孫靖輝,李 薇,李正祎,王春梅,李 賀,陳建光*
(1.北華大學(xué)藥理教研室,吉林 吉林 132013;2.北華大學(xué)2016級藥學(xué)研究生班,吉林 吉林 132013;3.吉林醫(yī)藥學(xué)院臨床檢驗(yàn)基礎(chǔ)教研室,吉林 吉林 132013)
隨著當(dāng)今社會生活方式的改變,人們壓力逐漸增加,疲勞成為我們值得注意的一個問題。如果人體長期處于疲勞狀態(tài),會產(chǎn)生反應(yīng)遲鈍、注意力減退和記憶力下降等癥狀,嚴(yán)重影響生活的質(zhì)量,甚至產(chǎn)生病理性危害。因此,迫切需要開發(fā)安全、有效、可長期服用的功能食品來延緩疲勞[1]。
中藥是我國歷代醫(yī)家和勞動人民在長期的積累和探索過程中逐步發(fā)現(xiàn)而沿用至今的,是以我國特有的中醫(yī)理論為指導(dǎo)的藥物分支,其安全、低毒、療效肯定等特性使很多中藥品種成為“藥食同源”的范疇。本課題組依據(jù)中醫(yī)組方理論,選取五味子、黃芪和覆盆子為原料,經(jīng)現(xiàn)代提取制備技術(shù)配制成復(fù)方五味子口服液,該配方藥物組成及提取工藝已獲得國家發(fā)明專利[2]。本研究通過單因素正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化提取工藝,制成復(fù)方五味子口服液,并通過動物實(shí)驗(yàn)對其抗疲勞作用進(jìn)行功效學(xué)驗(yàn)證,為其臨床應(yīng)用提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
五味子由吉林省集安市五味子種植基地提供,黃芪和覆盆子購自于安圖市安興中藥飲片有限公司,以上藥材均由北華大學(xué)藥學(xué)院生藥教研室王維副教授鑒定為真品;葡萄糖(廣州化學(xué)試劑廠);輔料蔗糖、苯酚、山梨酸鉀、濃硫酸(天津市福晨化學(xué)試劑廠);肝糖原測試盒、乳酸測試盒、血清尿素氮測試盒(南京建成生物工程研究所)。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海申生科技有限公司);藥品粉碎機(jī)(江陰寶利JB-450);Infinite M200酶標(biāo)儀(瑞士Tecan公司)。
SPF級雄性ICR小鼠200只,平均分為4批分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),體重(20±2)g,由長春億斯實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司提供,許可證號:SCXK(吉)2016-0003。
取五味子、黃芪、覆盆子(1∶5∶3),置提取罐中,加入40倍量蒸餾水(90 ℃),浸泡30 min,水煎煮3 h,200目過濾,重復(fù)3次,合并3次濾液。提取液減壓濃縮,放置室溫后,加95%乙醇至含醇量70%,攪勻后常溫靜置24 h,過濾,得醇溶液。減壓回收乙醇,加適量純化水至總量的70%,4 ℃靜置24 h,過濾,得濾液。糖漿配制:取蔗糖加適量純化水,煮沸,攪拌溶解,趁熱過濾,添加適量熱水,攪勻,得約80%糖漿,過微濾膜,孔徑0.5 μm,壓力0.3 MPa。得到復(fù)方五味子口服液。
2.3.1單因素及正交試驗(yàn)
本研究通過4個關(guān)鍵單因素對多糖提取工藝進(jìn)行優(yōu)化,即料液比A(1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50 g/mL)、提取時間B(1、2、3、4、5 h)、提取溫度C(60、70、80、90、100 ℃)和提取次數(shù)D(1、2、3、4、5次),以這4個為單因素條件分別做試驗(yàn)。
以單因素實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),選擇料液比、提取時間、提取溫度、提取次數(shù)(A、B、C、D)4個因素進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),詳見表1。
2.3.2苯酚硫酸法進(jìn)行多糖含量測定
精密稱取無水D-葡萄糖對照品10 mg,置100 mL容量瓶中,加蒸餾水稀釋至刻度,得對照品溶液(0.1 g/L)。吸取葡萄糖對照品溶液0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1 mL分別加入25 mL比色管中,補(bǔ)水至2 mL,搖勻。依次加入5 mL濃硫酸,1 mL 6%苯酚,振蕩后,室溫放置15 min,在最大吸收波長490 nm處測定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,計(jì)算多糖得率。
表 1 正交試驗(yàn)因素水平表
2.4.1負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)
取小鼠48只(第1批),分為4組,分別為對照組,復(fù)方五味子口服液低、中、高(SAR-L、M、H)劑量組(給藥量為0.015、0.03、0.06 mL/kg,灌胃前將各組給藥液體量統(tǒng)一稀釋為0.02 mL/g)。SAR各劑量組給予相應(yīng)SAR溶液15 d,對照組給予同體積蒸餾水,在最后一次給藥后30 min,將小鼠單獨(dú)放入泳箱內(nèi)中(水深>30 cm,溫度25 ℃±1 ℃)。在每只小鼠的尾根上裝載鉛皮(體重的5%),記錄小鼠自游泳開始至力竭的時間(力竭標(biāo)準(zhǔn)為小鼠沉入水面以下10 s不能浮出)。
2.4.2血清尿素氮測定
取小鼠48只(第2批),分組及給藥劑量如2.4.1,在最后一次給藥后30 min,不負(fù)重游泳(水溫30 ℃)90 min,休息60 min后采血,分離血清,運(yùn)用試劑盒測量血清尿素氮的含量。
2.4.3肝糖原測定
取小鼠48只(第3批),分組及給藥劑量如2.4.1,在最后一次給藥后30 min,不負(fù)重游泳(水溫30 ℃)90 min后立即處死,取肝臟,運(yùn)用試劑盒測定肝糖原含量。
2.4.4乳酸測定
取小鼠48只(第4批),分組及給藥劑量如2.4.1,在最后一次給藥后30 min,采血20 μL,然后不負(fù)重游泳(水溫30 ℃)10 min后,采血20 μL,試劑盒測定乳酸含量,并計(jì)算游泳前后乳酸升高百分比。
2.1.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
以不同濃度的葡萄糖對照品溶液濃度為橫坐標(biāo),以吸光值為縱坐標(biāo),計(jì)算出濃度和吸光值之間的線性關(guān)系?;貧w方程為Y=2.127 4x+0.009 9,R2=0.999 7,用于進(jìn)行多糖含量的計(jì)算。
2.1.2單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)料液(g∶mL)比為1∶30時,多糖得率達(dá)到最大值,故選擇1∶20、1∶30、1∶40作為下一步的正交試驗(yàn)的因素水平;多糖得率在提取時間為4 h時最大,所以選擇3、4、5 h作為正交試驗(yàn)的因素水平;提取液中多糖的含量隨著溫度的升高而升高,提取溫度大于80 ℃后多糖得率升高變緩,選擇70、80、90 ℃作為正交實(shí)驗(yàn)的因數(shù)水平;提取次數(shù)為3次時,多糖得率最高,選擇2次、3次、4次作為正交試驗(yàn)的因素水平。
2.1.3正交試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)表2中正交試驗(yàn)結(jié)果及極差分析可知(A:料液比,B:提取時間,C:提取溫度,D:提取次數(shù)),因素A中k2>k3>k1,因素B中k1>k3>k2,因素C中k3>k1>k2,因素D中k2>k3>k1,但R值A(chǔ)>C>D>B,可知各因素對提取液中多糖的影響由大到小依次為料液比、提取溫度、提取次數(shù)、提取時間。最佳因素的水平組合為A3B1C3D2,即料液比1∶40,提取時間3 h,提取溫度90 ℃,提取次數(shù)3次??偠嗵瞧骄繛?0.84%。
表 2 正交試驗(yàn)結(jié)果
如圖1所示,與對照組小鼠相比較,復(fù)方五味子口服液各劑量組均能夠明顯增加小鼠竭力游泳時間增加(P<0.05或P<0.01)和肝糖原含量(P<0.05或P<0.01),并能顯著降低小鼠血清尿素氮水平(P<0.05或P<0.01)和血清乳酸生成百分比(P<0.05或P<0.01)。
與對照組比較*P<0.05,**P<0.01
圖 1 復(fù)方五味子口服液對小鼠力竭游泳時間(A)、血清尿素氮(B)、肝糖原(C)和乳酸(D)的影響
抗疲勞效果可通過運(yùn)動耐量的增加去測量。強(qiáng)迫游泳運(yùn)動是最常用的行為動物模型之一,已被廣泛用于評估新化合物的抗疲勞特性[3]。血清尿素氮是蛋白質(zhì)代謝的終產(chǎn)物,也是體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的指標(biāo)。在休息時,血清尿素氮的產(chǎn)生和排泄處于平衡狀態(tài),而在竭力游泳后,血清尿素氮明顯增加[4]。體內(nèi)尿素氮與運(yùn)動耐量之間存在正相關(guān)關(guān)系[5]。乳酸是厭氧條件下碳水化合物的糖酵解產(chǎn)物,糖酵解是在短時間內(nèi)進(jìn)行劇烈運(yùn)動的主要能量來源[6]。許多研究表明,游泳到疲憊導(dǎo)致血乳酸水平顯著升高,乳酸在血液中積聚的速度與游泳時間成反比關(guān)系[7]。肝糖原耗竭可能是疲勞發(fā)展的重要因素,因?yàn)檫\(yùn)動過程中肝糖原耗盡,無法維持血糖水平,隨之而來的低血糖可導(dǎo)致神經(jīng)功能受損[8]。因此,糖原儲存直接影響運(yùn)動能力和增加糖原儲存,有助于提高耐力和運(yùn)動能力[9]。
近年來,大量研究表明了五味子[10]、黃芪[11]和覆盆子[12]的抗疲勞作用。而從中醫(yī)藥理論來看,五味子補(bǔ)肺益氣,黃芪健脾助陽,覆盆子滋腎填精,三者通過調(diào)理肺、脾、腎三臟,達(dá)到氣、血、精三者協(xié)同共補(bǔ),共同發(fā)揮抗疲勞的作用。因此本課題組以五味子、黃芪和覆盆子為原料,選用人們最愿意接受的口服液制劑形式,制成復(fù)方五味子口服液。經(jīng)過單因素及正交試驗(yàn)確定最優(yōu)提取方法為料液比1∶40、提取時間3 h、提取溫度90 ℃、提取次數(shù)3次,制成的口服液澄清透明、狀態(tài)均勻、口感酸甜。通過動物實(shí)驗(yàn)證實(shí)其可以提高小鼠的負(fù)重游泳時間和體內(nèi)肝糖原的含量,降低血清尿素氮和血乳酸的水平,有助于提高小鼠的運(yùn)動能力和運(yùn)動后的恢復(fù),是一種值得推薦并具有廣闊發(fā)展前景的功能保健食品。