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Study on drug-guide effect of Achyranthes bidentata in
Sanmiao pill in arthritic rats

三妙丸中牛膝对关节炎大鼠引药作用的机制研究



全 文 :三妙丸中牛膝对关节炎大鼠引药作用的机制研究
孙 备,吕 凌,陆忠祥,杨士友
(安徽省药物研究所 安徽省中药研究与开发重点实验室,安徽 合肥 230022)
[摘要] 目的:研究三妙丸中牛膝对关节炎大鼠引药作用的机制。方法:用弗氏完全佐剂和湿热处理法制备
大鼠湿热痹症关节炎模型,造模成功的大鼠分为3组:模型组,含牛膝的三妙丸(18g·kg-1)组,不含牛膝三妙丸
(10g·kg-1)组。HPLC法测定三妙丸中主要成分小檗碱在心脏、关节组织中的分布情况,体积法测定大鼠足关节
肿胀度,同时观察组织病理变化;测定血浆血液流变学指标。结果:含牛膝三妙丸组在给药后2,4,6h和多次给药
14d后关节浓度均高于不含牛膝组,关节/心脏小檗碱浓度比显著大于不含牛膝组。含牛膝的三妙丸明显改善关
节炎模型大鼠的关节肿胀和组织病理改变。含牛膝三妙丸组明显改善关节炎大鼠血液流变学指标,与不含牛膝三
妙丸组比P<0.01,与模型组相比也有显著性差异(P<0.01)。结论:牛膝能够引导三妙丸中主要有效成分小檗碱
的靶组织分布,并与其药效作用相吻合。其促进小檗碱组织分布的作用和其活血作用可能有一定关系。
[关键词] 牛膝;三妙丸;引药;小檗碱;佐剂关节炎;组织分布
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)24294604
[收稿日期] 20080525
[基金项目] 安徽省自然科学基金项目(070413120)
[通讯作者] 孙备,Tel:(0551)3652413,Email:sunbei888@
yahoo.com.cn
  中医理论中的引经理论是方剂组成原则中的一
个环节,对于药物的引经理论,目前的研究主要还停
留在中医经络、气血、穴位等模糊的传统中医思想论
述层次上。近年来采用中药化学成分体内分布法、
药效观察法、环核苷酸观察法等方法对中药的归经
机制与药效作用研究取得了一些进展,但对引经药
物尚缺少系统全面的实验研究。引经中药的研究不
仅有利于阐明中药的引经理论,还有利于在中药中
寻找到一种天然的靶向给药体系。三妙丸由苍术、
黄柏和牛膝三味药组成,其中牛膝具有引诸药下行
的作用。历代本草记载中多谓牛膝“性善下行”,牛
膝可做药引,引导它药药力下行至身体下半部分,
治疗“病在下”的疾患。在传统组方的引药应用中
牛膝的使用比例较高,对于治疗下肢疾病的中药往
往加入牛膝以加强药效。本研究试图通过药代动力
学药物组织分布的方法探索三妙丸中牛膝的“引药
下行”作用,通过靶组织药物分布行为的改变来解
释其作用,通过药效学指标对其作用进行解释和映
证。局部组织血流量、药物透膜能力等是影响药物
分布的主要因素,因此本研究通过观察牛膝的活血
作用来分析其促进小檗碱组织分布的机制。最终通
过药代和药效的结果来解释牛膝“引药下行”作用。
1 材料
1.1 动物
SPF级清洁大鼠,体重(180±20)g,上海西普
尔-必凯实验动物有限公司提供,合格证号 沪动合
格证152号。
1.2 药物与试剂
黄柏 Phelodendronchinense产地四川;牛膝
Achyranthesbidentata产地河南;苍术Atractylodeslan
cea产地安徽,均由合肥和义堂中药饮片有限责任公
司提供,符合《中国药典》2005年版一部标准。盐酸
小檗碱对照品,纯度99%,中国药品生物制品检定
所,批号110713200609。乙腈、三乙胺、磷酸为色谱
纯。弗氏完全佐剂,西格玛奥德里奇(上海)贸易有
限公司,批号56K8904。
1.3 主要仪器
岛津LC-10ATvp高效液相色谱仪,配 SPD-
10Avp紫外可见检测器(岛津公司)。CosmosilODS
C18色谱柱(4.6mm×250mm,5μm)电动玻璃组织
匀浆机(宁波新芝生物科技有限公司)。BF2000型
氮气吹干仪(上海爱钡尔科技发展有限公司)。LI
ANG100血液黏度测定仪(上海医科大学医药科技
总公司)。
2 方法
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2.1 组织样品处理和HPLC测定方法研究
参考文献方法[13],通过空白加对照样品试验和
大鼠口服药物后样品试验,确定样品的处理方法。
对组织样品进行色谱行为考察,选择分离度、特异性
等最佳的色谱条件。
2.2 牛膝对湿热痹证大鼠体内小檗碱组织分布的
影响
大鼠购入后饲养观察1周后开始实验。试验前
对大鼠称重并测量左右侧后足的体积。除留10只
正常大鼠作为对照外,其余90只大鼠于右后足足跖
皮内注射弗氏完全佐剂01mL,次日开始每日将大
鼠置于40℃温水中用湿热刺激1h,并观察大鼠后
足左右足跖的肿胀情况[4]。待后足足跖明显肿胀
后开始实验。
造模成功的84只大鼠,雌雄各半,留8只作为
模型对照,其余大鼠随机分成2组,一组灌胃给予含
牛膝的三妙丸水提物(1∶1),生药剂量18g·kg-1
(苍术黄柏牛膝3∶2∶4),另一组灌胃给予不含牛
膝的三妙丸水提物(1∶1),生药剂量10g·kg-1(苍
术:黄柏3∶2)。给药后2,4,6h用乙醚麻醉动物,开
腹,从腹腔肝门静脉抽血,置抗凝管中,离心分取血
浆;脱臼处死,开胸腔摘取心脏,用生理盐水冲洗干
净后精密称取1g置匀浆管中加蒸馏水2mL匀浆,
匀浆离心后取上清液测定;大鼠足跖关节上1cm
到下1cm处剪下,剥去外皮,用骨科剪刀将关节
组织及周围肌肉剪碎,精密称取 1g置于匀浆管
中,加入蒸馏水2mL匀浆,匀浆离心后取上清液
测定。部分动物连续给药14d后,称取体重,测
定足跖体积,末次给药6h后同法取血、心脏和关
节进行测定。血液样品同时进行血液流变学指标的
测定。每组部分动物的足跖关节进行病理观察。
2.3 牛膝对三妙丸药效的影响
大鼠造模情况如2.2,于第21天将造模成功的
大鼠测定足跖体积,分组给药,给药结束后再次测定
足跖体积,用容积法测定大鼠足体积(mL),并计算
各组大鼠的肿胀度。
肿胀度=给药后足跖体积-给药前足跖体积
取部分动物足跖置于10%甲醛溶液中,石蜡包
埋,切片,染色,光镜观察。
各组动物抗凝全血置于血液流变仪中测定各项
指标。测定完全血黏度后 3000r·min-1离心 10
min,分离血浆测定血浆比黏度。
2.4 统计学处理
所测数据用 珋x±s表示,数据的统计学处理采用
SPSS100统计软件包,两组间比较采用t检验。
3 结果
3.1 组织样品处理和HPLC测定方法研究
组织样品05mL或1mL,加入乙腈4mL,涡旋
混匀 3min,3000r·min-1离心10min,取尽上清液
40℃氮气吹干,精密加入流动相1mL使溶解,进样
20μL(采用进样阀),进行 HPLC测定。通过方法
学考察,最终确定的色谱条件:ODSC18色谱柱,流
动相为乙腈∶005mol·L-1磷酸二氢钾溶液(加入
04%三乙胺,用磷酸调节 pH到25)27∶73,流速1
mL·min-1,检测波长345nm。并对检测方法进行
了各项方法学考察,结果标准曲线、灵敏度、回收率、
精密度等均符合测定要求。
3.2 对湿热痹证大鼠体内小檗碱组织分布的影响
单次给药后2h,两组动物的血浆中小檗碱浓度
均较低。给予含牛膝三妙丸组的大鼠心脏中小檗碱
含量比不含牛膝三妙丸组低,关节组织中的小檗碱
含量比不含牛膝组高。关节与心脏浓度比含牛膝组
明显高于不含牛膝组(P<005)(表1)。
给药4h后含牛膝组关节组织浓度有所降低,
表1 给药2h后小檗碱的组织分布情况(珋x±s,n=10)
组别 剂量/g·kg-1 心脏/μg·g-1 关节/μg·g-1 关节/心脏
三妙丸     18 0033±0016 00700±0028 237±1251)
不含牛膝三妙丸 10 0069±0070 00491±0023 129±101
  注:与不含牛膝三妙丸组比1)P<005
但显著高于不含牛膝组(P<005);含牛膝组心脏
中的小檗碱浓度无明显改变,不含牛膝组明显下降
(P<005);关节/心脏小檗碱浓度比含牛膝组显著
高于不含牛膝组(表2)。
给药6h后含牛膝组心脏和关节组织浓度均有
所上升,关节组织中小檗碱浓度明显高于不含牛膝
组(P<001),心脏组织中小檗碱浓度也大于不含
牛膝组(表3)。
多次给药14d后,含牛膝的三妙丸组大鼠关节组
织中小檗碱蓄积浓度明显高于不含牛膝组(P<001),
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表2 给药4h后小檗碱的组织分布情况(珋x±s,n=10)
组别 剂量/g·kg-1 心脏/μg·g-1 关节/μg·g-1 关节/心脏
三妙丸     18 0024±0011) 0039±01731) 196±0952)
不含牛膝三妙丸 10 0034±0011 0028±0008 085±027
  注:与不含牛膝三妙丸组比1)P<005,2)P<001(表3,4同)
表3 给药6h后小檗碱的组织分布情况(珋x±s,n=10)
组别 剂量/g·kg-1 心脏/μg·g-1 关节/μg·g-1 关节/心脏
三妙丸     18 0042±00131) 0056±00142) 143±043
不含牛膝三妙丸 10 0030±0009 0037±0009 137±062
心脏组织中小檗碱浓度也较不含牛膝组高。含牛膝
组关节/心脏小檗碱浓度比明显高于不含牛膝组
(P<005),各组动物血中小檗碱浓度均低于定量
限,未予以统计(表4)。
表4 多次给药后小檗碱的组织分布情况(珋x±s,n=7)
组别 剂量/g·kg-1 心脏/μg·g-1 关节/μg·g-1 关节/心脏
三妙丸     18 0051±00221) 0059±00192) 123±0371)
不含牛膝三妙丸 10 0033±0007 0029±0005 091±020
3.3 对药效指标的影响
3.3.1 对致炎关节肿胀的影响 21d后模型大鼠
关节继续肿胀,但幅度有所减少。给予含牛膝和不
含牛膝三妙丸组的大鼠关节肿胀均有不同程度的抑
制,对关节破坏也有一定程度的改善。含牛膝组的
作用比不含牛膝组的作用更加明显,尤其是对于继
发足(P<005)(表5)。
3.3.2 对致炎关节病理改变的影响 模型大鼠关
节部位滑膜明显增厚,并且伴有炎症细胞的侵润,但
软骨组织基本没有损伤。给予三妙丸后,大鼠的滑
膜增厚情况有一定程度的减轻,炎症程度也有所消
退,显示三妙丸对关节有一定的改善作用,而牛膝对
病理改变的影响不是十分明显(图1)。
表5 各组大鼠左右足肿胀度情况(珋x±s,n=8)
组别
剂量
/g·kg-1
左足
/mL
右足
/mL
正常      - 0055±0021 0049±0035
模型      - 0186±00921) 0219±00931)
三妙丸     18 0032±00182,4) 0069±00442)
不含牛膝三妙丸 10 0096±00593) 0105±00683)
  注:与正常组比1)P<001;与模型组比2)P<001,3)P<005;
与不含牛膝组比4)P<005
3.3.3 对血液流变指标的影响 造模大鼠的全血
和血浆黏度都有显著的升高,给予含牛膝三妙丸后
对模型大鼠的全血高切比黏度(ηh),全血低切比黏
度(ηl),血浆比黏度(ηp)等指标均有改善作用,而
不含牛膝三妙丸组的改善不明显。表明牛膝对血液
流变指标有一定的改善作用(表6)。
A.正常组;B.模型组;C.含牛膝三妙丸组;D.不含牛膝三妙丸组
图1 各组动物足跖病理改变情况(×200)
表6 牛膝对模型大鼠血液流变学指标的影响(珋x±s,n=8) mPa·s
组别 剂量/g·kg-1 ηl ηh ηp
正常      - 932±143 646±094 170±009
模型      - 1418±3681) 809±1512) 248±0361)
含牛膝三妙丸  18 928±123,5) 647±0574,5) 194±0193,5)
不含牛膝三妙丸 10 124±158 82±145 257±017
  注:与正常组比1)P<001,2)P<005;与模型组比3)P<001,4)P<005;与不含牛膝组比5)P<001
4 讨论
小檗碱的抗炎作用已经有了一定的研究,Ya
sukawa等[5]从黄柏中分离出生物碱,经小鼠耳水肿
致炎模型测定,各类生物碱对小鼠炎症均有显著抑
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制作用。三妙丸主要用于关节痹证,与现代医学中
的关节炎相似,因此本研究选择三妙丸中的抗炎成
分小檗碱作为指标成分。
三妙丸中苍术燥湿健脾,黄柏清热燥湿,牛膝引
药下行,主治湿热下注等证。牛膝在方中主要是引
诸药下行到下肢关节,发挥疗效,因此选择了三妙丸
的作用靶组织(下肢关节组织)为主要研究对象,选
择非靶组织心脏组织作为参照对象,血药浓度作为
贯穿全身和影响组织分布的参数进行考察。同时在
本实验中选择了与三妙丸所主治的湿热下注等证相
一致的佐剂关节炎模型,并通过湿热加速关节炎症
肿胀产生[6]。
从实验结果来看,牛膝在给药后各个时间点均
能促进三妙丸中的小檗碱在大鼠足关节部位的分
布,表现出引导药物集中于作用靶组织的倾向。药
效研究同时也显示牛膝有促进消肿和活血作用,这
些作用与其促进小檗碱靶组织分布有一定联系。牛
膝的现代药理研究[78]显示其具有扩张下肢血管和
改善血液黏度和微循环等作用,这与本实验观察到
的降低模型动物血液黏度相一致,也与传统中医药
认为的牛膝“通利筋脉”作用相一致。根据本实验
的药代和药效两方面的结果判断,牛膝可能通过改
  
善下肢关节血液供应,使药物更容易被运送到下肢
病灶部位,从而发挥药效加强的作用。至于为什么
牛膝对下肢关节更有效,则可能是下肢骨关节部位
由于原本血液供应不如其他组织,药物较难分布到
这些组织,增加血液供应后可有效改善这些组织的
药物供应,提高疗效。
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StudyondrugguideefectofAchyranthesbidentatain
Sanmiaopilinarthriticrats
SUNBei,LVLin,LUZhongxiang,YANGShiyou
(AnhuiInstituteofMaterialMedica,AnhuiTraditionalChineseMedicineResearchandDevelopmentKeyLaboratory,
Hefei230022,China)
  [Abstract] Objective:TostudythedrugguidingmechanismofAchyranthesbidentatafromSanmiaopilinarthriticrats.Meth
od:TheratsweretreatedbyFerud'scompletadjuvantandhotwater-bathtoestablishratadjuvantarthritismodel,thenthemodelrats
weredividedintothreegroups,modelgroup,SanmiaopilgroupswithA.bidentata.(18g·kg-1)andwithoutA.bidentata.(10g·
kg-1),respectively.TheheartandfootjointswerewashedandhomogenatedtodeterminetheberberineconcentrationbyHPCLindifer
enttimeafterigandthefootedemawastestedbyvolumemethod.Thepathologicalchangeswereobservedandhemorheologicparameters
werealsotested.Result:Theberberineconcentrationoffootjointwassignificantlyhigherin2,4,6hourand14dayintheratswithA.
bidentata.TheberberineconcentrationratiooffootjointandheartwassignificantlyhigherinratswithA.bidentata.pharmacodynamicre
searchesshowedthatA.bidentatacouldenhancetheedemainhibitionefectofSanmiaopil.HemorheologicresearchesshowedthatA.bi
dentata.couldsigmificantlyimprovethebloodviscosityofmodelrats,thebloodhighshearviscosity,thebloodlowshearviscosityand
theplasmaviscositywere(6.47±0.57),(9.28±1.2),(1.94±0.19)mPa·srespectively.Conclusion:A.bidentata.couldfacili
tatethetargetedtissuedistributionofberberine.Theefectwascorelativewithitsbloodviscosityimprovement.
[Keywords] Achyranthesbidintata;Sanmiaopils;drugguide;berberine;ferud'scompletadjuvantarthritis;tissuedistribution
[责任编辑 古云侠]
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