劉 芳,董改英,瞿晶田,柴士偉(天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院藥學(xué)部,天津 300193)
蘄蛇煮散劑的最佳粉碎粒度優(yōu)選及其對人類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞凋亡的影響Δ
劉 芳*,董改英,瞿晶田,柴士偉(天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院藥學(xué)部,天津 300193)
目的:優(yōu)選蘄蛇煮散劑的最佳粉碎粒度,并研究其對人類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞凋亡的影響。方法:采用柱前衍生化反相高效液相色譜法,以煎煮1次后4種主要氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、L-羥脯氨酸和甘氨酸)的總煎出量為指標(biāo),對蘄蛇飲片及過1~8號篩部分進(jìn)行篩選,優(yōu)選蘄蛇煮散劑的最佳粉碎粒度。將人類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞分為陰性對照組、陽性對照組(1 μmol/L甲氨蝶呤)和最佳粉碎粒度蘄蛇煮散劑組(2.0 mg/mL),分別作用48 h后,采用流式細(xì)胞術(shù)測定細(xì)胞凋亡率。結(jié)果:蘄蛇煮散劑的最佳粉碎粒度為過6號篩,此時4種主要氨基酸總煎出量為(61.27±0.02)mg/g(n=3)。與陰性對照組比較,最佳粉碎粒度蘄蛇煮散劑組細(xì)胞凋亡率顯著升高(P<0.05),且略高于陽性對照組。結(jié)論:蘄蛇煮散劑的最佳粉碎粒度為過6號篩;蘄蛇煮散劑具有誘導(dǎo)人類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞凋亡的作用。
蘄蛇;煮散劑;粉碎粒度;人類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞;凋亡
蘄蛇為蝰科動物五步蛇[Agkistrodon acutus(Güenther)]的干燥體,性甘,味咸,有毒,歸肝經(jīng),具有祛風(fēng)、通絡(luò)、止痙的功效,常用于治療風(fēng)濕頑痹、麻木拘攣、中風(fēng)口眼?斜、半身不遂、搐痙攣、破傷風(fēng)、麻風(fēng)、疥癬等疾病[1]。蘄蛇是我國傳統(tǒng)名貴中藥材之一,藥用資源短缺。因此,無論是從提高臨床療效,還是從節(jié)約資源的角度來講,對其進(jìn)行合理有效的利用都具有重要的意義。
中藥煮散劑是指將飲片粉碎成顆粒與水共同煎煮后,去渣取汁制成的液體劑型,是與傳統(tǒng)湯劑相同的一種用藥形式。采用煮散劑可以達(dá)到節(jié)約藥材、提高湯劑煎煮質(zhì)量等效果[2-3]。煮散劑的粉碎粒度影響著中藥有效成分的煎出量,有效成分的煎出量會隨著煮散劑粒度的變小呈現(xiàn)出先逐漸增高而后降低的趨勢。本研究擬在傳統(tǒng)中藥煮散理論的指導(dǎo)下,以煎煮1次(臨床常用煎煮方式)煎出的4種主要氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、L-羥脯氨酸和甘氨酸)的總煎出量為指標(biāo),對蘄蛇煮散劑的最佳粉碎粒度進(jìn)行優(yōu)選。并在此基礎(chǔ)之上,應(yīng)用流式細(xì)胞技術(shù),以細(xì)胞凋亡率為指標(biāo),評價最佳粉碎粒度蘄蛇煮散劑誘導(dǎo)人類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞凋亡的作用,初步揭示蘄蛇治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)制。
1200高效液相色譜儀、G1314B紫外-可見檢測器(美國安捷倫科技有限公司);AL104電子天平(瑞士梅特勒-托利多公司);CKX31倒置相差顯微鏡(日本奧林巴斯株式會社);Dynex MrxⅡ酶標(biāo)儀(美國Dynex公司);Dikma Diamonsil C18柱(中國迪馬科技有限公司,規(guī)格:150 mm×4.6 mm,5 μm)。
注射用甲氨蝶呤(山西普德藥業(yè)有限公司,批號:20130531,規(guī)格:5 mg/支);天冬氨酸對照品(批號:140624-200805,純度:100%)、谷氨酸對照品(批號:140624-200805,純度:99.5%)、L-羥脯氨酸對照品(批號:111578-200201,純度:99.5%)、甘氨酸對照品(批號:140624-200805,純度:100%)均購自中國食品藥品檢定研究院;MTT(美國Sigma公司,批號:9BT10330);硫酸鏈霉素(華北制藥有限公司,批號:080902);熒光素FITC標(biāo)記的膜聯(lián)蛋白Ⅴ/碘化丙啶(AnnexinⅤ-FITC/PI)凋亡試劑盒(美國基礎(chǔ)基因聯(lián)盟生物公司,批號:556547);甲醇和乙腈為色譜純,異硫氰酸苯酯及其他試劑均為分析純,水為超純水。
蘄蛇(河北美威藥業(yè)股份有限公司,批號:140201),經(jīng)我院王中華副主任藥師鑒定為真品。
試驗(yàn)所需滑膜標(biāo)本取自2013年4月-2014年8月在我院確診為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的6例住院患者(診斷標(biāo)準(zhǔn)符合1987年美國風(fēng)濕病協(xié)會修訂的分類標(biāo)準(zhǔn)),其中女性5例、男性1例,年齡范圍為(58±6)歲,滑膜標(biāo)本經(jīng)手術(shù)病理標(biāo)本檢查證實(shí)。
將無菌取出的滑膜組織漂洗后放在平皿中,盡量剪碎,放入離心管,加0.25%Ⅱ型膠原酶于恒溫振蕩器上連續(xù)消化3次,每次20 min。合并3次消化液后過6號金屬篩,收集細(xì)胞懸液。將細(xì)胞懸液置于離心管中,以離心半徑為8 cm、1 000 r/min離心10 min,棄上清液,用含有雙抗和10%胎牛血清的DMEM/F12培養(yǎng)液將細(xì)胞制成細(xì)胞懸液,吹打均勻,調(diào)整細(xì)胞密度為1×105mL-1,接種于細(xì)胞培養(yǎng)瓶中。將細(xì)胞置于37℃、5%CO2、飽和濕度條件下進(jìn)行培養(yǎng),隔日更換培養(yǎng)基。待細(xì)胞鋪滿80%瓶底時,用0.25%胰蛋白酶常規(guī)消化、傳代。取細(xì)胞置于倒置相差顯微鏡下觀察。
取蘄蛇原藥材,粉碎。根據(jù)粉碎粒度的不同,將其分為飲片和過1~8號篩部分。分別精密稱取蘄蛇飲片或各過篩部分0.90 g,置于100 mL圓底燒瓶中,加超純水50 mL,稱質(zhì)量,然后分別加熱回流提取1 h,放冷,再次稱質(zhì)量,用超純水補(bǔ)足減失的質(zhì)量。之后,參考文獻(xiàn)[4]方法,采用柱前衍生化反相高效液相色譜法分別測定各溶液中4種氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、L-羥脯氨酸和甘氨酸)的煎出量,以4種氨基酸的總煎出量為指標(biāo),確定蘄蛇煮散劑的最佳粉碎粒度。
2.3.1 最佳粉碎粒度蘄蛇煮散劑冷凍干燥物的制備 取最佳粉碎粒度篩蘄蛇煮散劑50.00 g,置于1 000 mL圓底燒瓶中,加水500 mL,加熱回流提取1 h,抽濾,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收水溶液。濃縮物進(jìn)行冷凍干燥,得蘄蛇最佳粉碎煮散劑凍干粉5.77 g。
2.3.2 煮散劑凍干粉對成纖維樣滑膜細(xì)胞凋亡的影響考察 取3~5代生長穩(wěn)定的成纖維樣滑膜細(xì)胞,用DMEM/F12培養(yǎng)液調(diào)整細(xì)胞密度為5×105L-1,取4 mL細(xì)胞懸液復(fù)種于25 cm2培養(yǎng)瓶中。將試驗(yàn)分為陰性對照組、陽性對照組和最佳粉碎粒度蘄蛇煮散劑組。待培養(yǎng)瓶中成纖維樣滑膜細(xì)胞生長融合后(培養(yǎng)72 h),最佳粉碎粒度蘄蛇煮散劑組細(xì)胞加入4 mL的最佳粉碎粒度蘄蛇煮散劑冷凍干燥物(2.0 mg/mL)的DMEM/F12溶液;陽性對照組細(xì)胞加入1μmol/L甲氨蝶呤,陰性對照組細(xì)胞加入空白DMEM/F12溶液。繼續(xù)培養(yǎng)48 h后,用2.5 g/L的胰酶消化1 min左右,收集細(xì)胞,用預(yù)冷的磷酸鹽緩沖液(PBS)洗滌2次,然后按AnnexinⅤ-FITC/PI凋亡試劑盒說明書操作染色,隨即進(jìn)行流式細(xì)胞術(shù)分析。
采用SPSS 11.5軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以±s表示,組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
顯微鏡下可見,細(xì)胞呈梭狀成纖維樣,為人類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞,結(jié)果見圖1。
圖1 倒置顯微鏡下人類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞的形態(tài)觀察結(jié)果(×100)Fig 1 Morphology result of human rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes under inverted microscope(×100)
蘄蛇飲片和不同粉碎粒度蘄蛇煮散劑水煎煮1次后測定,結(jié)果過6號篩蘄蛇煮散劑中4種氨基酸的煎出量均最高,總煎出量為(61.27±0.02)mg/g,因此蘄蛇煮散劑最佳粉碎粒度為過6號篩,結(jié)果見表1。
表1 蘄蛇飲片及不同粉碎粒度蘄蛇煮散劑4種氨基酸煎出量的測定結(jié)果(±s,n=3,mg/g)Tab 1 Determination results of amounts of 4 amino acids in Agkistrodon decoction pieces and Agkistrodon decocting powderwith different crushing particle sizes(±s,n=3,mg/g)
表1 蘄蛇飲片及不同粉碎粒度蘄蛇煮散劑4種氨基酸煎出量的測定結(jié)果(±s,n=3,mg/g)Tab 1 Determination results of amounts of 4 amino acids in Agkistrodon decoction pieces and Agkistrodon decocting powderwith different crushing particle sizes(±s,n=3,mg/g)
粉碎度飲片過1號篩過2號篩過3號篩過4號篩過5號篩過6號篩過7號篩過8號篩天冬氨酸2.58±0.07 5.56±0.19 5.63±0.16 7.57±0.29 8.33±0.33 9.88±0.22 10.29±0.17 10.63±0.17 9.96±0.19谷氨酸5.27±0.12 9.72±0.26 10.02±0.24 13.42±0.43 14.97±0.63 16.75±0.33 18.23±0.33 18.66±0.36 17.34±0.31 L-羥脯氨酸1.73±0.01 6.17±0.26 5.67±0.02 7.34±0.02 8.03±0.13 8.30±0.22 8.76±0.14 8.37±0.08 6.43±0.08甘氨酸6.50±0.08 16.38±0.09 15.42±0.18 19.97±0.20 21.78±0.12 22.92±0.69 24.00±0.37 23.21±0.15 18.75±0.17總煎出量16.08±0.27 37.84±0.43 36.74±0.57 48.30±0.91 53.10±0.95 57.85±0.39 61.27±0.02 60.86±0.34 52.48±0.39
2.0 mg/mL蘄蛇煮散劑可促進(jìn)成纖維樣滑膜細(xì)胞凋亡。與陰性對照組比較,陽性對照組和最佳粉碎粒度蘄蛇煮散劑組細(xì)胞總凋亡率均顯著升高(P<0.05)。陰性對照組、陽性對照組、最佳粉碎粒度蘄蛇煮散劑組細(xì)胞總凋亡率分別為(2.71±1.05)%、(23.29±1.85)%、(28.07±1.45)%(n=3),流式圖見圖2。
圖2 各組細(xì)胞凋亡率測定的流式圖Fig 2 Flow cytometry of apoptosis rate determination of cell in each group
現(xiàn)代藥理學(xué)證實(shí),蘄蛇具有抗炎、鎮(zhèn)痛的作用[5-6],能夠緩解膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎大鼠的癥狀,其作用機(jī)制可能與降低血清中腫瘤壞死因子α(TNF-α)含量和升高血清中白細(xì)胞介素10(IL-10)含量有關(guān)[7]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),蘄蛇發(fā)揮作用的有效成分為Ⅱ型膠原蛋白類成分[8]。考慮到蛋白類成分水解后為氨基酸,因此本研究以煎煮劑中4種主要氨基酸成分的總煎出量為指標(biāo),參考阿膠中氨基酸的測定方法[9-10]——柱前衍生化法進(jìn)行含量測定,并對其進(jìn)行了部分優(yōu)化,以確定蘄蛇煮散劑的最佳粉碎粒度。本研究結(jié)果顯示,粉碎粒度對蘄蛇多肽類物質(zhì)的煎出率具有明顯的影響,隨著粉碎粒度的逐漸變小,蘄蛇4種氨基酸的煎出量逐漸增加,達(dá)到最大值后又逐漸變小。當(dāng)蘄蛇煮散劑過6號篩后,4種總氨基酸的總煎出量達(dá)到最大,并且明顯高于傳統(tǒng)飲片。
本研究所用細(xì)胞為從類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者身上提取的成纖維樣滑膜細(xì)胞,細(xì)胞狀態(tài)比經(jīng)過改造的能穩(wěn)定遺傳的細(xì)胞株更能反映細(xì)胞的實(shí)際病理狀態(tài)。筆者認(rèn)為,從患者身上取得的標(biāo)本,由于只進(jìn)行滑膜細(xì)胞的提取,故排除了其他因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響。由于1 mL細(xì)胞培養(yǎng)液最多能溶解2.00 mg蘄蛇煮散劑的冷凍干燥物,故本研究細(xì)胞凋亡試驗(yàn)中蘄蛇煮散劑的最大質(zhì)量濃度為2.0 mg/mL。本研究結(jié)果顯示,過6號的篩蘄蛇煮散劑(2.0 mg/mL)具有一定的誘導(dǎo)人類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞凋亡的作用,細(xì)胞凋亡率為(28.07±1.45)%(n=3)。
綜上所述,蘄蛇煮散劑的最佳粉碎粒度為過6號篩。蘄蛇煮散劑在細(xì)胞模型基礎(chǔ)上具有一定的誘導(dǎo)人類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎成纖維樣滑膜細(xì)胞凋亡的作用,其在體內(nèi)是否具有相同的作用、作用強(qiáng)度如何,都需要應(yīng)用動物模型進(jìn)一步驗(yàn)證。
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Optimization of the Best Crushing Particle Size of Agkistrodon Decocting Powder and Its Effect on Apoptosis of Human Rheumatoid Arthritis Fibroblast-like Synoviocytes
LIU Fang,DONG Gaiying,QU Jingtian,CHAI Shiwei(Dept.of Pharmacy,the First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China)
OBJECTIVE:To optimize the best crushing particle size of Agkistrodon decocting powder,and study its effect on apoptosis of human rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes.METHODS:Pre-column derivatization RP-HPLC was adopted.Using the total decoction amounts of 4 main amino acids(aspartic acid,glutamic acid,L-hydroxyproline,glycine)that decocted once as index,the Agkistrodon decoction pieces and those through No.1-8 seive were screened,and the best crushing particle size of Agkistrodon decocting powder was optimized.The human rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes were divided into negative control group,positive control group(1 μmol/L methotrexate)and the best crushing particle size of Agkistrodon decocting powder group(2.0 mg/mL),flow cytometry was used to determine the cell apoptosis after cultured for 48 h.RESULTS:The best crushing particle size was through No.6 seive,when the total amount of 4 main amino acids was(61.27±0.02)mg/g(n=3).Compared with negative control group,the apoptosis rate in the best crushing particle size of Agkistrodon decocting powder group was significantly increased(P<0.05),which was slightly higher than positive control group.CONCLUSIONS:The best crushing particle size is through No.6 seive;and Agkistrodon decocting powder shows effect on reducing the apoptosis of human rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes.
Agkistrodon;Decocting powder;Crushing particle size;Human rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes;Apoptosis
R932
A
1001-0408(2017)28-3935-03
2017-01-03
2017-06-29)
(編輯:林 靜)
天津市中醫(yī)中西醫(yī)結(jié)合科研課題(No.13060)
*副主任藥師,碩士。研究方向:中藥臨床藥學(xué)。電話:022-27987205。E-mail:tjcs008@163.com
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2017.28.13