苏艾冰精油外用对小鼠抗缺氧能力的影响

魏珍珍 方晓艳 白 明 苗明三 樊帅珂

河南中医药大学，郑州，450046，中国

缺氧（hypoxia）指因氧气供应不足或用氧障碍，而导致组织的代谢、功能和形态结构发生异常变化的病理过程。在临床各种疾病中极为常见，高强度的脑力劳动和体力劳动在很多情况下同样会产生缺氧现象。急性严重的缺氧，器官常出现代偿不全和功能障碍，甚至引起重要器官产生不可逆损伤，如脑、心脏等器官缺氧是导致机体死亡的重要原因。高原环境下影响人体的主要因素是缺氧，急性高原病是危害急进高原人群健康的常见疾病，严重时可发展为高原脑水肿，危及生命［1］。近年来多项研究表明，许多传统中药材具有抗疲劳、提高机体耐受力和耐缺氧能力的作用，如红景天［2］、冬虫夏草［3］、党参、黄芪、茯苓［4-5］、灵芝［6］等。

芳香疗法是指利用有芳香气味的药物（如麝香、薄荷、丁香等），以各种形式作用于人体，以达到防病治病的目的［7-8］。芳香疗法在历代中医古籍中有众多散在记载，可追溯至殷商时期，在古代西方国家也十分受欢迎。古籍所记载的芳香药物大多含有精油成分，芳香走窜性强，功效多样，可以适应疾病治疗的需求。现代研究表明芳香疗法干预可有效治疗多种疾病［9-10］，相关研究也证明芳香类中药可以通过嗅觉通路达到改善学习、记忆等认知功能的目的［11］。

本实验根据中药的药性、药效及中医基础理论结合现代研究选用苏艾冰精油进行实验，从中药中提取精油成分，进行配伍组方，探讨苏艾冰精油局部外涂对小鼠耐缺氧能力的影响，为中药配方精油的应用及耐缺氧药物的研发提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物

昆明种小鼠，雌雄各半，SPF 级，体质量（20±2）g，合格证号：37009200014824，许可证号：SCXK（鲁）20140007，实验单位使用许可编号：SYXK（豫）2015-0005，购自济南朋悦实验动物繁育有限公司。

1.1.2 实验药物

苏合香、川芎、当归、薄荷、艾叶、冰片，购自河南张仲景大药房股份有限公司；苏艾冰精油（含苏合香精油6 mL，川芎精油5 mL，当归精油5 mL，薄荷精油5 mL，艾叶精油5 mL，冰片6 g），由河南中医药大学制剂室提供，批号201 810810；盐酸异丙肾上腺素，批号720B021，购自北京索莱宝科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 精油的提取［12-15］

苏合香精油、艾叶精油采用水蒸气蒸馏法提取，提取工艺流程及操作要点：药材→粉碎→过筛→微波预处理→水蒸气蒸馏→萃取→真空浓缩→精油。水蒸气蒸馏时，以冷凝管流出第一滴液体时开始计时，蒸馏2 h。蒸馏完毕，收集蒸馏液，用正己烷1∶1 萃取，萃取三次，将萃取液真空浓缩得精油。

川芎精油、当归精油采用超临界CO2萃取法提取，将干燥样品粉碎成粗粉，投入萃取釜中，萃取时间3 h。超临界萃取流程为：CO2钢瓶加压液化系统萃取釜解析釜，液化CO2的流速为100 kg·h-1。

薄荷精油采用微波辅助超临界CO2萃取法提取，将薄荷的花和叶干燥、粉碎，过40 目筛。取50 g 椒样薄荷粉，加入1 L 蒸馏水，经480 W 微波处理。将微波处理后的样品置于萃取釜中，用CO2气体反复冲洗，排尽空气，开始萃取，粗油经脱水、精制，得到成品。

1.2.2 对小鼠常压耐缺氧的影响［16］

取昆明种小鼠30只，雌雄各半，随机分为空白对照组、苏艾冰精油高、低剂量组，每组10只。将小鼠头面部和胸前区涂抹精油的部位进行脱毛处理后，给予头面部、胸前区涂抹苏艾冰精油，高剂量组给药两次，间隔30 min，低剂量组给药一次（每次给药剂量0.05 mL·cm-2），空白组涂同量蒸馏水。末次给药10 min后，将小鼠置于250 mL 广口瓶内（瓶内盛放15 g 干燥钠石灰），凡士林密封瓶口，观察并记录小鼠在瓶内从密闭到呼吸停止的时间（存活时间，min）。

1.2.3 对小鼠减压耐缺氧的影响

给药方法及分组同1.2.2。真空抽滤瓶顶部放橡胶塞，其橡胶塞打2个孔，瓶内放钠石灰，一孔连接真空表，另一孔由橡胶管连接缓冲瓶，缓冲瓶连接真空泵，两瓶之间由管夹控制空气进出量，抽气使真空表指针达到0.03～0.035 MPa 之间且平衡为标准，以此模拟高原的低压环境。用药方法同上，于末次给药10 min 后，将小鼠置于真空抽滤瓶内（瓶内盛放15 g 干燥钠石灰），凡士林密封瓶口，观察并记录小鼠在瓶内从密闭到呼吸停止的时间（存活时间，min）。

1.2.4 对异丙肾上腺素致小鼠缺氧的影响［16］

取昆明种小鼠40只，雌雄各半，按体重随机分为4组，即空白对照组、异丙肾上腺素模型组、苏艾冰精油大、小剂量组，每组10只。外涂用药同上，末次给药10 min 后，除空白组外，其余各组小鼠均腹腔注射异丙肾上腺素注射液15 mg·kg-1，注射后15 min，小鼠放入装有15 g 干燥钠石灰的250 mL 密封广口瓶中，记录小鼠存活时间（min，以呼吸停止为标准）。

1.3 统计学方法

数据分析用SPSS17.0 医用统计包进行数据资料的统计学处理，计量资料用平均数±标准差（±s）表示，采用单因素方差分析，P＜0.05 表示差异有显著性，证明该数据具有统计学意义。

2 结果

2.1 对小鼠常压耐缺氧的影响

实验结果（Tab.1）显示：与空白对照组相比，苏艾冰精油高、低剂量组可显著延长小鼠在常压密闭缺氧环境下的存活时间（P＜0.01），以高剂量组效果较优。

Tab.1 Effect of formula essential oil on survival time of atmospheric sealed hypoxic mice

2.2 对小鼠减压耐缺氧的影响

实验结果（Tab.2）显示：与空白对照组相比，苏艾冰精油高、低剂量组可显著延长小鼠在减压密闭缺氧环境下的存活时间（P＜0.01），以高剂量组效果较优。

Tab.2 Effect of formula essential oil on survival time of hypobaric sealed hypoxic mice

2.3 对异丙肾上腺素致小鼠缺氧的影响

实验结果（Tab.3）显示：与空白对照组相比，异丙肾上腺素模型组小鼠存活时间显著降低（P＜0.01）；与异丙肾上腺素模型组相比，苏艾冰精油高、低剂量组均可显著增加小鼠存活时间（P＜0.01），高剂量组效果较优。

Tab.3 Effect of formula essential oil on survival time of hypoxia mice induced by isoproterenol

3 讨论

常压密闭缺氧模型和急性减压缺氧模型是评价药物抗缺氧活性的两种常用的实验方法，异丙肾上腺素能够拮抗肾上腺素功能，加快心率，增加实验动物的心肌耗氧量，加快氧气消耗速度，降低缺氧条件下利用氧的能力，缩短其存活时间［15-16］。急性高空缺氧的损伤与减压低氧类似，对研发预防和治疗高原缺氧药物具有重要意义。

从中药中提取的精油气味芳香，具有行气活血、化湿和中、开窍醒神等功效，挥发类芳香中药在煎煮过程中，不可避免地会散失香气，影响疗效，而精油可弥补这一缺陷。精油中的芳香分子通过皮肤吸收进入经络系统后，药之气味随气入血，又由经穴传达于内脏，由血脉运行而布散于全身，从而纠正五脏六腑的病理状态［17］。现代研究表明，芳香物质经嗅觉通路的给药方式，可以达到有效的神经保护和改善情绪的作用［18-19］。苏艾冰精油由苏合香精油、艾叶精油、川芎精油、当归精油、薄荷精油、冰片组成，其中苏合香属于芳香类中药，具有开窍醒脑的功效，对脑缺血损伤大鼠有神经保护作用［20］；川芎活血行气，是“血中气药”、化瘀良药，川芎生物碱中的川芎嗪能扩张血管、降低心脏前后负荷、减少心肌耗氧，对异丙肾上腺素致心肌缺血大鼠具有保护作用［21-22］；当归长于补血，为补血之圣药，当归挥发油可以改善细胞膜的通透性，提高细胞抗缺氧能力［23］，现代药理研究表明当归与川芎均具有活血化瘀，改善心脑血管功能的作用，二者挥发油在缺氧模型下，可通过改善小鼠能量代谢和中枢胆碱能神经系统的功能，保护缺氧组织，维持小鼠正常的能量活动［24］；薄荷属于芳香辛散药，艾叶芳香温散，冰片具有“芳香走窜之性”，能改变血脑屏障的结构，促进药物透过血脑屏障［25-27］。将芳香疗法、精油与中医脏腑、经络、腧穴理论结合起来，配合中医特色外治手法可能会产生更好的疗效。

本实验将苏艾冰精油局部外用涂抹给药，探究苏艾冰精油对缺氧小鼠的影响，结果表明，苏艾冰精油可显著延长常压密闭缺氧、减压缺氧、异丙肾上腺素缺氧小鼠的活存时间，显著提高小鼠耐缺氧能力。

本实验不仅为精油配方的外用功能提供了实验依据，同时将苏艾冰精油、芳香疗法、嗅觉通路结合起来，为高原反应的防治提供了一种简易有效的方法，提高机体在高原的抗缺氧能力，并为耐缺氧药物的研发提供了新思路。