周雅菲,朱顯婷,鄧雨晴,周 威
(武漢輕工大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與護(hù)理學(xué)院,武漢430023)
石菖蒲藥材來源于天南星科植物石菖蒲的根莖,味辛、苦,性溫,具有開竅豁痰、醒神益智、化濕開胃的功能;其主要化學(xué)成分為揮發(fā)油類(主要含單萜、倍半萜、苯丙素等)及苯甲酸類、多糖等[1]。本課題組成員前期研究表明,石菖蒲具有良好的抗抑郁效果[2]。但在現(xiàn)有研究中,石菖蒲的抗抑郁效應(yīng)集中在化學(xué)成分、效應(yīng)、單個成分的作用等層面,少有石菖蒲成分與抗抑郁效應(yīng)的關(guān)聯(lián)性研究[3-5]。本次研究是以“抗抑郁成分群”研究為核心,通過AB-8大孔樹脂制備石菖蒲不同洗脫部位,建立其高效液相特征圖譜,確認(rèn)圖譜特征峰及對應(yīng)特征峰之間的峰面積數(shù)據(jù)關(guān)系,并以小鼠懸尾、游泳等經(jīng)典行為學(xué)實驗為觀察項目,探討石菖蒲的特征化學(xué)成分組與抗抑郁效應(yīng)的相關(guān)性。
1.1 儀器、藥品與試劑 THERMO自動進(jìn)樣高效液相(FINNIGAN SURVEYOR,PDA 檢測器);Milli-Q Integral超純水一體化智能系統(tǒng)制備(Merck Millipore);手提式中藥粉碎機(jī)(型號:DFT-200,江陰市洲元藥化機(jī)械制造有限公司);真空泵(型號:金葉SHZ-Ⅲ型,上海亞榮生化儀器廠);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(型號:RE-52AA,上海亞榮生化儀器廠);超聲波振蕩器(型號:KH3200DB,江蘇昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司);真空干燥箱(型號:DZF6020,上海齊欣科學(xué)儀器有限公司);恒溫水浴鍋(型號:B-260,上海亞榮生化儀器廠);JY6001型電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司);1/100S電子秒表。95%乙醇購自武漢點達(dá)化工有限公司;色譜試劑甲醇購自Fisher公司;AB-8大孔樹脂購自天津波鴻樹脂科技有限公司;石菖蒲飲片(批號:20121106)購自武漢市神草中藥飲片有限公司,經(jīng)武漢輕工大學(xué)生物制藥與工程學(xué)院陳平教授鑒定為天南星科植物石菖蒲的干燥根莖,藥材標(biāo)本現(xiàn)存于本實驗室。實驗用雄性昆明小鼠由華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供,許可證號為SCXK(鄂)2004-0007,體質(zhì)量為(25±5)g。
1.2.1 原藥材浸膏及不同極性部位制備方法 取石菖蒲原藥材粉碎過40目篩,加8倍量75%乙醇,浸泡30min,煮沸60 min,傾出藥液,壓濾;藥渣加入4倍量水,煮沸45min,濾過除渣。合并提取液,減壓濃縮并真空干燥制成藥材干浸膏,稱質(zhì)量。使用AB-8大孔樹脂,將粉碎后的石菖蒲藥材干浸膏用適量蒸餾水超聲溶解,定容至折算藥材量1g/mL,以1倍樹脂體積/小時上樣,以3倍樹脂體積/小時的洗脫速度,先后以3倍體積的水、20%乙醇、50%乙醇、70%乙醇、90%乙醇等進(jìn)行洗脫,收集洗脫液,濃縮、減壓干燥制成干浸膏,稱質(zhì)量并編為AB-8不同濃度乙醇洗脫部位。根據(jù)干浸膏質(zhì)量與原藥材質(zhì)量比,折算成對應(yīng)原藥材質(zhì)量。
1.2.2 高效液相實驗 供試樣品制備實驗前取制備的原藥材及不同部位干浸膏,精確稱質(zhì)量,使用色譜甲醇溶解,超聲10 min后色譜甲醇定容;使用0.45μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,備用。色 譜 條 件 色 譜 柱 為 Agilent Eclipse XDB-C18(4.6mm×250.0mm,5μm)柱溫30℃,流速為1.0mL/min。采用流速:1.0mL/min,溶劑為甲醇(A)-0.01%甲酸水(B)。經(jīng)條件篩選,確定洗脫梯度為:5%甲醇60min 100%甲醇,樣品進(jìn)樣量固定為10μL,檢測波長以全波長(PDA,190~400 nm)。由于其1~5峰面積積分值總和占石菖蒲藥材PDA液相峰積分總面積80%以上,確定圖譜中峰為石菖蒲特征峰。石菖蒲原藥材液相特征圖譜見圖1。
圖1 石菖蒲藥材高效液相PDA圖譜
日內(nèi)及日間精密度實驗取室溫放置的石菖蒲原藥材供試液,按方法進(jìn)行液相試驗,日內(nèi)測定5次,測定各特征峰峰面積Asn,計算Asn平均值及相對標(biāo)準(zhǔn)差(RSD),分析日內(nèi)精密度。連續(xù)測定5d,同法測定各特征峰的峰面積及計算Asn平均值和RSD,分析日間精密度。
石菖蒲藥材及AB-8不同洗脫部位特征峰自比較分析取的原藥材及AB-8不同洗脫部位的供試樣品,按照液相色譜條件進(jìn)行實驗,測定不同樣品各特征峰峰面積Asn,不同樣本平行測試5次。將不同樣本中各特征峰峰面積除以樣本對應(yīng)折算的原藥材質(zhì)量(Asn/m)得到對應(yīng)值Bin,以計算所得的原藥材Bin量值為基準(zhǔn)(100%),計算各洗脫部位不同特征峰的Bin值占原藥材對應(yīng)特征峰Bin值的百分比。見圖2。
1.3 小鼠用藥劑量及分組 根據(jù)藥典推薦劑量,取10g/d的人用劑量。小白鼠分成對照組、石菖蒲藥材組及AB-8不同濃度乙醇洗脫部位組,每組10只,根據(jù)所確定用藥劑量,灌胃給藥。依據(jù)《中藥藥理實驗方法》[6]中動物與人體表面積比換算法,將其換算成20g小鼠用石菖蒲藥材量為26mg/d。根據(jù)藥材提取物干浸膏及AB-8不同濃度乙醇洗脫部位干浸膏折算后對應(yīng)的原藥材量,藥液按0.1g/mL的原藥材濃度進(jìn)行配置。根據(jù)小鼠體質(zhì)量計算實際給藥量,1d分兩次灌胃給予。
1.3.1 小鼠懸尾實驗(TST) 根據(jù)文獻(xiàn)[2],在各組小鼠適應(yīng)環(huán)境1周后,均按劑量要求灌胃給藥,每天2次;對照組給予同等體積的蒸餾水。連續(xù)給藥7d,并于實驗第1、3、7天進(jìn)行TST。在測試當(dāng)天第2次給藥1h后,用膠布將小鼠尾在距尾尖2cm處粘于懸尾平衡支架,勿使小鼠尾部扭曲折疊,使其頭部向下懸掛呈倒懸狀,頭部距離桌面15cm。每只小鼠懸尾6 min,前2min適應(yīng),記錄后4min內(nèi)的累計不動時間(不動指小鼠除呼吸外所有肢體均不動)。
1.3.2 小鼠游泳實驗(FST) 根據(jù)文獻(xiàn)[2],各組小鼠適應(yīng)環(huán)境1周后,均按劑量要求灌胃給藥,每天2次;對照組給予同等體積的蒸餾水。連續(xù)給藥7d,并于實驗第1、3、7天進(jìn)行FST。實驗前24h動物進(jìn)行游泳訓(xùn)練15min,并單籠飼養(yǎng),禁食不禁水。實驗時將當(dāng)天第2次給藥1h后的小鼠單只放入直徑約18cm、水深18cm、水溫(25±1)℃的圓形容器內(nèi),適應(yīng)2min后開始計算后4min內(nèi)累計不動時間(漂浮不動狀態(tài),僅露出鼻孔保持呼吸,四肢偶爾劃動以保持身體不至沉下)。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析,計量資料以x±s表示,組間采用單因素方差分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 石菖蒲液相特征峰精密度實驗 結(jié)果表明日內(nèi)及日間精密度良好。見表1。
表1 精密度實驗
表2 石菖蒲藥材及AB-8不同濃度乙醇洗脫部位特征峰峰面積自比較分析
表3 石菖蒲藥材及AB-8不同濃度乙醇洗脫部位對小鼠懸尾不動時間、游泳不動時間的影響(x±s)
2.2 石菖蒲藥材及AB-8不同濃度乙醇洗脫部位特征峰自比較 結(jié)果表明,各特征峰在不同極性部位Bin值占石菖蒲原藥材對應(yīng)Bin值的百分比存在顯著差異。1~5號特征峰主要集中于90%乙醇洗脫部位,70%乙醇洗脫部位也有分布。50%乙醇洗脫部位只有特征峰1、2、4的分布,且相對比例低于15%。20%乙醇及水洗脫部位無特征峰分布。見表2。
2.3 TST、FST分析 從給藥第1天開始,同測試時間點石菖蒲藥材組、90%乙醇組、70%乙醇組與對照組比較,小鼠懸尾不動時間、游泳不動時間明顯縮短(P<0.05);各組小鼠懸尾不動時間第1、3、7天逐漸縮短;由于小鼠給藥量折合原藥材量一致,90%乙醇組、70%乙醇組能部分代表石菖蒲藥材的抗抑郁功能,而其他部位在藥典推薦劑量下幾乎無作用。見表3。
在同石菖蒲藥材折算計量的前提下,本次研究所確定的液相特征峰群在石菖蒲藥材及AB-8不同濃度乙醇洗脫部位表達(dá)有明顯差異,其在TST及FST中也表現(xiàn)出了不同效果。石菖蒲、AB-8樹脂90%及70%乙醇洗脫部位在藥典推薦劑量下有抗抑郁效應(yīng),且90%部位強(qiáng)于70%部位。其效應(yīng)與特征峰具有特征相關(guān)性。90%乙醇洗脫部位集中了藥材中超過一半質(zhì)量(峰面積折算)的1~5特征峰對應(yīng)物質(zhì);70%乙醇洗脫部位集中了近1/4質(zhì)量的1~5特征峰對應(yīng)物質(zhì);而50%、20%乙醇及水的部位無法發(fā)現(xiàn)峰3、5對應(yīng)的峰。結(jié)合以上分析可知,1~5號峰群同時出現(xiàn)與石菖蒲的抗抑郁效應(yīng)具有良好的相關(guān)性,其抗抑郁效應(yīng)與其含量呈正相關(guān);如缺失峰3、5的表達(dá),則在藥典劑量下幾無抗抑郁效應(yīng)。證明對1~5號峰群的富集且全表達(dá)有利于石菖蒲抗抑郁效應(yīng)。
中藥是一個多種成分的復(fù)合體;科學(xué)合理的質(zhì)量控制方法是保證中藥質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)?,F(xiàn)有很多研究運用高效液相等現(xiàn)代設(shè)備,建立相應(yīng)特征圖譜來描述及控制中藥質(zhì)量[7-9]。
本次研究依據(jù)“成分-效應(yīng)”相結(jié)合的思路,建立石菖蒲抗抑郁有效成分群的高效液相紫外特征譜,為今后的進(jìn)一步研究及確定中藥石菖蒲抗抑郁產(chǎn)品的質(zhì)量控制方法提供借鑒。
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