張蜀艷,李奕霏,焦乾辰,李春梅,鄒立扣
1成都工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,成都 610051;2西安交通大學(xué),西安 710048;3西北農(nóng)林科技大學(xué),西安 712100;4四川農(nóng)業(yè)大學(xué),成都 611130
臭牡丹(Clerodendrum bungei Steud.)為馬鞭草科大青屬的植物,外形酷似牡丹,有惡臭味,故名。喜陽光充足和濕潤環(huán)境,適應(yīng)性強(qiáng),生長范圍廣?!侗静菥V目拾遺》[1]記載:“洗痔瘡治疔赤水元珠:蒼耳、臭牡丹各一大握,搗爛,新汲水調(diào)服,瀉下黑水即愈。 一切癰疽淳安陳老醫(yī)云:用臭牡丹枝葉搗爛,罨之立消?!碧崾境裟档た捎糜谥委煱b疽、痔瘡等,具有解痙鎮(zhèn)痛、抗驚厥、抗炎、抗?jié)儭⒖咕敖鉄岬榷喾N藥理作用[2],民間采取水煮、酒精浸泡等方式后外敷用以治療皮膚潰爛。前期研究表明,臭牡丹提取物可提高小鼠免疫功能,對6種常見病菌(酵母菌、傷寒桿菌、副傷寒甲桿菌、金黃色葡萄球菌、致病性大腸桿菌、白色念珠菌)有較明顯的滅活作用[2],并可改善免疫低下小鼠的免疫功能[3-4]。
臭牡丹在中藥治療皮膚潰爛進(jìn)程中始終占有重要位置,且已有上千年歷史?,F(xiàn)代研究表明臭牡丹對潰瘍性痔瘡有較好的治療作用[4],但其科學(xué)驗(yàn)證一直較為匱乏。為了弘揚(yáng)民族文化,促進(jìn)中藥的古法今用,本研究進(jìn)行了動(dòng)物藥理學(xué)和藥效學(xué)研究,驗(yàn)證臭牡丹的療效,以期為開發(fā)臭牡丹提取物凝膠劑用于潰瘍性痔瘡的補(bǔ)充治療和研究治療痔瘡的中藥新藥制劑提供研究基礎(chǔ)。
成年SPF級KM小鼠共50 只(雌雄各半),8周齡,體重20~24g,購于成都達(dá)碩實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證號:SCXK(川)2015-030, SYXK(川)2015-196。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)本院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理批號:202001001),按照3R原則給予試驗(yàn)動(dòng)物人道主義關(guān)懷。
Nexera LC-40高效液相色譜儀(日本島津公司);UV1900紫外可見光檢測儀(日本島津公司);微孔濾膜濾過器和針式過濾器(天津市精拓儀器科技有限公司);AUV120型電子天平(日本島津公司);PHS-3C臺(tái)式酸度計(jì)(山西信偉慧誠科技有限公司);NDJ-1ZH8890型六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(北京中慧天誠科技有限公司);79HW-1型恒溫磁力攪拌器 (中國浙江樂成電器廠);VGT17-PS-20T超聲波清洗器 (北京海富達(dá)科技有限公司);DHG-9030/DHG-9030A電熱鼓風(fēng)干燥箱(北京海天友誠科技有限公司);半透膜擴(kuò)散池(自制);RE-201D 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(鄭州特爾儀器設(shè)備有限公司);ZLGJ-18壓蓋多岐管型凍干機(jī)(華辰儀器有限公司);BKQ-Z301高壓蒸汽滅菌器(山東博科科學(xué)儀器有限公司);GZP-250B光照培養(yǎng)箱(紹興市景邁儀器設(shè)備有限公司);GDW/GDJS-100高低溫(交變)試驗(yàn)箱(上海蘇盈試驗(yàn)儀器有限公司);TDL-5-A低速大容量離心機(jī)(愛來寶醫(yī)療科技有限公司)。
臭牡丹提取物對照品(本實(shí)驗(yàn)室提供);馬應(yīng)龍麝香痔瘡膏(中國馬應(yīng)龍藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司,國藥準(zhǔn)字Z42021920);卡波姆940(武漢德晟生化科技有限公司,批號:1806005,99.9%醫(yī)藥級);1, 2-丙二醇(河南欽榮化工產(chǎn)品有限公司,批號:1910003,純度99%);無水甲醇(中國天津市首世化工有限公司,批號:1811006,純度100%);氫氧化鈉(中國天津市首世化工有限公司,批號:1905002);鹽酸(中國濟(jì)南春祿福商貿(mào)有限公司,批號:1705002);冰醋酸(天津市永大化學(xué)試劑有限公司,批號:1705004,純度99%)。
臭牡丹原植株采集地為四川省成都市,采集時(shí)間為2018年7~8月,由青山利康藥業(yè)有限公司執(zhí)業(yè)藥師劉小英鑒定為臭牡丹。
采集7~8月的新鮮臭牡丹植物全株(包括葉、莖、根),洗凈,加水10L,煎煮1h后過濾,再重復(fù)煎煮2次,合并3次藥液。采用75%乙醇沉淀,超真空蒸餾后再進(jìn)一步冷凍干燥得到凍干品,經(jīng)過Sevage法除蛋白、透析后得到相對分子質(zhì)量在8000u以上的物質(zhì),即為主藥。稱取雙蒸水50g于燒杯中,加入適量卡波姆940,溶脹24h,加入10g主藥混勻,然后加入適量丙二醇、無水乙醇,用NaOH調(diào)節(jié)pH至7.2,補(bǔ)充雙蒸水至100g,裝罐滅菌處理后得到樣品,即為臭牡丹提取物凝膠劑(下文簡稱CBS)。其中,以卡波姆940、丙二醇、無水乙醇為因素,采用正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化CBS的制備工藝,因素水平見表1。
空白基質(zhì):稱取3份100g雙蒸水,分別加入1.2、1.5、1.8g卡波姆940,溶脹24h,得到不同濃度的空白基質(zhì)。
外觀:黃褐色半固體,稠度適宜,涂展性好,質(zhì)地均勻細(xì)膩,吸收快。
pH:取CBS樣品溶解到適量雙蒸水中,pH為7.2。
強(qiáng)光照射試驗(yàn)及穩(wěn)定性試驗(yàn):取CBS樣品放置于光照培養(yǎng)箱中,以4500LX培養(yǎng)15天;另取CBS樣品10g,4000r/min離心45min。均無滲水分層現(xiàn)象。
高溫高濕耐寒試驗(yàn):取適量CBS樣品于瓶內(nèi)密閉,置于藥品穩(wěn)定性試驗(yàn)箱中,設(shè)置濕度為75%,溫度為55℃,放置24h;另取CBS樣品置于冰箱(0℃)中放置24h。均無分層和霉變現(xiàn)象。
將小鼠隨機(jī)分為空白組、模型組、基質(zhì)組、對照組與樣品組,每組各10只,且雌雄各半。除空白組外,其余4組均采用冰醋酸(acetic acid,HAC)建立潰瘍性痔瘡小鼠模型:在每只小鼠肛門內(nèi)推入HAC 0.2ml,首劑量為5%,保持1min后用棉簽沾出,連續(xù)給藥3天。
動(dòng)物模型建立后,各組給藥方案見表2。按表2劑量在小鼠肛門內(nèi)分別推入卡波姆940、馬應(yīng)龍麝香痔瘡膏(MYL)、CBS,保持1min后用棉簽沾出,連續(xù)給藥7天后處死小鼠,在距肛門相同距離(1cm) 處取同一部位組織(2mm×10mm),采用4%甲醛固定,常規(guī)石蠟包埋、切片(4μm)后進(jìn)行HE染色,盲法閱片,觀察其組織學(xué)損傷程度及修復(fù)情況。
1.6.1 色譜條件
SunFire C18色譜柱;流動(dòng)相為30%甲醇;流速為1ml/min;柱溫為30℃;檢測波長為510nm;保留時(shí)間為30min;進(jìn)樣體積為10μl。
檢測波長的選擇。取臭牡丹提取物適量,加30%甲醇振搖溶解,采用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行200~600nm波長全掃描,最大吸收波長為507nm及512nm,經(jīng)預(yù)試并結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道[8],選擇510nm為檢測波長。
1.6.2 測定方法
用豬小腸作為半透膜制作成擴(kuò)散池模擬肛門環(huán)境,半透膜與供應(yīng)室之間放置高0.50cm、直徑3.6cm、內(nèi)圓面積為10.1736cm2的環(huán)形塑料圈,透析膜置于供應(yīng)室與接受室之間(相對分子質(zhì)量<14000的物質(zhì)CBS可通過該膜微孔),進(jìn)行釋藥性測定。在37.5℃恒溫水浴中加入磁力攪拌轉(zhuǎn)子勻速攪拌(30r/min),準(zhǔn)確稱量CBS 3.0g緊密填放于供應(yīng)室中,接受室中加入40ml 37.5℃的蒸餾水,分別于1、2、3、4、6 h取出接受池中溶液0.6ml(立即補(bǔ)充等體積37.5℃蒸餾水),并用30%的甲醇液稀釋至2ml,用0.45μm微孔濾膜濾過,作為待測液。另準(zhǔn)確稱取臭牡丹提取物對照品0.1g,用100ml 30%的甲醇溶液溶解定容,作為對照品溶液。分別取已稀釋的待測溶液和對照品溶液10μl,按“1.6.1”項(xiàng)下方法進(jìn)行測定,根據(jù)結(jié)果計(jì)算單位面積累積藥物釋放量。
采用隨行標(biāo)準(zhǔn)單點(diǎn)比較法計(jì)算供試品中臭牡丹提取物的含量,再按照下式計(jì)算出單位面積累積滲透量:
式中,Q為第n次取樣時(shí)的單位面積累積滲透量;V為接受池的體積;Cn為第n個(gè)取樣點(diǎn)測得的藥物濃度(μg/ml);Vi為第i個(gè)取樣溶液的體積(0.6ml);Ci為第i(i≤n-1)個(gè)取樣點(diǎn)測得的藥物濃度(μg/ml);A為擴(kuò)散滲透面積(cm2)。以Q值為縱坐標(biāo),時(shí)間t為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,其斜率即為透皮速率常數(shù) J [μg /(cm2·h )]。
采用SPSS Statistics 19.0軟件處理數(shù)據(jù),結(jié)果采用±s表示,P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。由表3的極差分析結(jié)果可知,RB>RA>RC,提示3個(gè)因素對收得率的影響大小依次為:丙二醇(B)>卡波姆940(A)>無水乙醇(C)。在試驗(yàn)設(shè)計(jì)范圍內(nèi),優(yōu)化得到最佳處方方案為B1A3C3,即各成份配比為丙二醇(0.0ml)、卡波姆 940(1.8g)、無水乙醇(10.0ml)時(shí),該處方外觀性狀和黏度均符合標(biāo)準(zhǔn),且成本較低,故選擇該處方做進(jìn)一步研究。
CBS的外觀為黃褐色半固體,稠度適宜,涂展性好,質(zhì)地均勻細(xì)膩,吸收快;pH為7.2,適合肛門特殊環(huán)境使用;經(jīng)強(qiáng)光照射試驗(yàn)、穩(wěn)定性試驗(yàn)及高溫高濕耐寒試驗(yàn),均無滲水分層現(xiàn)象和霉變現(xiàn)象。表明本處方物理化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定。
動(dòng)物藥效學(xué)研究結(jié)果表明,基質(zhì)組和模型組有大量炎性滲出物,黏膜上形成較多的潰瘍灶,組織間隙明顯水腫,腺體結(jié)構(gòu)模糊;樣品組和對照組無滲出物,未見潰瘍和膿灶,黏膜、黏膜下層及肌漿層均完整,無明顯病變,結(jié)果見表4和圖1。
按照“1.6”項(xiàng)下方法進(jìn)行測定。由于肛門處的體液環(huán)境中性略偏堿性,為了考察CBS的釋藥機(jī)制,僅選擇雙蒸水(pH = 7.0)為溶出介質(zhì),盡量避免其他物質(zhì)的干擾,使結(jié)果更有準(zhǔn)確性。在不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行取樣,測定在相同工藝條件下制備的3批CBS不同時(shí)間的累積藥物釋放量并探索其釋藥機(jī)制。結(jié)果顯示,3批CBS的釋藥動(dòng)力學(xué)過程符合Higuchi釋藥模型,提示其釋藥曲線呈線性關(guān)系,藥物釋放以擴(kuò)散方式為主,累積藥物釋放量結(jié)果見表5,累積釋藥曲線見圖2。
在前期研究基礎(chǔ)上,本研究確定卡波姆940為凝膠劑基質(zhì);為減少對肛門皮膚的刺激、增加基質(zhì)黏合度,確定處方pH為7.2。保濕劑丙二醇對處方的影響較大,且肛門無保濕要求,結(jié)合正交試驗(yàn)結(jié)果,故處方取消丙二醇。通過質(zhì)量評價(jià)、動(dòng)物藥效學(xué)和體外釋藥性研究確定處方具有較好的外觀和黏度、涂敷分散、皮膚耦合性好、藥物滯留時(shí)間長、藥效持久、耐熱耐寒、性質(zhì)穩(wěn)定、釋藥快且經(jīng)濟(jì)合理,儲(chǔ)藏要求可相對寬松。
研究結(jié)果顯示,模型組小鼠于模型建立3天后出現(xiàn)稀便及血便,并伴有明顯體重下降,表明潰瘍性痔瘡小鼠模型成功建立。對照組和樣品組連續(xù)治療7天,發(fā)現(xiàn)小鼠體重下降幅度逐漸減緩并轉(zhuǎn)而呈上升趨勢,且大便性狀好轉(zhuǎn)。組織學(xué)檢查結(jié)果顯示,基質(zhì)組和模型組有大量炎性滲出物,黏膜上形成較多的潰瘍灶,組織間隙明顯水腫,腺體結(jié)構(gòu)模糊;樣品組和對照組無滲出物,未見潰瘍和膿灶,黏膜下層及肌漿層均完整,無明顯病變,提示CBS和MYL對小鼠的肛腸潰瘍具有一定的抗?jié)兒托迯?fù)作用,可有效促進(jìn)傷口的愈合、細(xì)胞的生長及受損細(xì)胞的修復(fù),且二者對HAC誘導(dǎo)的小鼠潰瘍和膿灶有相似的療效?!侗静菥V目拾遺》記載臭牡丹可用于治療癰疽、痔瘡等;《福建藥物志》(第二卷·修訂本)[19]記載臭牡丹可“活血散瘀,拔毒消癰”。本研究驗(yàn)證了臭牡丹對于潰瘍性痔瘡有較好療效,但仍存在不足,主藥單體成份還需要進(jìn)一步提純分析,確定其分子結(jié)構(gòu),為精確處方提供依據(jù)。
體外釋藥性研究考察發(fā)現(xiàn),累積藥物釋放量與時(shí)間呈線性關(guān)系,表明該制劑有良好的釋藥能力,但總體來說藥物釋放的時(shí)間較長、釋放量不夠多。為避免刺激肛門、促進(jìn)藥物在弱堿性肛門環(huán)境中的釋放,建議在用NaOH調(diào)節(jié)pH時(shí),應(yīng)使 pH=7.2[20]。
綜上所述,在弱堿性條件下,CBS能快速到達(dá)痔瘡的病灶靶點(diǎn),其療效與臨床常用、具有確切療效的MYL基本持平,建議后期對臭牡丹有效成份進(jìn)一步提純分析,優(yōu)化提純和分析方法,同時(shí)進(jìn)行毒理試驗(yàn),為臭牡丹相關(guān)制劑的開發(fā)奠定基礎(chǔ),為古方今用提供思路。