劉志霞 王興奎 張艷萍
(河北省唐山車城醫(yī)院內二科,河北 唐山 064000)
芪參龜散對Wistar大鼠α-葡萄糖苷酶抑制作用的實驗研究
劉志霞 王興奎 張艷萍1
(河北省唐山車城醫(yī)院內二科,河北 唐山 064000)
目的 觀察芪參龜散對α-葡萄糖苷酶的抑制作用。方法 提取Wistar大鼠小腸內表面黏膜的α-葡萄糖苷酶后行酶活力測定,確定最佳反應體系,將芪參龜散用磷酸鹽緩沖液(PBS)溶解,過濾,并稀釋成不同濃度的溶液,再將同濃度的芪參龜散脫色,并稀釋成不同濃度的溶液,同時以阿卡波糖片作為對照藥物,觀察芪參龜散對α-葡萄糖苷酶的抑制作用。結果 芪參龜散有明顯的α-葡萄糖苷酶抑制作用。結論 芪參龜散與阿卡波糖片有相似的降糖作用。
α葡糖苷酶類;動物,實驗;中藥
隨著人們生活水平的不斷提高,2型糖尿病患病率越來越高,研發(fā)治療2型糖尿病的藥物也越來越多,尤其是控制餐后高血糖的藥物研發(fā)已成為一個熱點[1]。臨床中α-葡萄糖苷酶抑制劑藥效確切,已成為治療2型糖尿病的一線藥物。但目前α-葡萄糖苷酶抑制劑臨床中應用的藥物種類較少,且有腹瀉、腹脹、排氣增加等副作用,部分患者不能耐受。為尋找高效、副作用少的α-葡萄糖苷酶抑制劑,我們從中藥復方入手,尋找有效抑制α-葡萄糖苷酶的新藥,本研究觀察芪參龜散對Wistar大鼠α-葡萄糖苷酶的抑制作用。
1.1 材料
1.1.1 實驗動物 Wistar大鼠2只,無特定病原體級(SPF級),雄性,體質量平均(250±10) g,由北京華阜康生物科技股份有限公司提供,動物合格證號:SCXK京2009-0004,飼養(yǎng)于河北聯(lián)合大學10 000級屏障環(huán)境動物實驗室,使用證明編號:MY10DXK07,室溫20 ℃,相對濕度45%左右,自由飲水,每日光照12 h。
1.1.2 藥品及試劑 阿卡波糖片(杭州中美華東制藥有限公司,國藥準字H20020202),芪參龜散(藥物組成:炙黃芪50 g,丹參30 g,龜版15 g,山藥30 g,女貞子15 g,墨旱蓮15 g,白術20 g,陳皮10 g,太子參20 g,金銀花20 g。以上10味藥混勻,用中藥粉碎機粉碎成粉,過孔徑為0.1 mm藥篩后所得細粉備用),麥芽糖(分析純,汕頭市光華化學廠有限公司,批號051210),活性炭粉(分析純,pH值5.0~7.0),血糖測定試劑盒(上??迫A東菱診斷用品有限公司),0.9%氯化鈉注射液,磷酸鹽緩沖液(PBS)。
1.1.3 儀器 高速低溫離心機(型號:X-22R,德國BECKMAN公司),酶標儀(型號:BIO-RAD,上海甘薇生物科技有限公司)、Sartorius電子分析天平(型號:BS224S,德國賽多利斯集團)。
1.2 方法及步驟
1.2.1 α-葡萄糖苷酶液的提取[1]Wistar大鼠2只,在禁食24 h后經(jīng)脫臼處死,剖腹后取小腸約20 cm,輕輕擠壓排出內容物,在冰板上剪開小腸,刮取其內表面黏膜,之后加入2倍量4 ℃的pH 值為6.8的PBS緩沖液,用玻璃勻漿器在冰板上勻漿,于4 ℃、5 000 r/min離心機離心20 min,取上清液即為α-葡萄糖苷酶液,-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 酶活性檢測及最佳反應體系的確定
1.2.2.1 酶活性檢測[2]反應容積確定為1 mL,取α-葡萄糖苷酶液0.05 mL,加入pH值為6.8的PBS緩沖液0.4 mL中,在溫度為37 ℃條件下水浴10 min,加入濃度為0.25 mol/L的麥芽糖溶液0.05 mL中,反應30 min后再加入濃度為0.1 mol/L的碳酸鈉(Na2CO3)溶液0.5 mL終止反應。氧化酶法測定葡萄糖含量。在37 ℃、pH值為6.8的條件下,每min水解底物生成1 μmol葡萄糖所需的酶量,規(guī)定為1個酶活力單位。
1.2.2.2 最佳反應體系的確定 酶濃度的確定:取濃度為0.25 mol/L的麥芽糖溶液0.05 mL,加入稀釋不同倍數(shù)(2、4、8倍)的α-葡萄糖苷酶液0.05 mL中,在溫度為37 ℃條件下反應20 min,在490 nm波長下測定吸光度值,依據(jù)葡萄糖的生成量計算α-葡萄糖苷酶活力。酶反應底物的確定:在1 mL反應體系中,分別加入終濃度為0.125、0.25、0.5 mol/L的麥芽糖溶液,從加入麥芽糖開始反應起,在37 ℃恒溫箱中反應,分別于10、20、30 min后,檢測葡萄糖含量,于490 nm波長下測定吸光度值,根據(jù)葡萄糖的生成量計算α-葡萄糖苷酶活力。
1.3 芪參龜散溶液脫色試驗[3]
1.3.1 脫色時間的確定 稱取芪參龜散2.5 g放入1 000 mL燒杯中,加PBS緩沖液至500 mL,再放入沸水鍋中煮10 min,蒸發(fā)的水分用同時間煮的PBS緩沖液補齊,然后將藥液抽濾,得到5 mg/mL的溶液放入標準瓶中,晾涼備用。取100 mL配好的溶液放入200 mL燒杯中,然后稱取0.5 g活性炭放入燒杯中,攪勻,再放入沸水鍋中煮10 min,補齊容量,攪勻,留取樣品4 mL放入試管中,同法留取15、20、30、40、60 min樣品放入試管中備用。6個試管同時離心4 000 r/min,10 min,然后取上清液,用721型可見分光光度計測吸光度值。
1.3.2 活性炭用量的確定 取0.5 g芪參龜散加PBS緩沖液至100 mL,攪勻,在沸水鍋中煮10 min,取出后用同時間煮的PBS緩沖液補齊容量,然后過濾,得到5 mg/mL的溶液,晾涼備用。稱取0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06 g活性炭分別放入6個燒杯中,然后依次在每個燒杯中加入10 mL配好的濃度為5 mg/mL的芪參龜散溶液,攪勻,然后放入沸水鍋中煮,20 min后取出,補齊容量,攪勻,留取4 mL藥液備用。然后再煮10 min,補齊容量,攪勻,留取4 mL備用。最后將6個不同活性炭濃度的12個樣本,同時離心,取上清液,用721型可見分光光度計測吸光度值。
1.4 芪參龜散溶液及阿卡波糖溶液的制備 稱取芪參龜散及阿卡波糖片各4 mg,分別加入PBS緩沖液8 mL,過濾,分別稀釋成5×10-5、5×10-4、5×10-3、5×10-2、5×10-1mg/mL濃度的溶液,分裝于EP管中,-20 ℃冷凍保存,備用。稱取芪參龜散0.5 g加PBS緩沖液至100 mL,得到5 mg/mL溶液,加0.03 g活性炭,脫色20 min后晾涼,留取5 mg/mL濃度的芪參龜散溶液4 mL裝于EP管中,并將芪參龜散溶液稀釋成5×10-5、5×10-4、5×10-3、5×10-2、5×10-1mg/mL濃度的溶液,分裝于EP管中,-20 ℃冷凍保存,備用。
1.5 芪參龜散對α-葡萄糖苷酶抑制作用的檢測 首先上述各種溶液各取0.1 mL,加0.3 mL PBS緩沖液,再加入0.05 mL 4倍稀釋的α-葡萄糖苷酶液;設對照組只加0.4 mLPBS緩沖液,再加0.05 mL 4倍稀釋的α-葡萄糖苷酶液酶液;設空白組只加0.5 mL PBS緩沖液,在37 ℃恒溫箱中反應10 min。除空白組不加麥芽糖溶液外,其余各組均加入0.05 mL濃度為0.25 mol/L麥芽糖溶液,于37 ℃恒溫箱中反應20 min,再加入0.5 mL濃度為0.1 mol/L的Na2CO3溶液終止反應,空白組不加Na2CO3溶液。在96孔板孔中加入各反應液0.02 mL,再加入0.2 mL等比例稀釋的酚酶試劑,每個濃度做6個復孔,同時做葡萄糖標準對照,在37 ℃恒溫箱中反應15 min。用酶標儀測定490 nm波長下反應液的吸光度值。抑制率(%)=(對照組反應液吸光度值-樣品反應液吸光度值)/(對照組反應液吸光度值-空白組反應液吸光度值)×100%。
1.6 統(tǒng)計學方法 根據(jù)反應體系的吸光度值計算受試物對α-葡萄糖苷酶活性的抑制率,吸光度值用6個復孔的均數(shù)表示。
2.1 最佳反應體系 首先取0.1 mL待測溶液,加入0.3 mL pH 值為6.8的PBS緩沖液,然后加入0.05 mL 4倍稀釋的α-葡萄糖苷酶液,在37 ℃恒溫箱中反應10 min,再加入0.05 mL濃度為0.25 mol/L的麥芽糖溶液作為底物,在37 ℃反應條件下反應20 min后加入0.5 mLNa2CO3溶液終止反應為最佳反應體系。
2.2 最佳脫色條件 稱取芪參龜散0.5 g,加PBS緩沖液至100 mL,得到5 mg/mL溶液,加0.03 g活性炭,脫色20 min為最佳脫色條件。
2.3 芪參龜散對體外α-葡萄糖苷酶活力的影響 通過芪參龜散對α-葡萄糖苷酶抑制作用的實驗研究表明,芪參龜散有明顯的α-葡萄糖苷酶抑制作用。見圖1。
圖1 不同濃度芪參龜散脫色前后及阿卡波糖片α-葡萄糖苷酶抑制率比較
中醫(yī)學認為,2型糖尿病屬消渴范疇,病變臟腑主要責之肺、脾、腎[4]三臟,病機為肺燥胃熱,脾腎虧虛,日久多以氣陰兩傷、脈絡瘀阻為主要病機[4]?;谙实牟∽兣K腑及發(fā)病機制,組方芪參龜散,由炙黃芪、丹參、龜版、山藥、女貞子、墨旱蓮、白術、陳皮、太子參、金銀花10味中藥組成,其中炙黃芪為君,補脾益氣;丹參活血通經(jīng),祛瘀止痛,龜版、山藥滋腎陰,健脾胃,均為臣;炒白術、陳皮、太子參、女貞子、墨旱蓮增強益氣健脾補腎之效,金銀花清熱解毒,清宣肺熱,均為佐。全方補瀉兼施,益氣活血,補脾益腎,兼清肺熱,起到清上補下的作用?,F(xiàn)代藥理研究表明,黃芪具有保護心、腦、肝、腎、肺的作用,還有降脂、降糖、減少糖尿病并發(fā)癥等作用[5]。丹參對消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)均有作用,還有抗凝、抗菌消炎、抗氧化作用[6]。龜版有效成分有抗表皮干細胞凋亡的作用[7-8]。女貞子有免疫調節(jié)、保肝、抗動脈粥樣硬化、抗衰老的作用[9]。墨旱蓮水提物能降低大鼠高同型半胱氨酸血癥,調血脂,保護血管內膜[10],同時對急性心肌缺血再灌注損傷有保護作用[11],改善老年癡呆模型大鼠空間學習記憶功能[12],具有抗衰老作用[13];墨旱蓮總黃酮具有清除活性氧自由基作用,可抑制卵磷脂脂質過氧化和DNA氧化損傷[14]。山藥具有降糖、降脂、抗氧化、抗腫瘤的藥理活性[15],還可促進腎臟再生修復,延緩衰老[16]。陳皮有明顯的肝臟保護和腫瘤抑制作用,還有呼吸系統(tǒng)疾病的防治作用,亦有抗炎、抗氧化、降脂作用[17]。太子參可保護心肌,增強免疫,抗應激,抗氧化,治療糖尿病[18]。金銀花具有消炎、抑菌、抗病毒、止血、養(yǎng)肝護膽的藥理作用[19]。芪參龜散通過多途徑、多靶點的藥理作用,達到控制糖尿病目的。本實驗結果表明,芪參龜散有α-葡萄糖苷酶抑制作用,芪參龜散低、中劑量組α-葡萄糖苷酶抑制率隨藥物濃度的增加而升高,高劑量組α-葡萄糖苷酶抑制率隨藥物濃度的增加而降低,主要責之于高劑量組藥物溶液顏色較深。高劑量組藥物溶液經(jīng)活性炭脫色后其抑制率有所升高,但應用活性炭脫色后芪參龜散的整體抑制率降低,考慮活性炭在脫色的同時也將中藥中的一部分有效成分脫走,影響了α-葡萄糖苷酶抑制率的檢測結果。
中藥復方一般顏色偏深,而顏色深直接影響吸光度值的測定,進而影響到α-葡萄糖苷酶抑制率的測定結果。為減少顏色對抑制率的影響,脫色試驗尤為必要。芪參龜散溶液應用活性炭脫色時,脫色20 min和30 min吸光度值均偏小,脫色效果較好;且肉眼觀察20 min的脫色液略帶黃色,30 min脫色液接近無色??紤]40、60 min隨脫色時間的延長,雖顏色更淺,但藥物有效成分也被活性炭吸收得更多,因此選20、30 min 2個時間作為下一步脫色時間。吸光度值越小,脫色效果越好。但也要考慮脫色后溶液對α-葡萄糖苷酶的抑制效果。若脫色后藥液仍有α-葡萄糖苷酶抑制作用,則達到脫色目的。后經(jīng)α-葡萄糖苷酶抑制試驗證明,芪參龜散溶液脫色30 min后抑制率較20 min明顯降低,選定20 min為最佳脫色時間;應用0.03 g活性炭脫色效果較好,且有α-葡萄糖苷酶抑制作用。最終確定5 mg/mL濃度的芪參龜散溶液10 mL,加0.03 g活性炭,脫色20 min為最佳脫色條件。脫色過程中應注意,在抽濾時溶液中不要有沉淀,否則會直接影響活性炭的脫色效果和用量。
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(本文編輯:習 沙)
10.3969/j.issn.1002-2619.2017.06.020
R349.29;R446;R698.2;R-331
A
1002-2619(2017)06-0884-04
劉志霞(1977—),女,主治醫(yī)師,碩士。從事中藥治療2型糖尿病、腦血管病臨床研究工作。
2016-12-07)
1 河北省遷安市中醫(yī)醫(yī)院腦病科,河北 遷安 064000