張家偉,廖江龍,黃國(guó)琴,熊 飛,稅丕先
西南醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院(瀘州 646000)
趕黃草是虎耳草科扯根菜屬植物扯根菜(Penthorum chinensePursh)。在四川省古藺縣有廣泛種植,被譽(yù)為“神仙草”[1]?!度珖?guó)中草藥匯編》和《四川中藥志》中記載趕黃草全草入藥具有清熱解毒、利水消腫等功效[2],在2020 年趕黃草已經(jīng)被列入新食品原料目錄中[3]。研究表明趕黃草具有良好的解酒保肝、抗氧化、抗肝炎病毒等藥理作用[4-5],趕黃草中槲皮素可以提高機(jī)體抗氧化水平[6]。泡騰片遇水迅速產(chǎn)生大量二氧化碳[7],可作為一種新型的口服劑型,具有吸收快,順應(yīng)性好、體積小、方便攜帶、反應(yīng)迅速、生物利用度高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用[8-9],近年來(lái)泡騰片廣受關(guān)注和歡迎,并逐漸向食品和保健品領(lǐng)域拓展,果蔬汁、維生素等被添加進(jìn)其中[10-11],作為固體飲料具有十分明顯的保健作用。
酒精性肝損傷是長(zhǎng)期飲酒或者短時(shí)間內(nèi)大量飲酒對(duì)肝臟導(dǎo)致的損害,可造成酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、肝纖維化,更有甚者可造成肝硬化、肝癌[12-13]。我國(guó)是飲酒大國(guó),隨著物質(zhì)條件的提高,我國(guó)每年酒精性肝病病人所占比例逐年上升[14],但迄今為止還沒(méi)有一款對(duì)酒精性肝病有很好治療效果的藥物[15],所以研制一款對(duì)酒精性肝病有治療和保護(hù)作用的保健產(chǎn)品具有十分重要的意義。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)兩次酒精灌胃制備小鼠急性酒精性肝損傷模型,以趕黃草泡騰片(penthorum chinensepursh effervescent tablet,PCPET)的質(zhì)量評(píng)價(jià),為趕黃草的進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)提供了新的思路,并具有很好的應(yīng)用前景。
PCPET(實(shí)驗(yàn)室自制):采用酸堿分別制粒壓片,響應(yīng)面優(yōu)化篩選最佳原-輔料添加量為:趕黃草浸膏粉10.0%、崩解劑34.0%(檸檬酸:碳酸氫鈉為1:1.4)、甜菊糖苷5.0%、聚乙二醇6 000 6.0%、乳糖45.0%。4%多聚甲醛(批號(hào):70081942),Biosharp 公司;丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶試劑盒(ALT,批號(hào):140121002)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶試劑盒(AST,批號(hào):140221002),聯(lián)科生物;低密度脂蛋白膽固醇試劑盒(LDL-C,批號(hào):142021005)、甘油三酯檢測(cè)試劑盒(TG,批號(hào):141721003),mindray公司;超氧化物歧化酶試劑盒(SOD,批號(hào):TBCYWXACDE)、還原型谷胱甘肽試劑盒(GSH,批號(hào):PSKNK8DMNT),Elabcience 公司;56°北京二鍋頭酒(批號(hào):20210522),北京鴻鑫酒業(yè)有限公司;甲醇(色譜純,批號(hào):144282),賽默飛公司。
LC-2030C 3D Plus 高效液相色譜儀(日本島津公司);GS8024單沖式壓片機(jī)(泰州姜堰德力電機(jī)有限公司);SY-3D 片劑四用測(cè)定儀(上海黃海藥檢儀器有限公司);D3024R 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(美國(guó)賽洛捷克SCILOGEX);UPR-II-10T 優(yōu)普系列超純水器(四川優(yōu)普超純科技有限公司);BS360S 全自動(dòng)生化儀(邁瑞mindray 公司);ZF-2D暗箱式紫外分析儀(上海寶山顧村電光儀器廠)
1.3.1質(zhì)量評(píng)價(jià) 采用TLC法建立槲皮素的鑒別方法;按2020 版《中國(guó)藥典》制劑通則下對(duì)泡騰片的各項(xiàng)要求對(duì)PCPET 的片重、重量差異、硬度、脆碎度、產(chǎn)氣量、崩解時(shí)限、pH 值等指標(biāo)進(jìn)行檢查;采用HPLC 法建立PCPET槲皮素的含量測(cè)定。
1.3.2小鼠的分組、造模和給藥 將60只SPF級(jí)昆明種小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d后,按隨機(jī)數(shù)字表法分為空白對(duì)照組、模型組、陽(yáng)性藥物組(聯(lián)苯雙酯滴丸溶液0.15 g·kg-1)、趕黃草泡騰片高、中、低劑量組(8、4、2 g·kg-1),每組10 只,雌雄各半,參照文獻(xiàn)[16]的方法,分別在給藥后的第7 d和第21 d灌胃56°紅星二鍋頭,劑量分別為0.01 L/kg、0.016 L/kg,空白組灌胃等量生理鹽水,以小鼠肝臟系數(shù)、血清ALT、AST 值來(lái)判斷小鼠肝損傷模型是否成功。按照體重0.1 mL/10 g每天灌胃相應(yīng)藥物一次,連續(xù)灌胃21 d,空白組和模型組灌胃生理鹽水。本研究通過(guò)西南醫(yī)科大學(xué)倫理委員會(huì)審批同意(審批號(hào):20211206-003)。
1.3.3小鼠生化指標(biāo)的檢測(cè) 小鼠第21 d 酒精灌胃后禁食不禁水12 h。眼球取血,靜置2 h,3 500 r/min離心15 min,得到血清,將小鼠頸部脫臼處死、取出肝臟、生理鹽水沖洗干凈并除去多余水分,稱(chēng)重并計(jì)算肝臟系數(shù),將部分肝-80 ℃低溫凍存?zhèn)溆?,剩余部分?%多聚甲醛溶液固定備用。
取小鼠血清,按照試劑盒說(shuō)明書(shū)檢測(cè)ALT、AST 和LDL-C 的水平。取凍存的肝組織,制成10%的肝組織勻漿,3 500 r/min低溫離心10 min,取上清液,按照試劑盒說(shuō)明書(shū)檢測(cè)勻漿中SOD、GSH和TG的水平。
1.3.4肝臟組織病理學(xué)觀察 取出固定的肝組織進(jìn)行常規(guī)石蠟包埋、切片(厚度約為4 μm)再經(jīng)HE染色后,置于生物顯微鏡下觀察小鼠肝臟組織病變情況
采用SPSS17.0 軟件對(duì)計(jì)量資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,多組間采用單因素方差分析(ANOVA),P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1.1PCPET 片重、重量差異、硬度、脆碎度、產(chǎn)氣量、崩解時(shí)限、pH 值測(cè)定 PCPET 表面光滑、顏色均勻、無(wú)松片裂片現(xiàn)象,表面呈淺黃綠色,口味佳,PCPET 中不完整、表面粗糙、色澤不均勻、畸形、有較大花斑或嚴(yán)重異物的片劑較少。隨機(jī)取20片所制的PCPET片,總重量9.56 g,平均片重0.48 g、平均重量差異為2%,重量差異符合藥典要求。隨機(jī)取5片PCPET測(cè)得平均產(chǎn)氣量6.5 mL,泡沫細(xì)密消散較快,符合藥典對(duì)泡騰片產(chǎn)氣量的要求。隨機(jī)取3 片PCPET 測(cè)得平均硬度33.60 N,硬度適中、脆碎度1.0%、平均崩解時(shí)限3'43″均小于5 min、pH 值4.82~5.15 之間呈弱酸性,各檢查指標(biāo)均滿(mǎn)足《中國(guó)藥典》中泡騰片的制劑通則要求。
2.1.2PCPET 薄層色譜鑒別 精密稱(chēng)定槲皮素對(duì)照品20 mg于10 mL容量瓶中加入甲醇溶解并定容至刻度,搖勻,即得對(duì)照品溶液;取200 mg 趕黃草浸膏粉和1 g泡騰片粉末分別加入50 mL甲醇溶解、過(guò)濾,向?yàn)V液中加入5 mL 24%HCl溶液,70 ℃水浴加熱1.5 h,立即冷卻后蒸干,殘?jiān)蛹状既芙馐钩?0 mL,搖勻,即得趕黃草浸膏供試品溶液和PCPET 供試品溶液;取10 mL 甲醇溶液,作為陰性對(duì)照品溶液。以甲苯∶乙酸乙酯∶甲酸(5∶4∶1)預(yù)飽和10 min,展開(kāi),取出,晾干、噴以1 %AlCl3-乙醇溶液,揮干溶劑,置于紫外光燈365 nm下檢視,在供試品色譜中,在與對(duì)照品相應(yīng)的位置顯同顏色的斑點(diǎn),見(jiàn)圖1。
圖1 3批次PCPET槲皮素薄層色譜圖Figure 1 TLC of quercetin in 3 batches of PCPET
2.1.3PCPET槲皮素含量測(cè)定 精密稱(chēng)定5 mg槲皮素對(duì)照品、1g PCPET粉末并按照2.5.2項(xiàng)的方法配制對(duì)照品溶液和供試品溶液,以Agilent 5 HC-C18(2)色譜柱(250×4.6 mm,5 μm)為色譜柱,紫外檢測(cè)波長(zhǎng)360 nm,流動(dòng)相為甲醇-0.5 %磷酸水(50∶50),流速1 mL/min,柱溫30 ℃,進(jìn)樣量20 μL,見(jiàn)圖2、圖3。
圖2 槲皮素HPLC圖Figure 2 HPLC chromatogram of quercetin
圖3 PCPET的HPLC圖Figure 3 HPLC chromatograms of PCPET
精密吸取對(duì)照品溶液2、4、6、8、10、12 μL,注入液相色譜儀,測(cè)定峰面積,以進(jìn)樣質(zhì)量(X,μg)為橫坐標(biāo),峰面積(Y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線(xiàn)性回歸分析,得出線(xiàn)性回歸方程:y=4E+06x-32130 R2=1,表明在1 μg~6 μg質(zhì)量范圍內(nèi)有很好的線(xiàn)性關(guān)系,見(jiàn)圖4。
圖4 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)圖Figure 4 Standard graph
經(jīng)過(guò)測(cè)定儀器的精密度良好,槲皮素24 h 穩(wěn)定性良好,方法重現(xiàn)性良好,方法可行。平均加樣回收率100.44%,結(jié)果見(jiàn)表1。取1 g 泡騰片粉末,精密稱(chēng)定,根據(jù)2.1.2項(xiàng)的方法平行配制3個(gè)批次PCPET供試品溶液,精密吸取供試品20 μL進(jìn)樣,計(jì)算峰面積。計(jì)算得出制備的PCPET 槲皮素平均含量約為0.76 mg/g,見(jiàn)表2。
表1 方法學(xué)試驗(yàn)結(jié)果Table 1 Methodological test results
表2 槲皮素含量()Table 2 Quercetin content
表2 槲皮素含量()Table 2 Quercetin content
兩次酒精灌胃以后小鼠均出現(xiàn)了四肢無(wú)力、站立不穩(wěn)、腹部抽搐、呼吸急促等不同程度的醉酒狀態(tài)且毛色不光亮、飲食、飲水減少等情況,次日體重均有所下降。結(jié)果顯示模型組平均體重低于空白組,平均肝質(zhì)量增加,與空白組相比肝臟指數(shù)顯著升高(P<0.01),陽(yáng)性藥物組與模型組相比肝臟指數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),PCPET各劑量組的肝臟指數(shù)均低于陽(yáng)性藥物組,PCPET 各劑量組與模型組肝臟指數(shù)相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。結(jié)果顯示PCPET 具有降低急性酒精性肝損傷小鼠肝臟指數(shù)作用,見(jiàn)表3。
表3 PCPET對(duì)小鼠肝重和肝臟指數(shù)的影響(,n=10)Table 3 Effects of PCPET on liver weight and liver index in mice(,n=10)
表3 PCPET對(duì)小鼠肝重和肝臟指數(shù)的影響(,n=10)Table 3 Effects of PCPET on liver weight and liver index in mice(,n=10)
注:與空白組比,aP <0.01;與模型組比,bP <0.05,cP <0.01。
與空白組對(duì)比,模型組ALT、AST、LDL-C水平差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),說(shuō)明模型制備成功。各給藥組與模型組相比ALT 值降低(P<0.05);陽(yáng)性藥物組、PCPET 中、高劑量組均可降低AST 值(P<0.05)。各給藥組LDL-C 與模型組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。結(jié)果顯示,PCPET可以通過(guò)抑制ALT、AST活性,緩解肝臟受損時(shí)脂質(zhì)代謝紊亂的作用從而起到保護(hù)肝臟的作用,見(jiàn)表4。
表4 PCPET對(duì)小鼠血清中ALT、AST、LDL-C的影響(,n=10)Table 4 Effects of PCPET on ALT,AST,LDL-C in the sera of mice(,n=10)
表4 PCPET對(duì)小鼠血清中ALT、AST、LDL-C的影響(,n=10)Table 4 Effects of PCPET on ALT,AST,LDL-C in the sera of mice(,n=10)
注:與空白組比,aP <0.01;與模型組比,bP <0.05,cP <0.01。
模型組與空白組相比,酒精急性灌胃導(dǎo)致GSH 活性顯著降低(P<0.01),TG 含量顯著升高(P<0.01)。PCPET 低、中劑量組和陽(yáng)性藥物組與模型組相比可以升高受損肝細(xì)胞的SOD 活性水平(P<0.05,P<0.01,P<0.01),且不存在劑量依存關(guān)系,PCPET低、中、高劑量組和陽(yáng)性藥物組與模型組相比可增加GSH的活性水平(P<0.05,P<0.01,P<0.01,P<0.01),PCPET中、高劑量組與模型組相比可降低TG水平(P<0.05)。結(jié)果表明PCPET 可以通過(guò)提高SOD 和GSH 的活性作用來(lái)保護(hù)肝臟,與文獻(xiàn)[17]結(jié)果一致,同時(shí)可以降低組織中TG 含量,加速脂質(zhì)代謝,防止肝臟往脂肪肝、肝硬化、肝纖維化等惡性肝病發(fā)展,見(jiàn)表5。
表5 PCPET對(duì)小鼠肝勻漿中SOD、GSH和TG的影響(,n=10)Table 5 Effects of PCPET on SOD,GSH and TG in the liver homogenates of mice(,n=10)
表5 PCPET對(duì)小鼠肝勻漿中SOD、GSH和TG的影響(,n=10)Table 5 Effects of PCPET on SOD,GSH and TG in the liver homogenates of mice(,n=10)
注:與空白組比,aP <0.01;與模型組比,bP <0.05,cP <0.01。
小鼠肝臟HE 染色后可見(jiàn)空白組小鼠肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)正常,排列整齊清晰;模型組小鼠肝細(xì)胞病變嚴(yán)重,腫脹變形,具有明顯的彌漫性空泡變形,有輕微的炎性浸潤(rùn),陽(yáng)性藥物組結(jié)構(gòu)較為正常,肝細(xì)胞空泡變性;PCPET 低劑量組肝組織結(jié)構(gòu)較正常,未見(jiàn)明顯肝組織結(jié)構(gòu)改變;PCPET 中劑量組見(jiàn)散在少量肝細(xì)胞嗜酸性增強(qiáng);PCPET 高劑量組見(jiàn)散在肝細(xì)胞嗜酸性增強(qiáng)且有肝細(xì)胞空泡變性。綜上,PCPET 可以減輕模型組肝細(xì)胞的空泡變性,維持肝細(xì)胞正常結(jié)構(gòu),減肝細(xì)胞的炎性浸潤(rùn)從而起到保護(hù)肝臟的作用,見(jiàn)圖5。
圖5 小鼠肝組織HE染色切片(200×)Figure 5 HE-stained sections of mouse liver tissue(200×)
酒精性肝病是危害我國(guó)人民健康的主要肝臟疾病[18],已經(jīng)成為繼甲肝、乙肝后最大的肝類(lèi)疾病,且逐漸年輕化,酒精性肝損傷病人占肝病病人的比例逐年升高[19]。肝臟是人體代謝酒精重要的器官,酒精代謝產(chǎn)生大量的乙醛,對(duì)肝臟有毒性作用,影響線(xiàn)粒體ATP生成,導(dǎo)致細(xì)胞脂肪和蛋白質(zhì)分泌受阻,進(jìn)而導(dǎo)致更嚴(yán)重的肝臟疾病[20-21],酒精是極具滲透性的小分子有機(jī)物,當(dāng)人體大量攝入酒精以后,會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生大量自由基,造成肝臟的直接損傷。酒精性肝病發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,涉及到多因素共同作用[22],以往研究顯示,趕黃草可以通過(guò)抑制氧化應(yīng)激水平、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抑制肝臟炎癥反應(yīng)起到保護(hù)肝臟的作用[23]。
2020版《中國(guó)藥典》中規(guī)定泡騰片的崩解時(shí)間要小于5 min,但是中藥浸膏泡騰片常存在崩解超限的情況,導(dǎo)致質(zhì)量不合格,本研究在PCPET的制備初期同樣出現(xiàn)過(guò)這個(gè)問(wèn)題。除了與崩解劑的種類(lèi)、用量、加入方式有關(guān)外,也與浸膏粘度相關(guān),粘度大影響水分進(jìn)入片劑內(nèi)與崩解劑發(fā)生反應(yīng)。在質(zhì)量評(píng)價(jià)中,2020版《中國(guó)藥典》規(guī)定要求崩解溫度在25 ℃左右,測(cè)定發(fā)泡量的液體溫度在37 ℃左右,接近體溫,推測(cè)是以泡騰片體內(nèi)反應(yīng)溫度作為考評(píng),如陰道泡騰片。本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的崩解時(shí)間以及產(chǎn)氣量只是剛好滿(mǎn)足藥典的要求,質(zhì)量不佳。本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為藥典規(guī)定的測(cè)量溫度不適用于PCPET 的評(píng)價(jià)體系,作為一種固體飲品,可用溫水服用,且對(duì)槲皮素等營(yíng)養(yǎng)成分不會(huì)產(chǎn)生破壞作用,所以建議適當(dāng)提高測(cè)定溫度的范圍,這樣既符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),又符合實(shí)際服用情況。
PCPET 雖然是實(shí)驗(yàn)室自制的功能性飲品保健品,但通過(guò)制備工藝的優(yōu)化、質(zhì)量初步評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)了工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量穩(wěn)定、療效優(yōu)良的效果,為未來(lái)投入生產(chǎn)提供了參考依據(jù)。
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)小鼠兩次酒精灌胃沖擊成功制備了急性酒精性肝損傷模型,測(cè)定了ALT、AST、LDL-C、SOD、GSH 和TG 的水平,肝臟病理組織切片結(jié)果顯示PCPET 對(duì)ALT、AST 的酶活性有降低作用,可以提高抗氧化水平及脂質(zhì)代謝,表明PCPET 對(duì)急性酒精性肝損傷具有很好的保護(hù)作用。研究表明槲皮素是趕黃草保肝的主要活性成分,采用TLC對(duì)PCPET中槲皮素鑒別,應(yīng)用HPLC法對(duì)槲皮素的含量進(jìn)行測(cè)定,對(duì)實(shí)驗(yàn)室自制的PCPET進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)可以建立質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述,PCPET 對(duì)急性酒精性肝損傷有很好的保護(hù)作用且質(zhì)量穩(wěn)定,為趕黃草的深度開(kāi)發(fā)提供了方向,為酒精性肝損傷防治相關(guān)的功能性食品、保健品開(kāi)發(fā)也提供了有效研究基礎(chǔ)。