胡椒酸乙二胺的急性毒性實驗研究

張 瑞1 韓 加1 呂梅霞1 吾布力卡司木·艾克拜爾1 彭冰鑫1 吐爾孫拜克·葉爾達2

1.新疆醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生教研室，新疆 烏魯木齊 830011；2.伊犁師范學院化學與生物科學學院，新疆 伊寧 835000

胡椒堿是從胡椒蓽菱等中提取的有效成分，是中、蒙醫(yī)常用藥物。近年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們膳食結(jié)構(gòu)的改變，血脂異常越來越常見。研究報道高脂血癥是動脈粥樣硬化和冠心病(CHD)的潛在危險因素[1]，嚴重威脅著人類健康。許多降高脂血癥西藥(如他汀類和貝特類藥物等)雖然降脂作用明顯，但同時有許多不良的反應[2]。天然藥用植物在促進人類健康和治療疾病方面起著關(guān)鍵作用，與合成藥物相比，藥用植物被認為毒性更低，并在調(diào)節(jié)血清TC、TG水平上發(fā)揮著有效的作用，因而對于藥用植物產(chǎn)品的研究已成為熱點[3]。研究表明[4-5]，胡椒堿及其衍生物具有顯著的降脂效果。但由于胡椒堿具有毒性，極大地限制了其臨床應用開發(fā)[6]。有研究發(fā)現(xiàn)胡椒堿的某些衍生物即具有良好調(diào)血脂效果且毒性較低[7]。胡椒酸乙二胺是新近合成的胡椒堿衍生物，為評價其安全性，并為其后續(xù)的藥用價值研究提供理論依據(jù)，本研究對胡椒酸乙二胺的急性毒性進行了研究。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 昆明種小鼠48只，SPF級，雌雄各半，體質(zhì)量18～22 g，購于新疆醫(yī)科大學實驗動物中心(生產(chǎn)許可證號：SCXK(新)2016-0003，使用許可證號：SYXK(新)2016-0002)。實驗動物在SPF級動物屏障實驗室內(nèi)飼養(yǎng)，環(huán)境溫度20～25 ℃，相對濕度45%～80%。

1.2 受試物 胡椒酸乙二胺(piperic acid ethylenediamine，PAE)由新疆伊犁師范學院天然產(chǎn)物化學教研室合成提供。化學名稱：(2E,4E)-N-(2-氨基乙基-5-(苯并[d][1,3][二氧雜環(huán)戊烯]-5基)戊-2,4-二烯酰胺；英文名稱:(2E,4E)-N-(2-amino ethyl -5-(benzo[d][1,3][dioxol]-5-yl)penta-2,4-dien acid amide。

1.3 實驗方法

1.3.1 預實驗 胡椒酸乙二胺不溶于水，可溶解于質(zhì)量分數(shù)為0.5%的CMC-Na溶液，將其配成最大溶解度為0.165 g/mL的均勻混懸液。隨機抽取8只小鼠，分成兩組(實驗組和對照組)，雌雄各半，每組4只，適應性飼養(yǎng)1 周，禁食不禁水12 h后，實驗組以小鼠灌胃可承受的最大體積(0.8 mL/20 g)灌胃PAE混懸液，即相當于胡椒酸乙二胺6.6 g/kg，對照組灌胃等體積的0.5% CMC-Na。灌胃給藥后兩組均自由攝食及飲水，密切觀察30 min，再于給藥2 h后觀察一次，之后每天觀察1次，連續(xù)觀察7 d。測量胡椒酸乙二胺對實驗小鼠的半數(shù)致死量(LD50)。

1.3.2 正式實驗 40只小鼠隨機分為兩組(實驗組和對照組)，雌雄各半，每組20只，適應性飼養(yǎng)1周，灌胃前禁食不禁水12 h。根據(jù)預實驗結(jié)果，正式實驗采用最大給藥量法[8]。以小鼠可承受的0.6 mL/20 g的灌胃體積，灌胃0.165 g/mL的PAE均勻混懸液，即相當于胡椒酸乙二胺5 g/kg，對照組灌胃等體積的0.5% CMC-Na。連續(xù)觀察14 d，期間記錄給藥前后小鼠的死亡及其他異常情況，包括小鼠的反應、活動、皮毛光澤度、攝食量、分泌物、糞便等，觀察結(jié)束時測小鼠體重，解剖并觀察各主要臟器顏色、形態(tài)，稱量肝臟腎臟質(zhì)量并計算臟器系數(shù)。各臟器系數(shù)(%)=臟器重量(g)/體重(g)×100。

2 結(jié)果

2.1 預實驗 與對照組比較，整個實驗期間實驗組小鼠毛色、行為、進食、飲水、糞便等未見異常，也未見小鼠流淚、有眼屎、呼吸困難等異常生理現(xiàn)象。觀察期間小鼠全部存活，體重正常增長，未能測出半數(shù)致死量(LD50)。觀察期結(jié)束，小鼠全部頸椎脫臼處死，解剖觀察內(nèi)臟器官，肉眼觀未見心、肝、脾、肺、腎、胃、腸等臟器有異常變化。

2.2 正式實驗 與對照組小鼠相比，給藥后2周內(nèi)，實驗組小鼠未見任何中毒癥狀和死亡情況，觀察期間小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)及神經(jīng)肌肉系統(tǒng)、植物神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、糞便硬度和顏色、皮膚和被毛、行為活動均未見異常。實驗組小鼠體重與對照組相比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。觀察期結(jié)束，解剖觀察未見內(nèi)臟器官有異常變化，實驗組臟器系數(shù)與對照組相比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2。

組別n初始體重給藥7 d體重給藥14 d體重對照組(雄)1030.99±1.1834.31±1.5038.65±2.19對照組(雌)1029.30±2.2229.68±2.1333.65±2.48實驗組(雄)1030.33±1.6134.99±1.9038.75±1.66實驗組(雌)1029.93±2.7232.07±3.1435.41±3.18

組別n肝重/體重腎重/體重對照組(雄)100.056±0.008010.016±0.00116對照組(雌)100.054±0.004610.013±0.00117實驗組(雄)100.055±0.005220.015±0.00167實驗組(雌)100.054±0.004940.013±0.00101

3 討論

胡椒是東南亞國家最受歡迎的香料產(chǎn)品之一[9]。傳統(tǒng)醫(yī)學可用于治療瘧疾和癲癇[10]，胡椒的果實可用于治療霍亂和消化不良等胃腸道疾病[11]。胡椒堿是胡椒中含量最大、活性最高的生物堿[12]，是黑胡椒和長胡椒的酚類成分[13]。胡椒堿不僅可用作調(diào)味品，還具有止痛、降血脂[14]、抗炎(包括胃潰瘍[15]、關(guān)節(jié)炎[16]和內(nèi)毒素誘導的休克[17])、抗驚厥、抗氧化、抗抑郁[18]、抗癲癇[19]和增強認知功能[20]的作用，此外胡椒堿也可減輕肥胖癥和糖尿病的發(fā)生[21-22]。

急性毒性實驗是研究動物一次或24 h內(nèi)多次給予受試物后，一定時間內(nèi)所產(chǎn)生的毒性反應。對于某些低毒的受試物可采用最大給藥量法[8]，即在合理的最大給藥濃度及給藥容量的前提下，以允許的最大劑量單次給藥或24 h內(nèi)多次給藥(劑量一般不超過5 g/kg BW)，觀察動物出現(xiàn)的反應。根據(jù)受試物性質(zhì)、預實驗結(jié)果，并參考其他胡椒堿衍生物急性毒性資料[5]，胡椒酸乙二胺毒性極小，故本實驗中急性毒性實驗采用動物最大劑量法(最大使用濃度和最大灌胃體積)[23-24]。整個實驗過程中未見小鼠死亡及中毒癥狀，體重自然增長，說明胡椒酸乙二胺對小鼠體重無不良影響。解剖肉眼觀小鼠內(nèi)臟均未發(fā)現(xiàn)異常改變，統(tǒng)計分析兩組臟器系數(shù)無明顯差異，說明胡椒酸乙二胺對小鼠內(nèi)臟無影響。提示胡椒酸乙二胺屬低毒性的化合物，研究為后期胡椒酸乙二胺進一步的藥用開發(fā)和臨床應用提供了科學依據(jù)。