中草药  2015, Vol. 46 Issue (1): 96-100
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补阳还五汤小鼠体内抗氧化作用的药效动力学研究
张继业1, 李亚楠2, 常春1, 杨范莉1, 杨广德1, 刘婷婷1, 林蓉2     
1. 西安交通大学医学部药学院, 陕西 西安 710061;
2. 西安交通大学医学部 药理系, 陕西 西安 710061
摘要目的 研究补阳还五汤(BHD)小鼠体内的药效动力学过程,为临床合理用药提供参考.方法 测定小鼠ig BHD后肝脏组织中丙二醛(MDA)水平和超氧化物歧化酶(SOD)活性,制备BHD含药血清,并观察含药血清对小鼠空白肝匀浆内MDA水平和SOD活性的影响,并进一步考察BHD对MDA及SOD活性影响的时效、量效关系,估算相应的药效动力学参数.结果 BHD整体给药及其含药血清均显著降低小鼠肝内MDA水平,增强SOD的活性,与对照组相比,差异显著(P<0.05).MDA及SOD的整体和血清药理实验的时-效曲线均呈现明显的多峰现象,相应药效动力学参数除效应达峰时间(tp)和效应呈现半衰期[t1/2(Ka)]比较接近外,其余参数均具有明显差异(P<0.05).结论 BHD具有显著的抗氧化效应,且药效强度较高,作用时间长,其单次给药的药效动力学模型为一室开放模型.
关键词补阳还五汤     抗氧化     药效动力学     丙二醛     超氧化物歧化酶     血清药理学    
Pharmacodynamics study on in vivo anti-oxidant action of Buyang Huanwu Decoction in mice
ZHANG Ji-ye1, LI Ya-nan2, CHANG Chun1, YANG Fan-li1, YANG Guang-de1, LIU Ting-ting1, LIN Rong2    
1. School of Pharmacy, Health Science Center, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710061, China;
2. Department of Pharmacology, Health Science Center, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710061, China
Abstract: Objective To study the in vivo pharmacodynamics characteristics of Buyang Huanwu Decoction (BHD) in mice, and to provide reference for rational clinical drug use. Methods The level of MDA and activity of SOD in liver tissue of mice were determined after ig treatment with BHD or its drug-containing serum. Further more, the time-effect and dose-effect relationship of BHD on MDA level and SOD activity were carried out. The parameters of pharmacodynamics were estimated based on the time-effect and dose-effect curves. Results Compared with control group, both BHD and its drug-containing serum could reduce MDAlevel, while raise SOD activity in the liver of mice (P < 0.05). Time-effect curves both present multi-peak but most pharmacodynamics parameters showed significant differences (P < 0.05), except tp and t1/2(Ka). Conclusion BHD has obvious antioxidant effect and pharmacodynamics characteristics can be described as one-compartment model.
Key words: Buyang Huanwu Decoction     anti-oxidantion     pharmacodynamics     MDA     SOD     serum pharmacology    

补阳还五汤(BHD)出自清代王清任著《医林改错》,由黄芪、赤芍、川芎、当归、地龙、桃仁、红花7味中药组成。方中重用生黄芪以补元气,气行则血行,为君药;当归活血补血,为臣药;再配以赤芍、川芎、红花、桃仁等活血祛瘀之品,使瘀祛而不伤正;地龙长于通行经络,诸药合用共奏补气活血通络之功,是治疗气虚血瘀所致偏瘫的常用方。现代药效学研究证实BHD药理作用广泛[1,2,3],其中抗氧化[4]、保护心脑血管功效近几年关注较多[5,6],临床上,常用于多种心脑血管疾病的治疗[7]

本实验是在BHD药动学研究基础上[8]采用整体及血清药理学的方法[9,10],以丙二醛(MDA)与超氧化物歧化酶(SOD)为抗氧化作用的指标,评价BHD在小鼠体内的药效动力学过程,明确 其抗氧化作用的量-效关系与时-效关系,获取相应的动力学参数,为临床合理用药提供了依据。 1 材料 1.1 药材与试剂

BHD处方饮片均购自北京同仁堂陕西分公司,经西安交通大学生药学专业牛晓峰教授鉴定,均符合《中国药典》2010年版要求。BHD按《医林改错•卷下•瘫痿论》古方比例(黄芪120 g、归尾3 g、赤芍5 g、地龙3 g、川芎3 g、红花3 g和桃仁3 g)组方。MDA试剂盒(批号20090711)、SOD试剂盒(批号20090703)均购自南京建成生物工程研究所;NaCl、冰醋酸、乙醚(分析纯,西安化学试剂厂),蒸馏水(自制)。 1.2 动物

SPF级ICR小鼠,体质量(22±2)g,雌雄各半,购自西安交通大学医学院实验动物中心,实验动物使用许可证号SYXK(陕)2007-003。 1.3 仪器

752型分光光度计(上海光谱仪器有限公司),GENIUS 16K-R高速冷冻离心机(长沙市鑫奥仪器仪表有限公司),EH2O蒸馏水机(上海摩勒生物科技有限公司),SC-3616低速离心机(合肥科大创新股份有限公司中佳分公司),XH-B涡旋混合器(姜堰市康健医疗器具有限公司),HH-4数显恒温水浴锅(常州国华电器有限公司),ANKE LQP-B-4制冰机(上海安亭科学仪器厂),FJ-200高速分散匀质机(上海标本模型厂)。 2 方法 2.1 BHD冻干粉制备

取黄芪120 g、归尾3 g、赤芍5 g、地龙3 g、川芎3 g、桃仁3 g、红花3 g,沸水提取3次(加水量分别为1 400、1 200、900 mL),每次30 min,合并滤液约2 000 mL,经旋转蒸发仪浓缩至约300 mL,冻干,得55.3 g BHD冻干粉备用。 2.2 含药血清制备

健康小鼠,随机分为11组,禁食不禁水12 h,按体质量ig给予BHD(20 g冻干粉加适量蒸馏水定容至50 mL,成流浸膏状),给药体积0.5 mL/20 g(剂量为生药30 g/kg,相当于人临床用药剂量的10倍),给药后5、10、15、30、45、60、90、120、180、360 min,取血,分离血清,冻存备用。 2.3 含药血清对肝组织MDA及SOD影响

健康小鼠禁食12 h,断头放血处死,迅速取出肝脏,冰浴中用预冷的4 ℃生理盐水洗去表面血污,称质量,以1∶9比例加入生理盐水,800×g离心10 min取上清,得肝匀浆,备用。每支2 mL EP管中加入空白肝匀浆1.5 mL后加入0.1 mL BHD含药血清或空白血清,按试剂盒方法测定肝组织中MDA水平及SOD活性,计算BHD含药血清对MDA生成的抑制率及SOD活性提高率。

MDA抑制率=(空白血清组MDA值-含药血清组MDA值)/空白血清组MDA值

SOD活性提高率=(含药血清组SOD值-空白血清组SOD值)/空白血清组SOD值 2.4 BHD整体给药对肝组织MDA及SOD影响

将“2.2”项下含药血清制备所用小鼠处死,立即取出肝脏,按“2.3”项操作测定肝组织中MDA水平及SOD活性,计算BHD整体给药后对小鼠肝组织MDA生成的抑制率及SOD活性提高率。 2.5 药效动力学参数估算

时间-效应参数估算:将上述整体及血清药效结果,绘制MDA及SOD时间-效应曲线。计算效应消除速率常数(Ke)、效应消除半衰期[t1/2(Ke)]、效应呈现速率常数(Ka)、效应呈现半衰期[t1/2(Ka)]、效应维持时间(tm)、效应达峰时间(tp)。 2.6 剂量-效应参数估算

BHD以生药剂量3、12、21、30、39 g/kg(分别相当于人临床用药剂量的1、4、7、10、13倍)分别对小鼠ig给药,根据时效曲线的达峰时间,在给药后90 min时,按“2.3”和“2.4”项方法测定BHD不同剂量整体给药及含药血清对小鼠肝组织MDA及SOD的影响,以正常小鼠作为对照。以剂量对数和相应的抑制率或提高率求出量效方程,计算最低起效剂量Dmin=lg-1(a/b)(a、b分别为量效方程中的截距和斜率)。 2.7 数据处理

数据采用药效动力学参数估算软件PKSolver 2.0处理,估算药效动力学参数;数据用x±s表示,结果采用SPSS 18.0统计软件进行分析,组间比较采用单因素方差分析。 3 结果 3.1 对小鼠肝脏MDA的时间-效应关系

BHD给药后小鼠肝脏MDA生成抑制率的时间-效应曲线见图 1,含药血清对空白肝脏MDA生成抑制率的时间-效应曲线见图 2

图 1 BHD给药后对小鼠肝脏MDA抑制作用时间-效应曲线(x±s,n=10) Fig. 1 Inhibition time-effect curve of MDA level in liver tissue of mice after treatment with BHD(x±s,n=10)

图 2 BHD含药血清对空白肝脏MDA抑制作用时间-效应曲线(x±s,n=10) Fig. 2 Inhibition time-effect curve of MDA inblank liver tissue of mice treated with serum containing BHD(x±s,n=10)
3.2 对小鼠肝脏SOD的时间-效应关系

BHD给药后小鼠肝脏SOD活性提高率的时间-效应曲线见图 3,含药血清对空白肝脏SOD活性提高率的时间-效应曲线见图 4

图 3 BHD给药后对小鼠肝脏SOD活性提高作用时间-效应曲线(x±s,n=10) Fig. 3 Improvement time-effect curve of SOD activity in liver tissue of mice after treatment with BHD(x±s,n=10)

图 4 BHD含药血清对空白肝脏SOD活性提高作用时间-效应曲线(x±s,n=10) Fig. 4 Improvement time-effect curve of SOD activity in blank liver tissue of mice treated with serum containing BHD (x±s,n=10)
3.3 剂量-效应关系

给予不同剂量BHD后的小鼠含药血清对空白肝脏MDA生成具有明显抑制作用,与空白血清组比较,差异显著(P<0.05);SOD活性明显提高,与空白血清组比较,差异显著(P<0.05)。整体实验中,给予不同剂量BHD小鼠肝脏中MDA水平受到明显抑制,且SOD活性明显提高,与对照组比较,差异显著(P<0.05)。方程回归结果见表 1,给药剂量-效应曲线见图 5和6。

表 1 量效关系回归结果 (n=3) Table 1 Regression results of dose-effect relationship (n=3)

图 5 不同剂量BHD对小鼠肝脏MDA生成的抑制作用(x±s,n=10) Fig. 5 Inhibition of BHD at different dosages on MDA level inliver of mice(x±s,n=10)

图 6 不同剂量BHD对小鼠肝脏SOD活性的提高作用(x±s,n=10) Fig. 6 Improvement of BHD at different dosages on SOD activity in liver of mice(x±s,n=10)
3.4 药效动力学参数

根据整体实验和血清药理学实验的时间-效应数据,计算效应呈现相和消除相方程,并推算各效应动力学参数,结果见表 2和3,时间-效应曲线整体趋势符合一室开放模型。

表 2 BHD给药后MDA抑制率药效动力学参数 (n=10) Table 2 Pharmacodynamic parameters of inhibition on MDA level of miceafter treatment with BHD (n=10)

表 3 BHD给药后SOD提高率药效动力学参数 (n=10) Table 3 Pharmacodynamic parameters of improvement on SOD activity of mice after treatment with BHD (n=10)
4 讨论

单次ig给药后血清药理与整体药效实验结果表明BHD具有明显抑制小鼠肝组织过氧化脂质生成的作用(P<0.05),同时对小鼠肝组织SOD活性具有明显的提高作用(P<0.05)。MDA及SOD的整体和血清药理实验的时-效曲线均呈现明显的多峰现象,药物在实验动物体内药效的呈现和消除相并不具有明显的界限,但整体效应都呈现出先快速升高,后慢慢降低的趋势,与药物在体内的浓度变化过程基本一致。量效研究表明,药效与药物浓度存在一定程度上的相关性。在一定浓度范围内,随着剂量的增加,药理效应呈现出升高的趋势,但随着剂量的进一步增大,药理效应反而减小,说明BHD抗氧化药理作用的发挥存在着最适的药物浓度。超出药物的最适浓度可能会引起一定的其他效应(如药物毒性反应及其他不良反应等),干扰药效。这种关系也能够解释,在时效曲线中给药后药理效应呈现出的多峰现象。BHD抑制MDA生成的最低起效剂量整体实验为0.89 g/kg,血清药理学实验为1.71 g/kg,SOD活性提高的最低起效剂量整体实验为1.17 g/kg,血清药理学实验为0.89 g/kg,说明BHD在较低的剂量下即可产生药理效应。BHD的时间-效应曲线符合一室开放模型。

从BHD抑制MDA水平、增强SOD活性研究的药效动力学参数来看,整体实验和血清药理学实验除tpt1/2(Ka)比较接近外,其余参数均具有明显的差异(P<0.05),说明药物在体内和体外的作用存在一定的差异,这与体内与体外的药物作用环境的差异直接相关。BHD进入动物体内吸收较快,能够比较迅速地进入血液循环,产生药理效应。用数学“量”的角度解释了BHD血清药理与整体药效在抑制小鼠肝组织MDA生成和提高肝组织SOD活性作用。

综上所述,BHD单次给药在体内作用时间较长,产生药理效应比较迅速,产生效应所需的剂量较低,该方剂为起效较快、疗效好的中药复方制剂。

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