12种中药乙醇提取物抗惊厥作用和时间-体存生物当量的比较研究1)

王 莉,徐 宁,孙 娟,贠克明

我国中医药防治疾病已有上千年的历史,但大部分常用的抗癫痫单味中草药及其提取物均缺乏药效学、药动学及毒理学等方面的系统理论研究资料,严重影响了中草药防治癫痫的临床应用及新药开发性研究的进程。为此,本实验选取全蝎、僵蚕、蝉蜕、蜈蚣和地龙等12种中草药的醇提物作为研究对象,采用经典的电休克(M ES)惊厥模型和药效法,以数学模式及参数来模拟各药在体内的时间-体存生物当量,比较其抗惊厥效能和药效动力学过程。

1 材料与方法

1.1 动物 健康普通级昆明种小鼠;体重18 g～22 g,♀♂皆用;合格证号为:314第070101号;由山西医科大学实验动物中心提供,符合国家健康一级动物标准。实验动物均以标准饲料喂养,自由摄食及饮水,自然光照射,换气扇通风。

1.2 药品 实验用全蝎(Scorpion,SP)、知母(Rhizoma Anemarrhenae,RA)、茯苓(Poria,PO)、川芎(Rhizoma Chuanxiong,RC)、白胡椒(White Pepper,WP)、远志(Radix Polygalae,RP)、酸枣仁(Semen Ziziphi Spinosne,SZS)、草果(Fructus Tsaoko,FT)、僵蚕(Stiff Silkorm,SS)、蝉衣(Cicada Slough,CS)、地龙(Lumbricus,LB)、蜈蚣(Centipede,CP)均购于山西省药材公司,经山西医科大学药学系植化教研组鉴定后均采用乙醇回流法提取后用于实验。

1.3 仪器 JY-Ⅱ型电惊厥仪,山西医科大学研制;圆底回流装置,太原市玻璃仪器大全公司制造;乙醇回流浓缩装置,DZTW型调温电热套,北京市永光明医疗仪器厂制造。旋转蒸发仪RE-52AA,上海亚荣生化仪器厂制造。

1.4 方法

1.4.1 量效实验 采用Swinyard[3]法稍加改良。用两个耳电极夹住小鼠双耳部。电刺激参数:刺激强度100 V、频率6 Hz、时间0.4 s。以后肢强直为MES指标。实验前12 h筛选动物,凡刺激小鼠未见后肢强直者弃之不用。取健康昆明种小鼠1 300只,雌雄各半,分为 13组,每组随机分为 5个剂量组,每个剂量组20只,均采用灌胃给药法,正常对照组灌胃等容积的生理盐水。药后用上述同样参数刺激,记录抗MES数,计算抗惊率,用Bliss法计算各药的 ED50、ED95,比较各药的效价强度及效能,各剂量组的给药剂量见表1。

表1 12种中药提取物抗小鼠最大点休克发作的给药剂量 g/kg

1.4.2 时效实验 参照文献[4]法,取健康昆明种小鼠360只,随机分为13组,每组20只,分组同实验 1.2。各组小鼠灌胃抗MES惊厥最大效应量(ED95)后,分别于15 min、30 min、45 min、1 h、2 h、3 h用上述同样参数刺激,记录抗M ES数,计算抗惊厥率。

1.5 药效动力学参数计算 先将上述测试结果作房室模型拟和,检测是否符合一室模型,药效动力学参数参见文献[5]计算。1.5.1 量效方程 以ED50测定实验中的对数剂量和相应的惊厥抑制率求量效方程,并计算最低起效剂量。最低起效剂量:Xmin=log-1(-A/b)(A,b分别为量效方程中的截距和斜率)。

1.5.2 时效方程 以时间和惊厥抑制率的对数作图,求出“消除相”,“残数线”方程,计算效应作用期和效应达峰时间。作用期:td=(2.303/K)logX0-(2.303/K)logXmin[K等于时-效消除方程的斜率b◦(2.303)];体存血药浓度达峰时间:Tmax=[2.303/(Ke-Ka)]1)log(Ke/Ka)(Ke与Ka分别为用残数法所得血药浓度-时间曲线消除线与残数线的斜率)。

1.5.3 时间-体存生物相当药量方程 在时效试验中,将各时间点的惊厥抑制率代入量效方程,以时间和相应体存量的对数,求体存量时程方程,求出效量半衰期,以及消除速率常数。效量半衰期:t1/2(ED)=0.693/K;消除速率常数:由时间-相当药量方程式的斜率b,求得K=-2.303b。

2 结 果

2.1 量效研究 12种提取物除蜈蚣外,均有不同程度的抗M ES作用,且量效呈正相关性。各药的ED50从小到大依次为:全蝎、蝉衣、远志、川芎、茯苓、酸枣仁、知母、白胡椒、僵蚕、蜈蚣、地龙、草果。其中全蝎的效价强度最大,而草果的效价强度最小。12种提取物最低起效剂量由小到大依次为全蝎、川芎、远志、知母、茯苓、白胡椒、酸枣仁、蝉衣、僵蚕、蜈蚣、草果、地龙。各药的效应达峰时间由长到短依次为:地龙、草果、远志、全蝎、蝉衣、川芎、白胡椒、知母、酸枣仁、茯苓、僵蚕、蜈蚣,平均在1 h左右。详见表2、表3。

表2 12种中药提取物抗小鼠最大电休克发作效应

表3 12种中药提取物抗小鼠最大电休克发作的时效方程及最小效应量和达峰时间

2.2 时效研究(见表4)根据七种单味中药抗M ES的时效测试结果进行房室模型拟和,均符合一室模型。通过时效消除方程预测的作用期由长到短依次为:全蝎、茯苓、川芎、远志、知母、白胡椒、酸枣仁、僵蚕、蝉衣、地龙、草果、蜈蚣。

表4 12种中药提取物抗小鼠最大电休克发作的时效方程及作用持续时间

2.3 时间-体存生物当量研究(见表5)消除速率常数K值,反映体内药物的代谢和排泄速率,其数值由小到大依次为:地龙、蝉衣、草果、全蝎、酸枣仁、白胡椒、知母、远志、川芎、茯苓、僵蚕、蜈蚣。

表5 12种中药提取物抗小鼠最大电休克发作的时效方程及消除速率常数和效应半衰期

3 讨 论

癫痫是一种发病率高、临床治疗难度大的中枢神经系统常见病。中医理论认为,癫痫的病因是由多种因素导致痰浊内生,痰聚而气逆不顺,或气郁化火,火生风动,挟痰上蒙清窍,横窜经络,内扰神明,而致癫痫发作[6]。在治疗上以化痰、熄风、泻火、行气、祛瘀、补气等为治疗原则。中医治疗癫痫具有整体调节、毒副反应小、切实有效等特点。本实验研究结果显示,在临床常用于防治癫痫的12种中药中,除蜈蚣外,川芎、茯苓、知母、草果、白胡椒、远志、酸枣仁、全蝎、僵蚕、蝉蜕、地龙对MES惊厥均呈现不同程度的对抗作用。其中全蝎和知母的抗惊厥作用最强,依次为茯苓、川芎、白胡椒、远志、酸枣仁,而草果、地龙、蝉衣的作用较弱。效价强度由大到小依次为全蝎、川芎、远志、知母、茯苓、白胡椒、酸枣仁、蝉衣、僵蚕、蜈蚣、草果、地龙。 能对抗最大电休克发作的药物临床用于治疗癫痫大发作有效,临床研究也证实全蝎、知母、川芎、茯苓、知母、草果、白胡椒等中药用于治疗癫痫大发作均取得了不同程度的疗效。

对于有效成分明确、能够分离并可以检测的中药或中药制剂,研究体内过程可用直接血浓度法;但对于那些有效成分不明、组成复杂、不能用特定的化学物理手段检测的中药或中药制剂,则可以采用药效动力学方法推算其动力学参数,进而设计及优选临床合理用药方案,从而改变千药一法的局面,以达到较充分发挥药效和保证安全的目的。对各药量效关系和时效关系的分析研究显示12种中药醇提物均有抗电惊厥作用,从线性方程可知各药量效呈正相关性;各药的最低起效剂量由小到大依次为全蝎、川芎、远志、知母、茯苓、白胡椒、酸枣仁、蝉衣、僵蚕、蜈蚣、草果、地龙。12种受试中药醇提物除白胡椒为45 min外其余六药均在给药后30 min起效,各药的体存血药浓度达峰时间由长到短依次为:地龙、草果、远志、全蝎、蝉衣、川芎、白胡椒、知母,酸枣仁、茯苓、僵蚕、蜈蚣,平均在1 h左右。通过时效消除方程预测的作用期由长到短依次为:全蝎、茯苓、川芎、远志、知母、白胡椒、酸枣仁、僵蚕、蝉衣、地龙、草果、蜈蚣。其中全蝎、茯苓的作用期最长,可达7 h左右,而草果、蜈蚣的作用期最短,仅3 h左右。效量半衰期和消除速率常数均可反映体内药物的代谢和排泄速率,时间-体存生物当量研究表明,各药的消除速率常数 K值由小到大依次为:地龙、蝉衣、草果、全蝎、酸枣仁、白胡椒、知母、远志、川芎、茯苓、僵蚕、蜈蚣;茯苓、川芎、远志、知母、白胡椒、酸枣仁、草果;效量半衰期数值由小到大依次为茯苓、全蝎、川芎、知母、白胡椒、远志、蝉衣、酸枣仁、地龙、草果、僵蚕、蜈蚣,平均在0.9 h～2.8 h之间,均属于短半效期制剂,可见12种中药中草果消除最快,而茯苓消除最慢。

[1]Lai CW,Lai YH.History of epilepsy in Chinese traditional medicine[J].Epilepsia,1991,32(3):299-302.

[2]侯田臻,孙半润.抗癫痫中药处方的统计分析[J].中国医院统计,2001,8(1):44-45.

[3]Swinyard EA,Woodhead JH,White HS,et al.Experimental selection,quantification and evaluation of Anticonvulsants[M].Antiepileptic Drugs,Raven press,New York,1989:85-102.

[4]林志彬,金有豫.医用药理学基础[M].北京:世界图书出版社,1994:146.

[5]翁维良.中药临床药理学[M].北京:人民卫生出版社,2002:237.

[6]孟景春,周仲瑛.中医学概论[M].北京:人民卫生出版社,1987:407.