顏娓娓,徐佳馨,王繼鋒,崔真真,史晨曉,周長征
(1.山東中醫(yī)藥大學,濟南 250300;2.山東中醫(yī)藥大學藥學院,濟南 250300)
白頭翁,別名胡王使者、白頭公,始載于《神農本草經》,為毛莨科植物白頭翁的干燥根。《中藥大辭典》認為,其“味苦,性溫”[1],具有清熱涼血、解毒等功效,用于治療結腸炎,慢性腹瀉,消化性潰瘍,血痔,滴蟲性陰道炎等[2]。目前,研究[3-6]發(fā)現,白頭翁有抗腫瘤、抗氧化、抗炎、抗滴血蟲、殺精、保肝、抗病毒等藥理作用。蠐螬,別名土蠶、核桃蟲,始載于《神農本草經》,是金龜子科昆蟲朝鮮黑金龜子及同屬近緣昆蟲的干燥幼蟲。《中藥大辭典》認為,其“味咸,微溫”[1],具有破血、行瘀、散結、通乳等功效,用于治療丹毒、目翳、癰疽、痔漏等[7]?,F代藥理學研究[8-9]表明,蠐螬具有治療眼疾、抗腫瘤、保肝、抗菌、抗腸道EV-71病毒等作用。呼吸道合胞病毒(RSV)是引起嬰幼兒下呼吸道感染最主要的病毒病原;是一種單負鏈RNA病毒,屬于副黏液病毒科肺炎病毒屬,包括A、B 2種亞型。據WHO估計每年約有6 400萬兒童感染RSV,其中約有16萬例死于RSV相關疾病[10-11]。腸道EV-71病毒主要通過糞-口途徑傳播,人類是目前已知的唯一宿主[12]。本實驗采用白頭翁、蠐螬抗病毒所篩選的最佳工藝進行提取、分離、配伍,并做體外抗病毒實驗,測定各配伍比例體外抗病毒的TI值。
1.1 材料 1)設備:旋轉蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器有限公司);二氧化碳細胞恒溫培養(yǎng)箱(美國FOMAS公司);二氧化碳病毒恒溫培養(yǎng)箱(上海躍進醫(yī)療器械一廠);超凈工作臺(上海力申科學儀器有限公司);高速臺式離心機(TD5M型,長沙湘智離心機儀器有限公司);CKX-31倒置顯微鏡(Olympus公司);熒光倒置顯微鏡(Olympus公司);MK3酶標儀(Labsystems公司);96孔細胞培養(yǎng)板(美國Corning公司);液氮罐(四川液氮罐廠)。2)藥品:白頭翁(吉林國安藥業(yè)有限公司);蠐螬(吉林國安藥業(yè)有限公司)。3)病毒株與宿主細胞 :呼吸道合胞病毒、腸道EV-71病毒(引自中國疾病預防控制中心病毒病研究所流感病毒研究室);MA104細胞(山東省醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所微生物室提供)。4)主要試劑:1640細胞培養(yǎng)液(美國GIBCO產品,含質量分數為10%牛血清);1640細胞維持液(美國GIBCO產品,含質量分數為2%牛血清);PBS磷酸鹽緩沖溶液(自制)(含 Na Cl 8 g,KCl 0.2 g,KH2PO40.2 g,Na2HPO42.9 g,加三蒸水至1 L,過濾除菌,分裝置 4℃ 備用);EDTA-0.25%胰酶(Amresco公司);0.1%中性紅染料(上?;瘜W試劑三廠);中性紅脫色液。
1.2 方法
1.2.1 供試品溶液制備
1.2.1.1 白頭翁與蠐螬提取物的制備 稱取白頭翁50 g,分別加入10、8倍水回流提取2次,時間分別為2、1.5 h,趁熱抽濾、合并濾液,將濾液減壓濃縮至50 mL,裝入EP管中貼標簽備用;稱取蠐螬50 g,分別加入12、10倍水煎煮提取2次,時間分別為2 h,趁熱抽濾、合并濾液,將濾液減壓濃縮至50 mL,裝入EP管中貼標簽備用。
1.2.1.2 水提醇沉 量取白頭翁提取液30 mL,向其緩慢加入體積分數為95%的乙醇并快速攪拌,調節(jié)乙醇濃度至70%;冷藏靜置24 h、抽濾、向濾餅中加入適量水超聲溶解,并濃縮至質量分數為1 g/mL,裝入EP管中貼標簽備用。量取蠐螬提取液30 mL,向其緩慢加入體積分數為95%的乙醇并快速攪拌,調節(jié)乙醇濃度為50%;冷藏靜置48 h、抽濾、向濾餅中加入適量水超聲溶解,并濃縮至質量分數為1 g/mL,裝入EP管中貼標簽備用。
1.2.1.3 大孔樹脂的預處理和上樣 稱取X-5型大孔樹脂200 g,先用95%乙醇浸泡24 h,再將浸泡溶脹好的大孔樹脂以濕法裝柱,用足量的蒸餾水沖洗至無醇味;用體積分數為5%HCI溶液浸泡3 h,用蒸餾水沖洗至流出液為pH呈中性;用體積分數為5%的NaOH溶液浸泡3 h,用蒸餾水沖洗至流出液pH呈中性,密封,備用。
稱取D101型大孔樹脂200 g,同上處理。將2.1.2中白頭翁水提醇沉的沉淀溶解液加入X-5型大孔吸附樹脂柱中,使其藥液液面高于樹脂柱上表面2 cm,靜置1 h;分別以蒸餾水,體積分數分別為25%、50%、75%的乙醇為洗脫液進行洗脫,控制流速為3BV/h,每一洗脫液沖至無色,裝入EP管中,貼標簽備用。將1.2.1.2中蠐螬水提醇沉的沉淀溶解液加入D101型大孔吸附樹脂柱中,同上處理。
1.2.1.4 白頭翁與蠐螬配伍 將白頭翁、蠐螬大孔樹脂吸附法流出液水1部位進行配伍,調節(jié)白頭翁水1部位與蠐螬水1部位分別為1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1,裝入EP管中,貼標簽備用。
1.2.2 體外抗病毒實驗
1.2.2.1 細胞的復蘇及培養(yǎng) 將液氮罐中的MA104細胞凍存管取出,投入37~40 ℃的溫水中迅速攪拌使凍存液溶化(盡量在1 min內完成溶解);將凍存管于800 r/min的條件下離心5 min,在超凈工作臺內取出棄去凍存液;在細胞沉淀中加入適量10%的1640細胞培養(yǎng)液混勻,轉移到培養(yǎng)瓶內,補加10%的1640培養(yǎng)液至12 mL,置于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),待細胞長成單層后,用質量分數為0.25%胰酶消化,將MA104細胞進行1:2傳代,待細胞長成單層時用于實驗。
1.2.2.2 病毒的擴增 1)呼吸道合胞病毒(RSV)的擴增:將病毒毒株200 μL接種于已經長成單層的MA104細胞上,吸附5 min后加入12 mL 2% 1640置37 ℃、5% CO2病毒培養(yǎng)箱中培養(yǎng)并設細胞對照,其中細胞對照相同操作將毒株換成1640維持液。待細胞的病變率達到90%以上時,取出,反復凍融3次,吹打離心(5 000 r/min,5 min),取上清液定量分裝于西林瓶中,膠布封口,放于- 80 ℃冰箱凍存?zhèn)溆谩?)腸道EV-71病毒的擴增:將病毒毒株400 μL接種于已經長成單層的MA104細胞上,吸附15 min后加入12 mL2% 1640置37 ℃、5% CO2病毒培養(yǎng)箱中培養(yǎng)并設細胞對照,照1.2.2.2中方法1)進行處理,凍存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2.3 測定方法 將各供試品用質量分數為2%的1640細胞維持液分別作2倍比系列稀釋共12個稀釋度,設3個復孔,依次每孔加入50 μL橫向接種于已長成單層的病毒宿主細胞的96孔板中,每孔再加入100倍TCID50的RSV病毒50 μL,同時設病毒對照組、細胞對照組及藥物毒性組,并設3個復孔。同法處理,每孔加入100倍TCID50的EV-71病毒50 μL,同時設病毒對照組、細胞對照組及藥物毒性組,并設3個復孔。置于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每日觀察細胞病變,待病毒對照組出現90%以上的病變時,用電子顯微鏡仔細觀察,找出較為有效的部位。將96孔板中的培養(yǎng)液輕輕拍出,每孔加入100 μL中性紅染液,放入37 ℃條件下反應1 h后取出,倒出中性紅染液,小水流沖洗3~5次,每孔加入100 μL脫色液,恒溫箱放置15 min,用酶標儀在540 nm波長下測定OD值[13]。
1.2.2.4 病毒毒力的測定 按照常規(guī)病毒毒力的測定,選擇常用的病毒毒力測定時間為48 h作為測定時間測定實驗所需病毒的毒力。根據Reed-Muench公式計算病毒液的半數感染濃度(TCID50)。1)測定方法:將病毒用維持液做12倍比系列稀釋不同濃度,縱向重復3孔依次接種于已長成單層的宿主細胞的96孔板中,同時設細胞對照。37℃、5% CO2病毒培養(yǎng)箱中培養(yǎng),倒置顯微鏡下逐日觀察,連續(xù)觀察4 d,加1%中性紅50 μL置37 ℃條件下染色1 h,棄染液,用蒸餾水將多余染液充分洗滌,加脫色液100 μL,室溫脫色10 min,用酶標儀在540 nm波長條件下測定OD值。細胞存活率=實驗組OD值/細胞對照組平均OD值×100%。細胞病變率= 1-細胞存活率。細胞比距=(高于50%病變率- 50%)/(高于50%病變率-低于50%病變率)。TCID50= Antilog(高于50%細胞病變率稀釋度的值+比距)。測定結果:病毒在宿主細胞的TCID50值測定結果,見表1。
表1 各病毒的TCID50
應用Reed-Muench方法計算藥物半數有效濃度(EC50)和治療指數(TI)。EC50= [Antilog(高于50%存活率藥物稀釋度的值-比距)]×C,TC50= [Antilog(高于50%病變率藥物稀釋度的值-比距)]×C,TI =TC50/EC50。白頭翁與蠐螬不同配伍比例對抗呼吸道合胞病毒和抗腸道EV-71病毒的作用結果,見表2、表3。表2 白頭翁、蠐螬不同配伍比例抗呼吸道合胞病毒結果
配伍比例 TC50 EC50 TI 1:9 2-2.1 - -2:8 2-2.1 - -3:7 2-2.3 2-5.4 9.190 4:6 2-2.0 2-5.0 8 5:5 2-2.3 - -6:4 2-2.0 2-6.1 17.148 7:3 2-2.1 2-6.1 16 8:2 2-2.2 2-4.15 3.864 9:1 2-2.1 2-7.1 32
表3 白頭翁、蠐螬不同配伍比例抗腸道EV-71病毒結果
結果顯示,白頭翁、蠐螬配伍后抗腸道EV-71病毒的整體效果優(yōu)于抗呼吸道合胞病毒;其中,白頭翁與蠐螬配伍比例為8:2時抗腸道EV-71病毒效果最好,TI = 68.594.
病毒性疾病具有發(fā)病率高、對抗生素類藥物不敏感等特點,而中藥作為資源豐富的傳統(tǒng)藥材,毒副作用小,具有廣泛的研究價值[14]。
本實驗研究只是證明了白頭翁與蠐螬配伍對腸道EV-71病毒有良好的抑制作用,且篩選出最佳配伍比例為白頭翁:蠐螬= 8:2;在后續(xù)的研究中將會對白頭翁與蠐螬配伍抗病毒作用機制進行深入探究。中藥抗病毒的作用機制主要可歸納為:直接殺滅病毒或降低病毒毒力;阻止病毒的吸附及侵入;抑制病毒的DNA或mRNA的轉錄和復制;抗氧化作用;調節(jié)細胞因子的產生等[15-17]。隨著研究的深入,必能闡明抗病毒的具體作用機制并分離出有效單體。
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