段瑤,陳娟,沈潔
(重慶市中醫(yī)院藥劑科,重慶 400021)
五色培元固本方臨床主要用于改善慢性腎臟疾病(CKD)患者血液透析后蛋白質(zhì)能量消耗(PEW)并發(fā)癥。該方對脾腎氣虛型CKD療效較好,特別是能有效減少長期維持性血液透析患者的并發(fā)癥,提高其生活質(zhì)量。本研究中建立了五色培元固本方基準樣品高效液相色譜(HPLC)指紋圖譜,并結(jié)合動物模型評價其對CKD-PEW的藥效作用,為全面控制和評價五色培元固本方的質(zhì)量奠定基礎(chǔ),并為研究該方治療疾病的作用機制提供參考?,F(xiàn)報道如下。
Agilent 1260型高效液相色譜儀,包含DAD檢測器(美國Agilent公司);JA3003J型電子天平(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司);R500型氣體麻醉機(深圳市瑞沃德生命科技有限公司);Donatello型脫水機(意大利Diapath公司);JB-P5型包埋機(武漢俊杰電子有限公司);RM2016型病理切片機(上海徠卡儀器有限公司);Nikon Eclipse E100型光學(xué)顯微鏡及DS-U3成像系統(tǒng)(日本Nikon公司);GFL-230型烤箱(天津市萊玻瑞儀器設(shè)備有限公司);AS10200AT型超聲波清洗器(天津奧特賽恩斯儀器有限公司)。
蘇木素-伊紅染液(武漢賽維爾生物科技有限公司,批號為G1003);中性樹膠(國藥集團化學(xué)試劑有限公司,批號為96949-21-2);酪蛋白(廣東環(huán)凱生物科技有限公司,批號為3209090);4%酪蛋白(北京科澳協(xié)力飼料有限公司以酪蛋白加工);尿素氮(BUN)酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒(上海江萊生物科技有限公司,批號為JL21202);肌酐(Cr)、尿素(Upr)比色法試劑盒(武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司,批號分別為E-BC-K188-M,E-BC-K183-M);無水乙醇、二甲苯(國藥集團化學(xué)試劑有限公司,批號分別為20190707,20190522);異氟烷(深圳市瑞沃德生命科技有限公司,批號為20220101);乙腈、磷酸均為色譜純,其余試劑均為分析純。五色培元固本方原料藥材飲片產(chǎn)地、生產(chǎn)廠家及批號見表1,均經(jīng)重慶市中醫(yī)研究院制劑研究所楊敏主任中藥師鑒定為正品,且符合2020年版《中國藥典》中各飲片標準。
表1 藥材飲片來源信息Tab.1 Source information of medicinal materials
SPF級SD大鼠40只,8周齡,雌雄各半,購自湖南斯萊克景達實驗動物有限公司,實驗動物生產(chǎn)許可證號SCXK(湘)2019-0004,動物倫理審查號2022-DWSY-SJ。置晝夜光照規(guī)律條件下,自由進食進水,適應(yīng)性飼養(yǎng)1周。
2.1.1 色譜條件
色譜柱:Waters Symmetry C18柱(250 mm×4.6 mm,5μm);流動相:乙腈(A)-0.1%磷酸溶液(B),梯度洗脫(0~10 min時1%A,10~20 min時1%A→10%A,20~25 min時10%A→15%A,25~30 min時15%A→20%A,30~45 min時20%A→30%A,45~50 min時30%A→60%A,50~60 min時60%A,60~65 min時60%A→85%A,65~67 min時85%A);流速:1 mL/min;檢測波長:230 nm;柱溫:25℃;進樣量:10μL。
2.1.2 供試品溶液制備
按五色培元固本方處方比例稱取8種組方藥材,混合,加8倍量水煎煮2次,每次60 min,濾過,合并濾液,減壓濃縮至100 mL;精密量取2 mL,置錐形瓶中,加入甲醇20 mL,稱定質(zhì)量,超聲(功率300 W,頻率40 kHz)處理60 min,放冷,再次稱定質(zhì)量;用甲醇補足減失的質(zhì)量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,即得。
2.1.3 方法學(xué)考察
精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性試驗:取2.1.2項下供試品溶液適量,按2.1.1項下色譜條件,連續(xù)進樣測定6次;室溫下放置0,2,4,8,12,24 h時進樣測定;以及制備供試品溶液6份,進樣測定。計算共有峰相對保留時間和相對峰面積。結(jié)果相對保留時間的RSD分別小于0.54%,0.81%,3.72%(n=6),相對峰面積的RSD分別小于2.23%,3.42%,4.76%(n=6),表明方法精密度良好,供試品溶液室溫放置24 h內(nèi)基本穩(wěn)定,方法重復(fù)性良好。
2.1.4 指紋圖譜建立及相似度評價
取樣品(S1~S12)各適量,按2.1.2項下方法制備供試品溶液,并按2.1.1項下色譜條件進樣測定,記錄色譜圖,將色譜圖依次導(dǎo)入中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)(2012A版),以S1樣品的特征圖譜為參照圖譜,采用中位數(shù)法,進行多點校正和色譜峰匹配,得到12批樣品HPLC疊加指紋圖譜及對照指紋圖譜,確定了10個共有峰,見圖1和圖2。以對照指紋圖譜為參照圖譜,設(shè)其相似度為1.000,計算12批樣品的相似度,結(jié)果S1~S11樣 品 均為1.000,S12樣 品為0.993,均大 于0.950,相似度良好,表明樣品的穩(wěn)定性、均一性較好。
圖1 12批樣品HPLC疊加指紋圖譜Fig.1 Superimposed HPLC fingerprint of 12 batches of samples
圖2 樣品高效液相色譜對照指紋圖譜Fig.2 HPLC reference fingerprint of the samples
2.2.1 分組與建模
取SD大鼠20只,隨機分為假手術(shù)組(6只,等體積蒸餾水)、模型組(7只,等體積蒸餾水)、五色培元固本方組(7只,9 g/kg);先切除大鼠2/3左腎,1周后切除右腎,然后連續(xù)8周喂飼4%酪蛋白飼料[1](5 g/100 g)以復(fù)制CKD-PEW模型,假手術(shù)組僅作切口、剝離腎膜并喂飼常規(guī)飼料;建模同時灌胃相應(yīng)藥物或蒸餾水,每日1次,連續(xù)8周。大鼠存活率為82.5%。
2.2.2 藥效指標
從適應(yīng)期開始至第11周,每周測定大鼠體質(zhì)量1次。末次給藥后,提前24 h將大鼠放入代謝籠,禁食不禁飲,收集尿液與糞便,記錄體質(zhì)量,檢測24 h Upr水平。末次給藥后眼眶取血,分離血清,采用ELISA法檢測血清肌酐(SCr)、BUN水平。眼眶取血后,處死大鼠,取大鼠的腎臟、脛骨前肌,浸泡于4%多聚甲醛中,HE染色,顯微鏡下觀察病理組織形態(tài),計算脛骨前肌橫截面積。
2.2.3 結(jié)果
一般情況:與假手術(shù)組比較,模型組大鼠精神狀況較萎靡,毛發(fā)光澤度較暗淡,大小便頻率較高,籠內(nèi)墊料更換頻率較高,體質(zhì)量增長較慢;與模型組比較,五色培元固本方組大鼠毛發(fā)光澤度較好,體質(zhì)量增長速度稍快,大小便頻率稍低,相同時間段內(nèi)籠內(nèi)潔凈度較好。詳見圖3和表2。
圖3 大鼠體質(zhì)量變化情況Fig.3 Changes in body mass of rats
血清生化指標:與假手術(shù)組比較,模型組大鼠的BUN,SCr及24 h Upr水平均明顯升高(P<0.05);與模型組比較,五色培元固本方組上述指標水平均明顯降低(P<0.05)。詳見表2。
病理組織形態(tài)檢查:1)肌肉萎縮。假手術(shù)組大鼠正常肌細胞大小程度不等,呈多邊形排列,肌膜下每個肌細胞有數(shù)個肌細胞核;模型組大鼠肌細胞存在慢性淋巴細胞浸潤現(xiàn)象,且肌細胞面積縮減早于間質(zhì)空間縮減;五色培元固本方組大鼠相比模型組間質(zhì)空間增大及肌細胞面積增大。詳見表2和圖4。2)腎臟病理。肉眼可見模型組及五色培元固本方組大鼠腎臟代償性腫大。顯微鏡下觀察,模型組大鼠腎小管中存在脫落細胞碎片,管狀基底膜區(qū)域被相鄰細胞的細胞質(zhì)薄層覆蓋;腎臟毛細血管中存在間質(zhì)水腫和炎性細胞;灶性腎小管上皮細胞凝固性壞死,腎小管腔內(nèi)可見細胞碎片,且腎小管邊緣不清晰或破裂。與模型組比較,五色培元固本方組大鼠腎小管炎癥減輕,細胞碎片及間質(zhì)水腫減少,但腎小球損傷改善不明顯。詳見圖5。
圖4 大鼠脛骨前肌形態(tài)(HE,×10)A.Sham operation group B.Model group C.Wuse Peiyuan Guben Formula groupFig.4 Morphology of tibialis anterior muscle of rats(HE,×10)
圖5 大鼠腎臟病理組織形態(tài)(HE,×10或×40)A.Sham operation group B.Model group C.Wuse Peiyuan Guben Formula groupFig.5 Pathological histomorphology of kidney of rats(HE,×10 or×40)
表2 各組大鼠相關(guān)指標比較(±s,n=6)Tab.2 Comparison of relevant indexes of rats in each group(±s,n=6)
表2 各組大鼠相關(guān)指標比較(±s,n=6)Tab.2 Comparison of relevant indexes of rats in each group(±s,n=6)
注:與 假 手 術(shù) 組 比 較,△P<0.05;與 模 型 組 比 較,#P<0.05。Note:Compared with those in the sham operation group,△P<0.05;Compared with those in the model group,#P<0.05.
組別假手術(shù)組模型組五色培元固本方組BUN(mmol/L)2.93±0.66 13.67±0.66△11.73±1.37#SCr(μmol/L)29.37±1.04 63.27±0.76△43.20±0.94#24 h Upr(mg)20.35±1.46 36.98±1.14△26.91±0.98#體質(zhì)量(g)632.80±54.54 547.12±23.22 555.04±59.66脛骨前肌橫截面積(μm2)2 496.78±24.89 1 626.00±22.69△2 205.23±30.55#
CKD已成為全球關(guān)注的健康問題,其發(fā)病率以每年約8%的速度增長,成為全球第12大死亡原因[2]。20%~25% CKD患者會發(fā)生PEW,后者被認為是死亡和加速動脈粥樣硬化心血管疾病的危險因素之一。PEW常見于中后期CKD患者,透析患者尤甚,病情因CKD的分期和透析技術(shù)的不同而有所不同,18%~75%成年維持性透析患者存在消耗證據(jù)[3]。因此,需重點處理好CKD進展與糾正PEW之間的平衡。
中醫(yī)認為,PEW是由于外感六淫邪氣,內(nèi)因臟腑虛衰,脾腎虧虛,先后天生化乏源,導(dǎo)致氣血衰敗,五臟六腑失養(yǎng),脈絡(luò)瘀滯,痰、濕、瘀內(nèi)停,積聚于腎,促進炎癥發(fā)展,蛋白代謝失衡的狀態(tài),故以扶正祛邪、培脾補腎為主要療法[4-6]。脾為后天之本,氣血生化之源;腎為先天之本,主先天之精氣。氣虛日久,陽為之不足,腎陽衰敗,脾土失于溫煦,無力運化水谷精微,脾腎二臟衰憊,飲食不進,化源不足,必導(dǎo)致機體失于濡養(yǎng)[7-8]。故中醫(yī)宜圍繞本(脾腎虧虛)虛標(濕濁瘀毒)實展開治療,以健脾益腎、益氣養(yǎng)陰、祛濕泄?jié)?、活血和絡(luò)為主要治則,并善于補氣養(yǎng)血,填精助陽,調(diào)養(yǎng)臟腑,充養(yǎng)機體[9-10]。
五色培元固本方有補脾益腎、益氣活血功效,能改善患者脾腎虧虛、氣血不足所致肢體倦怠、腰膝酸軟、氣短聲低、汗多懶言、脘腹痞悶、納差食少等癥。方中生地性寒、味甘苦、滋陰益腎、為君藥;白術(shù)性溫、味甘苦、健脾益氣,黃芪性溫、味甘、善入脾胃、益氣固表,兩藥均能補氣健脾,共為臣藥;防風(fēng)性溫、味辛甘、祛風(fēng)解表、益衛(wèi)固表、祛邪而不傷正、固表而不留邪,當歸性溫、味甘、質(zhì)潤、補血活血行滯,枳殼理氣寬中,共為佐藥;靈芝性平、味甘、補氣安神,紅景天益氣活血,兩藥為使藥,既可助白術(shù)、黃芪補氣之力,又兼具安神、活血之效。全方脾腎同補,氣血并調(diào),動靜結(jié)合,補而不滯,最終實現(xiàn)扶正祛邪。
預(yù)試驗中分別考察了不同提取方法(超聲法與回流法),不同提取溶劑(50%甲醇、70%甲醇、甲醇、50%乙醇、70%乙醇、乙醇)對五色培元固本方提取的影響,不同梯度及全波長掃描對峰分離的影響。結(jié)果表明,使用甲醇為溶劑進行超聲提取,且以2.1.1項下條件梯度洗脫,可獲得更多和含量更高的成分,使得分離的各峰峰形更好,峰響應(yīng)值更高。并通過HPLC法建立了12批五色培元固本方樣品的指紋圖譜,共篩選出10個共有峰,基準樣品相似度較好,表明樣品穩(wěn)定、均一性較好,主要物質(zhì)群差異較小。還通過二次5/6腎切術(shù)搭配低蛋白飼料復(fù)制CKD-PEW模型大鼠,根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果結(jié)合實驗效率及給藥影響綜合分析,選擇模型復(fù)制時間為8周。大鼠的“蛋白質(zhì)庫”主要集中在腿部肌肉群,蛋白質(zhì)消耗的臨床表現(xiàn)為肌肉萎縮。而本研究結(jié)果表明,五色培元固本方能通過改善肌間質(zhì)空間及肌細胞面積縮減,有效改善CKD-PEW模型大鼠的腎臟損傷及肌肉萎縮情況,改善因肌肉萎縮帶來的體質(zhì)量增長緩慢或降低的影響。
綜上所述,本研究中所建方法結(jié)果準確、重復(fù)性好,可用于五色培元固本方的質(zhì)量評價。五色培元固本方能有效改善由CKD引起的PEW并發(fā)癥。本研究確定了大鼠CKD-PEW模型的可行性,并為后續(xù)深入開展五色培元固本方的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究奠定了一定基礎(chǔ)。