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瘤果黑种草子挥发油抗炎、祛痰药理作用



全 文 :[基金项目]国家自然科学基金资助项目(编号:30960512) [作者简介]耿东升,男,主任药师,硕士生导师,研究方向:中药与抗炎免疫药
理,电话:0991-4975278,E-mail:dongsheng811@ sina. com
瘤果黑种草子挥发油抗炎、祛痰药理作用
耿东升1,王雪飞2,陈雪莲1 (1.新疆军区联勤部药品仪器检验所,新疆 乌鲁木齐 830063;2.新疆医科大学,新疆 乌鲁木
齐 830054)
[摘要] 目的:首次研究瘤果黑种草子挥发油的抗炎及祛痰作用。方法:采用角叉菜胶致小鼠足跖肿胀、大鼠棉球肉芽肿实
验观察瘤果黑种草子挥发油(VONG)抗炎作用;小鼠气管酚红排泌法、家兔促进气管纤毛黏液流实验观察其祛痰作用。结果:
瘤果黑种草子挥发油能明显抑制小鼠足跖肿胀度及大鼠棉球肉芽肿,促进气管酚红排泌量,增加家兔气管纤毛黏液流运动速
度,与对照组比较,差异具有极显著统计学意义(P < 0. 01)。结论:瘤果黑种草子挥发油具有一定的抗炎、祛痰作用。
[关键词] 瘤果黑种草子;挥发油;抗炎;祛痰
[中图分类号]R285. 5 [文献标识码]A [文章编号]1001-5213(2014)08-0605-03 DOI:10. 13286 / j. cnki. chinhosppharmacyj. 2014. 08. 03
Study on the anti-inflammatory and expectorant effects of volatile oil from Nigella Glandulif-
era
GENG Dong-sheng1,WANG Xue-fei2,CHEN Xue-lian1(1. Institute for Drug and Instrument Control of Xinjiang Military
Command,Xinjiang Urumqi 830063,China;2. Xinjiang Medical University,Xinjiang Urumqi 830054,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To investigate the anti-inflammatory and expectorant effects of volatile oil from Nigella glandulifera
(VONG)for the first time. METHODS The carrageenan-induced paw edema in mice and cotton ball induced granuloma experiments
were employed to evaluate the anti-inflammatory effect;a mouse model of phenol red test and the rabbit tracheal ciliary mucus flow pro-
motion experiments were employed to evaluate the expectorant effect. RESULTS The experimental results showed that the different
dose group of VONG could significantly inhibit carrageenan-induced mouse paw swelling degree and the hyperplasia of granulation tissue
in rats(P < 0. 01) ;increase phenol red excretion in mice and rabbit tracheal ciliary mucus flow velocity (P < 0. 01). CONCLUSION
The results indicated that VONG has some anti-inflammatory and expectorant activities.
KEY WORDS:Nigella Glandulifera;volatile oil;anti-inflammation;expectorant
瘤果黑种草(Nigella glandulifera Freyn.)属毛
茛科黑种草属金莲花亚科植物,主产地新疆,是新疆
特有的植物资源,其种子是维吾尔族常用的药
材[1]。据记载黑种草子常用于胸闷、气喘等症,也
是呼吸道疾病常用的维药之一[2]。20 世纪发现黑
种草子挥发油可以扩张支气管,具有镇咳作用,活性
成分认为是挥发油中的百里醌。瘤果黑种草子挥发
油(volatile oil from Nigella Glandulifera,VONG)是维
药瘤果黑种草的干燥成熟种子中提取的化学组分。
目前,国内外对瘤果黑种草的研究仅限于部分化学
以及醇提物的抗氧化、黑种草子油的抗血栓等作用
研究,对瘤果黑种草子药理作用的研究较少。为进
一步探讨瘤果黑种草子挥发油的药理作用,本文将
采用相关药理实验研究其抗炎及祛痰作用,为研究
和开发该民族药材奠定理论基础及实验依据。
1 材料
1. 1 仪器 AB104-N 型电子天平(梅特勒-托利多
仪器有限公司,d = 0. 1 mg) ;BS124S 型电子天平
(北京赛多利斯仪器系统有限公司) ;721 紫外分光
光度计(日本岛津公司) ;电热恒温培养箱(厦门医
疗电子仪器厂)。
1. 2 药物与试剂 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研究员李晓瑾鉴定
为 Nigella 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 2%聚山梨酯-80 的纯化水,
配成体积分数分别为0. 5%,2%的溶液。瘤果黑种
草子水煎液浓缩至 1 ml药液含 1 g药材浸膏后加纯
化水配成质量浓度为 45 mg·ml -1溶液。角叉菜胶
(Carrageenan,Conlmereial Crade,Type1 国 Sigma 公
司产品,货号 C1013-100G,批号 034K0128) ;戊巴比
妥钠(25 g /瓶,中国医药集团上海化学试剂公司,批
号 F20030816) ;氯化铵(西安化学试剂厂,批号
20090901) ;苯酚红(天津市恒兴化学试剂制造有限
公司,批号 20080830) ;阿司匹林(0. 5 g /片,西安利
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君制药有限责任公司,批号 20101006)。
1. 3 动物 昆明种(KM)小鼠,体质量 18 ~ 22 g,
SPF级;SD大鼠,体质量 180 ~ 220 g,SPF级;健康新
西兰种家兔,体质量 200 ~ 250 g,普通级,均为雌雄
兼用;均由新疆医科大学实验动物中心提供,许可证
号:SCXK(新)2011-0004。
2 方法
2. 1 抗炎作用
2. 1. 1 角叉菜角致小鼠足跖肿胀试验[3] 取健康
昆明种小鼠 50 只,随机分成 5 组,雌雄各半,每组
10 只。实验分组为:生理盐水对照组,阳性药(阿司
匹林)对照组(100 mg·kg -1) ,水煎液对照组(900
mg·kg -1)及 VONG 低、高剂量组(0. 1,0. 4 ml·
kg -1)。各组小鼠连续灌胃给药(0. 1 ml·kg -1)5 d,
于末次给药 30 min后小鼠左后足跖皮下注入0. 1%
新鲜的角叉菜胶 30 μl致炎,于致炎后 5 h从踝关节
处对称剪下小鼠两足并称重,以左、右足质量差为足
跖肿胀度,计算肿胀度及抑制率。足跖肿胀度(mg)
=左后足跖质量 - 右后足跖质量;抑制率(%)=
(生理盐水对照组肿胀度 -各给药组肿胀度)/生理
盐水对照组肿胀度 × 100%。
2. 1. 2 大鼠棉球肉芽肿试验[4] 将清洁级 SD 大
鼠 40 只随机分为 5 组,雌雄各半,每组 8 只。分别
为生理盐水对照组,阳性药(阿司匹林)对照组(70
mg·kg -1) ,水煎液对照组(650 mg·kg -1)及 VONG
低、高剂量组(0. 07,0. 28 ml·kg -1)。模型组大鼠用
0. 3%戊巴比妥钠溶液麻醉(1 ml·100 g -1)后,腹
部去毛消毒,在无菌操作下经腹部切口,将 2 个无菌
棉球[每个棉球重(50 ± 1)mg,高压灭菌,各加入氨
苄西林 1 mg /0. 1 ml /个,60 ℃烘箱烤干]分别植入
大鼠腹部两侧皮下,随即缝合皮肤,用碘液消毒后常
规饲养备用。其他各组均用同法造模。各给药组在
手术次日灌胃给药,连续 7 d,第 8 天颈椎脱臼处死,
取出棉球,在 60 ℃烤箱放置 12 h后称重,计算各组
棉球肉芽抑制率,其棉球肉芽抑制率(%)=(正常
对照组棉球肉芽平均净重 -给药组棉球肉芽平均净
重)/正常对照组棉球肉芽平均净重 × 100%。
2. 2 祛痰作用
2. 2. 1 小鼠气管酚红试验[5] 选取健康昆明种小
鼠 50 只,随机分成 5 组,雌雄各半,每组 10 只。实
验分组为:生理盐水对照组,阳性药(氯化铵)对照
组(100 mg·kg -1) ,水煎液对照组(900 mg·kg -1)及
VONG低、高剂量组(0. 1,0. 4 ml·kg -1)。各组按不
同剂量灌胃给药(0. 1 ml·10 g -1) ,1 次 /d,称重,连
续 5 d,末次给药后半小时,腹腔注射苯酚红0. 5 ml /
只,半小时后处死动物并分离气管,用 2 ml 生理盐
水和0. 1 ml浓度为1. 0 mol·L -1的 NaOH 浸泡半小
时后于 721 分光光度法测定吸光度值。用苯酚红做
一标准曲线,计算小鼠苯酚红分泌量。苯酚红标准
曲线:用电子分析天平准确称取适量苯酚红以 5%
NaHCO3溶解,使 1 ml 含苯酚红1 000 μg,依次稀释
成 1 ml 含苯酚红0. 625,1. 25,2. 50,5. 00,10. 0,150
μg,测定吸光度值,以苯酚红剂量为横坐标,OD 值
为纵坐标得标准曲线 Y = 0. 166 2X - 0. 077 5(r =
0. 999 4)。
2. 2. 2 家兔促进气管纤毛黏液流运动试验[6] 用
木锤捶击家兔头部,令其昏迷后颈动脉放血致死,迅
速剥离取出喉头至气管分叉处的整段气管,置于通
O2台氏液中,保存备用。实验时每条气管分成 3 段,
每段长0. 5 ~ 1 cm。每段气管纵向剪成两半,如此每
只家兔共可获取 6 个标本。将 5 只家兔的 30 个气
管片平均分为 5 组,每组含 5 只家兔中的气管片 1
个。实验分组为:生理盐水对照组,阳性药(氯化
铵)对照组(18. 1 mg·ml -1) ,水煎液对照组(16. 3
mg·ml -1)及 VONG低、中、高剂量组(体积分数分别
为0. 18%,0. 36%,0. 72%)。实验时取气管片置于
37 ℃台氏液湿润的棉片上,气管黏膜面朝上。将气
管片和棉片一同放人培养皿中呈 30°倾斜且喉头端
朝上,四周用 37 ℃水浴恒温,标本放置稳定 5 min
后,用针头蘸少许墨汁放至气管片下端,5 倍放大镜
直接观察,用秒表及两脚规测量墨汁的运行速度
(mm·min -1) ,每次观察 5 min。每观察 1 次后,将气
管片放入充足氧的 37 ℃台氏液中漂洗 2 次,以除去
墨汁,5 min后再观察 1 次,每个标本观察 3 次。各
给药组气管均放入含药液的营养液中,同法漂洗观
察 3 次,取均值。
3 结果
3. 1 VONG 对角叉菜胶致小鼠足跖肿胀的影响
由表 1 可知,阳性药(阿司匹林)对照组及 VONG
低、高剂量组小鼠足跖肿胀度均低于对照组,差异有
极显著统计学意义(P < 0. 01) ,水煎液组小鼠足跖
肿胀度均低于对照组,差异有显著统计学意义(P <
0. 05) ;阳性药(阿司匹林)对照组及 VONG 高剂量
组小鼠足跖肿胀度均低于水煎液对照组,差异有极
显著统计学意义(P < 0. 01) ,VONG 低剂量组小鼠
足跖肿胀度均低于水煎液对照组,差异有极显著统
计学意义(P < 0. 01)。VONG 对小鼠足跖肿胀抑制
率随剂量的增加而升高。
表 1 VONG对角叉菜胶致小鼠足跖肿胀的影响(珋x ± s,n =
10)
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Tab 1 Effect of VONG on carrageenan-induced paw edema in
mice (珋x ± s,n = 10)
组别 肿胀度 /mg 抑制率 /%
对照组(生理盐水) 35. 42 ± 9. 16
阿司匹林组(100 mg·kg -1) 17. 48 ± 8. 03ac 50. 56
水煎液组(900 mg·kg -1) 27. 84 ± 3. 62b 21. 49
VONG低剂量组(0. 1 ml·kg -1) 20. 48 ± 2. 81ad 42. 09
VONG高剂量组(0. 4 ml·kg -1) 17. 02 ± 3. 91ac 51. 20
注:与对照组比较,a P < 0. 01,b P < 0. 05;与水煎液组比较,c P <
0. 01,dP < 0. 05
3. 2 VONG 对大鼠棉球肉芽肿的影响 由表 2 可
知,阳性药(阿司匹林)对照组、水煎液对照组及
VONG低、高剂量组大鼠棉球肉芽肿重量明显轻于
对照组,差异有极显著统计学意义(P < 0. 01) ,其棉
球肉芽抑制率(%)分别为37. 4%,18. 9%,17. 4%,
41. 1%;阳性药(阿司匹林)对照组及 VONG 高剂量
组大鼠棉球肉芽肿重量明显轻于水煎液对照组,差
异有极显著统计学意义(P < 0. 01)。VONG 对大鼠
棉球肉芽肿抑制率随剂量的增加而升高。
表 2 VONG对大鼠棉球肉芽肿的影响(珋x ± s,n =8)
Tab 2 Effect of VONG on cotton ball induced granuloma in rats
(珋x ± s,n = 8)
组别 肉芽肿重 /mg 肉芽抑制率 /%
对照组(生理盐水) 131. 0 ± 22. 1
阿司匹林组(70 mg·kg -1) 82. 0 ± 16. 9ab 37. 4
水煎液组(650 mg·kg -1 106. 2 ± 16. 3a 18. 9
VONG低剂量组(0. 07 ml·kg -1) 108. 2 ± 15. 0a 17. 4
VONG高剂量组(0. 28 ml·kg -1) 77. 1 ± 14. 1ab 41. 1
注:与对照组比较,aP < 0. 01;与水煎液组比较,bP < 0. 01
3. 3 VONG 对小鼠气管苯酚红排泌量的影响 由
表 3 可知,阳性药(氯化铵)对照组、水煎液对照组
及 VONG低剂量组小鼠气道苯酚红分泌量明显大
于对照组,差异有极显著统计学意义(P < 0. 01) ;阳
性药(氯化铵)对照组小鼠气道苯酚红分泌量明显
大于水煎液对照组,差异有极显著统计学意义(P <
0. 01)。
表 3 VONG对气管苯酚红排泌量的影响(珋x ± s,n =10)
Tab 3 Effect of VONG on tracheal phenol red excretion in mice
(珋x ± s,n = 10)
组 别 酚红分泌量 /μg·ml -1
对照组(生理盐水) 0. 79 ± 0. 23
氯化铵组 100 mg·kg -1 1. 72 ± 0. 51ab
水煎液组 900 mg·kg -1 1. 17 ± 0. 28a
VONG低剂量组(0. 1 ml·kg -1) 1. 40 ± 0. 30a
VONG高剂量组(0. 4 ml·kg -1) 0. 89 ± 0. 32
注:与对照组比较,aP < 0. 01;与水煎液组比较,bP < 0. 01
3. 4 VONG 对家兔促进气管纤毛黏液流运动速度
的影响 由表 4 可知,阳性药(氯化铵)对照组、水
煎液对照组及 VONG 低、中、高剂量组家兔气管纤
毛黏液流运动速度,与对照组比较均明显增加,差异
有极显著统计学意义(P < 0. 01) ;阳性药(氯化铵)
对照组及 VONG中、高剂量组家兔气管纤毛黏液流
运动速度明显快于水煎液对照组,差异有极显著统
计学意义(P < 0. 01) ;VONG 促进家兔气管纤毛黏
液流运动速度随剂量的增加而加快(P < 0. 01)。
表 4 VONG对家兔气管纤毛黏液流运动速度的影响(珋x ± s,
n =6)
Tab 4 Effect of VONG on the rabbit tracheal ciliary mucus flow
velocity (珋x ± s,n = 6)
组 别 运行速度 /mm·min -1
对照组(生理盐水) 0. 34 ± 0. 01
氯化铵组(18. 1 mg·ml -1) 0. 75 ± 0. 07ab
水煎液组(16. 3 mg·ml -1) 0. 56 ± 0. 05a
VONG低剂量组(0. 18%) 0. 54 ± 0. 02a
VONG中剂量组(0. 36%) 0. 65 ± 0. 03ab
VONG高剂量组(0. 72%) 0. 77 ± 0. 05ab
注:与对照组比较,aP < 0. 01;与水煎液组比较,bP < 0. 01
4 讨论
本实验结果表明瘤果黑种草子挥发油对角叉菜
胶致小鼠足跖肿胀及大鼠棉球肉芽肿均有明显的抑
制作用,提示该药具有一定抗急性炎症和慢性炎症
作用,且高剂量的挥发油比低剂量的抗炎效果明显。
瘤果黑种草子挥发油在整体动物祛痰实验中可不同
程度增加小鼠气管酚红排泌量,以挥发油低剂量效
果最为明显,高剂量作用不明显;在离体动物家兔促
进气管纤毛黏液流运动速度实验中挥发油能明显加
快气管纤毛黏液流运动速度,并随剂量的增加而加
快,提示该药具有一定的祛痰作用,且高剂量的挥发
油与阳性药氯化铵作用效果相当。综上所述,瘤果
黑种草子挥发油具有一定的抗炎及祛痰作用,关于
其药理作用机制有待进一步研究。
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[收稿日期]2013-05-09
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