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Methodological study on quality evaluation of rhubarb based on purgative bioassay

致泻效价检测用于大黄品质评价的方法研究



全 文 :致泻效价检测用于大黄品质评价的方法研究
李会芳1,2,王伽伯1,2,曲 毅1,金 城1,王 强1,肖小河1,李祖伦2
(1.解放军302医院 全军中药研究所,北京 100039;
2.成都中医药大学 药学院,成都 610075)
[摘要] 目的:建立大黄致泻效价测定的模型和方法,为探索建立基于生物效价检测的大黄品质评价方法提
供技术支持。方法:以大黄泻下活性的量效关系、数据变异程度以及实验的可操作性为考察指标,筛选并确定了大
黄致泻效价测定模型的观测指标(10h内排便量)、动物品系(ICR小鼠)、性别(雄性)、便秘模型造模剂用量(复方
地芬诺酯50mg·kg-1)等实验条件。根据确立的模型和方法结合化学含量测定评价了不同大黄样品的品质。结
果:不同大黄样品的致泻效价总体趋势与总蒽醌(R2=06537)、结合蒽醌(R2=05536)的含量有关,但均未呈现
良好的线性关系。大黄蒽醌的含量测定结合致泻效价的测定更能充分表征不同大黄样品的品质差异。结论:致泻
效价检测方法可用于大黄的品质评价和质量控制。
[关键词] 大黄;质量控制;致泻;生物效价;方法学
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)11130904
[收稿日期] 20070720
[基金项目] 国家杰出青年科学基金项目(30625042);国家
“十五”科技攻关项目(2004BA721A14)
[通讯作者] 肖小河,Tel:(010)66933322,Email:pharma
cy302@126.com
  中药质量生物控制已成为中药质量控制研究发
展的新方向[1],特别适合于药效物质不明确的部分
中药。《中国药典》(2010年版)的编写大纲的主要
任务中已明确提出:“中药的质量标准要逐步由单
一指标成分定性定量测定,向活性有效成分及生物
测定的综合检测过渡。”为了探索建立基于生物效
价检测的中药品质评价新方法,本研究选取临床应
用广泛、药效物质基础较为明确的大黄作为模式药
物,旨在确定大黄致泻效价测定的模型和方法,以期
建立基于致泻效价的大黄的品质评价方法。
1 材料
1.1 动物 健康 ICR、昆明种小鼠,体重16~18g,
雌雄各半[北京维通利华实验动物技术有限公司,
动物许可证号 SCXK(京)20070001];健康 BALB/
c、昆明种小鼠,体重16~18g,雌雄各半[军事医学
科学院实验动物中心,动物许可证号 SCXK(军)
2002001]。
1.2 药物 大黄购自甘肃省礼县药材公司,经解放
军302医院肖小河研究员鉴定为掌叶大黄 Rheum
palmatumL.的干燥根,批号20060425。将大黄粉碎
为粗粉,10倍量水煎煮 2次,每次 20min趁热滤
过,合并煎煮液,减压浓缩、干燥,粉碎为细粉备用。
复方地芬诺酯片(常州康普药业有限公司,批号
0612010)。
2 方法
2.1 便秘模型的建立与给药 取禁食不禁水8h
的小鼠30只(雌雄各半),随机分为3组,各组均灌
服复方地芬诺酯片混悬液50mg·kg-1造模。1h
后,即可分别灌服大黄水提物 5,35,245g·kg-1,
每只小鼠单独置于下面铺有滤纸的铁丝笼中,观察
动物排便情况[2,3]。
2.2 观测指标的确定 文献报道的观测指标有首
粒排便时间、稀粪点数、干粪总粒数、排便总量等,笔
者先前的实验发现不同观测指标对结果的影响较
大。本实验观察10h内动物的首粒排便时间、稀粪
点数、干粪总粒数、排便总量,以考察观测指标对大
黄泻下活性量效关系的影响。
2.3 观测时间的确定 文献报道的观测时间为
6~15h,笔者在实验中发现动物的排便量随时间的
延长不断增加。为了确定最佳的观测时间,本研究
比较不同观察时间对排便总量的影响。试验药物为
大黄水提物,制备方法见1.2项下。
2.4 造模剂用量的确定 文献报道复方地芬诺酯
的用量以给药小鼠无稀粪,70%以上的动物不排便
为好,通常剂量为40~50mg·kg-1,本实验对比了
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    中 国 中 药 杂 志
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不同造模剂用量25,50mg·kg-1对大黄泻下作用
结果的影响,采用单因素方差分析进行组间差异显
著性检验。
2.5 造模后大黄给药时间的影响 文献报道复方
地芬诺酯造模后30~60min即可给药,本实验对复
方地芬诺酯造模后大黄给药时间30,60,120min进
行了考察。采用单因素方差分析进行组间差异显著
性检验。
2.6 小鼠品系、性别、年龄对模型的影响 雌、雄动
物对上述便秘模型的敏感度不相同,雄性动物略为
敏感;动物年龄也可能对便秘模型的敏感程度不同,
如同老年人更易患便秘;同时,小鼠品系也可能影响
实验结果。为此,本研究又对比了动物性别、年龄
(3,4,5周龄)以及品系(KM,ICR,BALB/c)对大黄
泻下量效关系的影响。试验药物为大黄水提物,制
备方法见1.2项下。
2.7 复方地芬诺酯模型用于大黄生物效价测定的重
复性研究 为确定此模型用于大黄致泻效价测定的
重复性和稳定性,选择了3批ICR雄性小鼠(16~18
g),进行了3次重复性实验。
2.8 不同大黄样品的致泻效价测定与蒽醌含量比
较 按2.1中操作,以番泻苷B为标准品,暂定其效
价为1000U·g-1,按《中国药典 》二部(2005年
版)附录生物检定项下(2,2′)法[4,5]设计实验,即标
准品和大黄供试品分设2组高、低剂量(剂距为1∶
07),根据预实验调整剂量使其产生的泻下作用大
致相当,实验数据输入《中国药典》生物检定统计软
件BS2000,即可计算出某样品的效价。按《中国药
典》一部(2005年版)大黄项下方法测定不同大黄样
品的蒽醌含量[6]。
2.9 数据统计分析 数据统计分析采用统计软件
SPSS130。效价测定采用药典委员会编制的《中国
药典》生物统计软件BS2000。
3 结果
3.1 观测指标的确定 不同观测指标的变异程度
和量效关系,其中计数指标(稀/干粪粒数)变异最
大,这是因为计数资料数据不连贯,灵敏度低;首粒
排便时间的量效关系虽较好,但需要实验者连续观
察,浪费时间,难以同时观察大量动物;排便量为计
量资料,数据变异较小,量效关系也最好,同时该指
标仅需在实验结束时称量粪便质量即可,中途不用
观察,实验者工作量低。因此,可以选择排便总质量
为药效模型的评价指标。实验中发现,将粪便阴干
后,各组数据的变异更小,表1中排便质量为阴干后
数据。
表1 大黄水提物对小鼠便秘模型不同观测
指标的影响(珋x±s,n=10)
大黄水提物
/g·kg-1
首粒排便时间
/min
排便数
/粒
排便量
/mg
245 2170±201 273±95 1452±92
350 2110±176 319±123 1873±123
500 1820±242 467±104 2427±114
3.2 观测时间的确定 实验中每隔2h收集动物的
粪便,阴干后称定质量,从图1中可以看出,4h前各
剂量组动物排便量非常少,表明便秘模型成功,从6~
10h,动物的排便量稳步增加,10h后基本达到稳定不
再增加。因此,实验观测时间定为10h较为合理。
图1 大黄水提物影响小鼠便秘模型排便量的
时间变化曲线(珋x±s,n=10)
3.3 造模剂用量的确定 文献中造模药物复方地
芬诺酯的用量从10~50mg·kg-1不等,本实验考
察了不同造模剂用量对便秘模型的影响以及大黄对
复方地芬诺酯便秘模型动物的泻下作用的强度,分
别以25,50mg·kg-1造模,并设给药组给以245g
·kg-1的大黄水提物。结果显示,25,50mg·kg-1
剂量组都可以造成便秘模型,灌胃予以大黄后,排便
量都显著增加(P<001),表明了大黄确切的泻下
活性。但是给药的两组之间没有显著差异。综合考
虑,复方地芬诺酯50mg·kg-1的剂量造模,模型的
量效关系、排便量数值较大,相对误差较小,可作为
首选。见表2。
3.4 造模后大黄给药时间的影响 造模后不同时间
大黄灌胃对复方地芬诺酯便秘模型都能够产生明显
的泻下作用。并且给药时间的不同对排便量的影响
有显著差异,其中造模后1,2h的大黄泻下作用更为
敏感,尤以造模后1h为佳,数据变异也较小。见表3。
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表2 复方地芬诺酯用量对小鼠便秘模型的影响
(珋x±s,n=10)
组别
复方地芬诺酯
/mg·kg-1
大黄剂量
/g·kg-1
排便总量
/mg
空白 - - 1667±126
模型1 25 - 1169±1091)
模型2 50 - 1311±1031,2)
模型1给药 25 245 1863±2822)
模型2给药 50 245 2005±923)
  注:与空白组比较1)P<005;与模型1组比较2)P<001;与模
型2组比较3)P<001
表3 造模后不同给药时间对大黄泻下活性的影响
(珋x±s,n=10)
组别
造模后给药时间
/min
大黄剂量
/g·kg-1
排便总量
/mg
模型  - - 1338±128
给药1 30 245 1951±1211,3)
给药2 60 245 2646±1491,2)
给药3 120 245 2434±1731,2,3)
  注:与模型组比较1)P<001;与给药1组比较2)P<001;与给
药2组比较3)P<001
3.5 小鼠品系、性别、年龄对模型的影响 实验中
发现实验动物年龄和品系对上述药效模型的影响较
小,都能呈现良好的量效关系。雄性较雌性动物对
泻下药更敏感,排粪量更多,但雌、雄动物的量效曲
线变化趋势基本一致,提示雌雄动物均可用于便秘
模型的评价。但考虑到性别间的差异,选用单一性
别的实验动物易于饲养,所得数据变异更小,故建议
实际应用时选择单一的雄性动物。由于鼠龄对便秘
模型的影响较小,在实际应用时可以放宽对动物年
龄的要求,只需控制体重的变异范围在2g之内即
可。本实验选择的动物品系间有一定差异,但同一
品系的量效曲线均较好,不同品系间的变化趋势也
基本一致,在实际应用时可以任选某一动物品系,而
一般 KM或 ICR小鼠为常用的远交系小鼠,其中
ICR的小鼠基因更为稳定,各地之间变异较小,建议
可使用ICR小鼠。
3.6 复方地芬诺酯模型用于大黄生物效价测定的
重复性研究 对大黄245,170,120g·kg-13个
剂量进行的 3次重复试验数据表明,RSD分别为
1064%,879%,1165%,数据变异小,重复性好,
该方法可用于大黄的致泻效价的测定。见表4。
3.7 不同大黄样品的致泻效价测定与蒽醌含量比
较 表5数据中1,2,3号样品为生大黄样品,而4,
   表4 复方地芬诺酯模型用于大黄生物效价
测定的重复性研究(珋x±s,n=10)
剂量
/g·kg-1
排便总量/mg
第1次 第2次 第3次
245 2414±79 2903±222 2943±183
170 2288±173 2542±68 2138±149
120 1988±209 2033±128 1632±121
5,6号样品分别为酒大黄、熟大黄和大黄炭。大黄
炭基本已没有泻下活性,实验时已无法测出。不同
大黄样品的致泻效价总体趋势与总蒽醌(R2 =
06537)、结合蒽醌(R2=05536)的含量有关,但
并未呈现良好的线性关系,与游离蒽醌的含量几无
关联。
表5 不同大黄样品的致泻效价与蒽醌含量对比
No 效价/U·g-1 游离蒽醌/% 结合蒽醌/% 总蒽醌/%
1 2490±309 113±023 233±050 346±079
2 1675±214 082±031 323±054 405±058
3 3387±196 073±052 395±068 468±092
4 1980±231 044±026 447±024 491±112
5 1245±314 114±022 180±025 294±074
6 - 099±029 082±042 181±051
4 讨论
传统认为,结合蒽醌为大黄发挥泻下作用的药
效物质基础,《中国药典》一部将总蒽醌的含量作为
大黄质量控制的主要指标。由表5数据表明,虽然
致泻效价总体趋势与总蒽醌(R2=06537)、结合蒽
醌的含量(R2=05536)有关,但未呈现良好的线性
关系,蒽醌的含量无法与之准确对应。因此大黄蒽
醌的含量测定加以致泻效价的检测更能充分表征不
同大黄样品的品质差异。可见即使是物质基础相对
较明确的大黄,指标化学成分含量测定的方法也难
以准确表达其有效性,因而难以控制和评价其质量。
推而广之,对于绝大多数成分复杂、物质基础欠明确
的中药而言,生物检定方法直接关切中药的有效性
和/或安全性,是对目前主要基于指标成分含量测定
的质量控制思路和方法的有益补充和提高,因此有
必要积极探索建立基于生物效价检测的中药品质评
价新方法。
在前期对致泻药效模型对比研究的基础上,选择
了简单易行,重现性好、量效关系明显、灵敏度高的复
方地芬诺酯致便秘小鼠模型作为候选,综合考察并筛
选动物品系、性别、年龄,造模剂用量,观测时间、给药
时间等因素对模型的影响。最终确立了以ICR雄性
小鼠,体重变异在2g以内,复方地芬诺酯片(剂量50
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mg·kg-1)灌胃进行造模,造模后1h灌胃给药,10h
内排便质量作为考察指标,可作为大黄泻下效价测定
的模型。该操作简便,造模药廉价易得,模型量效关
系和重现性好,并且代表了大黄的泻下通便的主要临
床功效,该方法可用于大黄的生物效价检测。
大黄在临床应用中需根据病情不同选择不同炮
制品或调整剂量,具体的选择往往依据医生的经验。
对不同大黄样品的致泻效价的测定可以看出,大黄
炮制方法不同对大黄的致泻效价产生了影响。根据
本方法测得的不同炮制品的致泻效价,一方面可为
大黄的生产质量控制以及大黄炮制品规范的制定提
供新的量化控制手段,保证药物质量稳定可控;还可
直接为临床处方用量提供参考,提高临床用药的有
效性和安全性。
[参考文献]
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新与发展[J].中国中药杂志,2007,32(7):1.
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[5] 周海钧.药品生物检定[M].北京:人民卫生出版社,2005:
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[6] 中国药典[S].一部.2005:17.
Methodologicalstudyonqualityevaluationofrhubarbbasedon
purgativebioassay
LIHuifang1,2,WANGJiabo1,2,QUYi1,JINCheng1,WANGQiang1,XIAOXiaohe1,LIZulun2
(1.InstituteofChineseMateriaMedica,302HospitalofPLA,Beijing100039,China;
2.PharmacyColege,ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine,Chengdu610075,China)
[Abstract] Objective:Toestablishamethodsuitabletodeterminethepurgativebiopotencyofrhubarbandconstructanew
qualityevaluationpaternofrhubarb.Method:Aseriesoffactorssuchasobservationindex(massoffecesin10hours),animalstrain
(ICRmice),sex(male)andthedoseofdiphenoxylatecomplex(50mg·kg-1)wasinvestigatedandfixed.Thepurgativebiopoten
cyaswelasanthraquinonedeterminationwasusedtoevaluatethequalityofdiferentrhubarbsamples.Result:Therewasn'tagood
linearrelationshipbetweenthepurgativebiopotencyandcontentofanthraquinone.Thequalitydiferenceofrhubarbsamplescouldbe
welcharacterizedbycombinationofpurgativebiopotencydeterminationandanthraquinonedetermination.Conclusion:Thepurgative
biopotencydeterminationcanbeusedinqualitycontrolandevaluationofrhubarb.
[Keywords] rhubarb;qualitycontrol;purgative;biopotency;methodology
[责任编辑 古云侠]
(上接第1268页)
[Abstract] Objective:ThisstudyistodevelopexcelentextractiontechnologyofthepolysaccharidesintherootoftheA.pota
niniwhichliveintheTaibaiMountaininChina.Method:Basedontheextractionwithwater,thepolysaccharidesweredepositedwith
alcohol.Withthecontentofpolysaccharideswasastheindex,extractionconditionswereinvestigatedsystemly.Employedthesolidliq
uidratio,extractiontemperature,extractiontimeandextractionnumberoftimeswereaslevelsofsinglefactor,theoptimalextraction
technologyofthepolysaccharidesfromtherootoftheA.potaniniwasdeterminedbyL9(3
4)orthogonalexperimentaldesignL9(3
4).
Result:Theoptimaltechnologyconditionswerethatthesolidliquidratiowas1∶30,theextractingtemperaturewas60℃,theextrac
tingtimewas3handextractingnumberoftimeswas3times.Conclusion:Theoptimizedextractiontechnologyissimple,reliableand
extractioneficiencyofpolysaccharideishigher.
[Keywords] Adenophorapotanini;polysaccharides;extraction;orthogonalexperimentaldesign
[责任编辑 鲍 雷]
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