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Biothermokinetic studies on four properties of traditional Chinese materia medica--Comparison of different preparation properties of Coptidis Rhizoma by microcalorimetry

中药四性的生物热动力学研究——黄连不同炮制品药性的微量热学比较



全 文 :中药四性的生物热动力学研究
——黄连不同炮制品药性的微量热学比较
周韶华1, 2, 潘五九1, 2, 肖小河13 , 赵艳玲1, 刘 义3Ξ
(11 解放军 302 医院药学部, 北京 100039; 21 军事医学科学院, 北京 100850; 31 武汉大学化学学院, 湖北 武汉 430072)
摘 要: 目的 从生物物理化学的角度, 探讨黄连及其不同炮制品药性的客观真实性。方法 利用微量热法, 测定
了大肠杆菌在黄连不同炮制品总生物碱作用下的生长热谱曲线, 得到了相应的生物热动力学参数, 结合本草文献
报道, 综合分析不同炮制方法对黄连药性的影响。结果 黄连不同炮制品总生物碱均能不同程度地抑制大肠杆菌
的生长, 偏温性药姜制黄连、酒制黄连、吴萸黄连使大肠杆菌指数生长期的生长速率常数显著减小, 生长代谢过程
中热量释放显著增加。偏寒性药生黄连、醋制黄连、胆汁黄连也使生长速率常数减少, 却使热量释放略增加, 两者存
在较稳定的差异。结论 微量热法可作为刻划中药药性的有效的新方法。
关键词: 黄连; 炮制; 微量热法
中图分类号: R 28311; R 286102   文献标识码: A    文章编号: 0253 2670 (2004) 11 1230 03
B iotherm ok inetic stud ies on four properties of trad it iona l Ch inese ma ter ia m ed ica
— Com par ison of d ifferen t prepara tion properties of Cop tid is R h izom a by m icroca lor im etry
ZHOU Shao2hua1, PAN W u2jiu, X IAO X iao2he, ZHAO Yan2ling1, L IU Y i3
(11 D epartm ent of Pharm acy of N o1 302 Ho sp ita l of Peop le’s L iberat ion A rm y,Beijing 100039, Ch ina;
21 A cadem y of M ilitary M edical Sciences of Peop le’s L iberat ion A rm y, Beijing 100850, Ch ina;
31 D epartm ent of Chem istry, W uhan U niversity, W uhan 430072, Ch ina1)
Abstract: Object To p robe in to the ob ject ivity and au then t icity of fou r p ropert ies (co ld, heat,
w arm , and coo l) of raw Cop tid is R h iz om a (RCR ) and their p repara t ion s from b iophysics and b iochem -
ist ry1 M ethods M icrocalo rim etry w as u sed to ob ta in the m etabo lic grow th pow er2t im e cu rve of bacteria
affected by the to ta l a lkalo id in differen t p repara t ion s of RCR and b io thermok inet ic param eters1 Com b ined
w ith the reco rds of ancien t herbal litera tu res, the influence of p ropert ies by differen t p repara t ion s to RCR
w ere syn thet ica lly evaluated1 Results A ll the effect ive to ta l a lkalo id in differen t p repara t ion s of RCR can
rest ra in the E scherich ia coli grow th and m etabo lism in differen t level1 D rugs, such as Cop tid is R h iz om a
Stir2fried w ith ginger ju ice (CR GJ ) , Cop tid is R h iz om a st ir2fried w ith w ine (CRW ) , and Cop tid is R h iz om a
st ir2fried w ith F ructus E vod iae (CR FE) , w ith a lit t le W arm P roperty can decrease the m u lt ip lica t ion ra te
con stan ts of E 1 coli index and increase heat ou tpu t in grow th m etab lism rem arkab ly, w h ile the drugs, such
as RCR , Cop tid is R h iz om a st ir2fried w ith vinegar (CRV ) , and Cop tid is R h iz om a st ir2fried w ith gallb ladder
ju ice (CR GBJ ) , w ith a lit t le Co ld P roperty can decrease the m u lt ip lica t ion ra te con stan ts and increase heat
ou tpu t a lit t le1 T here w as a stab le d ifference betw een them 1 Conclusion  M icrocalo rim etry is a new and
u sefu l m ean fo r the study of the p ropert ies of t rad it ion Ch inese m edicine1
Key words: Cop tid is R h iz om a; p rocessing; m icrocalo rim etry
  黄连为毛茛科植物黄连 Cop tis ch inensis
F ranch1、三角叶黄连Cop tis d eltoid ea C1 Y1 Cheng
et H siao 或云连Cop tis teeta W all1 的干燥根茎。味
苦, 性寒, 归心、胃、肝、胆、大肠经。功效清热燥湿、清
热泻火、泻火解毒。临床上用名有生黄连 (CR )、酒制
黄连 (CRW )、姜制黄连 (CR GJ )、吴萸制黄连、醋制
黄连 (CRV )和胆汁制黄连 (CR GBJ )等。生黄连苦寒
之性颇盛, 善清心火; 经反制即以热制寒, 药性偏温:
酒制黄连借酒力引药上行, 缓其寒性, 善清头目之
火; 姜制黄连能缓和过于苦寒之性, 并增强其止呕作
用; 吴萸黄连抑制其苦寒之性, 散肝胆郁火; 经从制
即寒者益寒, 药性更寒; 醋炒或胆汁炒黄连使其寒性
增加, 则去肝胆之火[1, 2 ]。黄连经不同炮制药性偏胜
发生了改变, 本实验以黄连及其不同炮制品作为研
·0321· 中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 11 期 2004 年 11 月
Ξ 收稿日期: 2003212230
基金项目: 国家自然科学基金资助项目 (C03030208, 39970911)3 通讯作者 T el: (010) 66933322 E2m ail: x iaoxh@ho tm ail1com
究对象, 采用微量热仪测定了 37 ℃条件下大肠杆菌
正常生长条件及给药后的生长热谱图, 通过对黄连
不同炮制品影响大肠杆菌代谢产热的分析, 探讨黄
连药性的客观真实性以及黄连炮制前后的药性
变化。
1 仪器与材料
瑞典 T hermom etric 公司 TAM A ir Iso therm al
Calo rim eter 进行大肠杆菌生长热谱图测定, 实验时
系统控温于 37 ℃。
    大 肠 杆 菌 菌 株 E scherich ia coli CCTCC
AB 91112 由中国典型培养物保藏中心提供。培养基
为LB 培养基 (取 10 g 蛋白胨, 5 g 酵母膏, 10 g N a2
C l, 溶于 1 000 mL 蒸馏水中, 调 pH = 712 后分装,
121 ℃高压蒸气灭菌 20 m in, 冰箱中放置备用)。盐
酸小檗碱购于中国药品生物制品检定所, 黄连为解
放军 302 医院中药房提供, 并经肖小河研究员鉴定;
配制药品用无菌水, 所有试剂均为分析纯。
2 方法与结果
211 黄连不同炮制品的制备[3 ]
21111 姜制黄连: 生姜 50 g, 加适量水, 压榨取汁,
姜渣再加水适量重复压榨 1 次, 合并姜汁, 与 500 g
净黄连拌匀, 置锅内, 用文火炒至姜汁被吸尽, 取出,
晾干。
21112 醋制黄连: 取净黄连 500 g, 用醋 (93175 g)
拌匀, 至醋渗入后, 晒干, 置锅内, 微炒, 取出, 晾干。
21113 胆汁黄连: 取净黄连 500 g, 用鲜猪胆汁 (30
mL )拌匀, 使之吸尽, 炒干, 放凉。
21114 吴萸黄连: 取吴茱萸 50 g, 加适量水煎煮, 煎
液与 500 g 净黄连拌匀, 待液吸尽, 炒干, 放凉。
21115 酒制黄连: 取净黄连 500 g, 加黄酒 6215 g,
闷透, 置锅内, 用文火炒干, 取出, 放凉。
212 供试品溶液的制备
21211 色谱条件: 色谱柱: Λ2Bondapak C 18柱 (300
mm ×319 mm ) ; 流动相: 乙腈2水 (42∶58, 每 1 000
mL 含磷酸二氢钾 314 g, 十二烷基磺酸钠 117 g) ;
检测波长: 345 nm ; 体积流量: 1 mL öm in; 柱温: 室
温。理论塔板数按盐酸小檗碱计算, 应不低于 5 000。
21212 黄连不同炮制品总生物碱制备: 90% 乙醇
10 倍量回流 3 次, 每次 2 h, 挥去乙醇, 静置, 离心,
得沉淀和滤液。滤液用浓HC l 调 pH 值 1~ 2, 放置
过夜, 滤过, 水洗至中性, 得沉淀。合并沉淀, 真空干
燥, 得黄连不同炮制品总生物碱。
  以上黄连不同炮制品总生物碱以高效液相色谱
法进行测定, 以盐酸小檗碱计, 黄连总生物碱质量分
数均在 50% 以上。
21213 总生物碱溶液制备: 溶剂为无菌水, 配制成
混悬液, 其中盐酸小檗碱对照品溶液为 25 m gömL ,
生黄连、姜制黄连、醋制黄连、胆汁黄连、吴萸黄连、
酒制黄连总生物碱溶液相当于生药 250 m gömL。
213 生长热谱曲线的制备: 采用安瓿法。每个安瓿
瓶精确加入 5 mL 培养基, 接种大肠杆菌, 菌接种量
为 1×106ömL , 加入一定量药液, 加盖瓶塞, 密封。上
述均为无菌操作。放入微量热仪中跟踪记录 37 ℃细
菌生长热谱曲线 (P 2t 曲线)。结果见图 1。
12参比 22盐酸小檗碱 32生黄连总生物碱 42姜制黄连
总生物碱 52醋制黄连总生物碱 62胆汁黄连总生物碱
72吴萸黄连总生物碱 82酒制黄连总生物碱
12reference 22hydroch lo ric berberine 32to tal alkalo id
in RCR 42to tal alkalo id in CRGJ 52to tal alkalo id in
CRV  62to tal alkalo id in CRGBJ 72to tal alkalo id in
CRFE 82to tal alkalo id in CRW
图 1 黄连不同炮制品中总生物碱作用
于大肠杆菌的热谱曲线
F ig11 M etabol ic growth power- time curve of E 1 coli
affected by tota l a lka lo id in d ifferen t
preparation s of CR
214 大肠杆菌生长速率常数的确定: 在细菌的指数
生长期中, 有 P t= P 0 exp (k t)或 lnP t= lnP 0+ k t (P 0、
P t 分别是细菌在指数生长的起始点和 t 时的热功
率)。将热谱曲线上指数生长期的 P t、t 值代入O ri2
gin 软件, 线性拟合可得大肠杆菌指数生长期的生
长速率常数 k [4 ]。同时由 tG= (ln2) ök , 可得到不同条
件下的细菌传代时间 tG, 并且从肠杆菌的热谱曲线
可以直观地得到指数生长期的最大发热功率 P m ax。
肠杆菌在不同药物作用下的生长速率常数 k , 传代
时间 tG 和指数生长期的热焓△H , 最大发热功率
P m ax见表 1。
215 细菌生长抑制率和半抑制率浓度的确定: 细菌
生长抑制率 I 定义为[5, 6 ] I = (k 1- k 2) ök 1×100% (k 1
为空白对照组细菌的生长速率常数, k 2 为试药组的
·1321·中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 11 期 2004 年 11 月
生长速率常数) , 不同的药物对大肠杆菌的生长抑制
率 I 见表 1。
表 1 大肠杆菌在黄连不同炮制品
作用下的热力学参数
Table 1 Biothermok inetic parameters of E 1 coli
affected in differen t preparation s of CR
样 品
Cö(m g·
mL ) - 1
köm in tGöm in △HöJ Iö% Pm axömW
参比 0  01016 5 42101 31177 2 0 01817 0
盐酸小檗碱 315 01010 6 65139 31379 2 35176 01780 0
生黄连总生物碱 315 01005 0 138163 31841 3 69170 01336 6
姜制黄连总生物碱 315 01003 1 223160 31334 8 81121 01293 6
醋制黄连总生物碱 315 01005 5 126103 31496 2 66167 01408 4
胆汁黄连总生物碱 315 01012 4 55190 31315 4 24185 01596 0
吴萸黄连总生物碱 315 01002 0 346157 31978 5 87188 01399 8
酒制黄连总生物碱 315 01003 5 198104 41004 2 78179 01313 0
3 讨论
  由大肠杆菌的生长热谱曲线可以看到, 盐酸小
檗碱、生黄连、姜制黄连、醋制黄连、胆汁黄莲、吴萸
黄连、酒制黄连都对大肠杆菌有不同程度的抑制作
用。姜制黄连、吴萸黄连、酒制黄连对大肠杆菌抑制
相对强, 其指数生长期生长速率常数降低幅度大, 传
代时间延长多, 产热量较大; 盐酸小檗碱、生黄连、醋
制黄连、胆汁黄连对大肠杆菌抑制相对弱, 其指数生
长期生长速率常数降低幅度小, 传代时间延长少, 产
热量较少[7 ]。黄连性寒凉, 经不同炮制后, 药性改变
不同, 即所谓的反制——以热制寒、从制——寒者益
寒。姜制黄连、吴萸黄连、酒制黄连药性偏温, 而醋制
黄连、胆汁黄连药性偏寒, 微量热法测定结果与本草
文献一致。
  另外, 因黄连是典型的清热消炎抗菌药, 据生长
抑制率的大小不同, 可以作为评价黄连不同炮制品
药效的一种有效方法, 即吴萸黄连、姜制黄连、酒制
黄连抗菌活性强于醋制黄连与生黄连[8, 9 ]。
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crocalo rim etry [J ]1 Ch ina J Ch in M ater M ed (中国中药杂
志) , 2002, 27 (5) : 3931Β-细辛醚体外皮肤渗透动力学研究
方永奇, 陈振权, 吴启端Ξ
(广州中医药大学第一附属医院, 广东 广州 510405)
摘 要: 目的 考察 Β2细辛醚在不同溶剂体系中的体外皮肤渗透情况。方法 采用大鼠离体皮肤作为屏障进行体
外透皮试验, 采用H PL C 法测定在不同冰片、水性氮酮的溶剂中 Β2细辛醚的含量, 计算 24 h 累积渗透量和稳态渗
透速率。结果 011% 冰片对 Β2细辛醚没有促透皮作用; 水性氮酮有降低 Β2细辛醚透皮的作用; Β2细辛醚在 20% 乙
醇中, 24 h 累积渗透量和稳态渗透速率分别为 (3521624±871049) Λgöcm 2、(181902±41840) Λgö(cm 2·h)。结论 
不加促渗剂的 Β2细辛醚溶剂体系, 透皮吸收情况最好。
关键词: Β2细辛醚; 透皮吸收; 高效液相色谱
中图分类号: R 286102   文献标识码: A    文章编号: 0253 2670 (2004) 11 1232 04
·2321· 中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 11 期 2004 年 11 月
Ξ 收稿日期: 2004202219
基金项目: 广东省教育厅基金资助项目 (K2020037)
作者简介: 方永奇 (1957—) , 男, 广东省惠来县人, 研究员, 博士研究生导师, 实验中心主任, 主要从事中药新药开发研究。
T el: (020) 36591450 E2m ail: fangyq2@ 1631com