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瘤果黑种草子挥发油平喘作用的研究



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(收稿日期:2013-04-27)
瘤果黑种草子挥发油平喘作用的研究
耿东升,陈雪莲,陈 明(新疆军区联勤部药品仪器检验所,乌鲁木齐 830063)
摘要:目的 研究瘤果黑种草子挥发油平喘作用及其机制。方法 采用整体动物喷雾致喘实验观察瘤果黑种草子挥发油的平喘
作用;通过豚鼠肺支气管灌流法及离体回肠实验考察对气道平滑肌的舒张作用。结果 低、高剂量(0.1和0.4mL·kg-1)瘤果
黑种草子挥发油可明显延长小鼠哮喘反应的潜伏期,与对照组比较,差异具有统计学意义(P<0.01);低、中、高剂量(3,6和12
μL·mL
-1)挥发油明显增加豚鼠肺灌流量,降低豚鼠回肠平滑肌收缩张力,与对照组比较,差异具有统计学意义(P<0.01)。结
论 瘤果黑种草子挥发油具有一定的平喘作用,其作用机制可能与激动β2受体、拮抗 M受体有关。
关键词:瘤果黑种草子挥发油;平喘;支气管灌流;组胺;乙酰胆碱
doi:10.3969/j.issn.1004-2407.2014.01.015
中图分类号:R965   文献标志码:A   文章编号:1004-2407(2014)01-0045-04
Effect of volatile oil from Nigella glandulifera on relieving asthma
GENG Dongsheng,CHEN Xuelian,CHEN Ming(Institute for Drug and Instrument Control of Xinjiang Military Command,Uru-
mqi 830063,China)
Abstract:Objective To investigate the antiasthmatic effect of volatile oil from Nigella glandulifera(VONG)and the relative
mechanism.Methods The whole animal-spray induced asthma experiment was employed to evaluate the antiasthmatic effect;the
guinea pig isolated lung perfusion and isolated smooth muscle experiments were employed to evaluate the effect of relaxation of ai-
way smooth muscle.Results The low dose and high dose(0.1,0.4mL·kg-1)VONG could significantly prolong the mice asth-
matic response latency(P<0.01);the low,middle and high dose(3,6and 12μL·mL
-1)VONG could increase the perfusion
flow of the isolated guinea pig bronchus pulmonary induced by histamine(P<0.01),reduce the tension of guinea pig ileum
smooth muscle contraction induced by acetylcholine chloride(P<0.01)significantly.Conclusion VONG have some effects of an-
ti-inflammatory and expectorant,and the mechanism might be related to the activation of theβ2receptor,and the antagonism of M
receptors.
Key words:volatile oil from Nigella glandulifera(VONG);relieving asthma;bronchial perfusion;histamine;acetylcholine
基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号:30960512)
  瘤果黑种草(Nigella glandulifera Freyn.)属
毛茛科黑种草属金莲花亚科植物,主产地为新疆,是
新疆特有的植物资源,其种子具油性及特异芳香,味
甘,性辛、温,为我国新疆维吾尔族常用药材[1]。黑种
草子在维吾尔医临床应用,对哮喘和呼吸困难有治疗
作用,是呼吸道疾病常用的维药之一,如治哮喘,用黑
种草子拌蜂蜜冲服[2]。近年来,关于瘤果黑种草子化
学成分及相关药理作用的研究表明,黑种草属植物种
子中主要含有油脂、挥发油[3-4]、生物碱、黄酮和皂苷
类等化学成分,瘤果黑种草子挥发油(volatile oil
from Nigella glandulifera,VONG)是从维药瘤果
黑种草的干燥成熟种子中提取的化学组分。目前,瘤
果黑种草子挥发油是否是瘤果黑种草子平喘的药效
物质基础,研究尚未见报道。本实验拟用整体动物引
喘实验考察VONG的平喘作用,并通过VONG对离
体气道及回肠平滑肌的作用研究其平喘的作用机制。
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1 仪器与材料
1.1 仪器 BS124S型电子天平(北京赛多利斯仪器
有限公司);AB104-N型万分之一电子天平(上海梅
特勒-托利多仪器有限公司);支气管灌流装置(新疆
医科大学机能中心药理实验室);恒温水浴泵(重庆试
验设备厂一分厂制造);BL-420生物机能实验系统
(成都泰盟科技有限公司);HV-20型无油空压机(济
南浩伟实验仪器有限公司)。
1.2 试药 瘤果黑种草子购自新疆和田墨玉县,经
新疆中药民族药研究所李晓瑾研究员鉴定为Nigel-
la glandulifera Freyn的种子,批号2011308;挥发
油(质量分数为3%)由新疆军区联勤部药品仪器检
验所中药提取实验室提取制备,现提现用。灌胃给药
前、将挥发油溶于含有20g·L-1吐温80的蒸馏水,
配成5和20μL·mL
-1的溶液。瘤果黑种草子水煎
液浓缩至1mL药液含1g药材浸膏,加蒸馏水配成
质量浓度为45mg·mL-1溶液。氯化乙酰胆碱(1g/
瓶,上海三爱思试剂有限公司,20060903);磷酸组胺
(5g/瓶,上海蓝季科技发展有限公司,110318);异丙
肾上腺素溶液(上海禾丰制药有限公司,20060903);
氨茶 碱 (0.1g/片,四 川 锡 成 药 业 有 限 公 司,
11070203);硫酸阿托品(上海禾丰制药有限公司
20081029)。
1.3 动物 昆明种(KM)小鼠,SPF级,体质量20±
2g,雌雄各半;豚鼠,普通级,体质量400±50g,雌雄
各半,由新疆医科大学实验动物中心提供(生产许可
证:SCXK(新)2011-0004)。
2 方法
2.1 组胺和乙酰胆碱混合液喷雾法致小鼠支气管哮
喘模型[5-6] 动物筛选:取小鼠依次置于2.5L的玻
璃钟罩内,用恒压引喘喷雾装置均匀地持续喷入20
g·L-1氯化乙酰胆碱和1g·L-1磷酸组胺混合液
(1∶1)5s,观察小鼠引喘潜伏期,选用引喘潜伏期大
于15s的小鼠(引喘潜伏期为从喷雾到哮喘发作,呼
吸极度困难,直至抽搐跌倒的时间)。取筛选合格的
昆明种小鼠,随机分成5组,每组10只,雌雄各半。
实验分组为:生理盐水对照组、阳性药(氨茶碱)对照
组(100mg·kg-1)、水煎液对照组(900mg·kg-1)
及VONG低、高剂量组(0.1,0.4mL·kg-1)。于末
次给药后1h分别置于2.5L的玻璃钟罩后,同预引
喘实验法测定各组动物给药后引喘潜伏期(观察时间
360s,不跌倒者引喘潜伏期以360s计),将各组给药
后引喘潜伏期进行t检验。
2.2 豚鼠肺支气管灌流实验[7] 取体质量350~
450g豚鼠36只,随机分为6组,雌雄各半,每组6
只。分别为模型组、阳性对照(异丙肾上腺素)组(50
mg·mL-1)、水煎液对照组(27 mg·mL-1)及
VONG低、中、高剂量组(3,6,12μL·mL
-1)。预先
准备好肺支气管灌流装置,贮流瓶内充满含氧的乐氏
营养液,经恒温(37℃)水浴中的蛇形管到达灌流套
管贮液瓶的底面高出套管水平的20~30cm。取豚
鼠,木槌击毙,切开颈动脉放血,迅速打开胸腔,暴露
心脏及肺,剪下一段气管,连同心脏及左右肺取出胸
腔外,将肺浸入37℃含氧乐氏营养液的培养皿中,轻
轻挤捏肺数次,以排除肺内的气体,再用注射器吸取
数毫升乐氏营养液经气管注入肺内,使肺膨胀,然后
将气管用线扎于灌流装置的套管上,开放并取下再字
夹,以乐氏液灌流之,在肺表面可用针头散在性穿孔
7~9个,并调节灌流速度,使每分钟液体流出量约25
mL(可计滴数),待灌流量恒定后,可将0.5mL药物
注入套管顶端的橡皮管内。灌流量恒定后,注入10
mg·mL-1组胺溶液0.5mL,用药后30s,开始记录
每分钟液体流出量,仔细观察其作用到达高峰时间及
其作用持续时间;待恢复稳定后重复注入等量组胺,
其作用明显后,各给药组按不同剂量分别注入药液
0.5mL,模型组注入等量的生理盐水。观察各组10
min内液体流出量,计算灌流量(mL·min-1)。
2.3 豚鼠离体回肠实验[8] 取豚鼠36只,分为6
组,除阳性对照(硫酸阿托品)组(2.0mg·mL-1),
其余分组方法同上。豚鼠在实验前一天禁食(不禁
水)过夜,实验前木槌猛击其头部致死,颈动脉放血,
迅速剖腹,取近盲肠部约10cm回肠,置于盛有37℃
的Botting液器皿中,沿肠壁剪去肠系膜,将肠管剪
成1.5~2cm的小段备用。将压力换能器与BL420
生物机能实验系统连接。调节恒温平滑肌槽,使水温
保持在37±0.5℃。取回肠一段,两端各穿一线,其
中一线固定于L型通气管上,放入有15mL Botting
液的浴漕内,溶液呈无色透明,溶液pH=7.3,固定L
型通气管,并调节恒温平滑肌槽的高度,然后缓慢通
入氧气 (2个气泡/s)。肠管另一端与压力换能器相
连,加1g负荷,打开BL420生物机能实验系统,待肠管
运动恢复正常后,记录一段回肠正常活动的曲线,然后
开始滴加药物。浴槽内加入乙酰胆碱(10mg·mL-1)
0.5mL,待作用明显时加入各组药物0.5mL,给药剂
量同豚鼠肺灌流实验。每次加入药物后使之作用3
~5min,观察其对回肠平滑肌收缩张力的影响,随后
加入等量乙酰胆碱,观察其曲线的变化后,以Botting
液冲洗2~3次,待肠管收缩曲线恢复后再加入另一
种药物。实验通过观察给药前、后回肠肌收缩张力的
变化来判断药物对平滑肌收缩的影响。
64 西北药学杂志 2014年1月 第29卷 第1期
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2.4 统计学处理 实验所得数据组间差异采用SPSS
17.0统计软件进行单因素方差与秩和检验分析,实
验结果用x±s表示,所有统计检验均为双侧概率检
验,以P<0.05(双尾)为差异有统计学意义。
3 结果
3.1 VONG对小鼠平喘实验的影响 见表1。由表
1可知,与对照组比较,阳性药(氨茶碱)对照组、水煎
液对照组及VONG低、高剂量均可明显延长小鼠哮
喘反应潜伏期,差异具有统计学意义(P<0.01)。阳
性药(氨茶碱)对照组小鼠哮喘反应潜伏期长于水煎
液对照组及VONG低、高剂量组,差异有统计学意义
(P<0.01)。VONG高剂量小鼠哮喘反应潜伏期长
于水煎液对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。
表1 VONG对小鼠平喘实验的影响
Tab.1Effects of VONG on mice asthma experiment
(x±s,n=10)
组别 剂量 潜伏期/s
生理盐水(对照) -  81.9±4.28
氨茶碱 100mg·kg-1  150.5±7.84**▲▲
水煎液 900mg·kg-1  103.2±6.34**
VONG  0.1mL·kg-1  105.9±22.22**
VONG  0.4mL·kg-1  138.5±38.79**▲▲
 注:与对照组比较 **P<0.01; 与水煎液组比较 ▲▲P<
0.01
3.2 VONG对豚鼠离体肺支气管平滑肌的影响 
见表2。
由表2可知,与模型组比较,阳性药(异丙肾上腺
素)对照组及VONG低、中、高剂量均可显著增加豚
鼠离体肺支气管气道灌流量,差异有统计学意义(P
<0.01),水煎液对照组可明显增加豚鼠离体肺支气
管气道灌流量,差异有统计学意义(P<0.05);与水
煎液对照组比较,阳性药(异丙肾上腺素)对照组及
VONG中、高剂量均可显著增加豚鼠离体肺支气管
气道灌流量,差异有统计学意义(P<0.01),VONG
低剂量可明显增加豚鼠离体肺支气管气道灌流量,差
异有统计学意义(P<0.05)。
表2 VONG对豚鼠离体肺支气管平滑肌的影响
Tab.2Effects of VONG on isolated guinea pigs bronchial
smooth muscle (x±s,n=6)
组别 剂量/mg·mL-1 灌流量/mL·min-1
模型 10  6.78±0.19
异丙肾上腺素 50  16.30±0.69**▲▲
水煎液 27  8.70±0.21*
VONG  3μL·mL
-1  10.08±1.07**▲
VONG  6μL·mL
-1  10.25±1.55**▲▲
VONG  12μL·mL
-1  14.67±1.60**▲▲
 注:与模型组比较**P<0.01,*P<0.05;与水煎液组比
较▲▲P<0.01,▲P<0.05
3.3 VONG对豚鼠离体回肠平滑肌的影响 见表
3。由表3可知,与对照组比较,阳性药(硫酸阿托品)
对照组、水煎液对照组及VONG低、中、高剂量均可
显著降低豚鼠离体回肠平滑肌收缩张力,差异有统计
学意义(P<0.01);阳性药(硫酸阿托品)对照组及
VONG低、中、高剂量豚鼠离体回肠平滑肌收缩张力
明显低于水煎液对照组,差异有统计学意义(P<
0.01);VONG中、高剂量豚鼠离体回肠平滑肌收缩
张力明显低于硫酸阿托品,差异有统计学意义(P<
0.01)。低、中、高剂量的VONG对豚鼠离体回肠平
滑肌收缩张力随剂量的增加而降低(P<0.01)。
表3 VONG对豚鼠离体回肠平滑肌的影响
Tab.3Effects of VONG on isolated guinea pigs ileum smooth muscle (x±s,n=6)
 组别
剂量
/mg·mL-1
张力/g
给药前 给药后
收缩幅度降低/g
 对照 - 1.24±0.03  1.31±0.03    0.07±0.02
 硫酸阿托品 2.0  0.92±0.01  0.29±0.02    0.62±0.02**▲▲
 水煎液 27  3.47±0.75  3.34±0.03    0.13±0.06**
 VONG  3μL·mL
-1  2.40±0.65  1.83±0.10    0.58±0.08**▲▲
 VONG  6μL·mL
-1  4.80±0.30  3.83±0.03    0.97±0.01**▲▲■■
 VONG  12μL·mL
-1  2.41±0.24  1.06±0.03    1.35±0.02**▲▲■■
 注:与模型组比较**P<0.01;与水煎液组比较▲▲P<0.01;与阳性药(硫酸阿托品)组比较■■P<0.01
(下转第57页)
74西北药学杂志 2014年1月 第29卷 第1期
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加水溶解并稀释制成每1mL含盐酸氨基葡萄糖25
μg的溶液,摇匀,作为对照品溶液。精密量取对照品
溶液和供试品溶液各5mL,分别置于具塞试管中,另
取具塞试管1支,加水5mL作为空白,各加乙酰丙
酮试液(取乙酰丙酮2mL,加0.5mol·L-1碳酸钠
溶液至50mL,临用前配制)1mL,摇匀,置于沸水浴
中(1min后密塞),准确加热25min,取出,用冰水迅
速冷却后,加无醛乙醇3mL,在60℃水浴保温10
min后,再加对二甲氨基苯甲醛试液(取对二甲氨基
苯甲醛0.8g,加无醛乙醇15mL及盐酸15mL,摇
匀)1mL,强力振摇,并继续在60℃水浴中保温1h,
立即用冷水冷却至室温,照分光光度法在525nm的
波长处分别测定吸光度,计算每粒溶出度,限度为每
粒的溶出度不低于标示量的80%。按照上述测定方
法对3批中试样品的溶出度进行测定,结果见表2。
表2 溶出度检查结果
Tab.2Results of the solubility test
批 号
溶出度/%
1  2  3  4  5  6 平均
20120501  96.7  98.0  99.8  100.1  98.5  98.3  98.6
20120502  98.6  100.2  98.1  98.9  97.4  99.7  98.8
20120503  98.1  97.2  98.9  98.3  98.8  96.7  98.0
奥泰灵 98.8  100.7  100.4  101.0  101.0  100.9  100.5
  结果表明,3批中试样品及对照药品在30min
的溶出度均在80%以上,均符合规定。
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櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵

(上接第47页)
4 讨论
本文对瘤果黑种草子中主要的化学组分挥发油
的平喘作用及其机制进行了研究,发现挥发油具有一
定的平喘作用。乙酰胆碱和组胺混合液引发哮喘的
整体动物实验表明,VONG可明显延长小鼠哮喘反
应潜伏期,高剂量 VONG平喘作用与阳性对照药氨
茶碱效果相当。
为进一步研究 VONG支气管平滑肌扩张作用,
采用组胺引起的离体肺支气管痉挛实验考察对气道
平滑肌的舒张作用,发现VONG低、中、高剂量均可
增加豚鼠离体肺的灌流量,且高剂量作用效果接近于
阳性对照药异丙肾上腺素,可能是 VONG通过激动
体内β2受体,使气道平滑肌舒张所致。另外,胆碱能
神经对诱发支气管痉挛有重要作用。我们进一步通
过豚鼠离体回肠平滑肌实验观察VONG对乙酰胆碱
引起的肠管平滑肌痉挛的影响,研究该药对 M 受体
的作用。实验发现,VONG低、中、高剂量均可显著
降低豚鼠离体回肠平滑肌收缩张力,呈剂量依赖性,
其作用效果强于阳性对照药硫酸阿托品,可能
VONG尚可通过拮抗回肠平滑肌上的 M 受体,使肠
管平滑肌松弛。
综上所述,瘤果黑种草子挥发油具有一定的平喘
作用,其机制可能是通过拮抗支气管平滑肌上 M 受
体、激动β2受体,使气管平滑肌扩张,发挥平喘作用,
但其具体的作用机制还有待进一步的研究。
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