天山花楸果实和枝叶提取物的药效比较研究
2015-01-12常军民新疆医科大学药学院乌鲁木齐8300新疆医科大学一附院乌鲁木齐830054
马 迪,向 阳,王 丹,常军民*(.新疆医科大学药学院,乌鲁木齐 8300;.新疆医科大学一附院,乌鲁木齐830054)
天山花楸果实和枝叶提取物的药效比较研究
马 迪1,向 阳2,王 丹1,常军民1*(1.新疆医科大学药学院,乌鲁木齐 830011;2.新疆医科大学一附院,乌鲁木齐830054)
目的 比较天山花楸果实醇提液和天山花楸枝叶醇提液的平喘、祛痰、抗炎及免疫作用。方法 采用磷酸组胺致豚鼠哮喘实验、大鼠毛细管排痰实验、角叉菜胶致大鼠足肿胀实验和碳粒廓清和血清溶血素的测定实验,评价果实和枝叶提取物的作用。结果 天山花楸枝叶醇提物各剂量组的平喘效果明显优于相同剂量的果实组枝叶醇提物8和12g·kg-1剂量组的排痰效果优于相同剂量的果实组(P<0.05);天山花楸枝叶醇提物的抗炎效果也明显高于同剂量的果实组(P<0.05);天山花楸枝叶提取物各剂量组的免疫作用与相同剂量的果实组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 天山花楸枝叶提取物的平喘、祛痰、抗炎及免疫调节作用明显优于其果实提取物。
天山花楸果实醇提液;天山花楸枝叶醇提液;平喘;祛痰;抗炎;免疫
天山花楸(Sorbus tianshanica Rupr.)系蔷薇科Rosacea花楸属Sorbus植物,主要分布在西南、西北等地区。新疆花楸资源丰富,维吾尔族和哈萨克族民间常以其果实、嫩枝叶及茎皮入药,用于治疗慢性支气管炎、咳嗽、胃炎、维生素A和维生素C缺乏症等[13]。国内多位学者曾对天山花楸全株植物进行不同提取部分的化学成分及药理作用[4]的相关研究,但未见其果实及枝叶的药理作用比较研究。本实验从天山花楸果实和枝叶中总黄酮和总氰苷的含量差异
出发,对天山花楸果实醇提物和枝叶醇提物的平喘、祛痰、抗炎及免疫作用进行了系统地药效学比较研究。
1 仪器与材料
1.1 仪器 402型超声雾化器(上海合力医疗器械厂);TD5A-WS-离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司);s22PC-可见分光光度计(上海棱光技术有限公司);XS205型电子分析天平(托利多-梅特勒有限公司);JB/T 5347-1991-电子天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司)。
1.2 试药 天山花楸为蔷薇科花楸属植物,于2013年7月中旬购自新疆呼图壁林场,秋季叶尚绿时采收,即时干燥,经新疆医科大学药学院生药学教研室帕丽达教授鉴定为天山花楸(Sorbus tianschanica Rupr.)的干燥嫩枝叶;乙醇(天津富宇精细化工有限公司,批号120227);氨茶碱(北京中兴制药厂,批号120901);磷酸组胺(上海蓝季科技发展有限公司,批号120318);氯化乙酰胆碱(上海试剂三厂,批号971205);桂龙咳喘宁胶囊(山西桂龙医药有限公司生产,批号040805);地塞米松磷酸钠注射液(天津金耀集团湖北天药药业股份有限公司,批号201307251);氯化铵(天津市北方天医化学试剂厂,分析纯);印度墨汁(Blank Indian Ink)用生理盐水将其稀释5倍后超声波处理,离心,取上清液;绵羊红细胞(批号20130623)。
1.3 动物 SD大鼠,体质量200±20g;豚鼠,体质量250±20g;昆明种小鼠,体质量18~22g,实验动物均由新疆医科大学实验动物中心提供,实验动物生产许可证号SCXK2011(新)-0004,实验动物使用许可证号SCXK2011(新)-0004。
2 方法
2.1 提取物制备
2.1.1 天山花楸果实醇提液[5]称取一定质量天山花楸干燥果实,粉碎,过20目筛,溶剂为体积分数40%乙醇,料液比1∶15,50℃条件下回流提取2次,每次1.5h,抽滤,合并滤液,浓缩至1mL相当于1.2g生药的药液,-20℃冰箱冷藏备用。实验时配成所需质量浓度,灌胃给药。
2.1.2 天山花楸枝叶醇提液[6]称取一定质量天山花楸干燥枝叶,溶剂为体积分数40%乙醇,料液比1∶15,40℃条件下回流提取3次,每次1h。抽滤,合并滤液,浓缩至1mL相当于1.2g生药的药液,-20℃冰箱冷藏备用。实验时配成所需质量浓度,灌胃给药。
2.2 平喘实验 采用豚鼠磷酸组胺引喘法[7],将豚鼠逐一放在4 000mL透明的密闭玻璃钟罩内,用超声雾化器喷入引喘药液(20g·L-1氯化乙酰胆碱与1g·L-1磷酸组织胺的等量混合液)15s,立即观察并记录豚鼠的引喘潜伏期(从喷雾开始到哮喘发作,出现呼吸困难,直至抽搐跌倒的时间)。150s内出现喘息性抽搐的为合格的敏感动物。选取90只合格的豚鼠,雌雄兼用,随机分为9组:即阴性对照组,给等容积蒸馏水;天山花楸果实低、中、高剂量组(4,8和12g·kg-1);天山花楸枝叶低、中、高剂量组(4,8和12g·kg-1);阳性对照组氨茶碱(0.114g·kg-1);桂龙咳喘宁组(2g·kg-1)。每组10只,各组皆灌胃给药,1次·d-1,均为1mL·kg-1,连续7d。末次给药1h后按预选方法测定并记录豚鼠的引喘潜伏期。若超过6min仍不发生哮喘反应者,其潜伏期按360s计算。
2.3 排痰实验 采用大鼠毛细管祛痰法[8],取SD大鼠90只,雌雄各半,随机分为9组,每组10只。空白组给等容积蒸馏水灌胃,阳性对照组灌胃给予氯化铵溶液(1g·kg-1),桂龙咳喘宁对照组(2g·kg-1),天山花楸果实低、中、高剂量组(4,8,12g·kg-1),天山花楸枝叶低、中、高剂量组(4,8,12g·kg-1)。各组皆灌胃给药,1次·d-1,剂量为1mL·kg-1,连续7d。末次给药前1d,动物禁食不禁水8~12h;末次给药30min后用戊巴比妥钠(30mg·kg-1)腹腔注射麻醉后,仰位固定,剪开颈中部皮肤,分离出气管,在甲状软骨下缘上中两软骨环之间用尖锐的注射针尖扎一小孔,然后向气管内向心方向插入内径0.5mm、长10cm玻璃毛细管1根,使毛细管刚好接触气管底部表面,以吸取气管后部之痰液,(调整毛细管与气管之间的角度)玻璃毛细管应往头部倾斜60°。记录给药前2h的正常分泌量(以占毛细管长度计),并比较组间差异性。
2.4 抗炎实验 采用角叉菜胶致大鼠足肿胀法[9],取SD种健康雄性大鼠80只,随机分为8组:分别为生理盐水阴性对照组,天山花楸果实低、中、高剂量组(4,8和12g·kg-1),天山花楸枝叶低、中、高剂量组(4,8和12g·kg-1),阳性对照组为桂龙咳喘宁组(2g·kg-1)。各组连续灌胃给药7d,每天1次,均为1mL·kg-1,先用容积法测量大鼠右后足体积。于末次给药后1h注射10g·L-1角叉菜胶溶液于大鼠右后足致炎(0.1mL/足),再分别于致炎后1,2,3,4和6h在已标记处用同法测量1次大鼠右后足的容积,并记录致炎后大鼠的足肿胀度。
2.5 免疫实验
2.5.1 炭粒廓清法[10]取昆明种小鼠80只,雌雄各半,随机分成8组,每组10只。空白对照组给相应体积的蒸馏水,地塞米松阳性对照组(1.4×10-3g·kg-1),天山花楸果实低、中、高剂量组(4,8和12g·kg-1),天山花楸枝叶低、中、高剂量组(4,8和12g·kg-1)。1次·d-1,连续10d,剂量为0.02mL·g-1,末次给药1h后,从小鼠尾静脉注射体积分数为20%印度墨汁0.001mL·g-1,墨汁一经注入,立即计时。于注射后2min(t1)和10min(t2)分别从小鼠眼眶静脉丛取血0.02mL,将取出的血液加到2mL质量浓度为1g·L-1碳酸钠溶液中,摇匀,用721分光光度计,在600nm波长处测定吸光度,记录吸光度A值。取血后颈椎法处死动物,取出小鼠的肝脏与脾脏,称质量。按下式计算廓清吞噬指数(K)及校正吞噬系数(α)。
K=lgA1-lgA2/(t2-t1)
α=体质量/(肝质量+脾质量)×K1/3
2.5.2 血清溶血素法[11]昆明种小鼠80只,体质量18~22g,随机分成8组,每组10只。空白对照组给相应容量的蒸馏水,地塞米松阳性对照组(1.4× 10-3g·kg-1),天山花楸果实低、中、高剂量组(4,8和12g·kg-1);天山花楸枝叶低、中、高剂量组(4,8和12g·kg-1)。先灌胃给药,1次·d-1,连续7d,在第7d对小鼠进行免疫。将绵羊红细胞(SRBC)用生理盐水洗涤3次后,配成2mL·L-1SRBC溶液,每只小鼠腹腔注射0.2mL,连续5d,第5天给药后2h从小鼠眼眶后静脉丛取血,离心得血清,取20μL血清用生理盐水稀释500倍,取1mL,再加入2mL·L-1SRBC溶液、补体(1∶10稀释的混合豚鼠血清)和生理盐水各0.5mL,于温箱内温0.5h后,以3 000r·min-1离心10min,取上清液于540nm处测定吸光度A值,并计算半数溶血值(HC50)。
2.6 统计方法 采用SPSS 17.0软件对数据进行统计学分析,实验数据用x±s单次测量标准差表示,组间比较采用方差分析进行差异显著性比较,以P<0.05为差异有统计学意义。
3 结果
3.1 组胺引喘实验 天山花楸果实、枝叶醇提物各剂量组、氨茶碱组以及桂龙咳喘宁组与空白对照组相比,均能显著延长豚鼠的引喘潜伏期(P<0.05);天山花楸枝叶醇提物各剂量组的平喘效果明显优于相同剂量的果实组(P<0.05),并且天山花楸枝叶和果实高、中剂量组对豚鼠引喘潜伏期的延长作用明显优于桂龙咳喘宁组和氨茶碱组(P<0.01)。结果见表1。
表1 天山花楸果实、枝叶醇提物对豚鼠的平喘作用对比Tab.1 The antiasthma effect comparison between the ethanol extract from Sorbus tianshanica Rupr.fruits and stems or leaves in guinea pigs ±s,n=10)
表1 天山花楸果实、枝叶醇提物对豚鼠的平喘作用对比Tab.1 The antiasthma effect comparison between the ethanol extract from Sorbus tianshanica Rupr.fruits and stems or leaves in guinea pigs ±s,n=10)
注:与对照组比较1)P<0.05,2)P<0.01;与同剂量果实提取物比较3)P<0.05,4)P<0.01;与氨茶碱组比较5)P<0.05,6)P<0.01;与桂龙咳喘宁组比较7)P<0.05,8)P<0.01。
组别 剂量/g·kg-1引喘潜伏期/s延长时间/s 134.98 NS - 45.35±14.46天山花楸果实 12 238.50±25.542)6)8)193.50 8 145.23±21.342)6)8) 99.88 4 51.60±31.766)8) 6.25天山花楸枝叶 12 300.05±22.322)6)8)255.70 8 226.12±22.122)4)6)8)180.75 4 97.64±19.781)4)6)8)52.29氨茶碱组 0.114 178.83±18.452) 133.48桂龙咳喘宁组 2 180.33±24.562)
3.2 大鼠毛细管排痰实验 研究表明,天山花楸果实、枝叶各剂量组及氯化铵组、桂龙咳喘宁组与空白对照组比较,均能增加大鼠的排痰量(P<0.01);与同剂量天山花楸果实醇提物相比,枝叶高、中剂量组能明显提高大鼠的排痰量(P<0.05);且天山花楸枝叶醇提物高剂量组的排痰效果均明显优于阳性药组和桂龙咳喘宁组(P<0.01),结果见表2。
表2 天山花楸果实、枝叶醇提物对大鼠的祛痰作用对比Tab.2 The phlegm dispelling effect comparison between the ethanol extract from Sorbus tianshanica Rupr.fruits and stems or leaves in rats ±s,n=10)
表2 天山花楸果实、枝叶醇提物对大鼠的祛痰作用对比Tab.2 The phlegm dispelling effect comparison between the ethanol extract from Sorbus tianshanica Rupr.fruits and stems or leaves in rats ±s,n=10)
注:与对照组比较1)P<0.05,2)P<0.01;与同剂量果实提取物比较3)P<0.05,4)P<0.01;与氯化铵组比较5)P<0.05,6)P<0.01;与桂龙咳喘宁组比较7)P<0.05,8)P<0.01。
组别 剂量/g·kg-1 痰量/mm NS - 5.67±0.32天山花楸果实 12 8.30±0.232)6)8)8 6.90±0.781)6)8)4 5.37±0.476)8)天山花楸枝叶 12 17.10±0.752)4)6)8)8 14.30±0.252)4)6)8)4 7.90±0.792)4)6)8)氯化铵组 1 15.07±0.412)桂龙咳喘宁组 2 13.20±0.852)
3.3 大鼠足趾肿胀实验 结果显示,天山花楸果实、枝叶醇提物各剂量组以及桂龙咳喘宁组在不同时间点内对抑制10g·L-1角叉菜胶溶液所致的大鼠足肿胀有不同的作用强度(P<0.05,P<0.01);天山花楸枝叶醇提物高剂量组在2,3,4和6h,中剂量组在2和4h的抗炎效果明显高于同剂量的果实组(P<0.05,P<0.01);与桂龙咳喘宁组对比,均无明显差异,结果见表3。
3.4 对小鼠碳粒廓清指数和溶血素的影响 结果如表4所示,与正常组相比,天山花楸果实、枝叶提取物高、中剂量组及地塞米松组均可提高小鼠廓清指数和吞噬指数(P<0.05);天山花楸枝叶提取物高、中剂量组的吞噬指数a与相同剂量的果实组相比,有明显差异(P<0.05)。各实验组与空白对照组相比,能显著升高小鼠的血清溶血素的生成(P<0.05);天山花楸枝叶提取物各剂量组的血清溶血素的生成提高效果明显优于相同剂量的果实组(P<0.05);且天山花楸枝叶提取物各剂量组提高小鼠的血清溶血素的生成的效果与阳性药地塞米松相比,也有显著提高(P<0.05)。
表3 天山花楸果实、枝叶醇提物对大鼠的抗炎作用对比Tab.3 The anti-inflammatory effect comparison between the ethanol extracts fromSorbus tianshanica Rupr.fruits and stems or leaves in rats (±s,n=10)
表3 天山花楸果实、枝叶醇提物对大鼠的抗炎作用对比Tab.3 The anti-inflammatory effect comparison between the ethanol extracts fromSorbus tianshanica Rupr.fruits and stems or leaves in rats (±s,n=10)
注:与对照组比较1)P<0.05,2)P<0.01;与同剂量果实提取物比较3)P<0.05,4)P<0.01;与桂龙咳喘宁组比较5)P<0.05,6)P<0.01。
组别 剂量/g·kg-1mL 1 2 3 4 6 NS - 0.636±0.046 0.251±0.085 0.466±0.086 0.5 mL给药前/不同时间(h)足肿胀度/67±0.105 0.583±0.087 0.573±0.104天山花楸果实 12 0.657±0.056 0.185±0.070 0.312±0.1011)0.407±0.0711)0.502±0.0471)0.507±0.067 8 0.630±0.049 0.196±0.063 0.343±0.0821)0.425±0.0681)0.516±0.0881)0.519±0.092 4 0.686±0.039 0.199±0.057 0.392±0.0661)0.429±0.0681)0.531±0.098 0.507±0.093天山花楸枝叶 12 0.621±0.062 0.166±0.0681)0.270±0.0882)0.372±0.0672)0.427±0.0712)3)0.417±0.0891)3)8 0.644±0.077 0.169±0.0731)0.282±0.0942)0.417±0.0891)0.437±0.1082)0.446±0.0751)4 0.658±0.048 0.180±0.069 0.325±0.0981)0.424±0.0861)0.445±0.1041)0.430±0.0681)桂龙咳喘宁组 2 0.649±0.037 0.175±0.0711)0.277±0.1032)0.404±0.0912)0.496±0.0921)0.486±0.094
表4 天山花楸果实、枝叶醇提物对小鼠的免疫作用对比Tab.4 The comparison of immune action between the ethanol extract fromSorbus tianshanica Rupr.fruits and stems or leaves in rats (±s,n=10)
表4 天山花楸果实、枝叶醇提物对小鼠的免疫作用对比Tab.4 The comparison of immune action between the ethanol extract fromSorbus tianshanica Rupr.fruits and stems or leaves in rats (±s,n=10)
注:与对照组比较1)P<0.05,2)P<0.01;与同剂量果实提取物比较3)P<0.05,4)P<0.01;与地塞米松组比较5)P<0.05,6)P<0.01。
组别 剂量/g·kg-1碳粒廓清测定廓清指数K 吞噬指数a溶血素测定HC50NS - 0.031 0±0.021 3 4.563±0.891 98.803±11.855天山花楸果实 12 0.040 0±0.008 31) 5.182±0.7871) 145.443±12.7052)5)8 0.033 5±0.010 62) 4.507±0.9646) 142.155±12.0202)5)4 0.029 2±0.009 72)5) 4.028±0.8096) 134.384±11.2162)天山花楸枝叶 12 0.042 6±0.007 62) 5.928±1.0092)3) 159.134±8.8722)3)6)8 0.038 4±0.011 31) 5.328±1.0132)4) 153.190±9.9322)3)6)4 0.030 1±0.009 56) 4.617±0.9096) 141.402±10.0952)4)5)地塞米松 1.4×10-3 0.042 1±0.010 52) 5.686±0.8912) 130.880±10.3002)
4 讨论
支气管哮喘是由肥大细胞、嗜酸性细胞和T淋巴细胞等参与的慢性气道炎症,咳嗽、多痰、喘息为支气管哮喘等呼吸系统疾病的常见症状。目前应对哮喘症状临床多以糖皮质激素抗炎治疗为主,但长期应用不良反应显而易见,所以亟待解决的问题是能找到新的替代药物。天山花楸药材中的多种有效成分,具有祛痰、平喘、调节免疫力和抗炎等药理功效。
从实验结果可知,天山花楸枝叶醇提物组的药效明显优于同剂量果实组,其原因可能是:天山花楸中主要有效成分为黄酮及氰苷类化合物,文献报道其果实和枝叶中总黄酮的含量分别为54.29和69.07mg·g-1,总氰苷的含量分别为0.25和2.81mg·g-1[5-6,12-13],从实验数据可以看出,枝叶中的有效成分含量均高于果实。果实醇提物的药效虽低于枝叶,但与空白对照组相比也有显著差异,且具有统计学意义。本实验首次从药理学方向验证了天山花楸枝叶醇提物的平喘、祛痰、抗炎及免疫调节作用均优于其果实提取物,为日后天山花楸药材的合理应用提供了科学依据。
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Pharmacodynamic comparison between ethanol extracts from Sorbus tianshanica Rupr.fruits,stems and leaves
MA Di1,XIANG Yang2,WANG Dan1,CHANG Junmin1*(1.College of Pharmacy,Xinjiang University,Urumqi 830011,China;2.the First Affiliated Hospital of Xinjiang University,Urumqi 830054,China)
Objective Experiments were carried out to identify the antiasthmatic,expectorant,anti-inflammatory and immunity effects between Sorbus tianshanica Rupr.fruits ethanol extracts and Sorbus tianshanica Rupr.stems and leaves ethanol extracts.Methods The antiasthma effects were studied by the latent period of asthma which was induced by acetylcholine chloride and histamine phosphate in guinea pigs.The phlegm dispelling effects were observed by the capillary expectoration method.The anti-inflammatory effects were investigated through the experiment of paw edema of rats caused by carrageenin.Carbon clearance and hemolysin immune evaluation were also carried out in mice.Results The alcohol extract fromSorbus tianshanicastems and leaves of each dose group′s anti-asthmatic action was significantly better than the same dose group of the fruit extract(P<0.05).The alcohol extract fromSorbus tianshanica Rupr.stems and leaves of 8and 12g·kg-1dose group′s phlegm dispelling effects had an advantage over the same dose group of the fruit extract(P<0.05).Sorbus tianshanica Rupr.stems and leaves alcohol extract′s anti-inflammatory effect was superior to the same dose group of the fruit extract(P<0.05).The alcohol extract of Sorbus tianshanica Rupr.stems and leaves of each dose group′s immunological regulative functions was differerent from the fruit extract(P<0.05).Conclusion For relieving asthma,expelling phlegm,resisting inflammation and immunological regulative functions,the branches and leaves extract of Sorbus tianshanica Rupr.is better than the fruits extract.
Sorbus tianshanica Rupr.fruits ethanol extracts;Sorbus tianshanica Rupr.stems and leaves ethanol extract;antiasthmatic;expectorant;anti-inflammatory;immunity
10.3969/j.issn.1004-2407.2015.01.012
R965
A
1004-2407(2015)01-0043-05
2014-07-01)
新疆维吾尔自治区科技支撑计划(编号201133127)
马迪,硕士,研究员
*通信作者:常军民,博士,教授