段松冷韋元元顧紅燕劉俊麗田佳懿劉敏孫路路*
(1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院藥學(xué)部,北京100038; 2.臨床合理用藥生物特征譜學(xué)評(píng)價(jià)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100038; 3.臨床合理用藥生物特征譜學(xué)評(píng)價(jià)國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,北京100038)
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院自制中藥制劑祛白片(原名白癜風(fēng)片)是由蒺藜(炒)、制何首烏、黑芝麻(炒)、補(bǔ)骨脂、女貞子、北沙參、決明子、香櫞、赤芍、丹參、桃仁(炒)、紅花、獨(dú)活、蒼術(shù)(炒)、白芷組成的復(fù)方制劑,具有滋補(bǔ)肝腎、活血通絡(luò)的功效,可用于治療肝郁腎虧、血虛瘀阻、皮失所養(yǎng)之白癜風(fēng),其臨床療效穩(wěn)定可靠,受到患者廣泛好評(píng)[1-2]。為實(shí)現(xiàn)祛白片制劑成果轉(zhuǎn)化,本研究從其特征圖譜入手建立了祛白片的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并考察了全方藥效學(xué)。顧紅燕等[3-4]研究祛白片對(duì)實(shí)驗(yàn)性白癜風(fēng)模型的作用機(jī)制,證實(shí)了祛白片的抗白癜風(fēng)作用,并確定藥效與促進(jìn)黑色素形成相關(guān)。因祛白片制備工藝為水煎煮,提取過(guò)程中全方藥材揮發(fā)油幾乎完全流失。因此,為最大限度地保留處方飲片所有可能的有效成分,進(jìn)一步提高療效,本研究采用水蒸氣蒸餾法提取祛白片揮發(fā)油,GC-MS 聯(lián)用技術(shù)分離鑒定其成分,并用CCK-8 法檢測(cè)祛白片揮發(fā)油對(duì)小鼠黑色素瘤細(xì)胞B16 的細(xì)胞生長(zhǎng)、促細(xì)胞活力、黑色素合成、酪氨酸酶活性的影響[4],以期為優(yōu)化祛白片工藝規(guī)程,進(jìn)一步提高療效提供依據(jù)。
1.1 儀器 Trace 氣相-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Thermo Finnigan公司);MCO-15AC 型CO2培養(yǎng)箱(日本SANYO 公司);COIC XDS-1B 型顯微鏡(重慶重光實(shí)業(yè)有限公司);RTTDL-40B 型離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);YT-CJ-1ND 型無(wú)菌操作臺(tái)(北京亞泰科隆儀器科技有限公司)。
1.2 試劑與藥物 蒺藜(炒)、制何首烏、黑芝麻(炒)、補(bǔ)骨脂、女貞子、北沙參、決明子、香櫞、赤芍、丹參、桃仁(炒)、紅花、獨(dú)活、蒼術(shù)(炒)、白芷飲片均購(gòu)自北京金崇光藥業(yè)有限公司,經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院孫路路主任藥師鑒定為正品。8-甲氧補(bǔ)骨脂素(8-MOP,批號(hào)M3501-1,純度98%)、過(guò)氧化氫(H2O2,批號(hào)H1009-100 mL)均購(gòu)自美國(guó)Sigma 公司。
1.3 細(xì)胞 小鼠黑色素瘤細(xì)胞B16(編號(hào)3111C0001CCC000324),購(gòu)自中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)細(xì)胞中心。
2.1 GC-MS 分析
2.1.1 揮發(fā)油制備 按1 劑祛白片處方量的10%稱(chēng)取所需飲片,按2020 年版《中國(guó)藥典》 四部2204 揮發(fā)油測(cè)定法[5-6],加熱處方并保持微沸5 h 至揮發(fā)油提取器中油量不再增加,即得(性狀為黃色油狀物)。
2.1.2 分 析條件 B-5MS 色譜柱(0.25 mm× 30 m,0.25 μm);程序升溫(初始溫度50 ℃,保持3 min;5 ℃/min升至250 ℃,保持10 min);載氣高純氦氣;體積流量1.0 mL/min ;進(jìn)樣量0.5 μL;氣化溫度270 ℃;分流進(jìn)樣,分流比20∶ 1。EI 離子源70 eV;離子源溫度200 ℃;全掃描采集模式,質(zhì)量范圍m/z35~450。
2.1.3 結(jié)果分析 采用NIST 譜庫(kù)檢索,結(jié)合保留時(shí)間確認(rèn)化學(xué)成分,按峰面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算[7-8]。如圖1、表1 所示,揮發(fā)油水蒸氣蒸餾法提取率為0.169 0%,從祛白片揮發(fā)油中分離出的66 個(gè)峰,確定了53 個(gè)化合物,占揮發(fā)油的64.30%。
表1 揮發(fā)油成分GC-MS 分析結(jié)果
圖1 揮發(fā)油GC-MS圖
2.2 藥效學(xué)研究
2.2.1 模型建立 參考文獻(xiàn)[9]報(bào)道制備B16 細(xì)胞懸液,血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù),培養(yǎng)液(10%FBS、DMEM、1%P/S)稀釋細(xì)胞,24、96 孔板鋪板,每孔均10 000 個(gè)細(xì)胞,置于37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),24 h 后更換含0.1 mmol/L H2O2的培養(yǎng)液,與細(xì)胞共同孵育4 h 后吸棄培養(yǎng)基,即得脫黑色素細(xì)胞,DMEM 清洗1次,更換含不同藥物的培養(yǎng)液。
2.2.2 細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)觀察 將細(xì)胞分為模型組、溶劑組、8-MOP 組(10、25、50、100、500 μmol/L)、祛白片揮發(fā)油組(0、1∶30 000、1∶20 000、1∶16 000、1∶10 000、1∶8 000),模型組細(xì)胞造模后同步加入相同體積的培養(yǎng)基,后續(xù)與實(shí)驗(yàn)組平行;由于揮發(fā)油及8-MOP 均是以DMSO 配制所得,故設(shè)溶劑組,原液稀釋1 000倍,其余操作與實(shí)驗(yàn)組平行;8-MOP 組、祛白片揮發(fā)油組分別加入相應(yīng)藥物,置于37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24、48 h,在倒置顯微鏡下觀察脫黑色素細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化,并在光鏡下拍照,結(jié)果見(jiàn)圖2。由此可知,與模型組比較,祛白片揮發(fā)油組作用24 h 后細(xì)胞數(shù)增加,而48 h 后減少;8-MOP 組作用24、48 h 后細(xì)胞數(shù)均增加,并呈時(shí)間、劑量依賴(lài)性。
圖2 各組脫黑色素細(xì)胞生長(zhǎng)(×100)
2.2.3 CCK-8 法檢測(cè)揮發(fā)油對(duì)黑色素細(xì)胞增殖的影響 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期B16 細(xì)胞,胰酶消化,制成密度為1×104/孔的單細(xì)胞懸液,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,按“2.2.1”項(xiàng)下方法建立模型,按“2.2.2”項(xiàng)下分組,另設(shè)對(duì)照組(不含細(xì)胞),每組設(shè)5 個(gè)復(fù)孔,加入相應(yīng)藥物處理24、48 h,吸去上清,更換為含CCK-8 的溶液(CCK-8∶DMEM =1∶10),置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 h,采用酶標(biāo)儀在450 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定光密度(OD)值,計(jì)算細(xì)胞增殖率[10],結(jié)果見(jiàn)圖3。由此可知,與模型組比較,祛白片揮發(fā)油組細(xì)胞增殖率升高(P<0.01);與溶劑組比較,8-MOP 組細(xì)胞增殖率升高(P<0.01),提示脫黑色素細(xì)胞增殖率與藥物濃度呈正相關(guān),8-MOP 組細(xì)胞增殖率與作用時(shí)間呈正相關(guān),祛白片揮發(fā)油組細(xì)胞增殖率與作用時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。
圖3 揮發(fā)油對(duì)脫黑色素細(xì)胞增殖的影響(, n=3)
2.2.4 NaOH 裂解法檢測(cè)揮發(fā)油對(duì)黑色素形成的影響 按“2.2.3”項(xiàng)下方法分組、培養(yǎng)及給藥,加入相應(yīng)藥物培養(yǎng)48 h 后棄上清液,PBS(pH 7.4)洗滌2次,加入200 μL含10%DMSO 的1 mol/L NaOH 溶液,80 ℃恒溫水浴保溫2 h,充分裂解細(xì)胞和溶解黑素顆粒,采用酶標(biāo)儀在490 nm波長(zhǎng)處測(cè)定OD值,計(jì)算促黑色素生成率[11],結(jié)果見(jiàn)圖4。由此可知,與模型組比較,作用24 h 后祛白片揮發(fā)油組細(xì)胞促黑色素生成率升高(P<0.01),48 h 后除祛白片揮發(fā)油1∶30 000 組外繼續(xù)升高(P<0.05,P<0.01);與溶劑組比較,8-MOP 組細(xì)胞促黑色素生成率升高(P<0.01),提示細(xì)胞促黑色素生成率與藥物濃度呈正相關(guān),8-MOP 組細(xì)胞的促黑色素生成率與作用時(shí)間呈正相關(guān),祛白片揮發(fā)油組細(xì)胞促黑色素生成率與作用時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。
圖4 揮發(fā)油對(duì)黑色素形成的影響(, n=3)
2.2.5 酶標(biāo)法檢測(cè)揮發(fā)油對(duì)酪氨酸酶活性的影響 脫黑色素細(xì)胞接種于96 孔板,按“2.2.2”項(xiàng)下分組,加入相應(yīng)藥物處理24、48 h 后棄去培養(yǎng)液,PBS 洗滌2次,每孔加入1%TritonX-100 溶液90 μL,迅速放入-80 ℃冰箱中孵育30 min,隨后室溫融化使細(xì)胞完全破裂,在37 ℃下預(yù)溫后加入10 g/L L-DOPA 溶液(100 μL/孔),在37 ℃下孵育30 min,采用酶標(biāo)儀在490 nm 波長(zhǎng)檢測(cè)OD值[12],計(jì)算酪氨酸酶活性促進(jìn)率,結(jié)果見(jiàn)圖5。由此可知,與模型組比較,祛白片揮發(fā)油組脫黑色素細(xì)胞中酪氨酸酶活性升高(P<0.01);與溶劑組比較,8-MOP 組脫黑色素細(xì)胞中酪氨酸酶活性升高(P<0.01),提示脫黑色素細(xì)胞中酪氨酸酶活性與藥物濃度呈正相關(guān),8-MOP 組脫黑色素細(xì)胞中酪氨酸酶活性與作用時(shí)間呈正相關(guān),而祛白片揮發(fā)油組脫黑色素細(xì)胞中酪氨酸酶活性與作用時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。
圖5 揮發(fā)油對(duì)酪氨酸酶活性的影響(, n=3)
3.1 祛白片揮發(fā)油成分分析 由提取中藥揮發(fā)油制成的中成藥在現(xiàn)代疾病治療、預(yù)防保健中已被廣泛應(yīng)用[13]。本研究采用GC-MS 技術(shù)[14]對(duì)祛白片揮發(fā)油的化學(xué)成分及含量進(jìn)行考察,結(jié)果顯示,揮發(fā)油成分中1-甲基-2,4-二(prop-1-en-2-基)-1-乙烯基環(huán)己烷最高,(2E,4E)-癸二烯醛(8.03%)次之,4a-甲基-1-亞甲基-7-(prop-1-en-2-基)十氫萘含量排名第3。分析結(jié)果表明,祛白片揮發(fā)油成分中含量最高的為脂肪烴類(lèi),其次為環(huán)烴。將祛白片揮發(fā)油成分,與方中君藥蒺藜的揮發(fā)油[15]比較可知,蒺藜中含量最高的(2E,4E)-癸二烯醛(9.16%)在祛白片揮發(fā)油中次高,祛白片揮發(fā)油中含量最高的1-甲基-2,4-二(prop-1-en-2-基)-1-乙烯基環(huán)己烷在蒺藜的揮發(fā)油中沒(méi)有檢測(cè)到,方中臣藥補(bǔ)骨脂揮發(fā)油中含量最多的石竹烯(36.24%)[16]在祛白片中也沒(méi)有的檢測(cè)到,可能是在提取祛白片揮發(fā)油的過(guò)程中,發(fā)生了多種復(fù)雜的化學(xué)變化,使得揮發(fā)油在成分和含量上都與單味藥成分存在較大差異。
3.2 陽(yáng)性藥物的選擇 8-MOP 加長(zhǎng)波紫外線或日光照射是治療白癜風(fēng)應(yīng)用最多的一種方法,其臨床上應(yīng)用的口服片劑、膠囊、針劑、酊劑等對(duì)白癜風(fēng)均有一定的治療作用[17]。由于8-MOP 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易與DNA 發(fā)生作用,生物活性較易發(fā)揮作用,故選擇其為陽(yáng)性對(duì)照藥物,考察祛白片揮發(fā)油的抗白癜風(fēng)作用。
3.3 祛白片揮發(fā)油對(duì)小鼠黑色素瘤細(xì)胞B16 脫黑色素模型的影響 與模型組比較,祛白片揮發(fā)油作用24 h 后各劑量揮發(fā)油均可使細(xì)胞數(shù)增加,但作用48 h 后細(xì)胞數(shù)較之前有所減少。8-MOP 組給藥24、48 h 后對(duì)脫黑色素細(xì)胞的增殖作用呈時(shí)間和劑量依賴(lài)性。祛白片揮發(fā)油對(duì)脫黑色素細(xì)胞增殖活性及黑色素水平的研究結(jié)果與以上情況類(lèi)似。祛白片揮發(fā)油給藥48 h 后結(jié)果不佳,可能是因?yàn)閾]發(fā)油理化性質(zhì)較為特殊[18],在室溫下極易揮發(fā),48 h后,揮發(fā)油含量已下降,藥效也隨之降低。祛白片揮發(fā)油對(duì)B16 細(xì)胞脫黑色素模型具有一定的促進(jìn)生長(zhǎng)繁殖和升高黑色素水平的作用。本研究可作為祛白片制備工藝改進(jìn)的依據(jù),建議在祛白片飲片水提之前進(jìn)行揮發(fā)油的收集以及環(huán)糊精包合[19-21],以提高揮發(fā)油的穩(wěn)定性,增強(qiáng)祛白片的療效,更好的滿(mǎn)足患者的臨床需求。