体外培育熊胆粉对小鼠中枢神经系统作用的一般药理学研究
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实验研究
㊀基金项目:国家科技重大专项(No.2017ZX09309006)ꎻ上海中医药大学预算内项目(No.2014YSN24)ꎻ∗同为通信作者㊀作者简介:陆锦遥ꎬ男ꎬ助理实验师ꎬ研究方向:中药毒理学研究ꎬE-mail:jinyao.lu@shutch.edu.cn
㊀通信作者:张小利ꎬ女ꎬ高级工程师ꎬ研究方向:中药新药研发ꎬTel:021-37572030ꎬE-mail:xlzhang_ha@163.comꎻ田雪松ꎬ男ꎬ博士研究生ꎬ研究员ꎬ研究方向:中药毒理及药物安全性评价ꎬTel:021-51322402ꎬE-mail:xuesong.tian@shutcm.edu.cn
体外培育熊胆粉对小鼠中枢神经系统作用的一般药理学研究
陆锦遥1ꎬ王琼1ꎬ王优杰1ꎬ谷颖敏1ꎬ章鑫1ꎬ谢家骏1ꎬ张小利2∗ꎬ田雪松1∗
(1.上海中医药大学创新中药研究院ꎬ上海201203ꎻ2.上海凯宝药业股份有限公司ꎬ上海201401)
摘要:目的㊀观察体外培育熊胆粉对小鼠中枢神经系统的影响ꎮ方法㊀小鼠分别灌胃低(0.8g kg-1)㊁中(2.5
g kg-1)和高(8.0g kg-1)剂量的体外培育熊胆粉ꎬ观察药物对小鼠一般行为和自发活动㊁协调运动及阈下睡眠剂量戊巴比妥钠协同作用的影响ꎮ结果㊀在本实验条件下ꎬ给予体外培育熊胆粉后小鼠无异常行为ꎬ对自发活动及协调运动无明显影响ꎬ与阈下剂量的戊巴比妥钠无协同作用ꎮ结论㊀在所设计的剂量水平下ꎬ体外培育熊胆粉对小鼠中枢神经系统未见明显影响ꎮ这些结果进一步扩展了我们对体外培育熊胆粉安全性的认识ꎮ
关键词:体外培育熊胆粉ꎻ一般药理学ꎻ中枢神经系统ꎻ小鼠
中图分类号:R285.5㊀文献标识码:A㊀文章编号:2095-5375(2020)06-0317-004doi:10.13506/j.cnki.jpr.2020.06.002
GeneralpharmacologystudyontheeffectofBearBilePowdercultivated
invitroonthecentralnervoussystemofmiceLUJinyao1ꎬWANGQiong1ꎬWANGYoujie1ꎬGUYingmin1ꎬZHANGXin1ꎬ
XIEJiajun1ꎬZHANGXiaoli2∗ꎬTIANXuesong1∗
(1.InnovationResearchInstituteofTraditionalChineseMedicineꎬShanghaiUniversityof
TraditionalChineseMedicineꎬShanghai201203ꎬChinaꎻ2.ShanghaiKaibao
PharmaceuticalCo.ꎬLtd.ꎬShanghai201401ꎬChina)
Abstract:Objective㊀ToobservetheeffectsofBearBilePowdercultivatedinvitroonthecentralnervoussystemof
mice.Methods㊀
Thechangesingeneralbehaviorandspontaneousactivityꎬcoordinatedmovementꎬandhypnosisof
subliminalsleepdosesofpentobarbitalsodiuminmicewereobservedtoevaluatetheeffectsoftheBearBilePowderculti ̄vatedinvitroatthelowꎬmediumandhighdosageof0.8ꎬ2.5and8.0g kg-1byoraladministration.Results㊀UndertheconditionsofthistestꎬnoabnormalgeneralbehaviorofmicewasobservedafteroraladministrationofBearBilePowderculti ̄vatedinvitro.TheBearBilePowdercultivatedinvitrohadnoinfluenceonthespontaneousactivityandcoordinatedmove ̄mentꎬandshowednosynergetichypnoticeffectonpentobarbitalsodiumofmice.Conclusion㊀BearBilePowdercultivatedinvitrohadnosignificanteffectsattheexperimentaldosagesoncentralnervoussystemofmice.Theseresultsfurtherextend
ourunderstandingofthesafetyofBearBilePowdercultivatedinvitro.
Keywords:BearBilePowdercultivatedinvitroꎻGeneralpharmacologyꎻCentralnervoussystemꎻMice
㊀㊀熊胆是传统名贵中药ꎬ熊胆粉为熊科动物黑熊
(SelenaretosthibetanusCuvier)经胆囊手术引流胆汁而得的干燥品ꎬ具有清热㊁平肝㊁明目等功效ꎬ用于治疗惊风抽搐ꎬ目赤肿痛ꎬ咽喉肿痛[1-3]ꎮ限于天然熊
胆粉来源的特殊性和稀缺性ꎬ其相关中药制剂的开发和使用受到了严重阻碍ꎬ因此通过合成或生物技术的手段寻找安全有效的熊胆粉替代品迫在眉睫[4-5]ꎮ上海中医药大学㊁上海凯宝药业股份有限
公司及重庆大学协作建立了熊胆粉体外培育生物转化技术ꎬ将家禽鸡胆粉体外转化为熊胆粉ꎬ以期替代天然熊胆粉应用于临床ꎮ为进一步探究基于该技术生产的体外培育熊胆粉的安全性ꎬ本实验按照«中药㊁天然药物一般药理学研究技术指导原则»对其进行一般药理学研究ꎬ观察其对小鼠中枢神经系统的影响ꎬ为临床应用提供安全性评价实验数据ꎬ并为进一步研发提供科学依据ꎮ
1㊀材料与方法
1.1㊀实验材料
1.1.1㊀动物㊀ICR小鼠160只ꎬ雌雄各半ꎬ体质量16~18gꎬSPF级ꎬ购于上海西普尔-必凯实验动物有限公司ꎬ实验动物合格证号:SCXK(沪)2013-0016ꎮ所有动物均饲养于上海中医药大学SPF级动物房ꎬ环境温度23~24ħꎬ相对湿度42%~63%ꎬ换气次数ȡ15次/hꎮ人工控制照明ꎬ昼夜交替时间为12h/12hꎮ所有动物实验严格遵守上海中医药大学实验动物伦理委员会的要求ꎮ
1.1.2㊀药物与试剂㊀体外培育熊胆粉(上海凯宝药业股份有限公司ꎬ黄色至深棕色碎片㊁颗粒或粉末ꎬ含量:牛磺熊去氧胆酸31.1%ꎬ牛磺鹅去氧胆酸13.3%ꎬ批号:20160801)ꎬ临用时ꎬ0.5%羧甲基纤维素钠溶液溶解配置成所需浓度的溶液ꎻ地西泮(上海信谊药厂有限公司ꎬ规格:2.5mg/片ꎬ批号:1416030)ꎮ羧甲基纤维素钠(CMC-Naꎬ国药集团化学试剂有限公司ꎬ微黄色纤维状粉末ꎬ批号:20150421)ꎬ用前配制成0.5%(W/V)溶液ꎮ戊巴比妥钠(德国进口分装ꎬ白色粉末ꎬ纯度:ȡ98%ꎬ批号:WS20141110)ꎮ上述药品均密封ꎬ避光ꎬ置阴凉干燥处保存ꎮ
1.1.3㊀主要仪器㊀ME203型电子天平(仪器编号:20131673ꎬ梅特勒 ̄托利多有限公司)ꎻYLS-1A多功能小鼠自主活动记录仪(仪器编号:20020620㊁20061560ꎬ济南益延科技发展有限公司)ꎮ1.2㊀实验方法
1.2.1㊀小鼠一般行为和自发活动实验㊀取检疫合格的小鼠60只ꎬ按给药前自发活动数随机分为5组ꎬ每组12只ꎬ雌雄各半ꎬ分别为溶剂对照组㊁体外培育熊胆粉低剂量组㊁中剂量组㊁高剂量组和阳性对照组ꎮ低㊁中㊁高剂量组分别灌胃体外培育熊胆粉为0.8㊁2.5㊁8.0g kg-1ꎻ阳性对照组灌胃地西泮2.0mg kg-1ꎻ溶剂对照组灌胃等容量20mL kg-1的0.5%CMC-Na溶液ꎮ给药前各组禁食3~5hꎬ观察给药后2.5h内的一般行为变化(姿态㊁步态㊁流涎㊁流汗㊁肌颤及瞳孔变化等)ꎮ多功能小鼠自主活动记录仪记录给药前及给药后30㊁60㊁90㊁120及150
min小鼠的自发活动次数ꎮ每次记录前先将小鼠置于自主活动仪中适应3minꎬ记录5min内小鼠的自发活动次数ꎮ
1.2.2㊀小鼠协调运动实验㊀给药前两天ꎬ每天用一根表面光滑㊁垂直竖立的金属棒(直径为1.5cmꎬ长度80.0cm)ꎬ训练小鼠爬竿ꎬ每天3次ꎮ给药当天ꎬ按协调运动障碍评级标准(见表1)ꎬ挑取检疫合格且评分0.0级小鼠50只ꎬ体质量随机分为5组ꎬ每组10只ꎬ雌雄各半ꎬ分别为溶剂对照组㊁体外培育熊胆粉低剂量组㊁中剂量组㊁高剂量组和阳性对照组(除给予阳性对照组地西泮3.0mg kg-1外ꎬ其他给药方法与剂量同自发活动实验)ꎮ给药前各组禁食3~5hꎬ分别于给药前及给药后30㊁60㊁90㊁120及150min将小鼠头朝下放在棒的顶端ꎬ任小鼠自然向下爬行ꎬ以测定协调运动情况ꎮ
表1 协调运动障碍评级标准
级别(级)评分标准
0.0一步一步向下爬行
0.5一步一步向下爬行ꎬ向下滑行或跳下长<20cm
1.0向下滑行
1.5向下滑行ꎬ不能抓住棒<20cm
2.0不能抓住棒
2.5不能抓住棒ꎬ翻正迟钝
3.0翻正反射消失
1.2.3㊀阈下睡眠剂量戊巴比妥钠协同作用实验[6]㊀取检疫合格的小鼠50只ꎬ按体质量随机分为5组ꎬ每组10只ꎬ雌雄各半ꎬ分别为溶剂对照组㊁体外培育熊胆粉低剂量组㊁中剂量组㊁高剂量组和阳性对照组(给药方法与剂量同小鼠协调运动实验)ꎮ给药前各组禁食3~5hꎬ给予溶剂及体外培育熊胆粉后60min(阳性对照组灌胃3.0mg kg-1地西泮后30min)ꎬ小鼠腹腔立即注射戊巴比妥钠30mg kg-1ꎬ以翻正反射消失达1min以上者计为发生睡眠ꎬ计算各组睡眠发生百分率ꎮ
1.3㊀统计学方法㊀实验数据均采用SPSS21.0软件进行统计分析ꎮ计量资料均以平均值ʃ标准偏差(xʃs)表示ꎮ本实验对小鼠协调运动实验采用秩和检验ꎻ对阈下睡眠剂量戊巴比妥钠协同作用实验采用卡方检验ꎻ对小鼠自发活动实验按不同观察时间点ꎬ采用单因素方差分析ꎬ方差不齐时采用非参数检验ꎮP<0.05为差异有统计学意义ꎮ
2㊀结果
2.1㊀体外培育熊胆粉对小鼠一般行为和自发活动的
影响㊀各剂量组的体外培育熊胆粉对小鼠姿态㊁步态㊁流涎㊁流汗㊁肌颤及瞳孔变化等一般行为无明显影响ꎮ在自发活动方面ꎬ低剂量㊁高剂量组与溶剂对照组在各时间点相比差异无统计学意义(P>0.05)ꎮ中剂量组给药后60min自发活动减少ꎬ与溶剂对照组相比差异有统计学意义(P<0.05)ꎬ其余时间点相比差异无统计学意义(P>0.05)ꎮ阳性对照组给药后各时间点小鼠活动均减少ꎬ与溶剂对照组相比差异均有统计学意义(P<0.001)ꎬ结果见表2ꎮ
表2㊀体外培育熊胆粉对小鼠自发活动的影响(xʃsꎬn=12)
组别给药前
/min给药后/min
306090120150
溶剂对照组226ʃ23173ʃ39118ʃ5390ʃ4078ʃ3272ʃ21
低剂量组225ʃ27174ʃ30119ʃ35105ʃ2885ʃ2287ʃ32中剂量组222ʃ21166ʃ4683ʃ34∗97ʃ5083ʃ4675ʃ53高剂量组223ʃ19164ʃ38103ʃ3970ʃ3063ʃ3365ʃ32阳性对照组226ʃ2172ʃ42∗∗24ʃ16∗∗19ʃ15∗∗10ʃ10∗∗14ʃ12∗∗㊀注:与溶剂对照组比较ꎬ∗P<0.05ꎬ∗∗P<0.001
2.2㊀体外培育熊胆粉对小鼠协调运动的影响㊀各剂量组给药后各时间点与溶剂对照组相比ꎬ无显著性差异(P>0.05)ꎮ与溶剂对照组比较ꎬ阳性对照组小鼠协调运动障碍的评级明显升高ꎬ在给药后各时间点差异均有统计学意义(P<0.001)ꎬ结果见表3ꎮ表3㊀体外培育熊胆粉对小鼠协调运动的影响(n=10)
组别评级给药前
min给药后/min
306090120150
溶剂对照组0.0级
0.5级
1.0级
1.5级
2.0级
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
低剂量组0.0级
0.5级
1.0级
1.5级
2.0级
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
中剂量组0.0级
0.5级
1.0级
1.5级
2.0级
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
9
1
0
0
0
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
高剂量组0.0级
0.5级
1.0级
1.5级
2.0级
10
0
0
0
0
10
0
0
0
0
7
3
0
0
0
7
3
0
0
0
8
2
0
0
0
10
0
0
0
0
阳性对照组0.0级
0.5级
1.0级
1.5级
2.0级
10
0
0
0
0
0∗∗
0∗∗
0∗∗
5∗∗
5∗∗
0∗∗
0∗∗
0∗∗
4∗∗
6∗∗
0∗∗
0∗∗
0∗∗
2∗∗
8∗∗
0∗∗
1∗∗
0∗∗
8∗∗
1∗∗
0∗∗
3∗∗
0∗∗
6∗∗
1∗∗
㊀注:与溶剂对照组比较ꎬ∗∗P<0.0012.3㊀体外培育熊胆粉对阈下睡眠剂量戊巴比妥钠协同作用的影响㊀溶剂对照组(无小鼠睡眠)㊁低剂量(无小鼠睡眠)㊁中剂量[10只小鼠1只(雌性)睡眠]㊁高剂量[10只小鼠1只(雄性)睡眠]ꎬ睡眠发生的百分率与溶剂对照组相比ꎬ无统计学意义(P>0.05)ꎮ给予阳性对照品30min时ꎬ腹腔注射阈下睡眠剂量的戊巴比妥钠ꎬ小鼠全部睡眠(5雌性ꎬ5雄性)ꎬ睡眠发生的百分率与溶剂对照组相比有统计学意义(P<0.001)ꎬ结果见表4ꎮ
表4㊀体外培育熊胆粉与阈下睡眠剂量的戊巴比妥钠协同作用
对小鼠睡眠的影响(n=10)
组别入睡动物数(性别)入睡率(%)溶剂对照组00
低剂量组00
中剂量组1(雌性)10
高剂量组1(雄性)10
阳性对照组10(5雌性ꎬ5雄性)㊀㊀100∗∗㊀注:与溶剂对照组比较ꎬ∗∗P<0.001
3 讨论
体外培育熊胆粉拟临床用于替代天然熊胆粉ꎬ但是其对中枢神经系统的影响尚未进行研究ꎬ其临床安全性及潜在受累器官均不清楚ꎮ前期实验显示ꎬ体外培育熊胆粉大鼠药效学有效剂量为0.3mg kg-1ꎬ按照安全药理学试验的剂量设定原则 应包括或超过主要药效学的有效剂量或治疗范围 ꎬ故本次实验低剂量设定为0.8g kg-1ꎬ中㊁高剂量分别按等比设定为2.5和8.0g kg-1[7]ꎮ此外文献报道ꎬ大鼠灌胃熊胆粉提取物后ꎬ熊去氧胆酸Tmax为(55.0ʃ7.7)minꎬt1/2为(97.5ʃ17.7)minꎬ鹅去氧胆酸Tmax为(52.5ʃ8.2)minꎬt1/2为(113.8ʃ21.5)minꎮ故本次实验记录给药后30㊁60㊁90㊁120及150minꎬ涵盖了体外培育熊胆粉主要组分的Tmax及t1/2[8]ꎮ本实验结果显示ꎬ各剂量组的体外培育熊胆粉对小鼠一般行为无明显影响ꎬ但在自发活动方面ꎬ低㊁高剂量组与溶剂对照组相比差异无统计学意义ꎻ中剂量组在给药后60min自发活动减少ꎬ其余各时间点均差异无统计学意义ꎬ因该时间点一般行为无明显改变ꎬ协调运动亦差异无统计学意义ꎬ且高剂量组无类似改变ꎬ故认为此变化与药物毒性作用无关ꎻ阳性对照组给药后各时间点自发活动均减少ꎬ差异有统计学意义ꎮ在协调运动实验ꎬ低㊁中及高剂量的体外培育熊胆粉在各时间点对小鼠协调运动无明显影响ꎬ阳性对照组与溶剂对照组相比在各时间点差异均有统计学意义ꎮ在阈下睡眠剂量戊巴比妥钠实验ꎬ低剂量组无睡眠出现ꎬ中㊁高剂(下转第330页)
的测序过程中ꎬ由于离子信息的不完整ꎬ存在无法鉴别的碎片离子峰ꎬ同时也可能由于多肽的不稳定性ꎬ导致多肽样品氨基酸序列未能最终确定ꎮ随着相关测序软件的完善及质谱技术的不断发展ꎬ串联质谱法在多肽结构分析中将发挥更大的作用ꎬ我们也将采用新的技术对活性多肽的结构进行更加深入的分析ꎮ
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(上接第319页)
量组各有1只睡眠ꎬ但无统计学差异ꎻ阳性对照组则全部睡眠ꎬ与溶剂对照组相比差异均有统计学意义ꎬ表明具有协同作用ꎮ
综合考虑认为ꎬ小鼠灌胃设计剂量的体外培育熊胆粉对中枢神经系统无明显影响ꎮ本实验进一步补充和完善了体外培育熊胆粉安全性实验数据ꎬ为其在临床上的应用提供了实验依据ꎮ
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