王遠(yuǎn)茜 韓 冰 王 丹 王思明 李 娜* 趙大慶*
(1.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué), 吉林長(zhǎng)春130117; 2.長(zhǎng)春金賽藥業(yè)股份有限公司, 吉林長(zhǎng)春130012)
黃連膏出自清代吳謙的《醫(yī)宗金鑒》,是用于治療皮膚創(chuàng)面疾病的中醫(yī)經(jīng)典名方,原配方為當(dāng)歸尾五錢、黃連三錢、黃柏三錢、生地一兩、姜黃三錢,按照清代度量衡制度結(jié)合2015 年版《中國(guó)藥典》 計(jì)量單位,將其換算為黃連11.175 g、當(dāng)歸尾18.625 g、生地黃37.250 g、黃柏11.175 g、姜黃11.175 g,總生藥量89.4 g。方中姜黃破血行氣,當(dāng)歸活血養(yǎng)血,生地清熱生津、涼血養(yǎng)陰潤(rùn)燥,黃連清熱燥濕,黃柏瀉火解毒[1],攻效清熱癤腫、清熱解毒、潰瘍創(chuàng)傷,主要用于治療肺經(jīng)壅熱、上攻鼻竅,致生鼻瘡、干燥腫疼等,對(duì)皮膚濕疹、水火燙傷、紅腫熱瘡、乳頭碎痛也有理想療效。近年來(lái),該方在治療新生兒紅臀、痔瘡、燒燙傷、壓瘡、粉刺等也呈現(xiàn)了良好作用,堪稱中醫(yī)外科之“圣藥”[2?3]。
黃連膏以清利濕熱為組方原則,對(duì)濕疹的治療有著悠久歷史[4]。濕疹是由多種因素引起真皮淺層、表皮炎癥的皮膚病,目前市面上常用藥物以西藥為主,但大多含有激素類成分,具有較大的不良反應(yīng);中藥膏劑治療濕疹具有不良反應(yīng)小、療效好、不易復(fù)發(fā)的優(yōu)勢(shì),可通過(guò)皮膚涂抹使藥物直達(dá)病所,不僅能透達(dá)腠理來(lái)發(fā)揮局部治療作用,還可經(jīng)過(guò)肌膚、毛竅而深入臟腑,從而起到內(nèi)外合治的目的[5?6]。本實(shí)驗(yàn)將優(yōu)化黃連膏提取工藝,并選擇人永生化角質(zhì)形成細(xì)胞(HaCat 細(xì)胞) 作為對(duì)象對(duì)該方體外抗炎作用進(jìn)行研究,以期為今后相關(guān)機(jī)制的考察提供依據(jù)。
1.1 儀器 細(xì)胞培養(yǎng)箱(美國(guó)Thermo 公司,型號(hào)3131);酶標(biāo)儀 (瑞士Tecan 公司,型號(hào)infinite M200 PRO);電子天平(瑞士梅特勒?托利多公司,型號(hào)AL204);粉碎機(jī)(北京錕捷玉誠(chéng)機(jī)械設(shè)備有限公司,型號(hào)GS?05);高效液相色譜儀 (美國(guó)Agilent 公司,型號(hào)1100)。
1.2 試劑與藥物 姜黃、當(dāng)歸、生地、黃連、黃柏均購(gòu)自宏檢大藥房,經(jīng)長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)中藥鑒定學(xué)教研室王哲副教授鑒定為正品。香油 (燕莊牌)。MEM 培養(yǎng)基 (美國(guó)HyClone 公司,貨號(hào)SH30022.01);胎牛血清 (貨號(hào)04?002?1ACS)、1%雙抗(貨號(hào)03?031?1B)(美國(guó)BI 公司);0.25%胰 酶?EDTA (美 國(guó) MRC 公 司,貨 號(hào)CC830031.02);MTT 試劑盒(北京Solarbio 公司,貨號(hào)M8180);反轉(zhuǎn)錄試劑盒(日本TaKaRa 公司,貨號(hào)PR047A);TRIzol (美國(guó)羅氏公司,貨號(hào)11667165001);人腫瘤壞死因子?α (TNF?α)、人干擾素?γ (IFN?γ) 細(xì)胞因子(美國(guó)Biolegend 公司,貨號(hào)300?01A?10、300?02?20);胸腺活化調(diào)節(jié)趨化因子 (TARC)、巨噬細(xì)胞源性趨化因子(MDC)、調(diào)節(jié)活化T 細(xì)胞表達(dá)和分泌因子(RAN?TES)、白細(xì)胞介素?8 (IL?8) ELISA 試劑盒(上海朗頓生物科技有限公司,貨號(hào) BPE10052、BPE10132、BPE10120、BPE10139)。
1.3 細(xì)胞株 人正常表皮永生化角質(zhì)形成細(xì)胞系HaCat 細(xì)胞(武漢普諾賽生命科技有限公司)。
2.1 姜黃素總量測(cè)定 姜黃為黃連膏君藥,其藥理作用廣泛,無(wú)毒,耐受性好,具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗氧化等作用[7],主要有效成分為姜黃素,在治療炎癥介導(dǎo)的疾病中有著重要地位,并且《中國(guó)藥典》 相關(guān)檢測(cè)方法實(shí)用性強(qiáng),易于操作。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇姜黃素作為指標(biāo)成分[8]。
2.1.1 色譜條件 Agilent C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),填充劑十八烷基硅烷鍵合硅膠;流動(dòng)相乙腈-4% 冰醋酸 (48 ∶52);體積流量1 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)430 nm;進(jìn)樣量5 μL。理論塔板數(shù)按姜黃素峰計(jì)算,應(yīng)不低于4 000[9]。
2.1.2 對(duì)照品溶液制備 精密稱取姜黃素對(duì)照品1.20 mg,甲醇制成每1 mL 含12 μg 該成分的溶液,搖勻,即得。
2.1.3 供試品溶液制備 精密稱取黃連膏提取油5.0 g,置于具塞錐形瓶中,精密加入20 mL 甲醇,稱定質(zhì)量,75 ℃水浴加熱回流提取30 min,放冷,甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量,搖勻,濾過(guò),取續(xù)濾液,即得。
2.1.4 線性關(guān)系考察 精密吸取對(duì)照品溶液2.5、5、7.5、10、12.5 μL,在“2.1.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定。以姜黃素進(jìn)樣量為橫坐標(biāo)(X),峰面積積分值為縱坐標(biāo)(Y) 進(jìn)行回歸,得方程為Y=3 509.2X-3.293 3 (r=0.999 8),在0.036~0.216 μg 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.1.5 精密度試驗(yàn) 精密稱取黃連膏提取油5.0 g,在“2.1.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定6 次,每次5 μL,測(cè)得姜黃素峰面積RSD 為0.56%,表明儀器精密度良好。
2.1.6 穩(wěn)定性試驗(yàn) 吸取同一份供試品溶液,于0、2、4、6、8、12、24 h 在“2.1.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,每次5 μL,測(cè)得姜黃素峰面積RSD 為0.72%,表明溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.1.7 重復(fù)性試驗(yàn) 精密稱取同一批黃連膏提取油6 份,每份5.0 g,按“2.1.3” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,各吸取5 μL,在“2.1.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)得姜黃素總量RSD 為1.28%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.1.8 加樣回收率試驗(yàn) 精密稱取黃連膏提取油5.0 g,共6 份,精密加入等量對(duì)照品溶液,按“2.1.3” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)得姜黃素平均加樣回收率為99.1%,RSD 為0.51%。
2.2 提取工藝優(yōu)化 依據(jù)《醫(yī)宗金鑒》 提取工藝,取香油十二兩(即加入5 倍量香油,每個(gè)處方447 g),將藥“煠枯” 后撈去渣,選擇藥材粒度、煎炸時(shí)間、煎炸溫度、浸泡時(shí)間作為影響因素,姜黃素總量作為評(píng)價(jià)指標(biāo),在前期單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上采用正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝[10]。因素水平見表1,結(jié)果見表2。
表1 因素水平Tab.1 Factors and levels
方差分析見表3,可知因素B、C對(duì)提取有顯著影響 (P<0.05),而因素A、D無(wú)顯著影響(P>0.05);各因素影響程度依次為B>C>A>D,故確定D作為誤差項(xiàng)。由表2 可知,最優(yōu)工藝為A1B2C2D2,為了節(jié)省成本,縮短生產(chǎn)周期,最終確定為A1B2C2D1,即飲片不浸泡而直接投入5 倍量香油中,200 ℃下煎炸4 h。
表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab.2 Design and results of tests
表3 方差分析Tab.3 Analysis of variance
再進(jìn)行3 批驗(yàn)證試驗(yàn)。按處方取10 倍量飲片,共3 份,按上述優(yōu)化工藝提取,撈出炸枯的藥渣,濾過(guò),測(cè)定提取油質(zhì)量和姜黃素總量,結(jié)果見表4,可知工藝穩(wěn)定可靠。
表4 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(n=3)Tab.4 Results of verification tests (n=3)
2.3 體外抗炎活性研究
2.3.1 細(xì)胞培養(yǎng)及模型建立 采用含1% 雙抗、15%胎牛血清的MEM/EBSS 液體培養(yǎng)基,將HaCat細(xì)胞置于25 cm2培養(yǎng)瓶中,在飽和濕度培養(yǎng)箱(37 ℃、5%CO2) 中培養(yǎng),24 h 后更換培養(yǎng)液,除去未貼壁細(xì)胞,每隔1~2 d 更換1 次培養(yǎng)液至細(xì)胞生長(zhǎng)融合,待細(xì)胞貼壁達(dá)到70%~80% 時(shí),用0.25%EDTA?胰蛋白酶消化液消化細(xì)胞,并進(jìn)行傳代[11]。
由于血清可誘導(dǎo)細(xì)胞因子的分泌,從而影響體外濕疹模型的建立,故采用血清饑餓法建立體外濕疹炎癥模型[12]。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HaCat 細(xì)胞,按每孔4 000 個(gè)細(xì)胞量均勻接種于96 孔板中,置于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,待細(xì)胞貼壁后換無(wú)血清空白培養(yǎng)基饑餓細(xì)胞6 h,再更換含有不同造模濃度細(xì)胞因子的培養(yǎng)基中培養(yǎng)24 h。設(shè)置空白培養(yǎng)基組、10 ng/mL TNF?α +10 ng/mL IFN?γ 組、20 ng/mL TNF?α +20 ng/mL IFN?γ 組、30 ng/mL TNF?α +30 ng/mL IFN?γ 組、40 ng/mL TNF?α +40 ng/mL IFN?γ 組,每組設(shè)6 個(gè)副孔,培養(yǎng)結(jié)束后加入5 mg/mL MTT 溶液20 μL,置于37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 h 后吸去培養(yǎng)基,每孔加入150 μL DMSO,酶標(biāo)儀在490 nm 波長(zhǎng)處檢測(cè)光密度(OD),計(jì)算細(xì)胞存活率,公式為存活率=OD藥物/OD空白×100%,篩選LD50時(shí)的造模濃度[13]。
采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析,發(fā)現(xiàn)不同造模濃度TNF?α、IFN?γ 對(duì)HaCat 細(xì)胞存活率影響的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),并隨著造模濃度升高而逐漸降低(P<0.05)。圖1 顯示,當(dāng)造模濃度為20 ng/mL 時(shí),細(xì)胞存活率為50%,即為L(zhǎng)D50。
圖1 造模濃度對(duì)HaCat 細(xì)胞存活率的影響Fig.1 Effect of modeling concentration on the survival rate of HaCat Cells
2.3.2 細(xì)胞毒性試驗(yàn) 0.25% EDTA?胰蛋白酶消化HaCat 細(xì)胞后,MEM 完全培養(yǎng)基吹打稀釋成濃度為4×104/mL 的細(xì)胞懸液,以每孔100 μL 的體積加到96 孔板中,置于5%CO2、37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。細(xì)胞貼壁后棄去完全培養(yǎng)基,加入空白培養(yǎng)基饑餓培養(yǎng)6 h,再加入含0.05、0.5、1、2 μL/mL黃連膏提取油的MEM 空白培養(yǎng)基各100 μL,以MEM 空白培養(yǎng)基為空白對(duì)照組[14],每組平行設(shè)置6 個(gè)副孔,作用24 h 后每孔加入5 mg/mL MTT 溶液20 μL,繼續(xù)培養(yǎng)4 h,棄去原培養(yǎng)液,加入150 μL DMSO 溶解,振蕩3 min 使結(jié)晶物充分溶解,在490 nm 波長(zhǎng)處檢測(cè)吸光度(OD),計(jì)算細(xì)胞存活率,結(jié)果見圖2。由此可知,提取油濃度為2 μL/mL 時(shí)對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)有抑制作用(P<0.01),存活率為77%,而在0.05~1 μL/mL時(shí)無(wú)細(xì)胞毒性,故最終選擇0.05、0.5、1 μL/mL作為實(shí)驗(yàn)濃度。
圖2 黃連膏提取油對(duì)HaCat 細(xì)胞存活率的影響Fig.2 Effect of Huanglian Ointment extract oils on the survival rate of HaCat cells
2.3.3 TARC、MDC、RANTES、IL?8 水平檢測(cè) 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HaCat 細(xì)胞,接種于6 孔板中(每孔7×104個(gè)) 培養(yǎng)24 h,待細(xì)胞貼壁后更換無(wú)血清培養(yǎng)基饑餓細(xì)胞4 h,棄去空白培養(yǎng)基,以MEM 空白培養(yǎng)基為空白對(duì)照組,加入含“2.3.1”項(xiàng)造模濃度TNF?α、IFN?γ 及0.05、0.5、1 μL/mL黃連膏提取油的無(wú)血清培養(yǎng)基,處理細(xì)胞24 h,收集每孔上清培養(yǎng)基,1 000 r/min 離心5 min 以去除細(xì)胞碎片,ELISA 法檢測(cè)上清培養(yǎng)基中TARC、MDC、RANTES、IL?8 水平[15]。圖3 顯示,TNF?α、IFN?γ 處理HaCat 細(xì)胞后TARC 水平高于空白對(duì)照組(P<0.05),而黃連膏提取油對(duì)其水平有較強(qiáng)的抑制作用,并呈劑量依賴性(P<0.01)。
圖3 黃連膏提取油對(duì)TARC 水平的影響Fig.3 Effect of Huanglian Ointment extract oils on TARC level
圖4 顯示,TNF?α、IFN?γ 處理HaCat 細(xì)胞后MDC 水平高于空白對(duì)照組(P<0.05),而黃連膏提取油對(duì)其水平有較強(qiáng)的抑制作用 (P<0.05,P<0.01),以1 μL/mL 更明顯。
圖4 黃連膏提取油對(duì)MDC 水平的影響Fig.4 Effect of Huanglian Ointment extract oils on MDC level
圖5 顯示,TNF?α、IFN?γ 處理后RANTES 水平高于空白對(duì)照組(P<0.05),而1 μL/mL 黃連膏提取油對(duì)其水平有較強(qiáng)的抑制作用(P<0.01)。
圖5 黃連膏提取油對(duì)RANTES 水平的影響Fig.5 Effect of Huanglian Ointment extract oils on RANTES level
圖6 顯示,TNF?α、IFN?γ 處理后IL?8 水平高于空白對(duì)照組 (P<0.05),而 0.05、0.5、1 μL/mL黃連膏提取油對(duì)其水平有較強(qiáng)的抑制作用(P<0.01)。
圖6 黃連膏提取油對(duì)IL?8 水平的影響Fig.6 Effect of Huanglian Ointment extract oils on IL?8 level
傳統(tǒng)上,皮質(zhì)類固醇(軟膏、乳膏或注射劑)被認(rèn)為是治療濕疹最有效的方法[16],但其長(zhǎng)期應(yīng)用會(huì)引起不良反應(yīng),導(dǎo)致臨床上受到限制[17?18],故迫切需要開發(fā)相關(guān)新型藥物。濕疹發(fā)病機(jī)制與角質(zhì)形成細(xì)胞作用的失調(diào)有關(guān),促炎細(xì)胞因子對(duì)后者的刺激可引起炎性趨化因子產(chǎn)生,可專門用于招募效應(yīng)細(xì)胞(如單核細(xì)胞、粒細(xì)胞、T 淋巴細(xì)胞),從而促進(jìn)皮損炎癥反應(yīng)的發(fā)展[19?20]。
本實(shí)驗(yàn)采用正交試驗(yàn)對(duì)黃連膏提取工藝進(jìn)行優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)各因素對(duì)姜黃素總量的影響程度依次為煎炸時(shí)間>煎炸溫度>藥材粒度>浸泡時(shí)間,其中煎炸時(shí)間、煎炸溫度更顯著;由直觀分析結(jié)果可知,最優(yōu)提取工藝為將藥材飲片直接投入5 倍量香油中,200 ℃下煎炸4 h。驗(yàn)證試驗(yàn)顯示,該工藝準(zhǔn)確度高,穩(wěn)定可行,具有實(shí)際利用價(jià)值,可使古方工藝中的“將藥煠枯” 操作標(biāo)準(zhǔn)化,為經(jīng)典名方黃連膏的新劑型開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
體外抗炎活性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,炎性趨化因子TARC、MDC 水平隨著黃連膏提取油濃度升高而降低,并呈現(xiàn)劑量依賴性,同時(shí)高濃度(1 μL/mL)下IL?8、RANTES 水平基本恢復(fù)正常。由此可知,黃連膏可明顯抑制炎癥介質(zhì)釋放,減輕表皮細(xì)胞炎癥反應(yīng),促進(jìn)皮膚屏障恢復(fù)[21]。