王銳 潘貝 趙華偉 楊淑 牛源菲 崔瑛
摘要 目的:檢測肉豆蔻揮發(fā)油β-CD包合物所含化學(xué)成分,并初步認(rèn)識肉豆蔻抗抑郁作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。方法:利用GC-MS法對肉豆蔻揮發(fā)油β-CD包合物進(jìn)行化學(xué)成分檢測以及對慢性溫和不可預(yù)知應(yīng)激抑郁模型給藥組的大鼠血清、大腦進(jìn)行生物樣本分析。結(jié)果:在肉豆蔻揮發(fā)油β-CD包合物中共指認(rèn)30種化合物,在慢性溫和不可預(yù)知應(yīng)激抑郁模型給藥組大鼠的血清中指認(rèn)了α-蒎烯(à-Pinene、á-pinene)、α-水芹烯(α-Phellandrene)、-萜烯(-Terpinene)、4-萜烯醇(Terpinen-4-ol)、黃樟醚(Safrole)、肉豆蔻醚(Myristicin)、-細(xì)辛醚(-Asarone)共8種化合物,在腦組織中指認(rèn)了α-水芹烯(α-Phellandrene)、o-傘花烯(o-Cymene)、4-萜烯醇(Terpinen-4-ol)、黃樟醚(Safrole)、肉豆蔻醚(Myristicin)、-細(xì)辛醚(-Asarone)共6種化合物。結(jié)論:肉豆蔻抗抑郁活性可能是多種物質(zhì)綜合作用的結(jié)果,其關(guān)鍵活性成分可能為透過血腦屏障而進(jìn)入腦組織的化學(xué)成分:α-水芹(α-Phellandrene)、o-傘花烯(o-Cymene)、4-萜烯醇(Terpinen-4-ol)、黃樟醚(Safrole)、肉豆蔻(Myristicin)、-細(xì)辛醚(-Asarone)。
關(guān)鍵詞 肉豆蔻;β-CD包合物;成分;抗抑郁;活性物質(zhì)
Abstract Objective:To determine the chemical constituents of volatile oil from Semen Myristicae,and preliminarily recognize the material basis of antidepressant effect of Semen Myristicae.Methods:GC-MS method was used to analyze the chemical components of volatile oil from Semen Myristicae and serum and brain samples of the chronic unpredictable mild stress model administration group rats.Results:A total of 30 compounds were identified in the volatile oil of Semen Myristicae,and 8 compounds were identified in the serum in model administration group rats including á-pinene,α-Phellandrene,-Asarone,Terpinen-4-ol,Safrole,Myristicin C-Asarone.6 compounds including α-Phellandrene,o-Cymene,Terpinen-4-ol,Safrole,Myristicin,-Asarone were detected in brain tissue.Conclusion:The antidepressant activity of Semen Myristicae may be the combined effects of a variety of substances,and chemical composition of the key active ingredient may be through the blood-brain barrier into brain tissue:alpha-Phellandrene,o-Cymene,Terpinen-4-ol,Safrole,Myristicin,C-Asarone.
Key Words Semen Myristicae; Essential oil; Antidepressant; Active substance
中圖分類號:R285.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2018.04.001
肉豆蔻為肉豆蔻科植物肉豆蔻Mgristica fragrans Houtt的干燥成熟種仁[1]。始載于《藥性論》?!端幮哉摗吩啤澳苤餍和履妫幌氯?,腹痛,治宿食不消,痰飲”?!堕_寶本草》又云:“主鬼氣”。其味辛性溫,入脾、胃、大腸經(jīng),能溫中行氣、澀腸止瀉,用于脾胃虛寒,久瀉不止,脘腹脹痛,食少嘔吐[1]。肉豆蔻中的揮發(fā)油、脂肪油、苯丙素類、木脂素類和肉豆蔻醚等是其主要化學(xué)成分[2-3]。其揮發(fā)油的主要成分為肉豆蔻醚(Myristicn),細(xì)辛醚(Asarone),丁香酚(Eugenol),甲基丁香酚(Methyleugenol),順式甲基異丁香酚(Cis-methyl isoeugenol),異欖香脂素(Isoelemicin)等[4-7]。肉豆蔻具有非常廣泛的藥理作用,如止瀉、保肝、抗菌、抗炎、抗氧化、防癌、提高心臟耐氧、抗心肌缺血等[8]。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)方面,肉豆蔻揮發(fā)油不僅具有一定的中樞神經(jīng)興奮作用,還有一定的中樞抑制作用。其對中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮作用主要是由于肉豆蔻具有增強5-羥色胺作用和具有中等強度的單胺氧化酶抑制作用[8];中樞神經(jīng)抑制作用方面,韓蕾等通過研究發(fā)現(xiàn)肉豆蔻揮發(fā)油具有一定的催眠協(xié)同和抗驚厥作用。
抑郁癥是一種較常見的心理精神疾病,又稱為抑郁障礙,不僅表現(xiàn)出一定的心理癥狀還常常伴隨著軀體癥狀,使患者受到心理和身體上的雙重傷害。目前認(rèn)為抑郁證的發(fā)病原因有很多,大多認(rèn)為社會環(huán)境、個人心理及生物等其他諸多因素相互作用而導(dǎo)致的,但具體的發(fā)病機制仍停留的假說階段。
肉豆蔻揮發(fā)油性質(zhì)不穩(wěn)定,遇光、遇熱易分解,嚴(yán)重影響以揮發(fā)油為原料的肉豆蔻抗抑郁制劑的穩(wěn)定性。為了保證肉豆蔻揮發(fā)油的產(chǎn)品的穩(wěn)定性,更好的發(fā)揮藥物的療效我們運用β-環(huán)糊精(β-CD)對肉豆蔻揮發(fā)油進(jìn)行包合,初步研究肉豆蔻揮發(fā)油對慢性溫和不可預(yù)知性應(yīng)激抑郁模型大鼠抗抑郁作用的相關(guān)活性物質(zhì)。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 動物 雄性SD大鼠SPF級,體重(200±20)g,購自河南省動物實驗中心,許可證號:SCXK(豫)2015-0004,批號:41003100002736,飼養(yǎng)于動物房大鼠IVC獨立送風(fēng)隔離籠具內(nèi),溫度(25±2)℃,并由專人負(fù)責(zé);飼料購自河南省實驗動物中心,許可證號:SCXK(豫)2015-005,批號:41000100002351。
1.1.2 藥物 肉豆蔻揮發(fā)油β-CD包合物實驗室自制,含油量為12.3%;氯化鈉注射液(山東齊都藥業(yè)有限公司,批號:7B14112104);鹽酸氟西?。ǔV菔兴乃幹扑幱邢薰?,批號:201410101)。
1.1.3 試劑與儀器 無水乙醚(天津市凱通化學(xué)試劑有限公司,AR);無水硫酸鈉(天津市凱通化學(xué)試劑有限公司,AR);JJ-1000電子天平:常熟市雙杰測試儀器廠Acculab;電子天平:德國賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;賽默飛TSQ8000Evo三重串聯(lián)四級桿氣質(zhì)聯(lián)用儀:美國賽默飛儀器公司;附溫比重瓶:安徽省鳳陽縣玻璃廠;OFT-100大小鼠自主活動實驗系統(tǒng)(成都泰盟軟件有限公司);大鼠IVC獨立送風(fēng)隔離籠具(蘇州馮氏實驗動物設(shè)備有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 分組與模型制備 大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)5 d,第6天稱重并標(biāo)記,隨機分為4組,10只/組,分別為空白組,模型組,鹽酸氯米帕明(0.05 g/kg)組,模型給藥組(20.00 g/kg)。建立慢性溫和不可預(yù)知性應(yīng)激抑郁大鼠模型(CUMS):空白組正常飼養(yǎng),不給予任何刺激。其他各組大鼠單籠飼養(yǎng),并施予應(yīng)激:明暗顛倒,24 h禁水,24 h傾斜鼠籠,24 h禁食,潮濕飼養(yǎng)(24 h),45 ℃熱水游泳(5 min),夾尾(5 min),4 ℃冰水游泳(5 min),超聲刺激(40 KHz·1 h)。每日隨機一種刺激,持續(xù)21 d[9]。
1.2.2 給藥方法 空白組和模型組灌胃給予飲用水,鹽酸氯米帕明組灌胃給予0.05 g/kg的鹽酸氯米帕明混懸液,模型給藥組灌胃給予20.00 g/kg的肉豆蔻揮發(fā)油β-CD包合物混懸液。上午9:00灌胃給藥,按2 mL/100 g的給藥體積連續(xù)給藥21 d。
1.2.3 檢測指標(biāo)與方法
肉豆蔻揮發(fā)油GC-MS法化學(xué)成分分析:精密量取肉豆蔻揮發(fā)油0.1 mL,加入到潔凈干燥的10 mL容量瓶中,無水乙醚定容至刻度,0.22 μm微孔濾膜過濾,采用GC-MS色譜條件[10-14]進(jìn)行分析,色譜柱:HP-5石英毛細(xì)管(30 m×250 mm×0.25 μm);進(jìn)樣口溫度:230 ℃;分流比:60∶1;流速:0.8 mL/min;程序升溫:40 ℃保持2 min,以60 ℃/min速度升溫到230 ℃,保持2 min;以10 ℃/min升溫至280 ℃保持5 min;離子源溫度:230 ℃;傳送線230 ℃;四級桿溫度:150 ℃;掃描質(zhì)量范圍:20~500 amu;載氣:高純氦氣;進(jìn)樣量:肉豆蔻揮發(fā)油進(jìn)樣量為0.5 μL。
敞箱實驗:按照各劑量組給藥60 min后,利用OFT-100大小鼠自主活動實驗系統(tǒng)進(jìn)行實驗,將大鼠置于敞箱(長×寬:50 cm×50 cm)的中間,計時5 min,記錄其在敞箱內(nèi)運動的距離(mm)及站立次數(shù)。徹底清潔敞箱后再進(jìn)行下1只大鼠的觀察。敞箱實驗中運動距離的減少反映了大鼠的自主活動度降低,站立次數(shù)的減少反映了動物對新鮮環(huán)境的探索程度降低,故使用運動距離與站立次數(shù)兩項治療來評價動物在新異環(huán)境中的自主行為與探究行為。
大鼠腦組織及血清中肉豆蔻揮發(fā)油GC-MS法成分分析:各取3只空白組大鼠、模型給藥組大鼠,在敞箱實驗結(jié)束后,摘眼球取血,取血結(jié)束后,脫頸椎處死大鼠并斷頭,在冰臺上迅速剝離全腦,用生理鹽水處理干凈,吸水紙吸干,精密稱重,并立即用液氮冷凍,錫紙包裹,放置于-80 ℃冰箱冷凍保存?zhèn)溆?。臨用前將腦組織從-80 ℃冰箱取出,冰臺上解凍,解凍后1 g腦組織加入生理鹽水3 mL,用組織研磨器在冰浴條件下將其制備成勻漿液;并在4 ℃,10 000 r/min條件下高速離心5 min,仔細(xì)收集上清液并轉(zhuǎn)移至1.5 mL離心管內(nèi),即是大鼠腦組織勻漿液,精密吸取0.5 mL勻漿液置10 mL離心管中,加入2 mL氯仿,以2 000 r/min渦旋震蕩5 min,然后再次在4 ℃,10 000 r/min條件下離心5 min后,取出氯仿層,氮氣吹干儀吹干,吹干后加入2 mL無水乙醚,充分振搖,0.22 μm微孔濾膜過濾[15]。全血在4 ℃溫度下,以8 000 r/min離心10 min后,精密吸取0.5 mL血清置10 mL離心管中,加入2 mL氯仿,以2 000 r/min渦旋震蕩5 min,然后再次在4 ℃,8 000 r/min條件下離心5 min后,取出氯仿層,氮氣吹干儀吹干,吹干后加入2 mL無水乙醚,充分振搖,0.22 μm微孔濾膜過濾。采用GC-MS色譜條件進(jìn)行分析,GC-MS色譜條件同上。
1.2.4 統(tǒng)計學(xué)方法
對肉豆蔻揮發(fā)油進(jìn)行氣象質(zhì)譜分析,所得圖譜經(jīng)過計算機數(shù)據(jù)處理,并經(jīng)過Xcalibur軟件數(shù)據(jù)庫分析,并用峰面積歸一化法計算各成分相對百分含量。
所得數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件對實驗結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析,組間采用LSD檢驗,最終結(jié)果以(±s)表示,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 肉豆蔻揮發(fā)油GC-MS法化學(xué)成分分析結(jié)果 對肉豆蔻揮發(fā)油進(jìn)行氣象質(zhì)譜分析,所得圖譜經(jīng)過計算機數(shù)據(jù)處理,并經(jīng)過Xcalibur軟件數(shù)據(jù)庫分析,并用峰面積歸一化法計算各成分相對百分含量,所得結(jié)果見圖1、表1。
由圖1、表1可知,GC-MS法共指認(rèn)了肉豆蔻揮發(fā)油中30種化合物,相對百分含量在1.00%以上的化合物有14種,其中α-水芹烯(α-Phellandrene)的相對百分含量最高,為40.19%,其次為α-蒎烯(Pinene),其百分含量為17.81%。另外肉豆蔻醚(Myristicin)的相對含量為4.84%,黃樟醚的相對含量為1.65%。通過對肉豆蔻揮發(fā)油部分物理常數(shù)的測定和化學(xué)成分的分析,可以為肉豆蔻揮發(fā)油的質(zhì)量控制和藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究奠定一定基礎(chǔ),提供一定的參考價值。
2.2 肉豆蔻揮發(fā)油β-CD包合物對CUMS大鼠體重的影響 表2可以看出,與空白組比較,模型組大鼠的體重顯著降低(P<0.01)。與模型組比較,鹽酸氟西汀組、模型給藥組能夠顯著改善大鼠體重降低程度,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
2.3 肉豆蔻揮發(fā)油β-CD包合物對CUMS大鼠行為學(xué)的影響 由表3可以看出,與空白組比較,模型組大鼠的運動距離顯著縮短(P<0.01),站立次數(shù)顯著減少(P<0.01)。與模型組比較,陽性藥鹽酸氟西汀組能延長大鼠運動距離,顯著改善大鼠自主活動狀況,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)并且有增加大鼠站立次數(shù),提高大鼠對新鮮環(huán)境的好奇程度的趨勢,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);與模型組比較,模型給藥組均能夠延長大鼠運動距離,顯著改善大鼠自主活動狀況,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。見表3。
2.4 慢性溫和不可預(yù)知應(yīng)激抑郁模型給藥組大鼠血清中揮發(fā)油成分分析 圖2圖譜經(jīng)過計算機數(shù)據(jù)處理,并經(jīng)過Xcalibur軟件數(shù)據(jù)庫分析,并與肉豆蔻揮發(fā)油化學(xué)成分(圖1)比較,在慢性溫和不可預(yù)知應(yīng)激抑郁模型給藥組大鼠的血清中指認(rèn)了α-蒎烯(à-Pinene、á-pinene)、α-水芹烯(α-Phellandrene)、-萜烯(-Terpinene)、4-萜烯醇(Terpinen-4-ol)、黃樟醚(Safrole)、肉豆蔻醚(Myristicin)、-細(xì)辛醚(-Asarone)共8種化合物。見表4。
2.5 慢性溫和不可預(yù)知應(yīng)激抑郁模型給藥組大鼠大腦組織中揮發(fā)油成分分析 圖3圖譜經(jīng)過計算機數(shù)據(jù)處理,并經(jīng)過Xcalibur軟件數(shù)據(jù)庫分析,并與肉豆蔻揮發(fā)油化學(xué)成分(圖1)比較,在慢性溫和不可預(yù)知應(yīng)激抑郁模型給藥組大鼠的腦組織中指認(rèn)了α-水芹烯(α-Phellandrene)、o-傘花烯(o-Cymene)、4-萜烯醇(Terpinen-4-ol)、黃樟醚(Safrole)、肉豆蔻醚(Myristicin)、-細(xì)辛醚(-Asarone)共6種化合物。見表5。
由上述結(jié)果可知,在慢性溫和不可預(yù)知應(yīng)激抑郁模型給藥組大鼠的血清中和腦組織中含有的揮發(fā)油成分不盡相同,說明肉豆蔻揮發(fā)油發(fā)揮抗抑郁作用是多種化學(xué)成分綜合作用的結(jié)果。
3 討論
肉豆蔻具有抗抑郁藥理作用必然以一定的化學(xué)物質(zhì)為基礎(chǔ)。肉豆蔻揮發(fā)油含有許多化學(xué)物質(zhì),要想進(jìn)一步認(rèn)知它,需要以一定的病證模型為基礎(chǔ),將藥理活性的觀察與動物體內(nèi)肉豆蔻物質(zhì)的分析檢測結(jié)合起來,從而獲得肉豆蔻抗抑郁活性物質(zhì)的認(rèn)識。因此,本實驗設(shè)計了采用氣質(zhì)聯(lián)用分析測試方法對慢性溫和不可預(yù)知應(yīng)激抑郁模型給藥組大鼠的血清及腦組織中進(jìn)行化學(xué)成分分析,來認(rèn)識肉豆蔻揮發(fā)油的抗抑郁作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。文獻(xiàn)研究證明[7,16]肉豆蔻醚既是有效成分又是毒性成分,能透過血腦屏障,對中樞有興奮作用,能夠抑制單胺氧化酶活性且增加5-HT作用,這與我們的研究結(jié)果基本一致。
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