2. 山东中医药研究院国家中医药管理局中药分析重点学科, 山东 济南 250014;
3. 杭州市中医院(浙江中医药大学附属广兴医院), 浙江 杭州 310012
2. Key disciplines on Analysis of Traditional Chinese Medicine, Shandong Academy of Chinese Medicine, Jinan 250014, China ;
3. Hangzhou Hospital of Traditional Chinese Medicine (Guangxing Hospital Affiliated to Zhejiang Chinese Medical University), Hangzhou 310012, China
高血压病在中医学中属于“眩晕”范畴[1]。按中医辨证分型,高血压分为肝火亢盛、肝肾阴虚、痰湿壅盛、瘀血阻络四型,痰湿壅盛是高血压重要证型之一。现代研究表明,高脂血症与中医痰浊密切相关,痰浊是高血压病的重要病机之一。痰证与血液流变学、氧自由基、糖代谢、能量代谢酶等皆密切相关[2]。半夏白术天麻汤来源于《医学心悟》,由半夏、天麻、茯苓、橘红、白术、甘草组成,是在“化痰祖方”二陈汤(半夏、橘红、茯苓、甘草)的基础上加天麻、白术而成,具有燥湿化痰,平肝息风的功效,临床主要用于治疗高血压病痰湿壅盛证[3-5]。
单胺类神经递质及其代谢产物主要有肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、5-羟色胺(5-HT)和5-羟吲哚乙酸(5-HIAA)等,其中结构为儿茶酚胺类的有E、NE、DA等,结构为吲哚胺的有5-HT、5-HIAA。NE是重要的单胺类神经递质,可以直接作用于心血管系统,也可通过影响其他递质的释放,如与血管紧张素II(Ang II)相互影响,使血管收缩、血容量增加、引起血压升高[6]。已知交感神经异常兴奋参与高血压的发病机制,而5-HT升高是交感神经兴奋的始动因素之一。当交感神经兴奋时,儿茶酚胺分泌增加可使血小板激活,释放5-HT又起到传播继发性聚集和加强释放反应的作用,以构成自身维持及不断升高的恶性循环。外周5-HT主要储存在血小板中,于血小板激活时释放出来使血浆浓度升高。因此准确测定血浆中NE和5-HT的浓度变化对于高血压等相关疾病的诊断和转归变化有重要意义[7]。
基于“化学等值不一定生物等效,重在机体药效学反应”的原则,本实验在一定规格中空纤维膜截留相对分子质量≤1 000提取液作为最终产物,优选出半仿生-酶(SBEE)法提取工艺条件的基础上,采用痰湿壅盛型高血压大鼠模型,观察SBEE、半仿生提取(SBE)、醇提(AE)和水提(WE)4种方法的半夏白术天麻汤相对分子质量≤1000提取液对模型大鼠单胺类神经递质及其代谢产物的影响,探讨半夏白术天麻汤用半仿生-酶(SBEE)法进行提取超滤膜截留相对分子质量≤1000提取物的科学性和合理性。
1 材料 1.1 主要仪器Agilent 1100高效液相色谱仪(二元泵、自动进样器、柱温箱、电子俘获(ECD)检测器,美国安捷伦科技有限公司);BP-6型动物无创血压测试仪(成都泰盟科技有限公司);DDL-5低速冷冻离心机(上海安亭科学仪器厂);Beckman CX7全自动生化分析仪(美国贝克曼库尔特公司);Cobase 411全自动化学发光分析仪(电化学发光免疫检测仪器,美国罗氏诊断有限公司);LXJ-②型离心沉淀机(上海第三分析仪器厂);BL-420E+型生物机能实验系统(四川成都泰盟电子公司);KL-A型双河颗粒饲料机(余杭双河机械厂);全自动血液细胞分析仪(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司);血清超滤器(上海德宏生物医学科技发展有限公司);ACS-6型电子秤(山东济南风华电子衡器有限公司);游标卡尺(中国宁波量具一厂);定量取液器(上海金林生化试剂仪器厂);环形塑料管(泰州市科华电器有限公司)。
1.2 药材本实验所用中药材,均购置于山东省中医院药房。经张兆旺教授鉴定:半夏为天南星科植物半夏Pinellia ternate (Thunb.) Breit.的干燥块茎;天麻为兰科植物天麻Gastrodia elata Bl.的干燥块茎;茯苓为多孔菌科真菌茯苓Poria cocos (Schw.) Wolf的干燥菌核;橘红为芸香科植物橘Citrus reticulata Blanco及其栽培变种的干燥外层果皮;白术为菊科植物白术Atractylodes macrocephala Koidz.的干燥根茎;甘草为豆科植物甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.的根及根茎。
1.3 动物普通级雄性Wistar大鼠,体质量180~200 g,由山东中医药大学实验动物中心提供,生产许可证号SCXR(鲁)2011-0003。血压正常,分笼喂养,自由摄食饮水,每日早晚喂食,隔日换水。明暗时间间隔12 h,室温控制在25 ℃,湿度50%左右。
1.4 主要试剂NE、5-HT对照品(SIGMA.A.R级)、乙酸钠、柠檬酸、正二丁胺、辛烷基磺酸钠、乙二胺四乙酸,美国AMRESCO公司;高效液相用甲醇、乙腈为色谱纯,天津市康科德科技有限公司;水为自制高纯水;其余试剂均为分析纯。
2 方法与结果 2.1 半夏白术天麻汤提取液的制备SBEE液的制备[8]:将处方中药分别粉碎,按比例称取10~20目的粗粉,将方药粗粉先用适宜的纤维素酶(以饮片质量计)预处理24 h;提取3次,提取用水量依次为粗粉质量的10、8、8倍量;第1和3煎加入适宜的消化酶;水的pH值依次为2.0、6.5、9.0;提取时间依次为90、60、60 min;提取温度为(61±1)℃;提取液依次粗滤,3 500 r/min离心25 min,中空纤维膜(相对分子质量≤1000)滤过、浓缩、合并,浓缩至2.83 g/mL,即得。其中主要有效成分天麻素的质量分数为0.1%、甘草次酸的质量分数为5%。
SBE液的制备[8]:将处方中药分别粉碎,按比例称取10~20目的粗粉,分别提取3次,加水量依次为10、8、8倍,3煎用水的pH值依次为2.0、6.5、8.5;提取时间依次为120、90、90 min。提取液依次粗滤,3 500 r/min离心25 min,中空纤维膜(相对分子质量≤1 000)滤过,浓缩、合并,浓缩至2.83 g/mL,即得。主要有效成分天麻素的质量分数为0.13%、甘草次酸的质量分数为2.3%。
WE液的制备[8]:将处方中药分别粉碎,按比例称取10~20目的粗粉,分别提取3次,加水量依次为10、8、8倍,提取时间依次为120、90、90 min,提取液依次粗滤,3 500 r/min离心25 min,中空纤维膜(相对分子质量≤1 000)滤过,浓缩、合并,浓缩至2.83 g/mL,即得。主要有效成分天麻素的质量分数为0.095%、甘草次酸的质量分数为2.7%。
AE液的制备[8]:将处方中药分别粉碎,按比例称取10~20目之间的粗粉,80%乙醇提取3次,加醇量依次为10、8、8倍,提取时间依次为1、0.5、0.5 h,提取液依次粗滤,3 500 r/min离心25 min,中空纤维膜(相对分子质量≤1 000)滤过、浓缩、合并,浓缩至2.83 g/mL,即得。主要有效成分天麻素的质量分数为0.08%、甘草次酸的质量分数为1.6%。
2.2 造模方法对照组喂普通饲料,模型组喂高脂高盐饲料,饲料配方见表 1。持续喂养16周后测量体质量、尾动脉收缩压、舒张压。收缩压≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和/或舒张压≥90 mmHg,同时形体肥胖、体质量明显增加、纳呆嗜睡、懒动、不思饮水、大便不成形者为痰湿壅盛型高血压大鼠动物模型[9-10]。
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表 1 饲料配方 Table 1 Feed formula |
2.3 药物干预方法
将痰湿壅盛型模型高血压大鼠按照血压随机分为5组:模型组、SBEE组、SBE组、WE组、AE组,另设对照组(正常大鼠),每组8只。对照组饮去离子水,不限量,SBEE组、SBE组、WE组、AE组分别ig给予相应的提取液,每天1 mL(2.83 g/mL)。按以上方法喂养4周,取尾静脉血,血液凝固后,3 000 r/min离心10 min,用吸管分离出血清,用于测定。
2.4 大鼠血清中单胺类递质的水平测定[11-13] 2.4.1 色谱条件Diamonsil TM(钻石)C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm,Agilent);缓冲液:乙酸钠100 mmol/L、柠檬酸85 mmol/L、正二丁胺0.4 mmol/L、辛烷基磺酸钠1.5 mmol/L、乙二胺四乙酸(EDTA)0.2 mmol/L,调pH值为3.7;流动相为甲醇-缓冲液(18:82),抽滤、脱气;体积流量0.9 mL/min;进样量20 μL;柱温18 ℃;工作电压0.4 mV、量程1 μA。
2.4.2 对照液及供试液的制备分别精密称取NE、5-HT适量,用流动相溶解并稀释成300 μg/mL的标准对照品液。
分别精密移取血清200 μL置于1.5 mL EP管内,再加入等体积的5%高氯酸溶液,加盖后摇匀,室温放置20 min以充分沉淀血清中的蛋白质,10 000 r/min离心15 min,取上清液,0.22 μm微孔滤膜过滤,即得供试液。
2.4.3 系统适用性试验以5-HT峰计,理论塔板数不得少于900、以NE峰计,理论塔板数不得少于2 000;5-HT、NE色谱峰与相邻色谱峰分离度均大于1.5;灵敏度试验结果信噪比均大于10;拖尾因子T值在0.95~1.05,符合药典要求。
2.4.4 专属性考察取“2.4.2”项对照液和供试液上样,进行专属性考察试验,结果见图 1。大鼠血清样品中5-HT、NE分离度良好。
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图 1 对照溶液(A)和大鼠血清样品(B)HPLC色谱图 Fig. 1 HPLC of standard substance (A) and rat serum samples (B) |
2.4.5 线性关系考察
取“2.4.2”项下对照液,分别稀释成NE:0.03、0.30、0.60、1.50、3.00 μg/mL,5-HT:0.03、0.15、0.60、1.50、3.00 μg/mL。按“2.4.1”项下色谱条件测定,以对照品溶液的质量浓度为横坐标,以峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。NE回归方程为:Y=2 661.5X+14.943,R=0.999 8,在0.03~3.00 μg/mL线性关系良好;5-HT回归方程为:Y=3 375.4 X+469.82,R=0.999 5,在0.03~3.00 μg/mL线性关系良好;信噪比S/N=3时,最低检测限为0.008 μg/mL。
2.4.6 精密度、稳定性试验取“2.4.5”项下NE(0.6 μg/mL)、5-HT(0.15 μg/mL)溶液,按“2.4.1”项下色谱条件,分别于0、1、2、4、6、8 h各进样1次,每次20 μL,测定峰面积,代入“2.4.5”项回归方程,计算NE和5-HT质量浓度。结果表明,仪器精密度良好,NE和5-HT的RSD分别为2.47%、1.34%,且NE和5-HT对照品至少在8 h内稳定性良好。
2.4.7 重复性试验按“2.4.2”项下供试液的制备方法平行制备5次,按“2.4.1”项下色谱条件,测定NE、5-HT峰面积,代入“2.4.5”项回归方程,计算NE和5-HT的质量浓度。NE和5-HT的RSD分别为1.85%、1.58%,表明供试品溶液的制备方法重复性良好。
2.4.8 回收率试验1)相对回收率试验 将不同大鼠的血清混合,作为相对回收率试验用样品,进样测定4次,求出平均水平作为空白值。取同量血清,加入高、中、低不同量的NE、5-HT对照品进样测定,代入“2.4.5”项回归方程,计算质量浓度,每个浓度平行测定5份,求平均值。计算相对回收率,相对回收率=(测定量-空白值)/对照品加入量,结果见表 2。可见,各组分的相对回收率在98%~102%,效果良好。
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表 2 相对回收试验结果 Table 2 Results of relative recovery test |
2)绝对回收率试验 分别精密称取NE、5-HT对照品,其中一份加到空白血清样品中,按“2.4.2”项下方法制备成供试液,按“2.4.1”项下色谱条件测定,测得A1值;另一份用流动相溶解并稀释成300 μg/mL的标准液,进样测得A2,按照公式计算绝对回收率=A1/A2,计算得绝对回收率。设置高、中、低3个浓度,绝对回收率达60%~80%,效果良好。结果见表 3。
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表 3 绝对回收试验结果 Table 3 Results of absolute recovery test |
2.4.9 血清中单胺类递质水平测定结果
将各组大鼠血清按“2.4.2”项下方法制备成供试液,按“2.4.1”项下色谱条件测定,NE、5-HT测定结果按照关系式:R1, 2=x0/x(x0为模型组大鼠NE、5-HT的平均值,x为各组NE或5-HT的平均值)进行处理。R=R1+R2,R值作为评判值,大者为优。结果见表 4。SBEE法综合评判指标R值最大,即半夏白术天麻汤提取方法以SBEE法效果较好。
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表 4 治疗后各组大鼠血浆中单胺类递质测定结果(x±s, n=8) Table 4 Determination results of plasma monoamine neurotransmitters in rat serum after treatment (x±s, n=8) |
4 讨论
结果表明,半夏白术天麻汤可降低痰湿壅盛型高血压大鼠血浆中NE和5-HT的水平,R1值的大小次序为SBEE组 > SBE组 > AE组 > WE组,R2值的大小次序为SBEE组 > SBE组 > AE组 > WE组。SBE法的提取温度沿袭水提法的100 ℃,虽然高温条件可以提高提取效率,但是,也可能会影响某些药效成分的活性,而且过多的粗提物给精制和浓缩带来不便。SBEE法是在SBE法的基础上,将生物酶提取技术引入SBE法的理论体系,仍然坚持“有成分论,不惟成分论,重在机体药效学反应”的SBE法观点,是SBE法的进一步“仿生化”研究设计。它与单纯的酶提取法不同,不是针对某个特定成分选择合适的酶以提高其提取率,也不考虑该成分是否被酶解,酶对其他活性成分是否有影响,即不以分解或转化一个或多个成分来判断提取效果的好坏,而是把一味中药或复方看成一个整体,以单体成分、活性混合物,指纹图谱和药效学等多指标综合判断。
本实验采用高效液相色谱-电化学(HPLC-ECD)法测定单胺类递质,灵敏度高,无需衍生化,操作过程简单、快速,且大鼠血清中单胺类递质水平较低,电化学检测器的检测限要比一般的紫外以及荧光检测器低,是一种灵敏度很高的检测器,可达到皮克级水平。可广泛应用于大鼠血清及组织中单胺类神经递质的研究,也可用于临床中检测人血清中单胺类神经递质的研究。
供试血样和对照液的储存:要储藏于-20 ℃的冰箱中,以防止其分解。尤其是5-HT在血清中水平很低,对光、氧、酸碱环境很敏感[14],极易分解。因此样品的处理就显得格外重要。
经对380余种常用中药中已知活性成分进行统计,绝大多数相对分子质量≤1 000,这也与“中药活性成分分子量表”对245种成分的统计结果相符合[15]。多数蛋白质、淀粉、多糖、树脂等大分子的物质没有药理活性,即使对有效成分一无所知的中药,也可以相对分子质量≤1 000的提取物为指标,选择提取工艺和控制其质量。以相对分子质量≤1 000提取物为最终产物,较通常以粗提物为最终产物,不仅能体现中药整体、综合、客观、模糊的特点,而且可降低提取物量,缩小服用量,也为选用现代药物新剂型提供了可能。对单体成分未知的中药及其复方,用相对分子质量≤1 000的提取物量为指标,选择提取工艺和控制质量,对中药现代化研究很有借鉴意义[16-17]。
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