芩黃清肺散的安全藥理學研究

劉俊丹，岑學柳，潘翠玲，李紫元，梁偉燊，唐陸平，何永明

(佛山科學技術(shù)學院獸醫(yī)系，廣東佛山 528000)

芩黃清肺散的安全藥理學研究

劉俊丹△，岑學柳△，潘翠玲，李紫元，梁偉燊，唐陸平*，何永明*

(佛山科學技術(shù)學院獸醫(yī)系，廣東佛山 528000)

通過無創(chuàng)方式對芩黃清肺散(Qinhuang qingfei powder,QQP)進行安全藥理學研究。采用MC4000無創(chuàng)血壓儀檢測清醒大鼠的平均動脈壓(mean arterial pressure，MAP)和脈搏；采用EMKA無創(chuàng)肺功能儀檢測清醒大鼠的呼吸頻率(respiratory rate，f)、潮氣量(tidal volume，TV)和呼吸曲線；同時進行小鼠戊巴比妥鈉閾劑量(閾下劑量)催眠試驗、小鼠一般狀態(tài)及自主活動試驗以及小鼠機能協(xié)調(diào)運動試驗。結(jié)果表明，清醒大鼠心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)功能試驗，芩黃清肺散3個劑量組大鼠的MAP、脈搏、f、TV、呼吸曲線等與對照組相比無顯著差異；戊巴比妥鈉閾劑量催眠試驗，3個劑量組小鼠入睡時間和睡眠持續(xù)時間與對照組相比無顯著差異；戊巴比妥鈉閾下劑量催眠試驗的結(jié)果表明，3個劑量組小鼠睡眠數(shù)量與對照組相比無顯著差異；小鼠一般狀態(tài)及自主活動試驗和小鼠機能協(xié)調(diào)運動試驗中，3個劑量組小鼠睡眠數(shù)量與對照組相比無顯著差異。說明芩黃清肺散對受試動物的心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)均無影響，是一種臨床上安全的藥物。

芩黃清肺散；安全藥理；大鼠；小鼠

安全藥理學是新藥臨床前安全性評價領(lǐng)域的重要組成部分，主要研究藥物及其代謝產(chǎn)物在治療范圍或治療范圍以上的劑量時，潛在的不期望出現(xiàn)的對生理機能的不良影響，主要觀察藥物對中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的影響[1-3]。國內(nèi)獸藥的安全性評價主要側(cè)重于急性毒性試驗和亞慢性毒性試驗，而對其安全藥理學研究較少[4]。安全藥理學的研究可以為藥物的臨床應(yīng)用提供最大限度的安全保障及為臨床試驗和安全用藥提供信息[5-6]，可為生物藥物評價提供參考[7]。芩黃清肺散(Qinhuang qingfei powder,QQP)系采用中獸醫(yī)辨證論治原則和傳統(tǒng)用藥經(jīng)驗，結(jié)合現(xiàn)代中獸藥藥理研究的成果由課題組自行組方，由黃芩、大黃、枇杷葉和甘草四味中藥組成，具有清肺熱、止咳喘的功效。目前，已完成對該方劑質(zhì)量檢測、藥理藥效學、急性毒性和亞慢性毒性等研究，但尚缺乏對其安全藥理學的研究。本試驗旨在研究芩黃清肺散對試驗動物心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的影響，探討其臨床用藥安全性，為臨床試驗和安全用藥提供信息，也為開發(fā)新的適應(yīng)癥提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 主要儀器 MC4000小動物無創(chuàng)血壓分析系統(tǒng)為美國Hatteras公司產(chǎn)品；EMKA小動物無創(chuàng)肺功能監(jiān)測系統(tǒng)為法國EMKA Technologies公司產(chǎn)品；YLS-1B多功能小鼠自主活動記錄儀和XZC-5C轉(zhuǎn)棒式疲勞儀為山東省醫(yī)學科學院設(shè)備站生產(chǎn)。

1.1.2 藥物試劑 芩黃清肺散由佛山科學技術(shù)學院獸醫(yī)藥理學實驗室提供；戊巴比妥鈉為上海試劑公司產(chǎn)品(批號：65C10218)。

1.1.3 實驗動物 昆明系小鼠，20 g±2 g；SD大鼠，200 g±20 g。所有動物雌雄各半，SPF級，均由廣東省醫(yī)學實驗動物中心提供，許可證號為SCXK(粵)2013-0002。

1.2 方法

1.2.1 心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)相關(guān)指標的測定 SD大鼠隨機分為4組，每組10只，芩黃清肺散按高劑量組(10 g/kg)、中劑量組(5 g/kg)、低劑量組(2.5 g/kg)進行灌胃，灌胃體積為1 mL/100 g，對照組灌服等體積的生理鹽水。分別用MC4000小動物無創(chuàng)血壓分析儀和EMKA小動物無創(chuàng)肺功能儀記錄給藥前1 h、給藥(0 h)以及給藥后第1 h、第2 h和第4 h的平均動脈壓(MAP)、脈搏、呼吸頻率(f)、潮氣量(TV)、呼吸曲線等。

1.2.2 神經(jīng)系統(tǒng)指標的測定

1.2.2.1 對戊巴比妥鈉閾劑量催眠作用的影響 昆明小鼠隨機分為4組，每組20只，雌雄各半，芩黃清肺散按高劑量組(15 g/kg)、中劑量組(7.5 g/kg)、低劑量組(3.75 g/kg)進行灌胃，灌胃體積為0.2 mL/10 g，對照組灌服等體積的生理鹽水。給藥后50 min，4組小鼠均腹腔注射50 mg/kg閾劑量戊巴比妥鈉，出現(xiàn)翻正反射消失為入睡時間，從翻正反射消失至恢復時間為睡眠持續(xù)時間[8-10]。

1.2.2.2 對戊巴比妥鈉閾下催眠作用的影響 試驗動物分組及給藥方式同1.2.2.1，給藥后50 min，4組小鼠均腹腔注射25 mg/kg閾下劑量戊巴比妥鈉，小鼠翻正反射消失1 min以上為睡眠，觀察給藥后30 min內(nèi)小鼠出現(xiàn)睡眠的個數(shù)[8-10]。

1.2.2.3 對一般狀態(tài)、自主活動的影響 試驗動物分組及給藥方式同1.2.2.1，于給藥后10、30、60 min觀察小鼠的一般狀態(tài)及自主活動(10 min內(nèi)運動次數(shù))的情況。

1.2.2.4 對機能活動的影響 試驗動物分組及給藥方式同1.2.2.1，試驗前選取經(jīng)篩選在轉(zhuǎn)棒式疲勞儀上運動3 min (16 r/min)不墜落的小鼠80只，于給藥后50 min，通過轉(zhuǎn)棒式疲勞儀按16 r/min觀察小鼠機能協(xié)調(diào)運動((1 min及3 min內(nèi)的轉(zhuǎn)棒墜落率)[8-10]。

2 結(jié)果

2.1 芩黃清肺散對心血管系統(tǒng)的影響

給藥1 h后，芩清肺散中劑量組大鼠的MAP顯著升高(P<0.05)；而其他時間段，各劑量組大鼠MAP的差異無顯著性(P>0.05)。各測試點發(fā)現(xiàn)，芩黃清肺散各劑量組的大鼠脈搏差異均不顯著(P>0.05)(表1和表2)。

2.2 芩黃清肺散對呼吸系統(tǒng)的影響

給藥后第4 h，芩黃清肺散高劑量組大鼠TV顯著降低(P<0.05)，其余不同時間段的TV差異不顯著(P>0.05)；不同時間段的f差異不顯著(P>0.05)。各組呼吸節(jié)律曲線均基本穩(wěn)定(表3，表4，圖1)。

2.3 芩黃清肺散對神經(jīng)系統(tǒng)的影響

2.3.1 對戊巴比妥鈉閾劑量催眠效果的影響 芩黃清肺散高、中、低3個劑量組戊巴比妥鈉閾劑量引起的小鼠入睡時間和睡眠維持時間與對照組比較均無明顯差異(P>0.05)(表5)。

2.3.2 對戊巴比妥鈉閾下劑量催眠效果的影響 芩黃清肺散高、中、低3個劑量組戊巴比妥鈉閾下劑量引起小鼠睡眠數(shù)量與對照組進行組間比較均無顯著差異(P>0.05)(表6)。

表1 芩黃清肺散對大鼠MAP的影響

注：同列數(shù)據(jù)相比，不同字母代表差異顯著(P<0.05)。

Note:Different letters represent significant differences within the same column data(P<0.05).

表2 芩黃清肺散對大鼠脈搏的影響

表3 芩黃清肺散對大鼠TV的影響

注：同列數(shù)據(jù)相比，不同字母代表差異顯著(P<0.05)。

Note:Different letters represent significant differences within the same column data(P<0.05).

表4 芩黃清肺散對大鼠f的影響

a.對照組；b.低劑量組；c.中劑量組；d.高劑量組a.Control group; b.Low-dose group; c.Middle-dose group; d.High-dose group

2.3.3 對一般狀態(tài)、自主活動的影響 給藥10 min后，各組小鼠姿勢、步態(tài)均正常，活動無異常，毛色光滑，無流涎、肌顫及瞳孔等變化。而且芩黃清肺散高、中、低劑量組與對照組對小鼠給藥10、30、60 min后自由活動次數(shù)組間比較均無顯著影響(P>0.05)(表7)。

2.3.4 對機能協(xié)調(diào)運動的影響 給藥1次后，各組1 min和3 min內(nèi)小鼠轉(zhuǎn)棒墜落率的組間比較無顯著差異(P>0.05)(表8)。

3 討論

3.1 芩黃清肺散對心血管系統(tǒng)的影響

用遙感技術(shù)對清醒動物進行安全藥理學研究能使藥物得到客觀的評價[12]。試驗過程中用MC4000無創(chuàng)血壓儀和EMKA小動物無創(chuàng)肺功能儀進行心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的研究可有效保證試驗結(jié)果的客觀性。有研究指出，黃芩苷可使血管平滑肌收縮，其引發(fā)的血管收縮率與前列腺素F2α及血栓烷B2呈相關(guān)關(guān)系，另外，甘草總黃酮、黃芩莖葉總黃酮等具有良好的抗心律失常作用。給藥1 h后，芩清肺散中劑量組大鼠的MAP顯著升高(P<0.05)，而其余時間段與其他組比較差異不顯著(P>0.05)，暫時的血壓升高可能是由于黃芩苷收縮血管平滑肌所導致。試驗期間各個觀測點發(fā)現(xiàn)，芩黃清肺散對大鼠脈搏差異不顯著(P>0.05)，說明芩黃清肺散在10 g/kg范圍內(nèi)給藥對清醒大鼠心血管系統(tǒng)無明顯影響。

表5 芩黃清肺散對小鼠戊巴比妥鈉閾劑量催眠效果的影響

表6 芩黃清肺散對小鼠戊巴比妥鈉閾下劑量催眠效果的影響

表7 芩黃清肺散對小鼠活動次數(shù)的影響

3.2 芩黃清肺散對呼吸系統(tǒng)的影響

枇杷葉有止咳效果，臨床上用于慢性支氣管炎等呼吸疾病的治療。甘草具有止咳、祛痰和平喘的功效，且能保護肺[13]。大黃與芒硝聯(lián)用7 d，對急性呼吸窘迫綜合征伴腹高壓并機械通氣患者的呼吸功能有改善作用，能提高患者潮氣量[14]。而本研究發(fā)現(xiàn)灌藥4 h的芩黃清肺散高劑量組大鼠潮氣量顯著降低(P<0.05)，且不具有規(guī)律性，大黃對于健康動物用藥降低潮氣量的報道至今未見，造成試驗結(jié)果的原因還有待進一步研究。此外，各組f無顯著差異，呼吸節(jié)律基本穩(wěn)定。說明芩黃清肺散在10 g/kg范圍內(nèi)給藥對清醒大鼠呼吸系統(tǒng)無明顯影響。

表8 芩黃清肺散對小鼠機能協(xié)調(diào)運動的影響

3.3 芩黃清肺散對神經(jīng)系統(tǒng)的影響

研究表明，黃芩苷以500 mg/kg～1 000 mg/kg進行小鼠腹腔注射，具有鎮(zhèn)靜效果。黃芩苷對睡眠和覺醒具有雙向調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)，在光周期中黃芩苷會抑制IL-1的活性來減少慢波睡眠(SWS)，而在暗周期中黃芩苷會增強GABAA受體活性來增加慢波睡眠(SWS)和快速眼動睡眠(REMS)[15]。在小鼠戊巴比妥鈉閾劑量催眠結(jié)果中，藥物組對戊巴比妥鈉閾劑量引起的小鼠入睡時間和睡眠維持時間與對照組均無明顯差別(P>0.05)，但藥物組睡眠持續(xù)時間遠比對照組長。在小鼠戊巴比妥鈉閾下劑量催眠結(jié)果中，各劑量組對戊巴比妥鈉閾下劑量引起小鼠睡眠數(shù)量無顯著差異(P>0.05)，但芩黃清肺散對小鼠具有鎮(zhèn)靜作用，特別是高劑量組引起更多的小鼠睡眠，這與黃芩具有鎮(zhèn)靜催眠作用的報道相符，同時也提示了芩黃清肺散對戊巴比妥鈉無協(xié)同或擷頏作用。另一方面，對小鼠一般狀態(tài)、自主活動的結(jié)果分析可知，盡管同一時間段芩黃清肺散各劑量組與對照組進行組間比較無顯著差異(P>0.05)，但整體來說各組小鼠不同時間內(nèi)的活動次數(shù)是減少的但藥物組小鼠活動次數(shù)比對照組多，前者可能是由于測量期間選擇在傍晚，測完后就到半夜的原因，小鼠自發(fā)活動次數(shù)傍晚多半夜少；后者與研究報道的黃芩能抑制小鼠自發(fā)活動相反，可能的原因是芩黃清肺散中甘草的糖皮質(zhì)激素樣作用對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有興奮作用，兩種藥物一起導致的結(jié)果[16]。而從小鼠機能協(xié)調(diào)運動的結(jié)果分析可知，各組1 min和3 min內(nèi)小鼠轉(zhuǎn)棒墜落率的組間比較無明顯差異。綜上所述，芩黃清肺散在10 g/kg劑量范圍內(nèi)對心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)沒有明顯影響，臨床用藥具有安全性。

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StudyonSafetyPharmacologyofQinhuangQingfeiPowder

LIU Jun-dan,CEN Xue-liu,PANG Cui-ling,LI Zi-yuan,LIANG Wei-shen,TANG Lu-ping,HE Yong-ming

(DepartmentofVeterinaryMedicine,FoshanUniversity,Foshan,Guangdong,528000,China)

Pharmacological study of Qinhuang qingfei powder was conducted in a non-invasive way to further explore the safety of Qinhuang qingfei powder in clinics.The cardiovascular system and respiratory indexes were detected by MC4000 non-invasive blood pressure meter and EMKA small animal non-invasive pulmonary function instrument,respectively.The effects of drugs on the cardiovascular system and respiratory system were explained by observing mean arterial pressure (MAP),pulse,respiratory rate (f),tidal volume (TV),respiratory curve and other related indicators.At the same time,the tests of sodium pentobarbital threshold (subthreshold) dose,mouse general state and autonomic activity and mouse functional exercise were conducted,which could illustrate the effects of the drugs on the nervous system.There were no significant differences in MAP,pulse,f,TV and respiratory curve between control group and Qinhuang qingfei powder group.In the nervous system experiment,the results of sodium pentobarbital threshold dose test showed that three dose groups of sleep time and duration of sleep had no significant difference compared with the control group; Sodium pentobarbital subthreshold dose test showed that there were no significant differences in the sleep quantity of the three dose groups and control group; and there were no significant differences in sleep status between dose groups and control group in the general state and autonomic activity test and the mouse functional exercise test.Qinhuang qingfei power have no negative effects on the animals' cardiovascular system,respiratory system and central nervous system and is a clinically safe drug.

Qinhuang qingfei powder; safety pharmacology; rat; mouse

2017-02-27

“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計劃課題(2011BAD34B00);農(nóng)業(yè)部行業(yè)科技專項(201003060-09);廣東省省級科技計劃項目(2015A040404048);佛山市科技計劃項目(佛財工〔2015〕 143 )

劉俊丹(1991-)，女，廣西人，碩士研究生，主要從事中獸藥研制和開發(fā)工作?！魍蓉暙I作者。*

S853.74

A

1007-5038(2017)11-0081-05