丹皮酚的体内抗炎镇痛和体外抗氧化效果评价
2022-08-30程凤琦金圣奇范露露
张 鹏,程凤琦,金圣奇,范露露,王 超
(1.沈阳工学院,辽宁 抚顺 113122 ; 2.辽宁农业职业技术学院,辽宁 营口 115009)
丹皮酚(C9H10O3)又称芍药醇,是一种存在于毛茛科植物牡丹根皮中的小分子酚类化合物,以往依靠中药提取技术从牡丹根皮中获取。目前已有多种途径进行人工合成[1]。因丹皮酚具备多种药理活性,如抗炎、抗肿瘤、保护神经、保护心血管等[2],在医学研究、生物医药等领域中备受关注。近些年,国内外对丹皮酚的药理作用及机制进行了大量的研究[3],且已经证明丹皮酚在缓解结肠炎[4]、胰腺炎[5]、心肌缺血[6]、关节炎[7]、牙周炎[8]等疾病中发挥积极的作用。因此本试验在前人研究基础上进一步考察丹皮酚体内抗炎、镇痛和体外抗氧化能力,以期为临床抗炎、抗氧化兽药研发与应用提供理论支持。
1 材料与方法
1.1 实验动物 昆明系小鼠,SPF级,体质量18~22 g,雄性,购自辽宁长生生物技术股份有限公司,许可证号:SCXK(辽)2020—1—0001。
1.3 试验方法
1.3.1 丹皮酚对小鼠耳肿胀的影响 选取30只小鼠,随机分为5个组,每组6只,分别为模型对照组、地塞米松对照组[5 mg/(kg·bw)]、丹皮酚低、中、高剂量组[100 mg/(kg·bw)、200 mg/(kg·bw)、300 mg/(kg·bw)]。采取灌胃给药,每日定时1次,持续喂药5 d。最后1次喂药40 min后,使用50 μL二甲苯均匀涂抹在小鼠右耳前后两面,左耳涂抹同等体积的蒸馏水作为对照,40 min后脱颈处死小鼠。将双耳顺着小鼠耳廓基线剪下,用直径 8 mm的打孔器分别在左右两耳相同位置切下圆耳片,用分析天平快速称重。用左耳、右耳质量的差值表达小鼠耳廓肿胀度。耳肿胀抑制率通过公式(1)计算。
(1)
1.3.2 丹皮酚对小鼠足趾肿胀的影响 小鼠分组及喂药方法同1.3.1。最后1次喂药后1 h,用0.01 mL含0.1%角叉菜胶的氯化钠溶液在每只小鼠左后足皮下至踝关节处注入,致炎后4 h处死小鼠。将小鼠后足自踝关节剪下,用分析天平快速称重,用左足、右足质量的差值表达小鼠足趾肿胀度。足趾肿胀抑制率通过公式(2)计算。
(2)
1.3.3 冰醋酸致小鼠扭体试验 小鼠分组及喂药方法同1.3.1。其中,用等量的阿司匹林替代地塞米松对照组中地塞米松。末次给药后1 h,向小鼠腹腔注射0.1 mL/(10 g·bw)的0.6%冰醋酸溶液,诱发小鼠扭体,疼痛反应指标以30 min后采用摄影机记录小鼠20 min内扭体频率为准。疼痛抑制率通过公式(3)计算。
(3)
DPPH自由基清除率/%=[1-(A测定组-A对照组)÷A空白组]×100%
(4)
(5)
(6)
(7)
1.4 试验数据统计与分析 所有数据需要进行统计学分析,本试验使用SPSS Statistics 17.0和OriginPro 9.1软件对数据进行分析和绘图。
2 结果
2.1 丹皮酚对二甲苯诱导小鼠耳肿胀的影响 结果如表1所示,不同剂量丹皮酚均可以抑制小鼠耳廓肿胀,且呈剂量依赖性,但与模型对照组相比,只有丹皮酚高剂量组具有极显著差异(P<0.01),丹皮酚中剂量组具有显著差异(P<0.05)。此外,丹皮酚中、高剂量组抑制率好于地塞米松对照组,由此可见丹皮酚剂量越大,抑制效果越好。
表1 丹皮酚对小鼠耳廓肿胀的影响
2.2 丹皮酚对小鼠足趾肿胀的影响 结果如表2所示,与模型对照组相比,丹皮酚低剂量组显著抑制小鼠足趾肿胀(P<0.05),地塞米松对照组、丹皮酚中剂量组和高剂量组极显著抑制小鼠足趾肿胀(P<0.01)。丹皮酚高剂量组的足趾肿胀抑制率与地塞米松对照组抑制率相当,高达63.41%,丹皮酚低剂量组仍有一定的抑制效果,抑制率为17.07%,由此可知,不同剂量的丹皮酚均有抑制足肿胀的效果。
表2 丹皮酚对小鼠足趾肿胀的影响
2.3 丹皮酚对冰醋酸致小鼠扭体的影响 结果如由表3所示,低、中、高剂量丹皮酚均抑制小鼠扭体,且呈剂量依赖性。丹皮酚低剂量组显著抑制小鼠扭体(P<0.05),阿司匹林对照组、丹皮酚中剂量组和高剂量组极显著抑制小鼠扭体(P<0.01)。丹皮酚高剂量抑制率(76.74%)要高于阳性药物阿司匹林(61.92%)。因此,不同剂量的丹皮酚均有抗炎效果,尤其是高剂量丹皮酚效果更加明显。
表3 丹皮酚对冰醋酸致小鼠扭体的影响
2.4 丹皮酚体外抗氧化效果
2.4.1 丹皮酚对DPPH自由基清除能力 结果如图1所示,丹皮酚和维生素C的DPPH自由基清除率均随着质量浓度的增加而增加,并且呈现出较好的量效关系,将丹皮酚的DPPH自由基清除率(Y)与其浓度(X)进行线性拟合,线性拟合方程为:Y(DPPH)=-0.000 8X2+0.429 9X+14.697,R2=0.995 4,呈现出良好的线性量效关系;由此可计算出丹皮酚清除DPPH自由基的半抑制浓度(IC50)为98.90 mg/mL。丹皮酚对DPPH自由基具有清除效果,且存在剂量效应,当丹皮酚质量浓度为300 mg/mL时,其最大清除率达70.59%,呈现良好的抗氧化活性。
图1 丹皮酚和维生素C对DPPH自由基清除能力
图2 丹皮酚和维生素C对抑制率
2.4.3 丹皮酚抑制·OH-的产生 结果如图3所示,丹皮酚和维生素C的·OH-抑制率均随着质量浓度的增加而增加,并且呈现出较好的量效关系。对丹皮酚的·OH-抑制率(Y)与其浓度(X)进行线性拟合,线性拟合方程为:Y=-0.000 4X2+0.274 7X+42.388,R2=0.994 6,呈现出良好的线性量效关系;由此可计算出丹皮酚抑制·OH-的IC50为29.03 mg/mL。丹皮酚对·OH-具有抑制效果,且存在剂量效应,当丹皮酚质量浓度为300 mg/mL时,其最大抑制率达85.45%,呈现良好的抗氧化活性。
图3 丹皮酚和维生素C对·OH-抑制率
2.4.4 丹皮酚的总抗氧能力 总抗氧化能力是物质清除不同自由基的有效和,可一定程度上反映机体防御体系的抗氧化能力。本试验用总抗氧化能力(T-AOC)测试盒测定1 mg/mL 的丹皮酚和维生素C的总抗氧化能力,其结果如表4所示。丹皮酚的总抗氧化能力为 65.04 U/mg,维生素C的总抗氧化能力为 229.07 U/mg。
表4 丹皮酚和维生素C总抗氧化能力
3 讨论
综上所述,丹皮酚具有良好的抗氧化能力,虽然体外抗氧化能力远不如维生素C,但其同时拥有抗炎、镇痛等药理作用,在兽医临床中具有潜在的应用价值,其相关机制有待进一步研究。