王楠楠,郁建平
(貴州大學(xué) 藥學(xué)院,貴州 貴陽550025)
二氫楊梅素[(2R,3R)-3,5,7-三羥基 -2-(3,4,5-三羥基苯基)苯并二氫吡喃-4-酮,Dihydromyricetin,DMY]是多酚羥基雙氫黃酮醇,屬黃酮類化合物,是食品新資源—藤茶中的主要活性成分[1],二氫楊梅素的結(jié)構(gòu)式如下:
隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的擴大,農(nóng)畜的抗生素類和激素類添加劑的用量不斷加大。這些藥物在增強農(nóng)畜自身生產(chǎn)性能和抵抗力的同時也帶來了嚴重的負面效應(yīng):長期使用抗生素會導(dǎo)致其自身免疫力下降,病菌產(chǎn)生抗藥性。因此,尋找新型的天然藥物成為近年來研究的熱點。二氫楊梅素具有天然性,低副作用且無抗藥性[2-3],其獨特的作用是代替抗生素和激素類藥物的理想選擇。藥理研究表明,DMY能對抗去腎上腺素和高K+所致的兔胸主動脈條的收縮反應(yīng)及顯著擴血管和鈣阻滯作用[4],具有消炎、抑菌[5-8]、止咳、鎮(zhèn)痛、消脂及抗脂質(zhì)過氧化等功效[9-10],因此,DMY具有廣泛的應(yīng)用前景。
二氫楊梅素水溶液極不穩(wěn)定[11],極易被多種氧化劑氧化及發(fā)生自身的氧化而轉(zhuǎn)化為無活性的物質(zhì)。此外,溶液的pH對產(chǎn)品穩(wěn)定性也至關(guān)重要。為更快速、有效的發(fā)揮DMY的藥理作用,試驗以吐溫-80為助溶劑,加入適量的抗氧化劑并調(diào)節(jié)適宜的pH來保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性,成功地篩選出了二氫楊梅素注射劑處方,以便加快二氫楊梅素在畜牧業(yè)中的推廣應(yīng)用。
1.1.1 供試材料 二氫楊梅素為實驗室自制,經(jīng)HPLC分析純度為90%;二氫楊梅素標準品(上海源葉生物科技有限公司)。
1.1.2 儀器與試劑 高效液相色譜分析儀(美國VARIAN公司),303—5電子秤(上海精科實業(yè)有限公司),pH計(上海天達儀器有限公司),恒溫水浴鍋(上海亞榮生化儀器廠),TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限公司),抗壞血酸(國藥集團化學(xué)試劑有限公司,),亞硫酸氫鈉(天津恒興化學(xué)試劑制造有限公司),焦亞硫酸鈉(天津恒興化學(xué)試劑制造有限公司),吐溫-80(天津科密歐化學(xué)試劑有限公司)為分析純,甲醇(北京北化化學(xué)品有限責(zé)任公司)、磷酸(深圳市恒迪源潤達實業(yè)有限公司)為色譜純。
1.2.1 標準曲線的繪制 準確稱取二氫楊梅素標準品3.8 mg,置50 mL容量瓶中,加甲醇溶解并定容至刻度,搖勻。分別吸取0 mL,2 mL,4 mL,6 mL,8 mL,10 mL標準品溶液,置于六個10 mL容量瓶中,分別加甲醇至10mL,搖勻,用0.45μm濾器過濾即配得濃度分別為0μg/mL、15.2μg/mL、30.4 μg/mL、45.6μg/mL、60.8μg/mL、76μg/mL的標準品溶液。將配置好的各濃度梯度的標準樣品溶液分別進樣.測定峰面積,以峰面積(y)為縱坐標,以對應(yīng)的二氫楊梅素的質(zhì)量(x)為橫坐標,繪制標準曲線,建立回歸方程。結(jié)果見圖1。
1.2.2 助溶劑用量的選擇 分別秤取0.18 g二氫楊梅素于5個100 mL容量瓶中,用蒸餾水定容至刻度,于60℃溫水中加熱10 min,分別加入0 mL、0.1 mL、0.2 mL、0.3 mL、0.4 mL、0.5 mL吐溫 -80,繼續(xù)加熱20 min,密封,于4℃暗處放置24 h。將溶解有DMY的6支容量瓶置于遮光板邊緣處,分別在黑色和白色背景下,手持供試品頸部輕輕旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)容器使藥液中可能存在的可見異物懸浮(但應(yīng)避免產(chǎn)生氣泡),輕輕翻搖后即用目檢視,重復(fù)3次檢查澄明度。分別從各個容量瓶中量取溶液0.15 mL置于10 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,在290 nm的波長處測定紫外吸光度,測定結(jié)果見表3。
1.2.3 pH的選擇 分別取0.18 g二氫楊梅素于5個100 mL容量瓶中,加入0.4 mL吐溫-80使其溶解,分別調(diào)節(jié)pH為1.5、2.5、3.5、4.5、5.5,密封,于暗處放置7天,用高效液相色譜分別測其含量。所得結(jié)果見表4。
1.2.4 抗氧劑的選擇 擬選擇抗壞血酸、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉為抗氧劑,如表5所示,設(shè)計四個處方,分別配置成100 mL澄清溶液,密封,于4℃暗處放置10天,高效液相測其DMY含量。
1.2.5 體外抑菌試驗[12]
(1)藥敏試驗:分別取二氫楊梅素(90%)1.4 g、1.6 g、1.8 g,用100 mL 75%乙醇溶解,配成三種濃度的藥液。將腸產(chǎn)毒型大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌和沙門氏菌接種于普通瓊脂培養(yǎng)基上,37℃培養(yǎng)24 h,挑取典型菌落接種于新鮮肉湯培養(yǎng)基中,37℃培養(yǎng)18 h,備用。分別取待測的各種細菌于普通肉湯培養(yǎng)基,用無菌棒均勻涂布于營養(yǎng)瓊脂平板上,待干燥后用鑷子夾住藥敏紙片于瓊脂表面,一個平皿貼3片含樣品藥液的濾紙片,呈正三角形。平皿中間貼一個用76%乙醇浸泡同樣長時間的濾紙片,作為對照。每個平板做3個重復(fù),于37℃培養(yǎng)24 h后用直尺測量抑菌圈直徑。實驗結(jié)果見表6。
(2)最低抑菌濃度(MIC)試驗:取6支試管,于每一支試管內(nèi)加入培養(yǎng)液2 mL(滅菌121℃,30 min)。吸取2 mL藥液(二氫楊梅素濃度為8,0 g/L)到第1管內(nèi),充分混勻后吸出2 mL到第2管中,依次稀釋到第6管。第6管充分混勻后吸出2 mL混合液丟棄。再向每一管內(nèi)分別加菌懸液0.05 mL(菌液濃度106~107 cfu/mL)搖勻后細菌置37℃培養(yǎng)24 h取出觀察。以能抑制細菌生長繁殖的藥液最高稀釋度為該藥的最低抑菌濃度。實驗結(jié)果見表7。
(3)最低殺菌濃度(MBC)試驗:將上述稀釋度在MIC以前(包括MIC)的各菌藥混合管取0.1 mL脂平板上,用無菌玻璃刮鏟涂抹均勻后,細菌于37℃培養(yǎng)24 h,取出觀察結(jié)果,以仍沒菌生長的最高藥物稀釋度為該藥的最低殺菌濃度。實驗結(jié)果見表8。
利用高效液相色譜儀(HPLC)對制備的注射劑進行含量測定[13]。色譜柱為ODSC18柱(150 mm×4.6 mm,5μm);柱溫為室溫;流動相為甲醇 -0.2%磷酸溶液25∶75;每次進樣10μL,體積流量為1.0 mL/min;檢測波長為290 nm[14-15]。保留時間t=14.942,在本實驗色譜條件下,二氫楊梅素色譜峰峰形對稱,無干擾。結(jié)果如圖1所示。回歸方程為:y=30.783x+7.057 1,R2=0.999 8,線性范圍為0.015~0.08 mg。
圖1 二氫楊梅素標準曲線Fig.1 The standard curve of dihydromyricetin
配制60μg/mL濃度的標準品溶液重復(fù)進樣6次,記錄峰面積,結(jié)果見表1。
從實驗結(jié)果得RSD=0.68%,說明方法精密度良好。
表1 精密度試驗Tab.1 The precision experiment
配制60μg/mL濃度的標準品溶液,每隔1 h時測1次,測5次,記錄峰面積,結(jié)果見表2。
表2 穩(wěn)定性試驗Tab.2 The stability test
從實驗結(jié)果得RSD=1.13%,該法穩(wěn)定性良好。
二氫楊梅素在不同濃度的吐溫-80中的溶解情況如表3所示。
從表3可以看出,吐溫-80用量在0.4 mL時的溶液澄清度最好且吸光度最大,說明溶解的DMY的量最多。因此對于DMY,吐溫-80的濃度為4μL/mL時具有較好的助溶效果。
將放置7天后的不同pH的溶液經(jīng)0.45μm濾器過濾后分別進樣,分別測其峰面積,結(jié)果如表4所示。
表3 DMY在不同量的助溶劑中的溶解情況Tab.3 The dissolution of DMY in different amounts of cosolvent
表4 pH對DMY穩(wěn)定性的影響Tab.4 The influence of p H on stability of DMY
由表4可知,溶液的pH為3.5時,峰面積最大,即DMY的含量最多,因此選擇pH3.5作為最適pH。經(jīng)回歸方程計算得,pH=3.5時二氫楊梅素的含量為131.3 mg/100 mL,樣品中二氫楊梅素含量約為90%,即有近20%的DMY在放置過程中氧化分解。
分別將放置10天的四個處方藥液經(jīng)0.45μm濾器過濾后進樣,測其峰面積,實驗結(jié)果如表5所示:
表5 抗氧劑對DMY穩(wěn)定性的影響Tab.5 The influence of antioxidant on stability of DMY
由實驗結(jié)果可知,處方2的峰面積最大,經(jīng)回歸方程計算得,二氫楊梅素含量為159.2 mg/100 mL,即在放置過程中僅有1.75%的二氫楊梅素發(fā)生氧化分解,抗壞血酸在該處方中的抗氧化活性十分顯著。
由表6可知,二氫楊梅素對上述細菌均有很好的抑制作用,體外抑菌效果明顯,其中對大腸桿菌的抑菌效果最明顯。
表6 DMY對供試菌種的抑制效果Tab.6 The inhibition effect of DMY on selecte d strains
由表7可知,腸產(chǎn)毒性大腸桿菌的MIC值為:2.018 g/L,沙門氏菌和金葡菌的MIC值為1.01 g/L,枯草芽孢桿菌的MIC值為0.5044 g/L。
表7 DMY最低抑菌濃度Tab.7 The minimal inhibitory concentration of DMY
由實驗數(shù)據(jù)可得:腸產(chǎn)毒性大腸桿菌和腸出血性大腸桿菌的最低殺菌濃度為4.034 g/L,沙門氏菌和金葡菌的為1.01 g/L,枯草芽孢桿菌的大于4.035 g/L。由表7和表8知,二氫楊梅素具有廣譜抑菌、殺菌的效果,其最低抑菌濃度和最低殺菌濃度較低,這些指標顯示了其作為注射劑的較好的應(yīng)用前景。
表8 DMY最低殺菌濃度Tab.8 The minimal bactericidal concentration of DMY
精密稱取二氫楊梅素1.8g,置1 000 mL容量瓶中,加800 mL蒸餾水,60℃水浴加熱10 min后加入4 mL吐溫-80和1 g抗壞血酸,繼續(xù)熱20 min使其溶解,加入0.5 g活性炭振搖30 min,用0.45 um微孔濾膜過濾,繼續(xù)加蒸餾水至刻度,調(diào)節(jié)pH為3.5,于4攝氏度冰箱中保存30天,發(fā)現(xiàn)溶液色澤、澄清度等基本沒有變化。注射劑中二氫楊梅素的含量為0.162 mg/mL。
二氫楊梅素作為藤茶中最主要的黃酮類物質(zhì),在諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,但其作為抗菌注射劑的應(yīng)用所見不多。本實驗重在篩選二氫楊梅素注射劑的制備處方,考慮到二氫楊梅素的穩(wěn)定性差又難溶于水,所以用乳化劑吐溫-80作為助溶劑,以抗壞血酸作為抗氧化劑。實驗結(jié)果證明兩者合用效果很好,大大減少了DMY在放置過程中的損耗。該處方可作為家畜(如豬、牛等)和家禽(如雞等)的抗菌注射劑,尤其對豬腸道致病菌有很好的抑制和殺滅作用。
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