全 文 :基金项目:国家自然科学基金(30960512)
作者简介:陈雪莲(1986-),女,硕士,研究方向:中药与抗炎免疫药理。
通信作者: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,E-mail:dongsheng811@sina.com。
维药瘤果黑种草子总黄酮苷的药效学
及急性毒性研究
陈雪莲1,耿东升2
(1新疆医科大学基础医学院药理教研室,乌鲁木齐 830011,2新疆军区联勤部药品仪器检验所,乌鲁木齐 830063)
摘要:目的 研究维药瘤果黑种草子总黄酮苷的药效学及急性毒性作用。方法 选择昆明种小鼠及健康新
西兰种家兔为实验动物,采用角叉菜胶致小鼠足跖肿胀实验观察黄酮苷的抗炎作用,喷雾致喘实验观察黄酮苷平
喘作用,家兔促进气管纤毛粘液流实验观察黄酮苷的祛痰作用,小鼠急性毒性实验观察黄酮苷毒性作用。结果
低、中、高剂量的总黄酮苷均可明显抑制角叉菜胶所致的小鼠足趾肿胀程度 (P<0.01),延长小鼠哮喘反应的潜伏
期 (P<0.01),增加家兔气管纤毛粘液流运动速度 (P <0.01),并呈剂量依赖性,总黄酮苷的最大耐受量为
5.4g/kg。结论 维药瘤果黑种草子中的总黄酮苷具有一定的抗炎、平喘及祛痰作用,对实验动物未见明显毒性。
关键词:瘤果黑种草子;总黄酮苷;抗炎;平喘;祛痰
中图分类号:R965;R974 文献标识码:A 文章编号:1009-5551(2013)05-0574-04
A research on the pharmacodynamics and acute toxicity of Uyghur
Herb Nigela glandulifera flavonoid glycoside
CHEN Xuelian,GENG Dongsheng
(1 Department of Pharmacology,College of Basic Medicine,Xinjiang Medical University,
Urumqi 830011,China;2Institute for Drug and Instrument Control of
Xinjiang Military Command,Urumqi 830063,China)
Abstract:Objective To study the pharmacodynamics and acute toxicity effects of the Uyghur herb Nigela
glandulifera flavonoid glycoside.Methods KM mice and New Zealand rabbits were selected as experiment
animal.The anti-inflmmatory effect of flavonoid glycoside was studied by the carrageenan-induced paw
edema in mice experimental method.The antiasthmatic effect was studied by the asthma induced by mice.
Results The different doses groups of flavonoid glycoside significantly inhibited carrageenan-induced
mouse paw sweling degree(P<0.01),and prolonged the mice asthmatic response latency(P<0.01),
increased rabbit tracheal ciliated mucous flow velocity(P<0.01).In a dose-dependent manner,the maxi-
mum tolerance of flavonoid glycoside was 5.4g/kg.Conclusion The flavonoid glycoside of Uyghur herb
Nigela glandulifera has a certain anti-inflmmatory,antiashmatic and expectorant effects,and the obvious
toxicity is not observed.
Key words:Nigela Glandulifera;flavonoid glycoside;anti-inflmmatory;antiashmatic;expectorant
瘤果黑种草 (Nigella glandulifera Freyn.),
又名腺毛黑种草,属毛茛科金莲花亚科黑种草属植
物,其种子为常用的药材,主要产于新疆[1]。维吾尔
药记载瘤果黑种草子具有乌发、治疗支气管哮喘、延
第36卷 第5期 新 疆 医 科 大 学 学 报 Vol.36 No.5
2013年5月 Journal of Xinjiang Medical University May.2013
缓衰老之功效[2-3]。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总黄酮
的药效学及毒性作用,本研究分别采用角叉菜胶致
小鼠足跖肿胀实验、喷雾致喘实验及家兔促进气管
纤毛粘液流实验观察瘤果黑种草子中总黄酮苷的抗
炎、平喘、祛痰及毒性作用,为进一步研究和开发该
民族药材奠定基础。
1 材料与方法
1.1 药品与试剂 瘤果黑种草子采自新疆和田地
区,经新疆中药民族药研究所研究员李晓瑾鉴定为
Nigela Glandulifera Freyn 的 种 子 (批 号:
20110308)。总黄酮苷粉末由课题组前期对瘤果黑
种草子采用乙醇回流提取,大孔树脂分离及聚酰胺
树脂纯化而得,含量为65.5%。氯化铵(西安化学
试剂厂,批号:20090901),阿司匹林(0.5g/片,西安
利君制药有限责任公司,批号:20101006),氨茶碱
(0.1g/片,四川锡成药业有限公司,批号:11070203),
氯化乙酰胆碱(1g/瓶,上海三爱思试剂有限公司,
批号:20060903),磷酸组胺(5g/瓶,上海蓝季科技
发展有限公司,批号:110318),角叉菜胶(美国SIG-
MA公司,批号:034K0128)。
1.2 仪器 AB104-N型电子天平(上海梅特勒-托
利多仪器有限公司,d=0.1mg),BS124S型电子天
平(北京赛多利斯仪器系统有限公司),HV-20型无
油空压机(济南浩伟实验仪器有限公司),恒温水浴
锅(重庆试验设备厂一分厂)。
1.3 实验动物 健康新西兰种家兔,普通级,体质
量(1.8±0.3)kg;昆明种小鼠,SPF级,体质量(20
±2)g,均为雌雄兼用,由新疆医科大学实验动物中
心提供[生产许可证:SCXK(新)2011-0004]。
1.4 药效学研究
1.4.1 角叉菜胶致小鼠足跖肿胀实验[4-5] 取健
康昆明种小鼠50只,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(阿
司匹林)对照组(100mg/kg)及总黄酮苷低、中、高
剂量组(100、200、400mg/kg)。各组小鼠按不同剂
量连续灌胃给药(0.1mL/10g)5d,于末次给药
30min后小鼠左后足跖皮下注入0.1%新鲜的角叉
菜胶30μL致炎,于致炎后5h从踝关节处对称剪
下小鼠两足并称重,以左、右足重量差为足跖肿胀
度,计算肿胀度及抑制率。足跖肿胀度(mg)= 左
后足跖重量-右后足跖重量;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%。
1.4.2 喷雾致小鼠平喘实验[6-7] 选择在引喘预
实验中引喘潜伏期>15s的小鼠50只,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)及总黄
酮苷低、中、高剂量组(100、200、400mg/kg)。各组
小鼠按不同剂量连续灌胃给药(0.1mL/10g)5d,
于末次给药后1h分别置于2.5L的玻璃钟罩内,恒
压引喘装置均匀并持续雾化喷入2%氯化乙酰胆碱
和0.1%磷酸组胺等量混合液15s,观察小鼠的引喘
潜伏期(从喷雾开始到哮喘发作、呼吸极度困难,直至
抽搐跌倒的时间),超过360s以360s计算。
1.4.3 家兔促进气管纤毛粘液流运动实验[8] 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0.5~1cm。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(18.1mg/mL)及总黄酮苷低、中、高
剂量组(3.6、7.2、14.4mg/mL)。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
5min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),每次观察5min。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,5min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。
1.4.4 小鼠急性毒性实验[9] 选取昆明种小鼠50
只,雌雄各半,体质量18~22g。随机分成5组,瘤
果黑种草子中提取的总黄酮苷粉末按小鼠的口服容
量0.5mL/10g,1∶0.5配成:0.4、0.8、1.6、3.2、
5.4g/kg 5个剂量组灌胃,每组10只,1次口服剂
量为0.5mL/10g,间隔2~4h后再给1次,记录
7d内小鼠死亡数量。
1.5 统计学处理 所得数据采用SPSS 17.0统计
软件进行分析,实验结果用均数±标准差(珚x±s)表
示,两组之间比较采用t检验。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
575 第5期 陈雪莲,等:维药瘤果黑种草子总黄酮苷的药效学及急性毒性研究
意义。
2 结果
2.1 对角叉菜胶致小鼠足跖肿胀的影响 阳性药
(阿司匹林)对照组及瘤果黑种草子总黄酮苷低、中、
高剂量组小鼠足跖肿胀度均低于生理盐水对照组,
差异有统计学意义 (P <0.01)。低、中、高剂量的
总黄酮苷对小鼠足跖肿胀抑制率随剂量的增加而升
高,见表1。
表1 总黄酮苷对角叉菜胶致小鼠足跖肿胀的影响(珔x±s,n=10)
组别 剂量/(mg/kg) 肿胀度/mg 抑制率/% 潜伏期/s
生理盐水对照组 - 35.42±9.16 - 81.9±4.28
阳性药(阿司匹林/氨茶碱)对照组 100 17.48±8.03** 50.56 150.5±7.84**▲▲■■
总黄酮苷低剂量 100 22.92±4.16** 35.31 108.8±5.90**
总黄酮苷中剂量 200 20.58±3.91** 41.90 116.5±10.42**
总黄酮苷高剂量 400 18.32±5.24** 48.31 133.9±12.55**▲▲
注:与生理盐水组比较,**P<0.01;与总黄酮苷低剂量比较,▲▲P<0.01;与总黄酮苷中剂量比较,■■P<0.01。
2.2 对小鼠平喘实验的影响 阳性药(氨茶碱)对
照组及瘤果黑种草子总黄酮苷低、中、高剂量均可明
显延长小鼠哮喘反应潜伏期,与生理盐水组比较差
异有统计学意义 (P <0.01)。阳性药(氨茶碱)对
照组小鼠哮喘反应潜伏期长于总黄酮苷低、高剂量
组,差异有统计学意义 (P<0.01)。总黄酮苷高剂
量组小鼠哮喘反应潜伏期长于总黄酮苷低剂量组,
差异有统计学意义 (P<0.01),见表1。
2.3 对家兔促进气管纤毛粘液流运动速度的影
响 阳性药(氯化铵)对照组及瘤果黑种草子总黄酮
苷低、中、高剂量组家兔气管纤毛粘液流运动速度,
与生理盐水组比较均明显增加,差异有统计学意义
(P<0.01)。阳性药(氯化铵)对照组家兔气管纤毛
粘液流运动速度快于总黄酮苷各剂量组,差异有统
计学意义 (P <0.01)。总黄酮苷高剂量组家兔气
管纤毛粘液流运动速度快于总黄酮苷中剂量组,差
异有统计学意义 (P<0.01);总黄酮苷中剂量组家
兔气管纤毛粘液流运动速度快于总黄酮苷低剂量
组,差异有统计学意义 (P<0.01),见表2。
表2 总黄酮苷对家兔气管纤毛粘液流运动速度的影响
(mm/min,n=6)
组别 剂量/(mg/mL) 运行速度(mm/min)
生理盐水对照组 - 0.34±0.01
阳性药(氯化铵)对照组 18.1 0.75±0.07**▲▲■■
总黄酮苷低剂量 3.6 0.45±0.04**
总黄酮苷中剂量 7.2 0.55±0.04**▲▲
总黄酮苷高剂量 14.4 0.64±0.04**▲▲■■
注:与生理盐水组比较,**P<0.01;与总黄酮苷低剂量比较,
▲▲P<0.01;与总黄酮苷中剂量比较,■■P<0.01。
2.4 实验药物对小鼠急性毒性的观察 实验发现
5个不同剂量的总黄酮苷组小鼠在分别给药后观察
的7d内均无任何异常表现,动物无死亡,并且体质
量较给药前有所增加,最大浓度亦无动物死亡,因此
可确定最大耐受量为5.4g/kg。
3 讨论
本实验发现瘤果黑种草子中的总黄酮苷能使动
物气管粘液加速排出,并且这种作用会随剂量的增
加而增强,呈剂量依赖性。结合本课题组前期初步
药效实验中发现总黄酮苷的高剂量增加小鼠气道分
泌的酚红量作用明显,推断瘤果黑种草子中总黄酮
苷具有祛痰作用。考虑其作用机制可能是该药物增
加粘液中水分含量,物理性稀释粘液使其加速排出;
也可能直接刺激了支气管腺体,使粘液分泌增加,生
理性稀释粘液,使其容易从气道排除。
哮喘的发病机制较为复杂,尚未明确。目前大
多数研究认为,气道中存在的慢性炎症是引发哮喘
的关键[10]。在哮喘发病过程中,各种炎性细胞及炎
症介质相互作用产生炎症反应,慢性炎症长期不断
反复刺激气道使其产生高反应性[11],支气管平滑肌
痉挛导致呼吸困难,如同慢性阻塞性肺病。因此多
数研究者认为抗炎是缓解和治疗哮喘的重要突破
口[12]。本研究表明瘤果黑种草子中的黄总酮苷可
明显抑制角叉菜胶所致的小鼠足趾肿胀度,延长乙
酰胆碱和组胺混合液引发小鼠哮喘反应的潜伏
期,其最大耐受量为5.4g/kg,证实了总黄酮苷抗
炎和平喘的确切药效,并且安全性较好,考虑总黄
酮苷可能对炎症反应所致的哮喘具有一定的缓解
和治疗作用。
综上所述,瘤果黑种草子中的总黄酮苷具有
一定的抗炎、平喘及祛痰作用,但对于炎症细胞及
炎症介质的影响,及其炎症的作用机制还有待进
一步研究。
(下转580页)
675 新 疆 医 科 大 学 学 报 第36卷
本实验通过测定足厚度、关节炎指数及血清中
的TNF-α及IL-1β水平对老鼠瓜不同提取物的活
性进行比较研究。血清IL-1β和 TNF-α水平的高
低与风湿性关节炎进程密切相关。IL-1β是炎症的
始动因素,主要由单核细胞、巨嗜细胞分泌,在关节
组织中,由滑膜细胞和软骨细胞分泌[11]。目前认
为,在疾病活动期或进展期,血清TNF-α呈高水平
分泌,血清中TNF-α升高可能提示疾病活动性或严
重性增强。TNF-α的分泌不但可以刺激巨嗜细胞
的产生,而且也促进IL-1β的合成和分泌。本研究
结果显示:老鼠瓜不同提取物均可显著降低佐剂性
关节炎大鼠血清中的TNF-α及IL-1β的水平,表明
老鼠瓜不同提取物均具有显著的抗佐剂性关节炎大
鼠免疫性炎症的作用。其作用机制可能是老鼠瓜粗
提取物中的硫苷等成分通过下调细胞因子TNF-α和
IL-1β的水平,抑制炎性介质前列腺素E-2(PGE-2)的
生物合成,阻碍后期病情的进展,从而达到抗风湿
效果。
关节炎指数及大鼠继发侧足厚度是评价药物具
有抑制急性炎症效果的常用方法。本次研究结果显
示:经药物干预16d后,各治疗组大鼠足趾肿胀程
度均明显下降,说明老鼠瓜各提取物能有效抑制佐
剂性关节炎大鼠踝关节的急性炎症反应。同时关节
炎指数从用药第12d起呈现明显下降趋势,表明老
鼠瓜不同提取物有显著抑制佐剂性关节炎大鼠的各
项症状的作用。本研究对老鼠瓜不同提取物对类风
湿性关节炎大鼠的影响进行了研究。相信随着对其
研究的不断深入,老鼠瓜必将在风湿性关节炎治疗
方面体现更重要的应用前景。
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[收稿日期:2012-11-22]
(本文编辑 施洋
)
(上接576页)
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(本文编辑 杨晨晨)
085 新 疆 医 科 大 学 学 报 第36卷