秦汝蘭,王丹萍,呂重寧
升麻葛根湯為解表劑,源于《閻氏小兒方論》,又名平血飲,其藥材包括升麻6g,葛根9g,白芍6g,甘草6g[1-2],該方具有辛涼解肌,透疹解毒之功.主治麻疹初起,疹發(fā)不出,身熱頭痛,咳嗽等癥狀[3-4].方中君藥升麻的主要化學(xué)成分為苯丙素類化合物.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)[5-6],苯丙素類化合物以其顯著的抗菌、抗炎、鎮(zhèn)痛及抗氧化活性,逐漸成為研究的熱點(diǎn).方劑的臣藥—葛根,其主要化學(xué)成分葛根素及其衍生物具有較強(qiáng)的抗炎、抗痛風(fēng)作用[7-8].本研究采用小鼠耳腫脹法、扭體法及熱板法三種模型,探討升麻葛根湯水提液的抗炎、鎮(zhèn)痛作用,并通過K-B紙片擴(kuò)散法研究升麻葛根湯體外抑菌活性,為其藥理作用研究和臨床開發(fā)應(yīng)用提供一定的參考依據(jù).
升麻、葛根、白芍、甘草等藥材均購于通化醫(yī)藥大廈,經(jīng)通化師范學(xué)院于俊林教授鑒定為升麻(Cimicifuga foetidaL.g)、葛根(Pueraria lobata(Willd.)Ohwig)、甘草(Glycyrrhiza.uralensisFischg)以及白芍(Paeonia lactiflorapallg)正品;阿司匹林腸溶片(石家莊康力藥業(yè);批號(hào):150203);二甲苯(天津市恒興化學(xué)試劑;批號(hào):20170325);冰醋酸(天津富宇精細(xì)化工;批號(hào):20161111);MH瓊脂培養(yǎng)基(江門市凱琳貿(mào)易);營(yíng)養(yǎng)肉湯(廣東環(huán)凱生物科技);藥敏紙片(OXOID,廣州納特生物科技);革蘭氏陽性菌:金黃色葡萄球菌(Staphylo?coccus aureus);革蘭氏陰性菌:大腸埃希菌(pseudomonas aeruginosa),兩種菌株來源于醫(yī)藥學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室.
KM小鼠,雄性,體重20±2g,由長(zhǎng)春高新醫(yī)學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心提供(動(dòng)物合格證號(hào):SCXK(吉)2003-0004).環(huán)境溫度23±2℃,相對(duì)濕度為50%~60%,飼養(yǎng)期間自由攝食飲水.
耳腫打耳器(直徑6mm,北京創(chuàng)博生物科技);BS124S型電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng));YLS-6B型熱板儀(濟(jì)南益延科技);YXQLS-50SII立式壓力蒸汽滅菌器(上海博訊實(shí)業(yè)醫(yī)療設(shè)備廠);SPX生化培養(yǎng)箱(上海博訊實(shí)業(yè)醫(yī)療設(shè)備廠);凈化工作臺(tái)(上海新苗醫(yī)療器械)等.
按照升麻葛根湯復(fù)方3倍用藥量,分別稱取升麻6g、葛根9g、白芍6g、甘草6g,加入適量蒸餾水,浸泡過夜,回流提取2次,合并濾液,減壓濃縮,濃縮液定容至50mL,于-4℃冰箱中保存?zhèn)溆茫R用前稀釋成所需濃度[9].
雄性KM小鼠,體重20±2g,隨機(jī)分成5組,分別為空白對(duì)照組(生理鹽水)、陽性對(duì)照組(500mg·kg-1阿司匹林)、升麻葛根湯高(347.1mg·kg-1)、中(231.4mg·kg-1)、低(115.7mg·kg-1)劑量組,每組10只.經(jīng)口給藥14天,于末次給藥1h后,向各組小鼠右耳前后兩面分別均勻涂抹0.05mL二甲苯致炎,左耳涂以相同體積的蒸餾水作為對(duì)照,致炎30min后處死小鼠,沿耳廓基線將雙耳剪下,然后用直徑6mm的打孔器分別在左右耳相同的位置打下圓形耳片,立即稱定,按公式計(jì)算小鼠耳部致炎后耳腫脹抑制率[10-11].
耳腫脹抑制率(%)=(空白對(duì)照組平均腫脹度-給藥組平均腫脹度)/空白對(duì)照組腫脹度×100%
將熱板儀溫度控制在55±0.5℃并將小鼠置于其上進(jìn)行觀察.小鼠第一次舔后足時(shí)間即為痛閾值,選取痛閾值在5~30s范圍內(nèi)的雄性KM小鼠50只,隨機(jī)分成5組,給藥方法同“2.2”項(xiàng)下方法.末次給藥前,測(cè)定每只小鼠痛閾值,實(shí)驗(yàn)共操作2次,每次實(shí)驗(yàn)操作間隔10min,計(jì)算小鼠給藥前平均痛閾值.分別測(cè)定各組小鼠于末次給藥后30min、60min、90min、120min時(shí)的痛閾值.若小鼠60s內(nèi)無反應(yīng),應(yīng)立即取出小鼠,避免小鼠足部燙傷,其痛閾值按60s計(jì)[12-13].
選取雄性KM小鼠,體重20±2g,隨機(jī)分為5組,每組10只,分組及給藥同“2.2”項(xiàng)下方法.末次給藥前12h禁食,不禁水,末次給藥1h后,以0.1mL/10g體重的給藥量,腹腔注射0.6%冰醋酸溶液致炎,立即記錄各組小鼠15min內(nèi)扭體次數(shù),根據(jù)公式計(jì)算抑制率[14-15].
疼痛抑制率(%)=(空白對(duì)照組扭體次數(shù)-給藥組扭體次數(shù))/空白對(duì)照組扭體次數(shù)×100%
(1)菌懸液及含菌平板的制備.取金黃色葡萄球菌、大腸桿菌兩種試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)菌種,分別制成1011~1012cfu/L的均勻菌懸液.將融化后的滅菌培養(yǎng)基傾入無菌培養(yǎng)皿中,待凝固后加入0.1mL菌懸液,用無菌涂布環(huán)涂布均勻,于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,備用[16].
(2)升麻葛根湯水提液抑菌作用及抑菌率考察.取直徑為6mm左右的藥敏紙片和陰性對(duì)照紙片均勻間隔貼于“2.5(1)”項(xiàng)下含菌平板表面,37℃恒溫培養(yǎng)18~24h后取出,用游標(biāo)卡尺測(cè)定各藥敏紙片抑菌圈直徑,平行操作3次,計(jì)算抑菌圈直徑的平均值.按下述標(biāo)準(zhǔn)判斷升麻葛根湯水提液抑菌作用:抑菌圈直徑d=6mm為不敏感,6mm<d<10mm為低度敏感,10mm≤d<15mm為中度敏感,15mm≤d<20mm為高度敏感,d≥20mm為極敏感.敏感度越高表示抑菌效果越好[17].
抑菌率(%)=(試驗(yàn)組抑菌圈平均直徑-空白濾紙片直徑)/空白濾紙片直徑×100%
(3)升麻葛根湯水提液最小抑菌濃度(MIC)測(cè)定.采用二倍稀釋法將升麻葛根湯水提液配制成濃度為 400mg/mL、200mg/mL、100mg/mL、50mg/mL、25mg/mL、12.5mg/mL、6.25mg/mL的稀釋液,用無菌鑷子將浸于不同濃度稀釋液后的藥敏紙片和陰性對(duì)照紙片均勻間隔貼于“2.5(1)”項(xiàng)下含菌平板表面,37℃下恒溫培養(yǎng)18~24h后取出,觀察菌體生長(zhǎng)情況,生長(zhǎng)菌體為陽性(+),不生長(zhǎng)菌體為陰性(-),以不生長(zhǎng)菌體的最低稀釋濃度為升麻葛根湯水提液的最低抑菌濃度[18].
小鼠耳腫脹實(shí)驗(yàn)中,二甲苯可導(dǎo)致小鼠耳部血管擴(kuò)張、血管通透性增強(qiáng),從而引起小鼠耳部腫脹.由表1實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,二甲苯致各組小鼠耳部腫脹效果顯著.與空白對(duì)照組比較,阿司匹林對(duì)照組對(duì)于小鼠的耳腫,具有較強(qiáng)的緩解作用(P<0.01),抑制率為29.12%.升麻葛根湯高、中劑量組同樣表現(xiàn)出一定的抑制作用(P<0.01;P<0.05),抑制率分別為24.45%和18.93%,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可判斷,升麻葛根湯對(duì)二甲苯致小鼠耳廓急性炎性腫脹具有一定的抑制作用.
表1 二甲苯致耳腫脹模型抗炎實(shí)驗(yàn)(±s,n=10)
表1 二甲苯致耳腫脹模型抗炎實(shí)驗(yàn)(±s,n=10)
注:與空白對(duì)照組比較,*P <0.05,**P <0.01.
組別空白對(duì)照組陽性對(duì)照組高劑量組中劑量組低劑量組抑制率(%)—29.12 24.45 18.93 10.87劑量(mg·kg-1)—500.0 347.1 231.4 115.7腫脹度(mg)11.78±1.47 8.35±0.93**8.90±1.75**9.55±0.95*10.50±0.84
熱板法實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示,三組給藥劑量組均使小鼠的痛閾值有所延長(zhǎng),且呈劑量依賴性.給藥前空白對(duì)照組及各劑量組小鼠痛閾值無顯著性差異;與空白對(duì)照組比較,給藥后30min、60min、90min、120min后,升麻葛根湯高、中劑量組均能明顯延長(zhǎng)熱板所致小鼠的痛閾值(P<0.05;P<0.01).給藥60min后,升麻葛根湯低劑量組也能夠明顯延長(zhǎng)熱板所致小鼠的痛閾值(P<0.05),上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,升麻葛根湯各給藥劑量組小鼠對(duì)熱板刺激疼痛實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷拇碳っ舾?,?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步提示升麻葛根湯具有鎮(zhèn)痛作用.
由表3可知,與空白對(duì)照組相比,阿司匹林對(duì)照組和升麻葛根湯高劑量組均能夠明顯降低冰醋酸致小鼠扭體反應(yīng)的次數(shù)(P<0.01;P<0.05),抑制率分別為37%和23%,提示升麻葛根湯對(duì)冰醋酸所致小鼠的疼痛性反應(yīng)具有對(duì)抗作用.
表2 升麻葛根湯對(duì)小鼠熱板疼痛反應(yīng)的影響(±s,n=10)
表2 升麻葛根湯對(duì)小鼠熱板疼痛反應(yīng)的影響(±s,n=10)
注:與模型組比較,*P <0.05,**P <0.01.
組別空白對(duì)照組陽性對(duì)照組高劑量組中劑量組低劑量組120min 14.92±3.13 25.24±4.70**22.13±3.73*21.28±2.88*19.00±4.08劑量(mg·kg-1)—500.0 347.1 231.4 115.7給藥前15.87±2.48 18.28±2.42 17.43±3.03 17.78±1.21 17.41±2.25 30min 14.95±3.52 25.40±4.87**22.95±3.98*21.71±3.06*19.11±5.01 60min 16.57±2.18 25.27±4.01**24.32±2.65**21.71±2.91*21.10±2.84*90min 15.02±2.05 23.45±4.28**20.43±2.34*19.62±2.79*17.19±3.00
表3 冰醋酸致小鼠扭體反應(yīng)模型鎮(zhèn)痛實(shí)驗(yàn)(±s,n=10)
表3 冰醋酸致小鼠扭體反應(yīng)模型鎮(zhèn)痛實(shí)驗(yàn)(±s,n=10)
注:與模型組比較,*P <0.05,**P <0.01.
組別空白對(duì)照組陽性對(duì)照組高劑量組中劑量組低劑量組扭體次數(shù)25.00±4.08 15.75±4.35**19.25±3.20*20.75±2.06 22.25±2.22劑量(mg·kg-1)—500.0 347.1 231.4 115.7抑制率(%)—37 23 17 11
由表4可得出,升麻葛根湯對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均有不同程度的抑制作用,抑菌率分別為87.17%、57.17%,且對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌效果優(yōu)于大腸桿菌.
表4 升麻葛根湯水提液抑菌作用及抑菌率(±s,n=3)
表4 升麻葛根湯水提液抑菌作用及抑菌率(±s,n=3)
試驗(yàn)菌種金黃色葡萄球菌大腸桿菌抑菌圈平均直徑(mm)11.23±0.25 9.43±0.40抑菌率(%)87.17 57.17
通過表5可以看出,升麻葛根湯水提液對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌效果更明顯,當(dāng)升麻葛根湯濃度低于12.5mg·mL-1時(shí),金黃色葡萄球菌出現(xiàn)明顯的生長(zhǎng);當(dāng)升麻葛根湯濃度低于50mg·mL-1濃度時(shí),大腸桿菌顯示出明顯的生長(zhǎng).由此得出,升麻葛根湯對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的最小抑菌濃度分別為12.5mg·mL-1、50mg·mL-1.
表5 升麻葛根湯水提液對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的最小抑菌濃度(MIC)
二甲苯所致小鼠耳腫脹的急性炎癥反應(yīng),可能涉及炎癥介質(zhì)的釋放,如5-羥色胺或緩激肽等.本研究選用二甲苯致炎模型研究升麻葛根湯的抗炎作用,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,升麻葛根湯高劑量組能顯著減輕小鼠耳腫脹程度,抑制率為24.45%,分析其原因可能為升麻葛根湯能夠抑制5-羥色胺或緩激肽等炎癥介質(zhì)的釋放,從而使小鼠耳腫脹程度有所緩解.小鼠熱板法實(shí)驗(yàn)的原理是通過一定強(qiáng)度的溫度來刺激小鼠足部產(chǎn)生疼痛反應(yīng),并以熱刺激開始至舔足部的反應(yīng)時(shí)間為依據(jù)評(píng)價(jià)藥物的鎮(zhèn)痛作用,是一種反射性測(cè)痛模型[19].本實(shí)驗(yàn)通過熱板法研究升麻葛根湯的鎮(zhèn)痛作用,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,升麻葛根湯高、中、低劑量組在不同測(cè)試時(shí)間點(diǎn)能明顯延長(zhǎng)小鼠舔后足的時(shí)間,表明升麻葛根湯具有一定的鎮(zhèn)痛作用.曹麗等[20]對(duì)升麻不同品種炮制前后的抗炎鎮(zhèn)痛藥理作用研究發(fā)現(xiàn),升麻各樣品對(duì)小鼠熱刺激的痛閾值均有所增加.本研究還采用了另外一種經(jīng)典致痛模型即冰醋酸致小鼠扭體反應(yīng),該反應(yīng)是通過醋酸刺激腹膜引起炎性疼痛來觀察小鼠表現(xiàn)的扭體反應(yīng),此實(shí)驗(yàn)?zāi)P蜑楹Y選非甾體抗炎鎮(zhèn)痛作用的一種敏感實(shí)驗(yàn)方法[21].實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,升麻葛根湯高濃度劑量組能顯著減少醋酸所致小鼠的扭體反應(yīng)次數(shù),抑制率為23%.以上各實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,升麻葛根湯具有良好的抗炎鎮(zhèn)痛效果.
紙片擴(kuò)散法常用于考察藥物的抑菌活性,具有簡(jiǎn)單、易操作等優(yōu)點(diǎn).紙片擴(kuò)散法實(shí)驗(yàn)中,藥物在擴(kuò)散的同時(shí)紙片周圍抑菌濃度范圍內(nèi)的測(cè)試菌不能生長(zhǎng),而抑菌濃度范圍外的菌株則繼續(xù)生長(zhǎng),通過紙片周圍形成的透明抑菌圈的直徑大小反映測(cè)試菌對(duì)測(cè)定藥物的敏感程度,且抑菌圈直徑的大小與該藥對(duì)測(cè)試菌的最低抑菌濃度(MIC)呈負(fù)相關(guān),即抑菌圈越大,MIC越小,藥物的抑菌作用越強(qiáng)[22].在體外抑菌實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)升麻葛根湯水提液對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均具有較好的體外抑菌作用,且對(duì)金黃色葡萄球菌抑菌效果優(yōu)于大腸桿菌,抑菌率分別為87.17%、57.17%.最低抑菌濃度實(shí)驗(yàn)與抑菌作用實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致,升麻葛根湯水提液對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的體外抑菌最低濃度分別為12.5mg·mL-1、50mg·mL-1.
本實(shí)驗(yàn)采用小鼠耳腫脹法、扭體法及熱板法三種抗炎鎮(zhèn)痛模型以及K-B紙片擴(kuò)散法,研究升麻葛根湯水提液的抗炎、鎮(zhèn)痛作用和抑菌活性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,升麻葛根湯具有良好的抗炎鎮(zhèn)痛作用及體外抑菌活性,其抗炎作用機(jī)制可能與升麻葛根湯抑制5-羥色胺或緩激肽等炎癥介質(zhì)的釋放有關(guān),但具體作用機(jī)制有待后續(xù)更深入地研究,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果為升麻葛根湯制劑的臨床開發(fā)應(yīng)用提供一定的參考依據(jù).