郭婉,王穎艷,張彪
(張家港市華天藥業(yè)有限公司,江蘇 張家港)
1,6-二磷酸果糖三鈉鹽(Fructose 1,6-diphosphate trisodium salt),簡稱FDP,是糖酵解過程中一種重要的代謝產(chǎn)物,具有調(diào)節(jié)糖酵解中限速酶磷酸果糖激酶及丙酮酸酶活性的功效,可以從分子水平恢復、改善細胞代謝[1-2]。其口服制劑和注射液臨床上多用于治療心絞痛、心肌缺血、心肌梗死、休克或大面積燒傷等[3-4]。除了臨床應用外,F(xiàn)DP還具有抗疲勞、耐缺氧的保健功能。關(guān)于FDP的安全性,已經(jīng)有注射毒性研究的報道[5-6]。本文針對1,6-二磷酸果糖三鈉鹽(FDP)的口服應用,進行了急性毒性試驗和遺傳毒性試驗,為口服用藥和保健食品的開發(fā)提供依據(jù)。
1,6-二磷酸果糖三鈉鹽,白色結(jié)晶粉末,純度≥96%,由國內(nèi)某企業(yè)提供。
由山東大學實驗動物中心提供的健康SPF級昆明種小鼠。實驗環(huán)境溫度20℃~24℃,相對濕度40%~60%。
1.3.1 小鼠急性毒性試驗(最大耐受量MTD試驗)
健康昆明種小鼠20只,雌雄各占一半,體重為18~22g。取樣品10g,用蒸餾水溶解并定容至25mL,小鼠空腹16h后,每次間隔4h,以0.25mL/10g.bw容量灌胃2次,總劑量為20.0g/kg.bw,連續(xù)觀察14天并記錄小鼠中毒表現(xiàn)及死亡情況。
1.3.2 遺傳毒性試驗
1.3.2.1 Ames試驗
采用鼠傷寒沙門氏菌組氨酸缺陷型TA97、TA98、TA100、TA102四株試驗菌進行試驗,多氯聯(lián)苯(PCB)誘導的大鼠肝勻漿為體外代謝活化系統(tǒng)。試驗組設 8、40、200、1000、5000μg/皿 5 個劑量,每個劑量做3個平行。稱取1.25g樣品,用蒸餾水溶解并定容至25mL,混勻,滅菌,4℃存放備用。臨用前將上述溶液依次用滅菌蒸餾水稀釋成:50000μg/mL(原液)、10000μg/mL、2000μg/mL、400μg/mL、80μg/mL。在頂層瓊脂中加入0.1mL試驗菌液、0.1mL受試樣品溶液(溶劑對照組加0.1mL滅菌蒸餾水)和0.5mL S-9混合液(需要代謝活化時),混勻后倒入底層培養(yǎng)基平板。設自發(fā)回變和陽性對照。37℃培養(yǎng)48h并計數(shù)每皿回變菌落數(shù)。受試物的回變菌落數(shù)達到自發(fā)回變菌落數(shù)的2倍以上,并具有劑量-效應關(guān)系則為陽性。試驗在相同條件下重復操作兩次。
1.3.2.2 小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核試驗
篩選50只體重25g~30g小鼠,隨機分5組,每組10只,雌雄各半。受試物設2.50、5.00、10.00g/kg.bw三個劑量。以環(huán)磷酰胺(劑量為40mg/kg.bw)為陽性對照,蒸餾水為陰性對照。分別稱量受試物 2.50、5.00、10.00g,用蒸餾水溶解,定容至25mL,灌胃量為0.25mL/10g.bw。間隔24h,共灌胃2次,末次灌胃后6h,處死小鼠,取胸骨骨髓涂片并固定染色,在光學顯微鏡下,觀察200個嗜多染紅細胞PCE并計數(shù)正染紅細胞NCE,計算PCE/NCE比值,每只小鼠計數(shù)1000個嗜多染紅細胞,對微核率(以含微核的嗜多染紅細胞千分率計)進行統(tǒng)計學處理。
1.3.2.3 小鼠精子畸形試驗
篩選25只體重30g-35g的性成熟雄性小鼠,隨機分5組,每組5只,受試物劑量分別為2.50、5.00、10.00g/kg.bw。以環(huán)磷酰胺(40mg/kg.bw)為陽性對照,蒸餾水為陰性對照。分別稱取受試物 2.50、5.00、10.00g,用蒸餾水溶解,定容至 25mL,灌胃量為0.25mL/10g.bw。每天灌胃,連續(xù)5天,末次灌胃后30天處死小鼠,取附睪制片,染色,每組統(tǒng)計5只動物,每只動物計數(shù)1000個精子,要求結(jié)構(gòu)完整,計算精子畸形率(以百分率計)并進行統(tǒng)計學處理。
由表1可見,將1,6-二磷酸果糖三鈉鹽以20.0g/kg.bw的劑量給小鼠灌胃后,部分小鼠出現(xiàn)步態(tài)不穩(wěn),易跌倒,約45min后癥狀消失,繼續(xù)觀察14天,無明顯的中毒癥狀,也無死亡。將小鼠處死后進行解剖檢查,心臟、肺、肝臟、脾臟、腎臟、胃、腸等主要器官,均未見明顯異常改變。受試樣品對雌雄小鼠的MTD均大于20.0g/kg.bw。
2.2.1 Ames 試驗
由表2、表3可見,1,6-二磷酸果糖三鈉鹽各劑量組回變菌落數(shù)均不超過自發(fā)回變菌落數(shù)的2倍,且無劑量-效應關(guān)系,對鼠傷寒沙門氏菌四株菌株,在加與不加S-9混合液時,均未呈現(xiàn)遺傳毒性。
2.2.2 小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核試驗
由表4可見,1,6-二磷酸果糖三鈉鹽各劑量組與陰性對照組相比微核率無統(tǒng)計學差異(P>0.05);環(huán)磷酰胺組與陰性對照相比有顯著性差異(P<0.01)。1,6-二磷酸果糖三鈉鹽對小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核率無影響。各組未見明顯細胞毒性。
表2 1,6-二磷酸果糖三鈉鹽-Ames試驗結(jié)果1
表3 1,6-二磷酸果糖三鈉鹽-Ames試驗結(jié)果2
表5 1,6-二磷酸果糖三鈉鹽對小鼠精子畸形率的影響
2.2.3 小鼠精子畸形試驗
受試物各劑量組小鼠精子畸形率分別為1.84%、1.76%、1.90%,與陰性對照組1.82%相比差異不顯著性(P>0.05),而環(huán)磷酰胺組精子畸形率5.18%與陰性對照組相比有顯著差異(P<0.01)。1,6-二磷酸果糖三鈉鹽對小鼠精子畸形率無影響。
表4 1,6-二磷酸果糖三鈉鹽對小鼠骨髓微核率的影響
經(jīng)口給予小鼠1,6-二磷酸果糖三鈉鹽進行急性毒性試驗,兩種性別動物的MTD均大于20.0g/kg.bw。按照《保健食品檢驗與評價技術(shù)規(guī)范》(2003版)[7]中的急性毒性分級標準,1,6-二磷酸果糖三鈉鹽屬于無毒級。遺傳毒性試驗中,1,6-二磷酸果糖三鈉鹽Ames試驗結(jié)果為陰性,對小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核率和小鼠精子畸形率均無影響,無遺傳毒性。
1,6-二磷酸果糖三鈉鹽是以葡萄糖為原料,經(jīng)釀酒酵母發(fā)酵制成的。據(jù)報道,口服1,6-二磷酸果糖三鈉鹽具有抗酒精中毒、抗疲勞、耐缺氧的功效[8-11],作為保健食品原料有很好的應用前景。馮美云等研究了1,6-二磷酸果糖營養(yǎng)液對人體抗疲勞能力的影響,試驗組服用1.8g/d,可加快運動后心率的恢復,增加血乳酸的消除速率,提高無氧代謝的輸出功率和總功[12]。Chen Hongnian等人研究了1,6-二磷酸果糖鈉鹽抗疲勞作用的藥效學,實驗組運動員服用1,6-二磷酸果糖鈉鹽可加快消除血乳酸、降低訓練后肌酸激酶水平,恢復磷酸果糖激酶活性,在厭氧訓練后抗疲勞作用明顯[13]。上述文獻[8-13]中試驗動物和運動員均未出現(xiàn)不良反應的報道。
本實驗對1,6-二磷酸果糖三鈉鹽的安全性進行了初步評價,小鼠的最大耐受量大于20.0g/kg.bw,屬于無毒級且無遺傳毒性,為進一步的安全論證和產(chǎn)品的開發(fā)提供了理論依據(jù)。