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Pharmacodynamics study on in vivo anti-oxidant action of Buyang Huanwu Decoction in mice

补阳还五汤小鼠体内抗氧化作用的药效动力学研究



全 文 :·96· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 1 期 2015 年 1 月

补阳还五汤小鼠体内抗氧化作用的药效动力学研究
张继业 1,李亚楠 2,常 春 1,杨范莉 1,杨广德 1,刘婷婷 1,林 蓉 2*
1. 西安交通大学医学部药学院,陕西 西安 710061
2. 西安交通大学医学部 药理系,陕西 西安 710061
摘 要:目的 研究补阳还五汤(BHD)小鼠体内的药效动力学过程,为临床合理用药提供参考。方法 测定小鼠 ig BHD
后肝脏组织中丙二醛(MDA)水平和超氧化物歧化酶(SOD)活性,制备 BHD 含药血清,并观察含药血清对小鼠空白肝匀
浆内 MDA 水平和 SOD 活性的影响,并进一步考察 BHD 对 MDA 及 SOD 活性影响的时效、量效关系,估算相应的药效动
力学参数。结果 BHD 整体给药及其含药血清均显著降低小鼠肝内 MDA 水平,增强 SOD 的活性,与对照组相比,差异显
著(P<0.05)。MDA 及 SOD 的整体和血清药理实验的时-效曲线均呈现明显的多峰现象,相应药效动力学参数除效应达峰
时间(tp)和效应呈现半衰期[t1/2(Ka)]比较接近外,其余参数均具有明显差异(P<0.05)。结论 BHD 具有显著的抗氧化
效应,且药效强度较高,作用时间长,其单次给药的药效动力学模型为一室开放模型。
关键词:补阳还五汤;抗氧化;药效动力学;丙二醛;超氧化物歧化酶;血清药理学
中图分类号:R285.61 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2015)01 - 0096 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.01.019
Pharmacodynamics study on in vivo anti-oxidant action of Buyang Huanwu
Decoction in mice
ZHANG Ji-ye1, LI Ya-nan2, CHANG Chun1, YANG Fan-li1, YANG Guang-de1, LIU Ting-ting1, LIN Rong2
1. School of Pharmacy, Health Science Center, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710061, China
2. Department of Pharmacology, Health Science Center, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710061, China
Abstract: Objective To study the in vivo pharmacodynamics characteristics of Buyang Huanwu Decoction (BHD) in mice, and to
provide reference for rational clinical drug use. Methods The level of MDA and activity of SOD in liver tissue of mice were
determined after ig treatment with BHD or its drug-containing serum. Further more, the time-effect and dose-effect relationship of
BHD on MDA level and SOD activity were carried out. The parameters of pharmacodynamics were estimated based on the
time-effect and dose-effect curves. Results Compared with control group, both BHD and its drug-containing serum could reduce
MDAlevel, while raise SOD activity in the liver of mice (P < 0.05). Time-effect curves both present multi-peak but most
pharmacodynamics parameters showed significant differences (P < 0.05), except tp and t1/2(Ka). Conclusion BHD has obvious
antioxidant effect and pharmacodynamics characteristics can be described as one-compartment model.
Key words: Buyang Huanwu Decoction; anti-oxidantion; pharmacodynamics; MDA; SOD; serum pharmacology

补阳还五汤(BHD)出自清代王清任著《医林
改错》,由黄芪、赤芍、川芎、当归、地龙、桃仁、
红花 7 味中药组成。方中重用生黄芪以补元气,气
行则血行,为君药;当归活血补血,为臣药;再配
以赤芍、川芎、红花、桃仁等活血祛瘀之品,使瘀
祛而不伤正;地龙长于通行经络,诸药合用共奏补
气活血通络之功,是治疗气虚血瘀所致偏瘫的常用
方。现代药效学研究证实 BHD 药理作用广泛[1-3],其
中抗氧化[4]、保护心脑血管功效近几年关注较多[5-6],
临床上,常用于多种心脑血管疾病的治疗[7]。
本实验是在 BHD 药动学研究基础上[8]采用整
体及血清药理学的方法[9-10],以丙二醛(MDA)与
超氧化物歧化酶(SOD)为抗氧化作用的指标,评
价 BHD 在小鼠体内的药效动力学过程,明确

收稿日期:2014-05-07
基金项目:国家自然科学基金资助项目(81072643,81270347);中央高校基本科研业务费(XJ08142011,XJJ2011091)
作者简介:张继业(1979—),男,副教授,主要从事药物剂型设计与新药研发。E-mail: zjy2011@mail.xjtu.edu.cn
*通信作者 林 蓉,教授。E-mail: linrong@mail.xjtu.edu.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 1 期 2015 年 1 月 ·97·

其抗氧化作用的量-效关系与时-效关系,获取相应
的动力学参数,为临床合理用药提供了依据。
1 材料
1.1 药材与试剂
BHD 处方饮片均购自北京同仁堂陕西分公司,
经西安交通大学生药学专业牛晓峰教授鉴定,均符
合《中国药典》2010 年版要求。BHD 按《医林改
错•卷下•瘫痿论》古方比例(黄芪 120 g、归尾 3 g、
赤芍 5 g、地龙 3 g、川芎 3 g、红花 3 g 和桃仁 3 g)
组方。MDA 试剂盒(批号 20090711)、SOD 试剂
盒(批号 20090703)均购自南京建成生物工程研究
所;NaCl、冰醋酸、乙醚(分析纯,西安化学试剂
厂),蒸馏水(自制)。
1.2 动物
SPF 级 ICR 小鼠,体质量(22±2)g,雌雄各
半,购自西安交通大学医学院实验动物中心,实验
动物使用许可证号 SYXK(陕)2007-003。
1.3 仪器
752 型分光光度计(上海光谱仪器有限公司),
GENIUS 16K-R 高速冷冻离心机(长沙市鑫奥仪器
仪表有限公司),EH2O 蒸馏水机(上海摩勒生物科
技有限公司),SC-3616 低速离心机(合肥科大创新
股份有限公司中佳分公司),XH-B 涡旋混合器(姜
堰市康健医疗器具有限公司),HH-4 数显恒温水浴
锅(常州国华电器有限公司),ANKE LQP-B-4 制
冰机(上海安亭科学仪器厂),FJ-200 高速分散匀
质机(上海标本模型厂)。
2 方法
2.1 BHD 冻干粉制备
取黄芪 120 g、归尾 3 g、赤芍 5 g、地龙 3 g、
川芎 3 g、桃仁 3 g、红花 3 g,沸水提取 3 次(加
水量分别为 1 400、1 200、900 mL),每次 30 min,
合并滤液约 2 000 mL,经旋转蒸发仪浓缩至约 300
mL,冻干,得 55.3 g BHD 冻干粉备用。
2.2 含药血清制备
健康小鼠,随机分为 11 组,禁食不禁水 12 h,
按体质量 ig 给予 BHD(20 g 冻干粉加适量蒸馏水
定容至 50 mL,成流浸膏状),给药体积 0.5 mL/20 g
(剂量为生药 30 g/kg,相当于人临床用药剂量的 10
倍),给药后 5、10、15、30、45、60、90、120、
180、360 min,取血,分离血清,冻存备用。
2.3 含药血清对肝组织 MDA 及 SOD 影响
健康小鼠禁食 12 h,断头放血处死,迅速取出
肝脏,冰浴中用预冷的 4 ℃生理盐水洗去表面血
污,称质量,以 1∶9 比例加入生理盐水,800×g
离心 10 min 取上清,得肝匀浆,备用。每支 2 mL EP
管中加入空白肝匀浆 1.5 mL 后加入 0.1 mL BHD 含
药血清或空白血清,按试剂盒方法测定肝组织中
MDA水平及SOD活性,计算BHD含药血清对MDA
生成的抑制率及 SOD 活性提高率。
MDA 抑制率=(空白血清组 MDA 值-含药血清组
MDA 值)/空白血清组 MDA 值
SOD 活性提高率=(含药血清组 SOD 值-空白血清组
SOD 值)/空白血清组 SOD 值
2.4 BHD 整体给药对肝组织 MDA 及 SOD 影响
将“2.2”项下含药血清制备所用小鼠处死,
立即取出肝脏,按“2.3”项操作测定肝组织中
MDA 水平及 SOD 活性,计算 BHD 整体给药后
对小鼠肝组织 MDA 生成的抑制率及 SOD 活性提
高率。
2.5 药效动力学参数估算
时间-效应参数估算:将上述整体及血清药效结
果,绘制 MDA 及 SOD 时间-效应曲线。计算效应
消除速率常数(Ke)、效应消除半衰期[t1/2(Ke)]、效
应呈现速率常数(Ka)、效应呈现半衰期[t1/2(Ka)]、
效应维持时间(tm)、效应达峰时间(tp)。
2.6 剂量-效应参数估算
BHD 以生药剂量 3、12、21、30、39 g/kg(分
别相当于人临床用药剂量的 1、4、7、10、13 倍)
分别对小鼠 ig 给药,根据时效曲线的达峰时间,在
给药后 90 min 时,按“2.3”和“2.4”项方法测定
BHD 不同剂量整体给药及含药血清对小鼠肝组织
MDA 及 SOD 的影响,以正常小鼠作为对照。以剂
量对数和相应的抑制率或提高率求出量效方程,计
算最低起效剂量 Dmin=lg−1(a/b)(a、b 分别为量效
方程中的截距和斜率)。
2.7 数据处理
数据采用药效动力学参数估算软件 PKSolver
2.0 处理,估算药效动力学参数;数据用 ±x s 表示,
结果采用 SPSS 18.0 统计软件进行分析,组间比较
采用单因素方差分析。
3 结果
3.1 对小鼠肝脏 MDA 的时间-效应关系
BHD给药后小鼠肝脏MDA生成抑制率的时间-
效应曲线见图 1,含药血清对空白肝脏 MDA 生成
抑制率的时间-效应曲线见图 2。
·98· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 1 期 2015 年 1 月





图 1 BHD 给药后对小鼠肝脏 MDA 抑制作用时间-效应
曲线 ( ± = 10x s , n )
Fig. 1 Inhibition time-effect curve of MDA level in liver
tissue of mice after treatment with BHD ( ± = 10x s , n )


图 2 BHD 含药血清对空白肝脏 MDA 抑制作用时间-
效应曲线 ( ± = 10x s , n )
Fig. 2 Inhibition time-effect curve of MDA inblank liver tissue
of mice treated with serum containing BHD ( ± = 10x s , n )
3.2 对小鼠肝脏 SOD 的时间-效应关系
BHD给药后小鼠肝脏SOD活性提高率的时间-
效应曲线见图 3,含药血清对空白肝脏 SOD 活性提
高率的时间-效应曲线见图 4。




图 3 BHD 给药后对小鼠肝脏 SOD 活性提高作用时间-
效应曲线 ( ± = 10x s , n )
Fig. 3 Improvement time-effect curve of SOD activity in
liver tissue of mice after treatment with BHD ( ± = 10x s , n )




图 4 BHD 含药血清对空白肝脏 SOD 活性提高作用时间-
效应曲线 ( ± = 10x s , n )
Fig. 4 Improvement time-effect curve of SOD activity in blank liver
tissue of mice treated with serum containing BHD ( ± = 10x s , n )
3.3 剂量-效应关系
给予不同剂量 BHD 后的小鼠含药血清对空白
肝脏 MDA 生成具有明显抑制作用,与空白血清组
比较,差异显著(P<0.05);SOD 活性明显提高,
与空白血清组比较,差异显著(P<0.05)。整体实
验中,给予不同剂量 BHD 小鼠肝脏中 MDA 水平
受到明显抑制,且 SOD 活性明显提高,与对照组
比较,差异显著(P<0.05)。方程回归结果见表 1,
给药剂量-效应曲线见图 5 和 6。
表 1 量效关系回归结果 (n=3)
Table 1 Regression results of dose-effect relationship (n=3)
指标 样品 回归方程 R2
整体实验 Y=17.054 X-1.283 6 0.998 3 MDA
含药血清 Y=14.905 X-3.888 3 0.986 9
整体实验 Y=9.048 6 X-1.276 3 0.994 7 SOD
含药血清 Y=17.054 X-1.283 6 0.998 2

整体给药
血清药理


图 5 不同剂量 BHD 对小鼠肝脏 MDA 生成的抑制作用
( ± = 10x s , n )
Fig. 5 Inhibition of BHD at different dosages on MDA level
in liver of mice ( ± = 10x s , n )
M
D
A



/%

60
50
40
30
20
10
0
0 50 100 150 200 250 300 350
t/min
M
D
A



/%

45
40
35
30
25
20
15
10
15
0
0 50 100 150 200 250 300 350
t/min
12
10
8
6
4
2
0
SO
D



/%

0 50 100 150 200 250 300 350
t/min
SO
D



/%

30
25
20
15
10
5
0
0 50 100 150 200 250 300 350
t/min
M
D
A



/%

35
30
25
20
15
10
5
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
剂量/(g·kg−1)
给药
含药血清
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 1 期 2015 年 1 月 ·99·


整体给药
血清药理


图 6 不同剂量 BHD 对小鼠肝脏 SOD 活性的提高作用
( ± = 10x s , n )
Fig. 6 Improvement of BHD at different dosages on SOD
activity in liver of mice ( ± = 10x s , n )
3.4 药效动力学参数
根据整体实验和血清药理学实验的时间-效应
数据,计算效应呈现相和消除相方程,并推算各效
应动力学参数,结果见表 2 和 3,时间-效应曲线整
体趋势符合一室开放模型。
表 2 BHD 给药后 MDA 抑制率药效动力学参数 (n=10)
Table 2 Pharmacodynamic parameters of inhibition on MDA
level of mice after treatment with BHD (n=10)
参数 单位 整体给药 含药血清
D(给药剂量) g·kg−1 30 30
Dmin g·kg−1 0.89 1.71
Ke min−1 0.000 26 0.000 63
Ka min−1 0.143 7 0.104 1
t1/2(Ke) min 2 674.53 1 093.33
t1/2(Ka) min 4.82 6.66
tp min 44.05 49.29
tm min 621.73 276.11
表 3 BHD 给药后 SOD 提高率药效动力学参数 (n=10)
Table 3 Pharmacodynamic parameters of improvement on SOD
activity of mice after treatment with BHD (n=10)
参数 单位 整体给药 血清药理
D(给药剂量) g·kg−1 30 30
Dmin g·kg−1 1.17 0.89
Ke min−1 0.004 37 0.002 23
Ka min−1 0.109 8 0.169 0
t1/2(Ke) min 158.45 310.85
t1/2(Ka) min 6.31 4.10
tp min 30.58 25.94
tm min 201.15 375.68

4 讨论
单次 ig 给药后血清药理与整体药效实验结果
表明 BHD 具有明显抑制小鼠肝组织过氧化脂质生
成的作用(P<0.05),同时对小鼠肝组织 SOD 活性
具有明显的提高作用(P<0.05)。MDA 及 SOD 的
整体和血清药理实验的时-效曲线均呈现明显的多
峰现象,药物在实验动物体内药效的呈现和消除相
并不具有明显的界限,但整体效应都呈现出先快速
升高,后慢慢降低的趋势,与药物在体内的浓度变
化过程基本一致。量效研究表明,药效与药物浓度
存在一定程度上的相关性。在一定浓度范围内,随
着剂量的增加,药理效应呈现出升高的趋势,但随
着剂量的进一步增大,药理效应反而减小,说明
BHD 抗氧化药理作用的发挥存在着最适的药物浓
度。超出药物的最适浓度可能会引起一定的其他效
应(如药物毒性反应及其他不良反应等),干扰药
效。这种关系也能够解释,在时效曲线中给药后药
理效应呈现出的多峰现象。BHD 抑制 MDA 生成的
最低起效剂量整体实验为 0.89 g/kg,血清药理学实
验为 1.71 g/kg,SOD 活性提高的最低起效剂量整体
实验为 1.17 g/kg,血清药理学实验为 0.89 g/kg,说
明 BHD 在较低的剂量下即可产生药理效应。BHD
的时间-效应曲线符合一室开放模型。
从 BHD 抑制 MDA 水平、增强 SOD 活性研究
的药效动力学参数来看,整体实验和血清药理学实
验除 tp 和 t1/2(Ka)比较接近外,其余参数均具有明显
的差异(P<0.05),说明药物在体内和体外的作用
存在一定的差异,这与体内与体外的药物作用环境
的差异直接相关。BHD 进入动物体内吸收较快,能
够比较迅速地进入血液循环,产生药理效应。用数
学“量”的角度解释了 BHD 血清药理与整体药效
在抑制小鼠肝组织MDA生成和提高肝组织SOD活
性作用。
综上所述,BHD 单次给药在体内作用时间较长,
产生药理效应比较迅速,产生效应所需的剂量较低,
该方剂为起效较快、疗效好的中药复方制剂。
参考文献
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失神经肌萎缩的基因筛选 [J]. 中草药, 2014, 45(4):
516-522.
35
30
25
20
15
10
5
0
SO
D



/%

0 5 10 15 20 25 30 35 40
剂量/(g·kg−1)

含药血清
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