歐陽文 羅懿釩 #唐代鳳王雄龍張云坤周華榮于煒民曾穎陳韜劉梓琛胡云舒唐 琴陳 林郭麗娟唐純玉*李順祥*
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,湖南 長沙410208; 2.湖南省中藥活性物質(zhì)篩選工程技術(shù)研究中心,湖南長沙410208; 3.湖南時代陽光博士后科研流動站協(xié)作研發(fā)中心,湖南 永州410116; 4.湖南時代陽光藥業(yè)股份有限公司,湖南 永州410116; 5.湖南省抗感染中藥工程技術(shù)研究中心,湖南 永州410116; 6.湖南食品藥品職業(yè)學(xué)院,湖南 長沙 410208)
喉咽清口服液來源于民間驗方,由土牛膝、馬蘭草、天名精、車前草4 味藥材組成,具有清熱解毒、利咽止痛的功效,主要用于肺胃實熱所導(dǎo)致的咽部腫痛、發(fā)熱、口渴、便秘、扁桃體炎、咽炎等癥狀[1],為湖南時代陽光藥業(yè)股份有限公司自主研制開發(fā)的國家級新藥。孫建輝等[2]采用滴鼻感染甲型H1N1 流感病毒FM1 株建立小鼠流感病毒肺炎模型,發(fā)現(xiàn)喉咽清口服液高、中、低劑量組(15.60、7.80、3.90 g/kg)小鼠體質(zhì)量明顯高于模型組,并且高、中劑量組存活時間明顯延長,高劑量組肺指數(shù)值、死亡率明顯降低,在感染第6、9 天高劑量組肺組織病毒載量明顯降低,表明該制劑對甲型流感病毒性肺炎具有一定治療作用。在新型冠狀病毒肺炎(COVID?19)的治療過程中,喉咽清口服液(顆粒)于2020 年2 月7 日被湖南省衛(wèi)生健康委納入《湖南省兒童新型冠狀病毒感染臨床診斷與治療專家共識(試行第一版)》,用于兒童新型冠狀病毒感染的防治,適于咽痛偏于風(fēng)熱者[3]。
炎癥風(fēng)暴又稱細(xì)胞因子風(fēng)暴,是指機體感染微生物后引起體液中多種細(xì)胞因子[如腫瘤壞死因子?α(TNF?α)、白細(xì)胞介素?1(IL?1)、白細(xì)胞介素?6(IL?6)、環(huán)氧化酶?2(COX?2)、NO 等] 迅速大量產(chǎn)生的現(xiàn)象,促使免疫系統(tǒng)對人體進行猛烈攻擊,引起急性呼吸窘迫綜合征和多臟器衰竭[4]。在COVID?19、埃博拉病毒、SARS 等傳染性疾病中,炎癥風(fēng)暴是輕中癥患者向重癥或危重癥轉(zhuǎn)換的節(jié)點,同時也是患者死亡的原因之一,故阻斷炎癥風(fēng)暴因子發(fā)生、抑制過多免疫細(xì)胞活化和細(xì)胞因子產(chǎn)生是重要的治療手段。
臨床上利用糖皮質(zhì)激素(如地塞米松等)可非特異性抑制急性呼吸窘迫綜合征炎癥反應(yīng)的特點來治療COVID?19,但其不良反應(yīng)(如二重感染、糖尿病、骨質(zhì)疏松、高血壓、骨壞死[5]等)較大,長期使用時更明顯。當(dāng)前,以清肺排毒湯等方劑為代表的中藥全程參與了相關(guān)治療,可明顯改善癥狀,對于輕癥可縮短病程,提高治愈率;對于重癥能防止病情進一步發(fā)展,促進其恢復(fù),其機制可能不是直接消滅病毒,而是通過抑制活化細(xì)胞因子、緩和過激免疫反應(yīng)、消除炎癥來達(dá)到作用[6?7]。
LPS 刺激小鼠單核巨噬細(xì)胞株RAW264.7 后,可誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生多種相關(guān)介質(zhì)和細(xì)胞因子(如NO、TNF?α、IL?6等),從而形成炎癥細(xì)胞模型,被廣泛應(yīng)用于抗炎藥物的篩選和評價。NO 作為炎癥介質(zhì)主要因子之一,在調(diào)節(jié)多種生理功能方面起到重要作用,如血管擴張、神經(jīng)傳遞、炎癥應(yīng)答等,其釋放量可用于評價炎癥反應(yīng)的強弱程度[8]。因此,本實驗建立LPS 刺激的RAW264.7 炎癥模型,通過測定NO 釋放量分析喉咽清口服液的抗炎作用,并在此基礎(chǔ)上篩選主要活性成分。
1.1 藥物 喉咽清口服液(批號20171108、20180705、20190716)、成型前喉咽清浸膏(批號20190716)由湖南時代陽光藥業(yè)股份有限公司提供。
1.2 試劑 小鼠單核巨噬細(xì)胞株(RAW264.7)購于中國科學(xué)院上海細(xì)胞庫。竹節(jié)參皂苷Ⅳa(PS010730)、竹節(jié)參皂苷Ⅴ(PS010731)對照品購于成都普思生物科技股份有限公司,純度均大于98%。LPS、地塞米松、二甲基亞砜、MTT(美國Sigma 公司);DMEM 高糖培養(yǎng)基(美國Gibco公司);胎牛血清(FBS,德國Pan Seratech 公司);PBS 磷酸鹽緩沖液(美國HyClone 公司);NO 檢測試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)有限公司)。ODS?AQ(50 μm,日本YMC公司);色譜純乙腈、甲醇(德國Merck 公司);分析純甲醇(湖南匯虹試劑有限公司)。
1.3 儀器 AL104 電子天平(萬分之一,瑞士梅特勒?托利多公司);C18色譜柱(日本YMC 公司);高效液相色譜儀,配置LC?20A 二元高壓梯度儀、SPD?20A 紫外檢測儀(日本島津公司);Ulimate 3000/TSQ ENDURA 液質(zhì)聯(lián)用儀、二氧化碳培養(yǎng)箱(美國Thermo 公司);R204B3 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海申順科技有限公司);超凈工作臺(蘇州艾克林凈化設(shè)備有限公司);倒置顯微鏡(日本Olympus 公司);低速冷凍離心機(湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司);酶標(biāo)儀(美國BioTek 公司);數(shù)顯恒溫水浴鍋(上海齊欣科學(xué)儀器有限公司)。
2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 參照文獻[9?10] 報道,將RAW264.7 細(xì)胞接種于細(xì)胞培養(yǎng)瓶后加到含10%滅活胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中,充分吹打混勻,置于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),在光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞生長狀況,每天更換1 次培養(yǎng)基,取對數(shù)生長期的細(xì)胞進行后續(xù)試驗。另外,還包括細(xì)胞傳代、細(xì)胞凍存、細(xì)胞復(fù)蘇等基本操作。
2.2 樣品制備與單體結(jié)構(gòu)分析 將喉咽清浸膏經(jīng)ODS?AQ反相柱分離后,分別用水、10% 甲醇、30% 甲醇、50% 甲醇、70%甲醇、90%甲醇、甲醇、異丙醇進行洗脫,60 ℃下減壓濃縮后冷凍干燥,得到相應(yīng)洗脫部位,精密稱取適量,DMSO(終體積不得超過0.1%)完全溶解,完全培養(yǎng)基配制成25、50、100、200、400、800、1 200 μg/mL 稀釋液(現(xiàn)配現(xiàn)用),0.22 μm 微孔濾膜除菌,采用LC?MS 法進行結(jié)構(gòu)鑒定,并結(jié)合對照品比對。LC 分析條件為Weltch Ultimate C18色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm);流動相乙腈(A)?0.1%甲酸(B),梯度洗脫(0~1.5 min,40%A;1.5~8 min,40%~95% A;8~9.5 min,95% A;9.5~10 min,95%~40% A;10~12 min,40% A);體積流 量0.2 mL/min;柱溫30 ℃;進樣量5 μL。MS 分析條件為ESI-離子化模式;噴霧電壓3 500 V;鞘氣20 Arb;輔助氣為10 Arb;離子傳輸管溫度350 ℃;蒸發(fā)溫度350 ℃;全掃描模式MS SCAN,掃描范圍m/z100~1 000。在進行單體抗炎活性實驗時,分別精密稱取所鑒定成分,DMSO(終體積分?jǐn)?shù)不得超過0.1%)完全溶解,完全培養(yǎng)基配制成3.13、6.25、12.5、25、50、100、200 μmol/L 稀釋液(現(xiàn)配現(xiàn)用),0.22 μm 微孔濾膜除菌。
2.3 細(xì)胞毒性檢測(MTT 法)稱取25 mg MTT 于10 mL離心管中,加5 mL PBS 緩沖液配制成5 mg/mL 溶液,0.22 μm微孔濾膜除菌,4 ℃下避光保存,取生長狀態(tài)良好、處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)細(xì)胞,脫壁后用含10%滅活胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)基配制成單細(xì)胞懸液,以3×104個/孔、每孔100 μL 接種于96 孔板中,置于37 ℃、5% CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。設(shè)置空白組、對照組、樣品組,其中空白組無細(xì)胞,對照組加入含100 μL 細(xì)胞的DMEM 培養(yǎng)基,樣品組加入不同濃度樣品(不同溶劑洗脫物、單體成分),使終體積為100 μL(共7 組),每組設(shè)3 個復(fù)孔,培養(yǎng)24 h。棄去舊培養(yǎng)基,再加入5 mg/mL MTT 溶液20 μL,置于37 ℃CO2培養(yǎng)箱中孵育4 h,棄去培養(yǎng)液,每孔加入150 μL DMSO 溶液,在培養(yǎng)板平臺振蕩機上振蕩10 min,酶標(biāo)儀490 nm 波長處測定各孔光密度(OD)值,計算細(xì)胞存活率,公式為存活率= [(樣品組OD值-空白組OD值)/(對照組OD值-空白組OD值)] ×100%。
2.4 NO 釋放量檢測(試劑盒法)取處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)細(xì)胞,脫壁后用含10%滅活胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)基制成單細(xì)胞懸液,調(diào)節(jié)細(xì)胞濃度為3×104/mL,均勻接種于96 孔培養(yǎng)板上,每孔100 μL,置于37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,棄去原培養(yǎng)液,設(shè)置正常組、模型組、樣品組,其中正常組不加LPS 和樣品;模型組在培養(yǎng)液中加入LPS 溶液(1 μg/mL);樣品組為加入不同溶劑洗脫物、單體成分的100 μL 稀釋培養(yǎng)基,每組設(shè)置3 個復(fù)孔,培養(yǎng)24 h后取上清液于離心管中。按照試劑盒說明書操作方法,將各試劑依次加入培養(yǎng)基中,酶標(biāo)儀550 nm 波長處測定各孔光密度(OD)值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線檢測NO 釋放量。
2.5 抗炎活性成分含量測定(RP?HPLC 法)
2.5.1 色譜條件 YMC C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相乙腈?0.5%磷酸(33 ∶67);體積流量1 mL/min;柱溫30 ℃;檢測波長203 nm。
2.5.2 溶液制備
2.5.2.1 對照品溶液 精密稱取竹節(jié)參皂苷Ⅳa 對照品3.0 mg,流動相溶解定容于10 mL 量瓶中,過0.45 μm 微孔濾膜,即得(0.3 mg/mL)。
2.5.2.2 供試品溶液 將口服液充分搖勻后精密吸取2 mL,置于10 mL 量瓶中,“2.5.1”項下流動相超聲定容,過0.45 μm 微孔濾膜,即得。
2.5.3 方法學(xué)考察
2.5.3.1 線性關(guān)系考察 精密吸取竹節(jié)參皂苷Ⅳa 對照品溶液0.5、1、2、4、8、10 μL,在“2.5.1”項色譜條件下進樣測定,以進樣量為橫坐標(biāo)(X),峰面積為縱坐標(biāo)(Y)進行回歸。
2.5.3.2 精密度試驗 精密吸取竹節(jié)參皂苷Ⅳa 對照品溶液5 μL,在“2.5.1”項色譜條件下進樣測定6 次,計算峰面積。
2.5.3.3 重復(fù)性試驗 取同一份口服液(批號20190716)6 份,按“2.5.2.2”項下方 法制備 供試品溶液,在“2.5.1”項色譜條件下進樣測定6 次,計算峰面積。
2.5.3.4 穩(wěn)定性試驗 取同一份口服液(批號為20180705),按“2.5.2.2”項下方法制備供試品溶液,室溫下于0、2、4、8、12、24 h 在“2.5.1”項色譜條件下進樣測定,計算峰面積。
2.5.3.5 加樣回收率試驗 精密吸取各成分含量已知的口服液0.5 mL,加入等量對照品溶液,流動相定容于5 mL量瓶中,微孔濾膜過濾,在“2.5.1”項色譜條件下進樣20 μL 測定,計算回收率。
2.6 統(tǒng)計學(xué)分析 通過SPSS 22.0 軟件進行處理,數(shù)據(jù)以()表示,組間比較采用t檢驗。P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
3.1 LPS 質(zhì)量濃度篩選 表1 顯示,不同質(zhì)量濃度LPS 對RAW264.7 細(xì)胞分泌的NO 均具有促進作用,并呈劑量依賴性;作用24 h 后,0.01~1 μg/mL LPS 對細(xì)胞無明顯毒性,而在10 μg/mL 下細(xì)胞 存活率下降(P<0.05),100 μg/mL下更明顯(P<0.01)。為了能最大限度刺激RAW264.7 細(xì)胞釋放NO,并不影響其存活率,本實驗采用1 μg/mL LPS 質(zhì)量濃度。
表1 不同LPS 質(zhì)量濃度下的NO 釋放量和細(xì)胞存活率(, n=3)
表1 不同LPS 質(zhì)量濃度下的NO 釋放量和細(xì)胞存活率(, n=3)
注:與空白組(0 μg/mL)比較,*P<0.05,**P<0.01。
3.2 洗脫部位質(zhì)量濃度篩選 表2 顯示,洗脫部位質(zhì)量濃度為400~1 200 μg/mL 時各部位細(xì)胞均有不同程度的死亡,低于200 μg/mL 時細(xì)胞存活率較高,即無明顯細(xì)胞毒性。因此,本實驗選擇6.25、12.5、25、50、100、200 μg/mL進行下一步研究。
表2 不同洗脫部位質(zhì)量濃度下的細(xì)胞存活率(, n=3)
表2 不同洗脫部位質(zhì)量濃度下的細(xì)胞存活率(, n=3)
注:與空白組(0 μg/mL)比較,*P<0.05,**P<0.01。
3.3 各洗脫部位對NO 釋放量的影響 表3 顯示,與模型組比較,各洗脫部位組均呈劑量依賴性地降低NO 釋放量,以70%甲醇部位體外抑制作用最強,IC50為35.25 μg/mL,是最佳活性部位。
表3 各洗脫部位對NO 釋放量的影響(, n=3)
表3 各洗脫部位對NO 釋放量的影響(, n=3)
注:與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
3.4 成分分析與鑒定 圖1 顯示,70%甲醇洗脫部位中有2 個主要色譜峰經(jīng)液質(zhì)聯(lián)用色譜分析,峰1、2 在總離子圖中的保留時間分別為2.80、4.58 min,準(zhǔn)分子離子峰[M?H]-m/z分別為955.38、793.30。結(jié)合對照品比對,鑒定兩者分別為竹節(jié)參皂苷Ⅴ、竹節(jié)參皂苷Ⅳa。
圖1 70%甲醇洗脫部位RP?HPLC 色譜圖
3.5 各成分活性研究 地塞米松為常用激素類抗炎藥物,故本實驗選擇其作為陽性對照,分析竹節(jié)參皂苷Ⅴ、竹節(jié)參皂苷Ⅳa 的體外細(xì)胞毒性和抗炎活性,結(jié)果見表4~5。由表4 可知,各成分濃度在3.13~50 μmol/L 時均對細(xì)胞無明顯毒性,而在100~200 μmol/L 時細(xì)胞均有不同程度地死亡,故選擇3.13、6.25、12.5、25、50 μmol/L 作為檢測濃度。由表5 可知,與模型組比較各成分濃度在3.13~50 μmol/L時均可呈劑量依賴性抑制NO 釋放,以地塞米松作用最強;相對竹節(jié)參皂苷Ⅴ,竹節(jié)參皂苷Ⅳa 活性更強。
表4 各成分細(xì)胞存活率(, n=3)
表4 各成分細(xì)胞存活率(, n=3)
注:與空白組(0 μg/mL)比較,*P<0.05,**P<0.01。
表5 各成分對NO 釋放量的影響(, n=3)
表5 各成分對NO 釋放量的影響(, n=3)
注:與模型組比較,**P<0.01。
3.6 方法學(xué)考察 竹節(jié)參皂苷Ⅳa 與相鄰峰可基線分離(分離度大于1.5),在相同保留時間內(nèi)空白無干擾(圖2);該成分回歸方程為Y=359 972X-20 210(R2=0.999 6),在0.15~3.0 μg 范圍內(nèi)線性良好(R2=0.999 6);精密度、重復(fù)性、穩(wěn)定性試驗中,該成分峰面積RSD 分別為1.15%、1.48%、1.09%,表明儀器精密度、方法穩(wěn)定性理想,溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。加樣回收率試驗結(jié)果見表6。
表6 竹節(jié)參皂苷Ⅳa 加樣回收率試驗結(jié)果(n=6)
圖2 竹節(jié)參皂苷Ⅳa RP?HPLC 色譜圖
3.7 樣品含量測定 取3 批口服液,按“2.5.2.2”項下方法制備供試品溶液,在“2.5.1”項色譜條件下進樣測定,計算含量,結(jié)果見表7,可知均超過了0.2 mg/mL。
表7 竹節(jié)參皂苷Ⅳa 含量測定結(jié)果
喉咽清口服液臨床療效顯著,市場銷售良好,前期已證實該制劑對甲型流感病毒性肺炎具有治療作用[2],而本實驗進一步考察該制劑總浸膏和單體成分的抗炎活性。先采用1 μg/mL LPS 建立RAW264.7 炎癥細(xì)胞模型,發(fā)現(xiàn)模型組NO 釋放量明顯高于正常組,表明造模成功,再經(jīng)ODS?AQ 反相柱分離總浸膏,用不同溶劑進行洗脫,結(jié)果顯示各洗脫組分均可劑量依賴性地降低NO 釋放量,以70%甲醇組分作用最強。
在2015 年版《中國藥典》 喉咽清口服液的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,樣品水解后石油醚萃取,薄層層析分離,再通過薄層色譜掃描法測定水解產(chǎn)物中齊墩果酸含量[11],但其準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、精密度都不理想,并且通過水解方式所得到的該成分是多種皂苷的苷元,而不是單一成分,故無法全面控制該制劑質(zhì)量。本實驗采用LC?MS 定性鑒定結(jié)合RP?HPLC 定量分析,發(fā)現(xiàn)主要活性成分為竹節(jié)參皂苷Ⅴ、竹節(jié)參皂苷Ⅳa,以后者含量更高,活性更好。另外,RP?HPLC法具有樣品處理簡便,線性關(guān)系、重復(fù)性、儀器精密性良好的優(yōu)點,經(jīng)該方法測得竹節(jié)參皂苷Ⅳa 平均含量大于0.2 mg/mL,表明可通過分析該成分來控制喉咽清口服液的質(zhì)量。