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本论文研究工作为国家重点基础研究发展计划(973计划)项目:基于“十八反”的中药配伍禁忌理论基础研究——“藻戟遂芫俱战草”配伍关系与毒效表征的基础研究中部分研究内容。“十八反”是传统中药配伍禁忌理论的重要组成部分,是古今中医用药配伍禁忌的核心内容。“十八反"中药反与不反的客观界定及其科学本质的阐明,对于保障临床用药的安全有效,丰富和发展中药配伍禁忌理论具有重大意义。甘遂.甘草反药组合是“十八反”中“藻戟遂芫俱战草”中重要组成部分。目前对其研究主要还集中在古代文献记载、医家临床经验和简单验证的积累中,对于总体规律研究和揭示不够。因此,本论文以甘遂.甘草为研究对象,研究其配伍是否相反、为什么反及怎么反的科学实质。
论文共分五个章节讨论,各章节的主要内容和研究结果如下:
一、文献研究本部分对古今相关文献进行梳理归纳,系统综述了甘遂与甘草配伍禁忌的形成源流以及配伍的物质基础、生物效应、临床应用等现代研究进展,在此基础上设计了本论文的研究思路与实验方案。
二、甘遂-甘草配伍毒效表征研究
(一)甘遂与甘草反药组合的毒性评价
1甘遂、甘草各单味药急性毒性评价
观察小鼠单次灌服给予甘遂或甘草产生的急性毒性反应,评价其安全性,为比较甘遂与甘草配伍前后的毒效实验提供剂量设计依据。结果显示,甘遂水提物的最大给药量(池D)是95.2 g/kg;甘遂醇提物LD50为146.1 g/kg,95%置信限为131.4~168.0 g/kg。甘草水提物的最大耐受量Mm为96.2 g/kg,约为临床等效量的48倍。表明甘遂水提液和甘草无明显毒性,甘遂醇提物具有毒性。
2甘遂与甘草反药组合长期毒性评价
观察大鼠多次灌服给予不同剂量甘遂-甘草合用产生的毒性反应,考察不同配伍组合的毒性差异,明确其毒性靶器官。甘遂-甘草反药组合大鼠长期毒性主要表现在以下方面:(1)甘遂醇提与甘草合用时,乳酸脱氢酶LDH、γ-羟丁酸脱氢酶HBD升高;病理组织学表明有灶性心肌炎病变,可能产生心血管系统的毒性反应。(2)甘遂醇提与甘草合用时,雌性和雄性大鼠的肝系数均随着给药量增加而升高,但雌性表现为随甘遂比例增加升高明显,雄性大鼠表现为随着甘草比例增加而升高明显;病理组织学表明肝脏点状坏死和/或肝内小胆管慢性炎,可能产生肝脏毒性反应。(3)甘遂醇提与甘草合用时,肌酐CI迮A升高,可能产生肾脏毒性反应。
(二)甘遂与甘草反药组合的效应评价
1甘遂与甘草反药组合对正常小鼠利尿及泻下效应的影响
基于中医药性与配伍理论,提出甘草的甘缓之性是否平抑了甘遂“泻水逐饮”药势的发挥和功效的实现?实验设计比较了甘遂与甘草合用前后对正常小鼠的利尿及泻下作用。结果显示,甘遂有增加正常小鼠尿量及排便的趋势,但作用都不是很明显,推测其功效的发挥可能是针对一定的病理模型。
2甘遂与甘草反药组合对正常大鼠水盐代谢的影响
基于甘遂具有“泻水逐饮”之药势,而甘草的糖、盐皮质激素样作用产生“保钠排钾”,形成“水钠潴留”,提出两药合用是否加剧了甘遂“泻水”作用导致的水盐代谢平衡失调?实验设计了甘遂与甘草合用前后对正常大鼠水盐代谢影响的评价实验。结果显示,甘遂利尿作用不明显,但与甘草合用后,尿量显著减少,表现出抑制作用,且合用后尿K+、Cl-、Mg2+、Ca2+排泄增加,血清中Na+增加,Mg2+降低。提示甘草具有的糖、盐皮质激素样作用加剧了甘遂“泻水逐饮”功效导致的电解质平衡失调,是其相反的可能特征之一。
三、甘遂与甘草反药组合的量-毒-效关系研究
基于多剂量、多指标优化的实验设计,考察甘遂与甘草合用前后的毒性作用及相关的效应表现,揭示反药组合的毒效动态变化规律,阐明甘遂.甘草反药组合的量-毒-效关系。
(一)甘遂-甘草的量-毒关系研究##甘遂在药典规定的剂量范围内单用未见明显毒性;在药典高限4倍剂量下可产生肝、肾脏毒性,偶见肝脏肝细胞轻度水样变性,肾脏肾小管上皮细胞轻度颗粒变性。当甘遂在药典剂量范围内时,甘遂-甘草2∶1配伍未见明显毒性;1∶1、1∶2、1∶4、1∶10配伍可见不同程度的肝、肾、心脏毒性;当甘遂剂量超过药典规定剂量时,不同比例甘遂.甘草合用均增毒;表现为肝脏、肾脏病理损伤加重,偶见肠黏膜损伤,引起肠黏膜变性坏死及少量炎细胞浸润。甘遂与甘草合用以后表现出的毒性反应不仅与甘遂剂量有关,与甘遂和甘草合用的比例也密切相关。由因子分析结果表明,随着甘草比例的增加,甘遂.甘草合用毒性越大。
(二)甘遂-甘草的量-毒-效关系研究
1甘遂的量.毒.效关系研究
本实验建立Walker256恶性胸水模型,考察不同剂量甘遂峻下逐水效应及相关毒性,并通过因子分析方法综合分析甘遂的量-毒-效关系,为甘遂的安全合理应用提供参考。与空白组比较,恶性胸水模型大鼠产生较多的胸水,且剐LT、AST、LDH、LDH、IFN-γIL-2、TNF-α著升高(P<0.05),TP、ALB降低。给药后,不同剂量甘遂可减少模型的胸水量,同时调节生化指标。结果表明,甘遂在药典剂量范围内单独给药没有见到明显毒性,在药典高限3倍剂量下可产生肝脏、心脏毒性,随着剂量增加,毒性增强;同时甘遂具有“峻下逐水”功效,可减少恶性胸水模型大鼠的胸水量及改善相关生理指标,且具有剂量依赖性。综合分析其毒效特点,甘遂药典高限剂量为其相对最佳治疗剂量。
2甘遂-甘草配伍的量-毒-效关系研究
选择药典高限剂量的甘遂与甘草不同比例配伍,研究其对Walker256恶性胸水模型大鼠的影响,探讨其毒-效变化特点与规律,为临床合理用药提供理论基础。实验结果显示,模型组大鼠有较多胸水量,同时尿量减少;甘遂有明显的利尿作用,同时能显著减少胸水量;甘遂与甘草配伍可减弱甘遂的作用,表现为减效;同时ALP、AST、ALT、TBIL、LDH和α-HBDH水平升高,ALB和TP水平有不同程度的下降,表现为增毒。通过因子分析得到其配伍的量-毒-效拐点可能在2∶1和1∶1之间。当甘遂-甘草配伍比例高于拐点时,随着甘草剂量的增加,增毒/减效越明显。
四、甘遂与甘草配伍禁忌的物质基础研究
(一)甘遂与甘草合用前后的体外化学成分变化研究
中药复杂化学物质相互作用研究是揭示中药合理配伍机制的关键内容,配伍前后化学成分变化的定性与定量分析是我们研究的首要任务。鉴于此,本研究采用超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-PDA-MS)技术和“化学模糊识别”策略建立了一种新的适宜于中药复杂成分配伍相互作用研究的思路与方法,并应用于中药“十八反”中甘遂.甘草反药组合相互作用研究。通过建立甘遂、甘草的成分化学物质库,并经过对照品峰的质谱信息,包括碎片离子或裂解规律分析,建立了主要类别化学物质谱信号网络,并通过网络将所研究中药的不同成分进行快速鉴别与归类。结果,甘遂中26个化合物及甘草中45个成分都得到了化学模糊鉴定并分别归类,进而通过半对称配比设计对这些化合物进行了进一步的定量研究。发现甘遂能促进甘草中大多数三萜皂苷、苯丙素苷及苷元类化合物的溶出;甘草也能促进甘遂中大多数具有毒性作用的二萜和三萜类成分的溶出,这可能是中药“十八反”甘遂与甘草配伍禁忌的物质基础。
(二)甘遂与甘草合用前后的体内过程及相互作用研究
1甘遂-甘草配伍前后甘草次酸体内相互作用研究@甘草酸是甘草中主要活性成分之一,其与代谢产物甘草次酸(GA)均具有肾上腺皮质激素样作用,能产生水钠潴留及抗利尿作用。本实验选择甘草次酸为代表性成分,采用UPLC-TQ/MS检测并比较其与甘遂合用前后的体内过程及组织分布差异,从而分析甘遂.甘草配伍减效的内在本质。结果显示,与正常给药组比较,模型给药组大鼠体内甘草次酸暴露增加;同时,甘遂-甘草配伍后,甘草次酸在体内暴露也增加,尤其是在肾脏暴露增加,可能是甘遂-甘草配伍减效的机制之一。
2甘遂-甘草配伍前后毒性成分体内相互作用研究
巨大戟烷型二萜是甘遂中的主要毒性成分,本实验选择甘遂萜酯A(kansuinin A,KA)为代表性毒性成分,建立UPLC-TQ/MS分析方法,检测其与甘草不同比例合用前后血浆及组织中含量变化,从而分析甘遂与甘草反药组合增毒的机制。实验结果显示,随着甘草比例的增加,KA在血浆及肝脏、肾脏、心脏中蓄积增加,消除减慢;这可能是其配伍产生心脏、肝脏、肾脏毒性的机制之一。
论文共分五个章节讨论,各章节的主要内容和研究结果如下:
一、文献研究本部分对古今相关文献进行梳理归纳,系统综述了甘遂与甘草配伍禁忌的形成源流以及配伍的物质基础、生物效应、临床应用等现代研究进展,在此基础上设计了本论文的研究思路与实验方案。
二、甘遂-甘草配伍毒效表征研究
(一)甘遂与甘草反药组合的毒性评价
1甘遂、甘草各单味药急性毒性评价
观察小鼠单次灌服给予甘遂或甘草产生的急性毒性反应,评价其安全性,为比较甘遂与甘草配伍前后的毒效实验提供剂量设计依据。结果显示,甘遂水提物的最大给药量(池D)是95.2 g/kg;甘遂醇提物LD50为146.1 g/kg,95%置信限为131.4~168.0 g/kg。甘草水提物的最大耐受量Mm为96.2 g/kg,约为临床等效量的48倍。表明甘遂水提液和甘草无明显毒性,甘遂醇提物具有毒性。
2甘遂与甘草反药组合长期毒性评价
观察大鼠多次灌服给予不同剂量甘遂-甘草合用产生的毒性反应,考察不同配伍组合的毒性差异,明确其毒性靶器官。甘遂-甘草反药组合大鼠长期毒性主要表现在以下方面:(1)甘遂醇提与甘草合用时,乳酸脱氢酶LDH、γ-羟丁酸脱氢酶HBD升高;病理组织学表明有灶性心肌炎病变,可能产生心血管系统的毒性反应。(2)甘遂醇提与甘草合用时,雌性和雄性大鼠的肝系数均随着给药量增加而升高,但雌性表现为随甘遂比例增加升高明显,雄性大鼠表现为随着甘草比例增加而升高明显;病理组织学表明肝脏点状坏死和/或肝内小胆管慢性炎,可能产生肝脏毒性反应。(3)甘遂醇提与甘草合用时,肌酐CI迮A升高,可能产生肾脏毒性反应。
(二)甘遂与甘草反药组合的效应评价
1甘遂与甘草反药组合对正常小鼠利尿及泻下效应的影响
基于中医药性与配伍理论,提出甘草的甘缓之性是否平抑了甘遂“泻水逐饮”药势的发挥和功效的实现?实验设计比较了甘遂与甘草合用前后对正常小鼠的利尿及泻下作用。结果显示,甘遂有增加正常小鼠尿量及排便的趋势,但作用都不是很明显,推测其功效的发挥可能是针对一定的病理模型。
2甘遂与甘草反药组合对正常大鼠水盐代谢的影响
基于甘遂具有“泻水逐饮”之药势,而甘草的糖、盐皮质激素样作用产生“保钠排钾”,形成“水钠潴留”,提出两药合用是否加剧了甘遂“泻水”作用导致的水盐代谢平衡失调?实验设计了甘遂与甘草合用前后对正常大鼠水盐代谢影响的评价实验。结果显示,甘遂利尿作用不明显,但与甘草合用后,尿量显著减少,表现出抑制作用,且合用后尿K+、Cl-、Mg2+、Ca2+排泄增加,血清中Na+增加,Mg2+降低。提示甘草具有的糖、盐皮质激素样作用加剧了甘遂“泻水逐饮”功效导致的电解质平衡失调,是其相反的可能特征之一。
三、甘遂与甘草反药组合的量-毒-效关系研究
基于多剂量、多指标优化的实验设计,考察甘遂与甘草合用前后的毒性作用及相关的效应表现,揭示反药组合的毒效动态变化规律,阐明甘遂.甘草反药组合的量-毒-效关系。
(一)甘遂-甘草的量-毒关系研究##甘遂在药典规定的剂量范围内单用未见明显毒性;在药典高限4倍剂量下可产生肝、肾脏毒性,偶见肝脏肝细胞轻度水样变性,肾脏肾小管上皮细胞轻度颗粒变性。当甘遂在药典剂量范围内时,甘遂-甘草2∶1配伍未见明显毒性;1∶1、1∶2、1∶4、1∶10配伍可见不同程度的肝、肾、心脏毒性;当甘遂剂量超过药典规定剂量时,不同比例甘遂.甘草合用均增毒;表现为肝脏、肾脏病理损伤加重,偶见肠黏膜损伤,引起肠黏膜变性坏死及少量炎细胞浸润。甘遂与甘草合用以后表现出的毒性反应不仅与甘遂剂量有关,与甘遂和甘草合用的比例也密切相关。由因子分析结果表明,随着甘草比例的增加,甘遂.甘草合用毒性越大。
(二)甘遂-甘草的量-毒-效关系研究
1甘遂的量.毒.效关系研究
本实验建立Walker256恶性胸水模型,考察不同剂量甘遂峻下逐水效应及相关毒性,并通过因子分析方法综合分析甘遂的量-毒-效关系,为甘遂的安全合理应用提供参考。与空白组比较,恶性胸水模型大鼠产生较多的胸水,且剐LT、AST、LDH、LDH、IFN-γIL-2、TNF-α著升高(P<0.05),TP、ALB降低。给药后,不同剂量甘遂可减少模型的胸水量,同时调节生化指标。结果表明,甘遂在药典剂量范围内单独给药没有见到明显毒性,在药典高限3倍剂量下可产生肝脏、心脏毒性,随着剂量增加,毒性增强;同时甘遂具有“峻下逐水”功效,可减少恶性胸水模型大鼠的胸水量及改善相关生理指标,且具有剂量依赖性。综合分析其毒效特点,甘遂药典高限剂量为其相对最佳治疗剂量。
2甘遂-甘草配伍的量-毒-效关系研究
选择药典高限剂量的甘遂与甘草不同比例配伍,研究其对Walker256恶性胸水模型大鼠的影响,探讨其毒-效变化特点与规律,为临床合理用药提供理论基础。实验结果显示,模型组大鼠有较多胸水量,同时尿量减少;甘遂有明显的利尿作用,同时能显著减少胸水量;甘遂与甘草配伍可减弱甘遂的作用,表现为减效;同时ALP、AST、ALT、TBIL、LDH和α-HBDH水平升高,ALB和TP水平有不同程度的下降,表现为增毒。通过因子分析得到其配伍的量-毒-效拐点可能在2∶1和1∶1之间。当甘遂-甘草配伍比例高于拐点时,随着甘草剂量的增加,增毒/减效越明显。
四、甘遂与甘草配伍禁忌的物质基础研究
(一)甘遂与甘草合用前后的体外化学成分变化研究
中药复杂化学物质相互作用研究是揭示中药合理配伍机制的关键内容,配伍前后化学成分变化的定性与定量分析是我们研究的首要任务。鉴于此,本研究采用超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-PDA-MS)技术和“化学模糊识别”策略建立了一种新的适宜于中药复杂成分配伍相互作用研究的思路与方法,并应用于中药“十八反”中甘遂.甘草反药组合相互作用研究。通过建立甘遂、甘草的成分化学物质库,并经过对照品峰的质谱信息,包括碎片离子或裂解规律分析,建立了主要类别化学物质谱信号网络,并通过网络将所研究中药的不同成分进行快速鉴别与归类。结果,甘遂中26个化合物及甘草中45个成分都得到了化学模糊鉴定并分别归类,进而通过半对称配比设计对这些化合物进行了进一步的定量研究。发现甘遂能促进甘草中大多数三萜皂苷、苯丙素苷及苷元类化合物的溶出;甘草也能促进甘遂中大多数具有毒性作用的二萜和三萜类成分的溶出,这可能是中药“十八反”甘遂与甘草配伍禁忌的物质基础。
(二)甘遂与甘草合用前后的体内过程及相互作用研究
1甘遂-甘草配伍前后甘草次酸体内相互作用研究@甘草酸是甘草中主要活性成分之一,其与代谢产物甘草次酸(GA)均具有肾上腺皮质激素样作用,能产生水钠潴留及抗利尿作用。本实验选择甘草次酸为代表性成分,采用UPLC-TQ/MS检测并比较其与甘遂合用前后的体内过程及组织分布差异,从而分析甘遂.甘草配伍减效的内在本质。结果显示,与正常给药组比较,模型给药组大鼠体内甘草次酸暴露增加;同时,甘遂-甘草配伍后,甘草次酸在体内暴露也增加,尤其是在肾脏暴露增加,可能是甘遂-甘草配伍减效的机制之一。
2甘遂-甘草配伍前后毒性成分体内相互作用研究
巨大戟烷型二萜是甘遂中的主要毒性成分,本实验选择甘遂萜酯A(kansuinin A,KA)为代表性毒性成分,建立UPLC-TQ/MS分析方法,检测其与甘草不同比例合用前后血浆及组织中含量变化,从而分析甘遂与甘草反药组合增毒的机制。实验结果显示,随着甘草比例的增加,KA在血浆及肝脏、肾脏、心脏中蓄积增加,消除减慢;这可能是其配伍产生心脏、肝脏、肾脏毒性的机制之一。