最高剂量。除 36.00、30.00 g/kg组外,其他组给药
12 h后小鼠活动、精神状态均恢复正常。各时间点
体质量与对照组比较差异不显著。结果表明,VD
小鼠单次 ig给药 MTD为 26.00 g/kg,按出粉率折
算成生药量为 76.5 g/kg,相当于人常用量(5 g/60 kg)
的 918倍。
3.1.3 ETE 急性毒性试验结果 ig 给药后不同时间
的累计死亡数见图 1,其中 11.56 g/kg组无死亡。其
余剂量组小鼠给予 ETE后 30 min出现死亡,所有小
鼠死亡都发生在给药后 4 h内。由表 1计算得回归方
程:y (Probit)=−4.104 8+7.049 9 lgD;LD50=19.565
g/kg,Feiller校正的 95%可信限为 17.550~21.734
g/kg;LD5=11.433 g/kg;LD95=33.482 g/kg,按
出粉率将 LD0 11.56 g/kg 折算成生药量为 23.12
g/kg,相当于人常用量 5 g/60 kg的 277.44倍。ETE
36.00、30.00、26.00、22.12 g/kg组剩余小鼠不足
6 只,不满足统计要求,故不进行计算;18.80、
15.96、13.56、11.56 g/kg剂量组满足统计要求,
给药后 7、10、14 d,ETE 18.80、15.96、13.56 g/kg
组与对照组比较体质量减小且差异显著(P<
0.05),结果见表 2。
图 1 ETE各剂量组小鼠时间-累计死亡曲线
Fig 1 Time-cumulative death curves of mice after
administration of ETE
表 1 ETE 急性毒性试验结果
Table 1 Acute toxicity of ETE
剂量/(g·kg−1) lgD 动物数/只 死亡数/只 死亡率/% 实验机率单位 回归机率单位
36.00 1.556 3 12 11 92.00 6.383 2 6.866 9
30.60 1.485 7 12 11 92.00 6.383 2 6.369 3
26.00 1.415 0 12 11 92.00 6.383 2 5.870 6
22.12 1.344 8 12 9 75.00 5.674 2 5.375 7
18.80 1.274 2 12 3 25.00 4.325 8 4.877 8
15.96 1.203 0 12 3 25.00 4.325 8 4.376 4
13.56 1.132 3 12 3 25.00 4.325 8 3.877 5
11.56 1.063 0 12 0 0.00 — 3.388 9
ETE 36.00 g·kg−1
ETE 30.00 g·kg−1
ETE 26.00 g·kg−1
ETE 22.12 g·kg−1
ETE 18.80 g·kg−1
ETE 15.96 g·kg−1
ETE 13.56 g·kg−1
12
10
8
6
4
2
0 0.5 1 2 4 8 12 24 48 72
t/h
累
计
死
亡
数
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表 2 ETE 4个剂量组小鼠质量变化情况
Table 2 Body weight changes of mice in each group after administration of ETE
组别 剂量/(g·kg−1)
体质量/g
给药前 给药后 7 d 给药后 10 d 给药后 14 d
对照 — 22.90±0.98 29.91±2.00 32.09±2.10 34.02±1.97
ETE 18.80 22.80±1.54 27.53±2.33* 29.54±2.26* 31.29±2.58*
15.96 23.00±1.21 27.66±2.11* 29.71±2.09* 31.50±2.21*
13.56 23.02±1.22 27.86±1.96* 29.66±2.23* 31.72±2.35*
11.56 22.93±1.49 28.21±2.18 30.55±2.38 32.28±2.63
与对照组比较:*P<0.05
*P < 0.05 vs control group
3.1.4 AC急性毒性试验结果 ig给药后不同时间的
累计死亡数见图 2,其中 8.36 g/kg组无死亡。其余
各剂量组小鼠给予 AC后 4 h出现死亡,所有小鼠死
亡都发生在给药后 8 h 内。由表 3 计算得回归方程
y (Probit)=−3.283+6.816 1 lgD;LD50=16.414 g/kg,
Feiller 校正的 95%可信限为 13.987~34.725 g/kg;
LD5=9.416 4 g/kg;LD95=28.611 g/kg。按出粉率将
LD0 8.36 g/kg折算成生药量为 83.6 g/kg,相当于
人常用量 5 g/60 kg的 1 003.2倍。各组同时间体质
量均不同程度小于对照组,但差异不显著,结果
见表 4。
图 2 AC各剂量组小鼠时间-累计死亡曲线
Fig. 2 Time-cumulative death curves of mice after
administration of AC
表 3 AC急性毒性试验结果
Table 3 Acute toxicity of AC
剂量/(g·kg−1) lgD 动物数/只 死亡数/只 死亡率/% 实验机率单位 回归机率单位
15.96 1.204 10 10 4 40.00 4.747 1 4.924 4
13.56 1.133 50 10 4 40.00 4.747 1 4.443 3
11.56 1.063 00 10 1 10.00 3.718 3 3.962 2
9.84 0.993 00 10 1 10.00 3.718 3 3.485 4
8.36 0.922 21 10 0 0.00 — 3.002 9
表 4 AC各组小鼠体质量变化情况
Table 4 Body weight changes of mice in each group after administration of AC
组别 剂量/(g·kg−1)
体质量/g
给药前 给药后 7 d 给药后 10 d 给药后 14 d
对照 — 22.98±1.06 29.91±1.93 32.08±1.96 34.04±2.03
AC 15.96 22.85±1.51 28.18±2.36 30.39±2.83 31.96±3.03
13.56 22.96±1.38 28.71±2.93 30.60±2.86 32.23±3.00
11.56 22.93±1.22 29.27±2.74 31.53±3.20 33.51±3.67
9.84 22.97±1.08 29.18±2.68 31.45±2.78 33.26±3.10
8.36 22.93±1.26 28.84±3.38 31.21±3.08 33.51±3.06
3.2 指纹图谱及化学成分指认
各提取物 HPLC 指纹图谱见图 3,各提取物主
要色谱峰峰面积及相应化合物见表 5,利用前期课
题组建立的以绿原酸为参比的一测多评的方法[16],
计算出各提取物中绿原酸、黄诺马苷、马里苷和 3,5-
二咖啡酰奎宁酸的量见表 6,按各提取物均能配制
的最高质量浓度换算的剂量 15.96 mg/kg 给予小鼠
时,绿原酸、黄诺马苷、马里苷和 3,5-二咖啡酰奎
5
4
3
2
1
0
累
计
死
亡
数
0.5 1 2 4 6 8 12 24 48 72
t/h
AC 15.96 g·kg−1
AC 13.56 g·kg−1
AC 11.56 g·kg−1
AC 9.84 g·kg−1
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图 3 各提取物 HPLC指纹图谱
Fig. 3 HPLC fingerprint of each extract from C. tinctoria
表 5 各提取物具体化学成分及对应峰面积
Table 5 Chemical constituents in each extract from C. tinctoria and their corresponding peak areas
编号 成分
各提取物具体成分峰面积
SD AR VD ETE AC
1 3,4′,5,6,7-五羟基黄酮烷-O-葡萄糖苷 1 934 373 2 630 579 5 507 709 6 264 067 2 387 139
2 绿原酸 2 304 447 3 000 558 6 788 571 11 579 991 1 146 939
3 3,3′,5,5′,7-五羟基黄烷酮-O-葡萄糖苷 0 0 5 571 648 828 118 523 931
4 黄诺马苷 30 833 231 19 233 164 37 850 155 22 206 555 15 202 542
5 flavanocorepsin 0 0 1 453 000 0 0
6 flavanokanin 1 938 119 593 939 8 703 694 9 058 393 3 301 262
7 3,4′,5,6,7-五羟基黄烷酮 0 0 1 300 175 2 979 181 11 261 127
8 槲皮万寿菊素-7-O-葡萄糖苷 2 250 996 3 303 534 5 517 696 5 360 207 5 779 488
9 3′,5,5′,7′-四羟基黄烷酮-O-葡糖苷 4 159 027 2 627 502 9 316 220 12 352 784 15 863 563
10 马里苷 3 587 539 8 334 587 10 620 693 22 405 617 32 781 155
11 3,5-二咖啡酰奎宁酸 1 658 039 1 218 093 3 911 125 10 290 387 13 839 789
12 奥卡宁橙酮 940 040 0 1 404 812 2 979 191 1 178 637
13 波斯菊苷 162 050 445 181 487 962 1 686 043 3 474 748
14 奥卡宁 1 602 814 501 439 4 192 857 10 226 638 4 197 823
15 3′,5,5′,7′-四羟基黄烷酮 159 250 386 924 0 5 625 664 3 729 221
表 6 各提取物中绿原酸、黄诺马苷、马里苷和 3,5-二咖啡酰奎宁酸的量
Table 6 Levels of chlorogenic acid, flavanomarein, marein, and 3,5-dicaffeoylquinic acid in each extract from C. tinctoria
提取物 绿原酸/(mg·g−1) 黄诺马苷/(mg·g−1) 马里苷/(mg·g−1) 3,5-二咖啡酰奎宁酸/(mg·g−1)
SD 3.07 29.52 17.52 1.79
AR 4.00 18.41 40.71 1.31
VD 9.05 36.24 51.87 4.22
ETE 15.44 17.65 96.43 10.73
AC 1.53 14.55 160.10 14.93
SD
AR
VD
ETE
AC
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130
t/h
1 2
3
4
6
7
8
9 10
11
12
13
14
15
5
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 4期 2016年 2月
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宁酸的实际给药量见表 7。
3.3 统计学结果
模型 1:以提取物中各种化学成分峰面积为 x,
以各提取物均能配制的最高质量浓度15.96 mg/kg给
药时各组动物的死亡率为 y,进行多元线性回归。结
果提示 3,5-二咖啡酰奎宁酸(峰 11)可能是对大剂
量给药致小鼠死亡贡献最大成分,差异显著(P<
0.05),结果见表 8、9。模型 2:以 15.96 mg/kg给
予小鼠各提取物时,绿原酸、黄诺马苷、马里苷和
3,5-二咖啡酰奎宁酸的实际给药量为 x,以 15.96
mg/kg 给药时各组动物的死亡率为 y,进行多元线
性回归。结果也提示 3,5-二咖啡酰奎宁酸可能是对大
剂量给药致小鼠死亡贡献最大成分,差异显著(P<
0.05),结果见表 10、11。
表 7 按 15.96 mg/kg剂量给药时各提取物中绿原酸、黄诺马苷、马里苷和 3,5-二咖啡酰奎宁酸的实际给药量
Table 7 Actual dosages of chlorogenic acid, flavanomarein, marein, and 3,5-dicaffeoylquinic acid in each extract from C.
tinctoria by administration of 15.96 mg/kg
提取物 绿原酸/(μg·kg−1) 黄诺马苷/(μg·kg−1) 马里苷/(μg·kg−1) 3,5-二咖啡酰奎宁酸/(μg·kg−1)
SD 49.00 471.14 279.62 28.57
AR 63.84 293.82 649.73 20.91
VD 144.44 578.39 827.85 67.35
ETE 246.42 281.69 1 539.02 171.25
AC 24.42 232.22 2 555.20 238.28
表 8 模型 1预测变量系数
Table 8 Predictor variable coefficients of Model 1
模型 1
非标准化系数
标准系数 t P值
B 标准误差
常量 −0.071 025 499 0.029 150 809 −2.436 484 634 0.092 790 909
峰 11 3.251 01×10−8 3.661 27×10−9 0.981 501 44 8.879 436 564 0.003 011 841
表 9 模型 1排除变量系数
Table 9 Excluded variable coefficients of Model 1
模型 1 t P值 偏相关 共线性统计量(容差)
1 −2.059 957 599 0.175 583 223 −0.824 416 777 0.952 986 695
2 −1.162 075 808 0.365 129 976 −0.634 870 024 0.973 399 698
3 −3.686 407 045 0.066 346 253 −0.933 653 747 0.990 230 461
4 −2.809 084 832 0.106 806 231 −0.893 193 769 0.695 634 040
5 −3.023 905 292 0.094 168 184 −0.905 831 816 0.948 685 586
6 −3.823 296 469 0.062 105 738 −0.937 894 262 0.875 870 244
7 0.672 229 884 0.570 693 903 0.429 306 097 0.186 033 709
8 −2.066 981 850 0.174 685 821 −0.825 314 179 0.407 855 598
9 −3.256 113 459 0.082 776 748 −0.917 223 252 0.077 898 011
10 −0.669 763 550 0.571 979 988 −0.428 020 012 0.520 852 933
12 −1.115 558 478 0.380 672 433 −0.619 327 567 0.674 841 113
13 1.380 225 926 0.301 545 131 0.698 454 869 0.085 358 625
14 −1.043 309 414 0.406 337 376 −0.593 662 624 0.578 097 339
15 0.131 958 685 0.907 094 685 0.092 905 315 0.268 899 253
表 10 模型 2预测变量系数
Table 10 Predictor variable coefficients of Model 2
模型 2
非标准化系数
标准系数 t P值
B 标准误差
常量 −0.071 112 387 0.028 528 672 −2.492 663 77 0.088 276 162
3,5-二咖啡酰奎宁酸 0.030 490 053 0.003 358 563 0.982 281 834 9.078 302 63 0.002 823 608
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 4期 2016年 2月
·623·
表 11 模型 2排除变量系数
Table 11 Excluded variable coefficients of Model 2
模型 2 t P值 偏相关 共线性统计量(容差)
绿原酸 −0.882 258 341 0.470 702 347 −0.529 297 653 0.980 103 664
黄诺马苷 −2.539 682 740 0.126 321 979 −0.873 678 021 0.645 693 783
马里苷 0.424 304 607 0.712 626 926 0.287 373 074 0.056 330 724
4 讨论
由于未见两色金鸡菊受试提取物在人群中使
用,故没有其提取物的临床用量参考值,本研究通
过提取工艺的出粉率将各提取物用量折算成对应的
生药量,将其与人用生药量做比较,即以成人每日
5 g(人用生药量)为临床参考用量,参照《中药新
制剂开发与应用》指导原则[17]:“按体质量计算受
试制剂的小鼠 MTD 相当于临床人用剂量的 100 倍
以上,则认为较安全,可供临床安全应用”。本实验
的受试提取物 VD、ETE、AC的小鼠 MTD分别为
26、11.56、8.36 g/kg,折算所得生药量分别为 76.5、
23.12、83.6 g/kg,分别是临床人用生药量的 918、
277.44、1 003.2倍,均大于临床人用剂量的 100倍,
认为较安全;但提取物 VD、ETE、AC在超过MTD
给药时出现小鼠死亡,故通过本研究寻找到导致小
鼠死亡或对小鼠死亡贡献最大的成分,为后期对提
取物进行分离和纯化得到高效低毒的提取物提供指
导;后续本课题组还将对提取物口服生物利用度进行
研究,确定提取物中各成分的吸收情况,以进一步阐
明各提取物的安全性。
本实验首先通过提取物中各物质的峰面积与给
药时各组动物的死亡率进行多元逐步线性回归,筛
选目标化合物,再通过各提取物中绿原酸、黄诺马
苷、马里苷和 3,5-二咖啡酰奎宁酸的实际给药量与
给药时各组动物的死亡率进行多元逐步线性回归,
进一步验证了 3,5-二咖啡酰奎宁酸可能是对大剂量
给药致小鼠死亡贡献最大的成分。由于中药提取物
化学成分组成十分复杂,将其中每一个化学成分通
过以对照品为参比建立分析方法定量分析的难度很
大,本实验利用课题组前期建立的一测多评的方法,
是一种解决途径;两色金鸡菊提取物中除了绿原酸
和 3,5-二咖啡酰奎宁酸等有机酸类物质,大多数为
查耳酮类物质和其与葡萄糖形成的葡萄糖苷,例如
3′,5,5′,7′-四羟基黄烷酮-O-葡糖苷和3′,5,5′,7′-四羟基
黄烷酮,3,3′,5,5′,7-五羟基黄烷酮-O-葡萄糖苷和
3,4′,5,6,7-五羟基黄烷酮,在使用紫外检测器检测
时,由于苷上链接的葡萄糖是不产生响应信号的,
响应信号均是苷元部分产生的,可利用苷与苷元的
响应信号强度和摩尔质量之间的关系,在有其中 1
种对照品的情况下同时定量测定苷与苷元的水平,
这可能成为另一种可行的解决途径。
通过本实验发现两色金鸡菊 ETE 中可能存在
抑制小鼠体质量增加的物质;ETE组动物在给药后
0.5 h开始出现死亡,毒性反应发生快,提示致动物
死亡的成分可能是较容易吸收的物质。通过多元逐
步线性回归,发现 3,5-二咖啡酰奎宁酸可能是对大
剂量给药致小鼠死亡贡献最大的成分,3,5-二咖啡
酰奎宁酸有 5种同分异构体,查阅相关文献,未见
对 3,5-二咖啡酰奎宁酸毒性及不良反应的报道,本
结论是建立在数学模型推导的基础上,还需进一步
的实验研究进行确认。
天然产物大多化学成分复杂,分离纯化单体工
作较为冗长,即使得到单体,由于混合物中物质间
的相互作用,单体恐无法发挥与混合物相同的效果,
理想状态是得到各个单体后按照天然产物中的比例
进行配比,测定其效果,但实际操作困难较大,基
于 HPLC指纹图谱利用多元线性回归的数学模型,
可以建立药效(毒性)与物质基础的数学模型,为
天然产物中有效成分或毒性成分的确立提供思路,
并筛选出对其药效(毒性)贡献最大的成分,为大
复方的配伍和优化提供理论依据;同时仍需不断寻
找更优、更能反映实际情况的数学模型,使药效(毒
性)、数学模型、物质基础三者更好的统一。
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