劉蘭,黃家宇,陳俊,母艷華,周賢霞,潘柳岑,郭雨柔,李莉(貴州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,貴陽550025)
赤脛散(Polygonum runcinatum)為蓼科蓼屬植物,廣泛分布于貴州、四川、湖南等多個省份,為民間常用藥;其以根及全草入藥,性寒,味苦、澀,具有清熱解毒、活血止血等功效,主治急性胃腸炎、月經(jīng)不調(diào)和跌打損傷等[1]。目前對赤脛散的研究報道主要集中在質(zhì)量研究方面[2-4],雖也有文獻(xiàn)報道其具有體外菌活性[5-6],但缺乏系統(tǒng)研究。為了進(jìn)一步明確赤脛散的體外抑菌作用,本研究根據(jù)赤脛散的民間用法并參考文獻(xiàn)5]選擇水和95%乙醇為提取溶劑,篩選得體外抑菌效果更好的95%乙醇提取物作為試驗對象;同時,考察95%乙醇提取物的乙酸乙酯及正丁醇萃取部位的抑菌活性,進(jìn)一步明確赤脛散的抑菌活性部位。本文旨在為赤脛散的抑菌活性研究和藥材資源的開發(fā)利用提供實驗依據(jù)。
SW-CJ-1FD型凈化工作臺(廣州瑞智科學(xué)儀器公司);AUY120型電子天平(日本島津公司);GH-500隔水式培養(yǎng)箱(北京市永光明醫(yī)療儀器廠)。
氯霉素原料藥(上海源葉生物科技有限公司,批號:Y27N6C6020,純度:98%);氟康唑原料藥(北京索萊寶科技有限公司,批號:1127A031,純度:98%);95%乙醇、乙酸乙酯、正丁醇、二甲基亞砜(DMSO)等均為分析純,水為蒸餾水。
水解酪蛋白(M-H)瓊脂培養(yǎng)基(批號:20160817)、M-H肉湯培養(yǎng)基(批號:20160817)均購自北京索萊寶科技有限公司;沙氏瓊脂培養(yǎng)基(青島尼賽欣合生物技術(shù)有限公司,批號:20151025);無菌生理鹽水(貴州科倫藥業(yè)有限公司,批號:D17033101)。
赤脛散于2015年7月采收自貴州省息烽縣(批號:20150701),經(jīng)由貴州醫(yī)科大學(xué)生藥學(xué)教研室龍慶德教授鑒定為蓼科蓼屬植物(P.runcinatumBuch.-Ham.Var.Sinene Hemsl.)。藥材自然晾干后粉碎為粗粉,室溫儲存?zhèn)溆谩?/p>
傷寒桿菌(CMCC 50037)、金黃色葡萄球菌(ATCC 292131)、大腸埃希菌(ATCC 25922)、福氏志賀氏菌(CMCC 52337)、枯草芽孢桿菌(ATCC 9372)、綠膿桿菌(ATCC 27853)、乙型溶血性鏈球菌(ATCC 19615)、白色念珠菌(ATCC 10231)、新生隱球菌(D 247)均由貴州醫(yī)科大學(xué)感染與免疫學(xué)實驗室提供。
按無菌操作法[7-10],將各標(biāo)準(zhǔn)菌株接種在相應(yīng)的瓊脂培養(yǎng)基上復(fù)蘇(細(xì)菌用M-H瓊脂培養(yǎng)基在37℃條件下培養(yǎng)18~24 h;真菌用沙氏瓊脂培養(yǎng)基在37℃條件下培養(yǎng)24~48 h),轉(zhuǎn)接1次;用滅菌生理鹽水調(diào)整菌懸液濃度至0.5麥?zhǔn)蠞岫葐挝唬藭r菌懸液菌濃度約為1.5×108CFU/mL;再取少量菌懸液,用滅菌生理鹽水稀釋至1.5×106CFU/mL,備用。
2.2.1 藥液的制備 (1)水提物藥液:取赤脛散粗粉50 g,以10倍量水充分浸泡過夜后,煎煮3次,每次3 h;減壓抽濾,合并3次濾液,水浴蒸干,得水提物14.85 g。將水提物以無菌生理鹽水溶解,制成質(zhì)量濃度為100 mg/mL的藥液(按生藥計算相當(dāng)于337 mg/mL),備用。(2)95%乙醇提取物藥液:取赤脛散粗粉50 g,以10倍量95%乙醇回流提取3次,每次3 h;減壓抽濾,合并3次濾液,旋蒸減壓回收乙醇,水浴蒸干,得95%乙醇提取物19.24 g。將該提取物用含10%DMSO的無菌生理鹽水溶解,制成質(zhì)量濃度為100 mg/mL的藥液(按生藥計算相當(dāng)于260 mg/mL),備用。(3)95%乙醇提取物不同極性萃取部位藥液:取赤脛散95%乙醇提取物適量,用水混懸后,先用乙酸乙酯萃取,剩余藥液用正丁醇萃取。旋蒸減壓回收不同極性溶劑,真空干燥,分別得乙酸乙酯、正丁醇萃取部位8.81、6.59 g。將不同極性萃取部位分別用含10%DMSO的無菌生理鹽水溶解,制備成質(zhì)量濃度均為50 mg/mL的藥液(按生藥計算相當(dāng)于284、379 mg/mL),備用。(4)對照藥液:將氯霉素和氟康唑用無菌生理鹽水溶解,制成質(zhì)量濃度均為300 μg/mL的藥液,備用。試驗前所有藥液均用0.22 μm濾膜過濾除菌。
2.2.2 體外抑菌作用考察 采用管碟法[11-13]進(jìn)行測定。按無菌操作法[7-10],分別吸取“2.1”項下菌懸液(1.5×108CFU/mL)100 μL至相應(yīng)培養(yǎng)基表面(細(xì)菌用M-H瓊脂培養(yǎng)基,真菌用沙氏瓊脂培養(yǎng)基),用無菌棉簽涂布均勻,室溫下放置2~3 min,等距分散放置滅菌牛津杯(外徑為8 mm,內(nèi)徑為6 mm,高度為10 mm),靜置10~15 min使其固定,向每個牛津杯中加入“2.2.1”項下各藥液100 μL,室溫下放置2 h使藥液擴(kuò)散。每個平板均設(shè)置3個藥液平行組、1個藥物對照組(細(xì)菌用氯霉素、真菌用氟康唑為對照)和1個溶劑對照組(含10%DMSO的無菌生理鹽水)。將各培養(yǎng)皿于37℃培養(yǎng)(細(xì)菌培養(yǎng)18~24 h,真菌培養(yǎng)24~48 h),然后取出觀察抑菌圈并測量直徑。每種菌株平行操作3次。結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn):抑菌圈直徑<10 mm為抗藥(可認(rèn)為無抑菌活性),10 mm為輕度敏感,11~15 mm為中度敏感,16~20 mm為高度敏感;抑菌圈直徑越大,則表明待測藥物抑菌作用越強(qiáng)[9]。抑菌圈直徑測定結(jié)果見表1。
由表1可見,赤脛散水提物抑菌圈大多在10 mm臨界值或以下,表明其幾乎無抑菌活性;95%乙醇提取物對除乙型溶血性鏈球菌以外的6種細(xì)菌的抑菌圈均大于10 mm,表明其有抑菌活性,其中對福氏志賀氏菌的抑制作用最強(qiáng),且對福氏志賀氏菌和傷寒桿菌的抑制作用與對照藥物氯霉素相當(dāng),但是對2種真菌抑制效果不佳;乙酸乙酯部位對7種細(xì)菌的抑菌圈均大于10 mm,表明其均有不同程度的抑菌作用,且對傷寒桿菌和枯草芽孢桿菌的抑制作用最強(qiáng),但對真菌無抑制作用;正丁醇部位對傷寒桿菌和枯草芽孢桿菌的抑菌圈均大于10 mm,表明其對這2種細(xì)菌有抑菌作用,但對其他菌株抑制效果不佳。綜合比較,赤脛散不同提取物的抑菌作用強(qiáng)度排序為:乙酸乙酯部位>95%乙醇提取物>正丁醇部位>水提物。本研究進(jìn)一步就赤脛散95%乙醇提取物及其乙酸乙酯、正丁醇部位對6種細(xì)菌的最低抑菌濃度(MIC)和最低殺菌濃度(MBC)進(jìn)行考察。
表1 赤脛散提取物的抑菌圈直徑測定結(jié)果(±s,n=3,mm)Tab 1 Diameters results of antibacterial circle for the extract from P.runcinatum(±s,n=3,mm)
表1 赤脛散提取物的抑菌圈直徑測定結(jié)果(±s,n=3,mm)Tab 1 Diameters results of antibacterial circle for the extract from P.runcinatum(±s,n=3,mm)
注:“/”為未進(jìn)行試驗;“N”為無抑菌圈Note:“/”means not tested;“N”means no antibacterial circle
樣品水提物95%乙醇提取物乙酸乙酯部位正丁醇部位氯霉素氟康唑細(xì)菌真菌白色念珠菌/N傷寒桿菌10.00±1.41 14.33±1.18 15.87±0.88 12.37±1.59 14.17±1.13/枯草芽孢桿菌10.87±2.65 12.17±0.76 15.87±1.59 10.87±0.88 16.50±1.32/綠膿桿菌N 11.83±1.26 14.00±1.41 8.75±1.06 16.00±0.87/福氏志賀氏菌N 14.50±1.00 15.62±2.65 10.25±0.35 14.00±0.66/金黃色葡萄球菌N 11.25±1.98 12.00±0.35 8.75±2.47 16.75±0.90/大腸埃希菌10.50±0.35 11.83±1.42 11.37±0.18 8.37±1.94 12.67±0.52/乙型溶血性鏈球菌N 9.92±0.95 10.12±0.53 N 13.17±0.76/10.37±1.59 9.00±1.41/13.92±0.63新生隱球菌/9.67±1.26 10.25±0.00 N/14.55±0.64
2.3.1 MIC 采用微量肉湯稀釋法[9-13]進(jìn)行測定。按無菌操作法[7],取一次性無菌96孔板(每排12孔),各加入M-H肉湯培養(yǎng)基100 μL,再分別吸取赤脛散95%乙醇提取物及其乙酸乙酯、正丁醇部位藥液100 μL加入第1孔,混勻后吸取100 μL加入第2孔,如此連續(xù)倍比稀釋至第10孔,第10孔中吸取100 μL棄去,此10個孔作為試驗組;第11孔只加培養(yǎng)基和菌液,用以觀察培養(yǎng)基是否適合菌株生長,作為生長對照組;第12孔只加培養(yǎng)基,用以觀察培養(yǎng)基是否被污染,作為培養(yǎng)基對照組。吸取濃度為1.5×106CFU/mL的菌懸液100 μL,依次加入到上述1~11孔中,充分混勻,此時各孔菌濃度均為7.5×105CFU/mL;吸取M-H肉湯培養(yǎng)基100 μL加入到第12孔中,充分混勻。將96孔板加蓋置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18~24 h后,取出觀察菌株生長情況。在黑色背景光源下,若與生長對照孔中生長特性相同(如肉湯渾濁或孔底出現(xiàn)渾濁),則判斷為有菌生長[9-10]。以無菌生長試驗孔所對應(yīng)的最低藥物質(zhì)量濃度記為該藥物的MIC。每種菌株平行操作3次,結(jié)果詳見表2~表4。
表2 赤脛散95%%乙醇提取物對6種菌株的MIC測定結(jié)果(n=3)Tab 2 MIC results of 95%%ethanol extract from P.runcinatum to 6 kinds of bacteria(n=3)
表3 赤脛散95%%乙醇提取物的乙酸乙酯部位對6種菌株的MIC測定結(jié)果(n=3)Tab 3 MIC results of ethyl acetate fraction of 95%%ethanol extract from P.runcinatum to 6 kinds of bacteria(n=3)
表4 赤脛散95%%乙醇提取物的正丁醇部位對6種菌株的MIC測定結(jié)果(n=3)Tab 4 MIC results of n-butyl alcohol fraction of 95%%ethanol extract from P.runcinatum to 6 kinds of bacteria(n=3)
由表2、表3、表4可知,赤脛散95%乙醇提取物對傷寒桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌的MIC為12.5 mg/mL,對綠膿桿菌、福氏志賀氏菌的MIC均為6.25 mg/mL;其乙酸乙酯部位對傷寒桿菌、綠膿桿菌、福氏志賀氏菌的MIC均為3.13 mg/mL,對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌的MIC均為6.25 mg/mL;其正丁醇部位對傷寒桿菌、枯草芽孢桿菌、綠膿桿菌、福氏志賀氏菌的MIC為6.25 mg/mL,對金黃色葡萄球菌的MIC為25 mg/mL,對大腸埃希菌的MIC為12.5 mg/mL。
2.3.2 MBC 采用瓊脂培養(yǎng)基平板法[10]進(jìn)行測定。分別從“2.3.1”項下未見細(xì)菌生長的孔中吸取100 μL培養(yǎng)液,分別接種至M-H瓊脂培養(yǎng)基平皿中,用無菌棉簽均勻涂布,置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18~24 h。用活菌計數(shù)法檢查平板上菌落,以平均菌落數(shù)<5個對應(yīng)的最小稀釋度的提取物質(zhì)量濃度記為MBC[9-10]。每種菌株平行操作3次,結(jié)果詳見表5。
表5 赤脛散95%%乙醇提取物及其乙酸乙酯、正丁醇部位的MBC測定結(jié)果(n=3)Tab 5 MBC results of 95%%ethanol extract,its ethyl acetate and n-butanol fractions from P.runcinatum(n=3)
由表5可知,赤脛散95%乙醇提取物對枯草芽孢桿菌、綠膿桿菌的MBC為12.5 mg/mL,對其余4種細(xì)菌的MBC均為25 mg/mL;其乙酸乙酯部位對傷寒桿菌、枯草芽孢桿菌、福氏志賀氏菌的MBC為6.25 mg/mL,對其余3種細(xì)菌的MBC為12.5 mg/mL;其正丁醇部位對傷寒桿菌、綠膿桿菌、福氏志賀氏菌的MBC均為12.5 mg/mL,對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌的MBC均為25 mg/mL。
本研究選擇氯霉素和氟康唑作為陽性對照藥物。其中,氯霉素為廣譜抗生素,對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均有良好的抑菌效果;氟康唑為抗真菌藥物,對真菌的抑制作用良好。試驗中所有藥物的質(zhì)量濃度均由本課題組根據(jù)文獻(xiàn)[14-15]及前期預(yù)試驗結(jié)果設(shè)定。
體外抑菌作用測定結(jié)果顯示,赤脛散水提物幾乎未見抑菌作用;95%乙醇提取物對各菌株的抑菌作用顯著強(qiáng)于水提物,且對6種細(xì)菌的抑制效果優(yōu)于對2種真菌及乙型溶血性鏈球菌,在6種細(xì)菌中又以對福氏志賀氏菌的抑制效果最強(qiáng);95%乙醇提取物的乙酸乙酯及正丁醇部位均表現(xiàn)出良好抑菌效果,但對真菌均無抑制作用。以上結(jié)果提示,赤脛散95%乙醇提取物及其乙酸乙酯、正丁醇萃取部位為抑菌有效部位,均對細(xì)菌有較好的抑制效果,但對真菌抑制效果不佳。
進(jìn)一步對6種細(xì)菌的MIC考察結(jié)果顯示,赤脛散95%乙醇提取物的乙酸乙酯部位抑菌作用最強(qiáng),其次為正丁醇部位,95%乙醇提取物的抑菌效果最弱;MBC的測定結(jié)果進(jìn)一步證明乙酸乙酯部位抑菌效果最強(qiáng)。以上結(jié)果提示,赤脛散95%乙醇提取物的乙酸乙酯部位可作為抑菌活性部位應(yīng)用,從中尋找赤脛散的有效抑菌活性成分是今后研究的方向。
綜上所述,赤脛散95%乙醇提取物及其乙酸乙酯、正丁醇萃取部位具有明顯的體外抑菌作用,尤其以乙酸乙酯部位最優(yōu)。該結(jié)論為赤脛散這一民間常用藥的開發(fā)利用提供了一定的實驗依據(jù),但其中具有抑菌作用的具體有效活性成分及其抑菌機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。
[1] 南京中醫(yī)藥大學(xué)編寫組.中藥大詞典:上冊[M].2版.上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2006:1448-1449.
[2] 周賢霞,李莉,劉蘭,等.貴州產(chǎn)赤脛散藥材的質(zhì)量分析[J].貴州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2017,42(4):431-434.
[3] 許超飛,黃家宇,郝陽,等.HPLC測定赤脛散中的3,3′-二甲基鞣花酸和3,3′,4′-三甲基鞣花酸[J].華西藥學(xué)雜志,2015,30(2):230-231.
[4] 周賢霞,黃家宇,劉蘭,等.赤脛散中總鞣質(zhì)含量測定及提取工藝優(yōu)化[J].貴州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2017,42(6):688-690.
[5] 向紅,王緒英,孫愛群.蓼屬植物赤脛散乙醇提取物水溶液的抑菌作用[J].畢節(jié)師范高等專科學(xué)校學(xué)報,2003,21(2):65-68.
[6] 蔡澤貴,梁光義,周欣,等.貴州赤脛散揮發(fā)油化學(xué)成分及其抗菌活性研究[J].貴州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2004,21(4):377-379.
[7] 杜連祥,路福平.微生物學(xué)實驗技術(shù)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2006:7-12.
[8] 梁碩,楊志萍,費(fèi)振鴻,等.羅漢果抑菌性能的研究[J].食品工業(yè),2016(7):207-209.
[9] 徐叔云,卞如濂,陳修.藥理實驗方法學(xué)[M].2版.北京:人民衛(wèi)生出版社,1989:1340-1360.`
[10] 徐叔云,卞如濂,陳修.藥理實驗方法學(xué)[M].3版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2001:1647-1662.
[11] 林海,龔又明,鄧廣海,等.黃柏及其炮制品水提物體內(nèi)、外抑菌作用研究[J].中國藥房,2012,23(31):2900-2902.
[12] 華亞南,陳輝,張其中.100種中草藥水提物體外抑殺無乳鏈球菌的藥效研究[J].生態(tài)科學(xué),2015,34(3):26-30.
[13] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典:四部[S].2015年版.北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2015:160-164.
[14] 陶翠.油樟葉提取物的抑菌、鎮(zhèn)痛和抗炎活性及其作用機(jī)制研究[D].雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.
[15] 胡志明.3種藥用植物抗菌活性研究[D].蘭州:蘭州理工大學(xué),2012.