曾思火,歐俊興,谷涓華,楊凱潤(rùn),王蕊,李志,李樹華,張瑞林
(1.昆明醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)院,云南昆明 650500;2.云南省公安廳刑偵總隊(duì),云南昆明 650228;3.昆明市公安局交警支隊(duì),云南昆明 650031)
藿香正氣水中中藥成分對(duì)大鼠體內(nèi)乙醇代謝的影響
曾思火1,歐俊興2,谷涓華1,楊凱潤(rùn)1,王蕊1,李志3,李樹華1,張瑞林1
(1.昆明醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)院,云南昆明 650500;2.云南省公安廳刑偵總隊(duì),云南昆明 650228;3.昆明市公安局交警支隊(duì),云南昆明 650031)
目的研究服用藿香正氣水后,大鼠體內(nèi)乙醇含量及藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)的變化。方法將大鼠隨機(jī)分為3組,分別按3.0mL/kg劑量灌胃白酒、低濃度中藥酒和高濃度中藥酒,于給藥前(0min)和給藥后5min、10min、15min、30min、1h、2h、3h、4h、5h、6h、8h斷尾采血,用頂空-氣相色譜法測(cè)定大鼠血液中的乙醇含量,用DAS 2.0軟件計(jì)算乙醇的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù),SPSS 17.0軟件對(duì)藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行分析。結(jié)果高濃度中藥酒組與白酒組最大血藥濃度相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);其他藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)在三組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論藿香正氣水中中藥成分對(duì)大鼠體內(nèi)乙醇代謝和消除無(wú)明顯影響。本研究對(duì)涉及飲用藿香正氣水導(dǎo)致的交通案(事)件的定性判定和處理以及藥物間的相互作用研究具有參考意義。
法醫(yī)毒理學(xué);藥代動(dòng)力學(xué);氣相色譜法;乙醇;藿香正氣水
藿香正氣水具有解表化濕、理氣和中的作用,常被作為非處方藥廣泛用于治療外感風(fēng)寒、內(nèi)傷濕滯或夏傷暑濕所致的感冒。藿香正氣水除含有藿香、紫蘇、大腹皮、茯苓、白芷、陳皮、厚樸、半夏等十余味中藥成分外,還含有40%~50%的乙醇溶劑。由于藥物與食物、飲料、中草藥以及其他藥物間相互作用現(xiàn)象普遍[1-2],加之藿香正氣水的應(yīng)用日益廣泛,不良反應(yīng)的報(bào)道逐漸增多[3-4]。如當(dāng)藿香正氣水與頭孢菌素類、硝基咪唑類和喹諾酮類抗菌藥同時(shí)使用時(shí),這些藥物會(huì)抑制乙醛脫氫酶的活性,影響乙醇代謝產(chǎn)物乙醛氧化為乙酸,致使乙醛在體內(nèi)蓄積,出現(xiàn)視物模糊、面色潮紅、頭暈、急性肝損害等乙醛中毒癥狀,俗稱雙硫侖樣反應(yīng)[5-7]。此外,藿香正氣水中含有的中藥成分是否會(huì)對(duì)乙醇的體內(nèi)代謝產(chǎn)生影響,使乙醇體內(nèi)代謝消除速度發(fā)生改變,是法醫(yī)學(xué)實(shí)踐中出現(xiàn)的新問題。因此,研究藿香正氣水中中藥成分對(duì)大鼠體內(nèi)乙醇代謝的影響,具有法醫(yī)學(xué)價(jià)值。
1.1 材料
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
健康雄性SD大鼠18只,體質(zhì)量(280±20)g,購(gòu)自湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司。大鼠以每籠6只群養(yǎng),自由攝食飲水,室溫20~24℃,濕度40%~60%。適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
1.1.2 儀器條件
7890 A頂空-氣相色譜儀(美國(guó)Agilent公司),雙柱(DB-ALC1和DB-ALC2石英毛細(xì)管柱),雙檢測(cè)器(FID)。頂空及氣相色譜的分析條件按照GA/T 1073—2013標(biāo)準(zhǔn)[8]設(shè)定。
1.1.3 試劑藥品
“東方”牌藿香正氣水(10 mL/支,含乙醇40%~50%,云南騰沖縣東方紅制藥公司),52度紅星二鍋頭酒(北京紅星股份有限公司),乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液(美國(guó)Cerilliant公司),叔丁醇(色譜純,美國(guó)SIGMA公司)。1.2方法
1.2.1 灌胃液的制備
給藥依據(jù):以成人(按體質(zhì)量50kg計(jì)算)每次服用藿香正氣水(10mL)中溶質(zhì)含量的15倍作為高濃度組大鼠的給藥量,5倍作為低濃度組大鼠的給藥量[9]。
白酒:52度紅星二鍋頭。低濃度中藥酒:取藿香正氣水8.3mL,常溫下?lián)]干,殘?jiān)眉t星二鍋頭定容至25.0mL。高濃度中藥酒:取藿香正氣水10.0mL,常溫下?lián)]干,殘?jiān)眉t星二鍋頭定容至10.0mL。
1.2.2 實(shí)驗(yàn)分組
將18只大鼠隨機(jī)分為3組,即白酒組、低濃度中藥酒組和高濃度中藥酒組,每組6只。3組動(dòng)物分別按3.0 mL/kg劑量灌胃白酒、低濃度中藥酒和高濃度中藥酒,并于給藥前(0 min)和給藥后5 min、10 min、15 min、30 min、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、8 h斷尾采血0.2mL,肝素抗凝,-20℃保存。
1.2.3 樣品檢測(cè)
依據(jù)GA/T 1073—2013標(biāo)準(zhǔn)[8],對(duì)大鼠血液中的乙醇進(jìn)行定性定量分析。定量標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍:0.1~4.0mg/mL,線性回歸方程:y=1.0818x+0.0221(r= 0.9996)。
1.3 數(shù)據(jù)處理
采用DAS 2.0軟件,以二室模型處理分析乙醇的血藥濃度-時(shí)間數(shù)據(jù),計(jì)算藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)。采用SPSS 17.0軟件對(duì)藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行單因素方差分析,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
2.1 大鼠血液中乙醇含量及血藥濃度-時(shí)間曲線
本研究檢測(cè)了白酒組、低濃度中藥酒組和高濃度中藥酒組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)血液中乙醇的含量,描繪血藥濃度-時(shí)間曲線(圖1)。
2.2 大鼠血液中乙醇的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)及統(tǒng)計(jì)分析
采用DAS 2.0軟件,以二室模型計(jì)算主要藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)(表1)。結(jié)果顯示,三組間最大血藥濃度(Cmax)比較,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩兩比較,高濃度中藥酒組Cmax高于白酒組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);其余各組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。三組間的藥峰時(shí)間(peak time,Tmax)、半衰期(half-life,T1/2)、血藥濃度-時(shí)間曲線下面積(area under the blood concentration-time curve,AUC)、一階矩曲線下面積(area under the first order moment curve,AUMC)、消除速率常數(shù)(elimination rate constant,Kel)、清除率(clearance rate,CL)和平均駐留時(shí)間(average residence time,MRTPO)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
表1 各組大鼠血液中乙醇的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)(n=6,±s)
表1 各組大鼠血液中乙醇的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)(n=6,±s)
注:1)與白酒組比較,P<0.05
2.3 案例應(yīng)用
某年10月,楊某(女,35歲,體質(zhì)量50 kg)因涉嫌酒駕,交警對(duì)其進(jìn)行呼氣式乙醇測(cè)試,結(jié)果顯示為1.48mg/mL。20min后抽取楊某的靜脈血進(jìn)行GC法檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果為1.46mg/mL。交警依據(jù)楊某血液中乙醇含量和相關(guān)法規(guī),以危險(xiǎn)駕駛罪定罪處罰楊某。當(dāng)事人不服,認(rèn)為其血液中乙醇來(lái)源于她當(dāng)天服用的藿香正氣水(3次,共9支),并非飲酒所致。依據(jù)Widmark公式和乙醇的理論消除率[10],結(jié)合當(dāng)事人陳述的服藥時(shí)間和服藥量,推算當(dāng)事人血液中的乙醇含量:至抽血時(shí),當(dāng)事人服用的藿香正氣水中的乙醇分布在其血液中的最高含量(0.53 mg/mL)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際檢測(cè)結(jié)果。此時(shí),當(dāng)事人又堅(jiān)持認(rèn)為藿香正氣水中的中藥成分會(huì)影響乙醇的代謝,致使其血液中乙醇質(zhì)量濃度與推算質(zhì)量濃度出現(xiàn)差異。綜合本研究結(jié)果和案情分析認(rèn)為,藿香正氣水中中藥成分對(duì)楊某體內(nèi)乙醇的代謝和消除不會(huì)產(chǎn)生明顯的影響,當(dāng)事人的質(zhì)疑不成立。
乙醇在機(jī)體內(nèi)的代謝受到乙醇脫氫酶(alcohol dehydrogenase,ADH)、乙醛脫氫酶(acetaldehyde dehydrogenase,ALDH)和細(xì)胞色素P4502E1酶(cytochrome P4502E1 enzyme,CYP2E1)的影響;體內(nèi)乙醇主要被ADH代謝為乙醛,乙醛被ALDH代謝為乙酸;過(guò)量乙醇可誘導(dǎo)哺乳動(dòng)物肝CYP2E1的活性,啟動(dòng)微粒體乙醇氧化途徑,產(chǎn)生大量乙醛和氧自由基,造成組織細(xì)胞損害。ADH、ALDH和CYP2E1具有高度遺傳多態(tài)性,其中ADH1、ALDH2和CYP2E1B(c1/c2)對(duì)乙醇代謝發(fā)揮著關(guān)鍵作用[11-13]。趙雪珂等[14]研究表明,長(zhǎng)期過(guò)量飲酒能降低大鼠肝組織中ADH1和ALDH2的活性,從而延緩乙醇的代謝消除。陳大健等[15]研究認(rèn)為,乙醇能顯著抑制鯽魚CYP2E1的活性。中草藥對(duì)乙醇的代謝也會(huì)產(chǎn)生影響,如葛根、三七、甘草等中藥的水提物會(huì)抑制ADH的活性,而白豆蔻等中草藥的水提物則會(huì)增加ADH的活性[16]。Bedada等[17-19]研究認(rèn)為,中草藥丹參中的成分丹參酮會(huì)抑制人體肝組織中CYP2E1的活性。前期研究表明,云南黃草烏能夠誘導(dǎo)大鼠肝組織中CYP2E1的活性;草烏中的烏頭堿能降低大鼠對(duì)乙醇的總吸收量,延緩乙醇消除[20]。
本研究結(jié)果顯示,高濃度中藥酒組Cmax高于白酒組,而低濃度中藥酒組Cmax與其他兩組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),Cmax是衡量藥物吸收情況的重要指標(biāo),由此認(rèn)為藿香正氣水中的中藥濃度增大時(shí),可能對(duì)大鼠體內(nèi)乙醇的吸收具有促進(jìn)作用;而三組間Tmax、T1/2、AUC、AUMC、Kel、CL和MRTPO差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。綜合分析認(rèn)為,藿香正氣水中中藥成分對(duì)大鼠體內(nèi)乙醇的代謝和消除無(wú)明顯影響。但藿香正氣水中的單一中藥成分(藿香、紫蘇、大腹皮、茯苓、白芷等)是否影響乙醇的吸收、代謝和消除仍未明確。
此外,ADH1、ALDH2和CYP2E1在人和大鼠肝中表達(dá)的個(gè)體差異較小[21-22],但是藿香正氣水中中藥成分對(duì)人體內(nèi)乙醇的吸收、代謝和消除影響是否與大鼠相同,藿香正氣水中中藥成分對(duì)人體ADH、ALDH2和CYP2E1的影響機(jī)制等還有待進(jìn)一步研究。盡管如此,本研究結(jié)果可為藿香正氣水相關(guān)的酒后或醉酒駕車案(事)件的定性提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持,可依據(jù)服用藿香正氣水的劑量、時(shí)間、Widmark公式和乙醇的理論消除率對(duì)案(事)件當(dāng)事人血液中乙醇含量進(jìn)行推算。
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Effect of the Chinese Herbal Medicinal Ingredients in Huoxiang Zhengqi Liquid on Alcohol Metabolism in Rats
ZENG Si-huo1,OU Jun-xing2,GU Juan-hua1,YANG Kai-run1,WANG Rui1,LI Zhi3,LI Shu-hua1,ZHANG Rui-lin1
(1.School of Forensic Medicine,Kunming Medical University,Kunming 650500,China;2.Criminal Investigation Corps,Public Security Department of Yunnan Province,Kunming 650228,China;3.Traffic Police Branch,Kunming Public Security Bureau,Kunming 650031,China)
ObjectiveTo study the changes of alcohol content and pharmacokinetic parameter in rats after taking Huoxiang Zhengqi liquid.MethodsThe rats were randomly divided into three groups and given with white alcohol at the dose of 3.0 mL/kg,low-dose and high-dose Chinese medicine liquor,respectively.The blood was collected before administration and 5min,10min,15min,30min,1h,2h,3h,4h, 5 h,6 h and 8 h after administration by cutting rats’tails.The concentrations of alcohol in blood were detected by headspace-gas chromatography method.The main pharmacokinetic parameters were calculated by DAS 2.0,and then analyzed by SPSS 17.0.ResultsThe difference of maximum blood concentrations between high-dose Chinese medicine alcohol group and white alcohol group was statistically significant(P<0.05).There was no significant difference in other pharmacokinetic parameters among three groups(P>0.05).ConclusionThe Chinese herbal medicinal ingredients in the Huoxiang Zhengqi liquid has no effect on the metabolism and elimination of ethanol in rats.The research provides useful reference for the qualitative assessment and processing of traffic accident cases involved in Huoxiang Zhengqi liquid and the studies related to drug-interaction.
forensic toxicology;pharmacokinetics;chromatography,gas;ethanol;Huoxiang Zhengqi liquid
DF795.1
A
10.3969/j.issn.1004-5619.2016.06.007
1004-5619(2016)06-0424-04
2016-03-17)
(本文編輯:嚴(yán)慧)
云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究資助項(xiàng)目(2013FB118);云南省教育廳研究基金資助項(xiàng)目(2014Y161)
曾思火(1989—),男,碩士研究生,主要從事法醫(yī)毒物分析研究;E-mail:972203482@qq.com
李樹華,女,高級(jí)實(shí)驗(yàn)師,主要從事法醫(yī)毒理學(xué)和毒物分析工作;E-mail:2530428326@qq.com
通信作者:張瑞林,男,博士,主要從事法醫(yī)毒物分析工作;E-mail:267181534@qq.com