基于变异系数的模糊物元模型评价阔叶十大功劳根不同提取部位的抗炎镇痛作用

曹国琼，洪林，蒲兰，李冰冰，张永萍

(贵州中医药大学,贵州 贵阳 550025)

阔叶十大功劳Mahoniabealei(Fort.)Carr.为小檗科Berberidaceae十大功劳属常绿灌木或小乔木，在我国分布广泛，产于广西、四川、贵州、湖北、江西、浙江[1-2]。阔叶十大功劳味苦，性寒，具有清热燥湿、泻火解毒的功效，用于目赤肿痛、黄疸尿赤、湿热泻痢等[3]。该植物以茎入药称为功劳木，以叶入药称为功劳叶。以该植物为主要原料开发的成药制剂有肠胃适胶囊、痔疮片、功劳去火片、妇科千金片、妇科千金胶囊等，市场需求量大，应用前景广阔。阔叶十大功劳含多种生物碱如氧化小檗碱、小檗碱、药根碱、非洲防己碱、巴马汀等[4-5]。小檗碱类具有多种药理作用，如抗炎、抗肿瘤、降血糖等[6-7]。药理研究表明阔叶十大功劳具有抗炎、镇痛、抗菌、抗氧化等药理作用[8-10]，其根具有明显的抗病毒作用[11]，而其根部抗炎镇痛作用及其有效部位仍不明确。

功劳木为常用中药材，是多种中药制剂的重要原料，随着对阔叶十大功劳基础研究的不断深入，其用途不断拓宽。阔叶十大功劳含多种生物碱类成分，生物碱是其质量控制的指标性成分，也是其发挥药效的物质基础。对阔叶十大功劳与同属植物的研究表明，其具有抗菌、抗炎和抗氧化等药理作用。但是，目前对阔叶十大功劳药理作用和药效物质基础的研究仍不深入。对阔叶十大功劳不同入药部位进行系统深入的研究，有利于其资源的开发和利用。

中药药效研究中，常检测多项指标，如果各指标按单变量进行统计分析，检验效果较低，难以得出综合结果，故需要应用多指标综合评价的方法[12]。物元分析理论适用于多因子评价模型，是解决不相容问题的有力工具[13]。运用基于变异系数的模糊物元模型评价中药药效的各个指标，避免了主观偏好性，更加准确、客观。近年来，模糊物元模型评价方法广泛应用于中药物质基础的研究和质量控制[14-16]等领域。采用模糊物元模型评价不同提取部位药效作用是一种客观、公正、科学的新评价方法，该方法简便、可操作性强。如许珊珊等[17]采用模糊物元模型评价当归不同提取部位的活血作用；任国瑾等[12]建立了当归不同提取部位润肠通便综合评价模糊物元模型；杨蕊菁等[18]采用模糊物元模型评价大黄不同提取部位降血脂的效果。

基于此，本实验采用基于变异系数权重的模糊物元模型，综合评价阔叶十大功劳根抗炎镇痛的有效部位，为进一步具体活性物质的研究提供实验基础。

1 材料

1.1 实验动物

清洁级昆明小鼠280只，重18 ～ 22 g，雌雄各半，由重庆腾鑫生物技术有限公司提供，实验动物生产许可证号：SCXK(军)2012-0011。

1.2 药物与试剂

阔叶十大功劳采自贵州，经贵州中医药大学科研实验中心肖承鸿老师鉴定为小檗科十大功劳属植物阔叶十大功劳Mahoniabealei(Fortune.)Carr.，根烘干，粉碎成粗粉，过一号筛备用。乙酰水杨酸片(规格：2.2 mg/片，远达医药(中国)有限公司，生产批号：180308)；其他试剂均为分析纯(天津市富宇精细化工有限公司)。

1.3 仪器

Mettler AE240型电子分析天平(瑞士梅特勒公司)；恒温水浴锅(天津泰斯特仪器有限公司)；JM-A10002型电子天平(诸暨市超泽衡器设备有限公司)；HBM-109 型粉碎机(瑞安市瀚博机电有限公司)；RE52-99型旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器有限公司)；SHZ-Ⅲ型环水真空泵(上海亚荣生化仪器有限公司)；SB-4200型超声仪(宁波新艺超声设备有限公司)。

2 方法

2.1 阔叶十大功劳根不同提取部位的制备

称取一定量阔叶十大功劳根过一号筛粗粉，回流提取两次，每次1 h，分别用10、8倍量的水、乙醇、正丁醇、乙酸乙酯、石油醚提取，合并滤液，减压回收蒸干，放入4 ℃冰箱中备用。临用前以0.5 %吐温80稀释成所需浓度。

2.2 动物分组与给药

每项实验56只小鼠，按体质量随机分为7组，每组8只，雌雄各半，分别为模型组、阳性对照组、水提取物组、乙醇提取物组、正丁醇提取物组、乙酸乙酯提取物组、石油醚提取物组。模型组灌胃给予含0.5%吐温80的蒸馏水，其余各组均灌胃给予相应药液，阳性对照药剂量为220 mg/kg，阔叶十大功劳各提取部位剂量均为25 g/kg(以生药计)，给药体积为10 mL/kg。

2.3 阔叶十大功劳根不同提取部位抗炎实验

炎症反应常用的造模方法有二甲苯致耳肿胀法、角叉菜胶致足肿胀法和小鼠腹腔毛细血管通透性检测法等。伤害性疼痛是伤害性感受器对酸性物质、热、剧烈的机械压力等外界的直接压力启动应答反应[19]，目前常用的造模方法有醋酸扭体法、热板法和热水缩尾法等。

2.3.1 对二甲苯所致小鼠耳廓肿胀的影响

小鼠连续给药7 d，每日灌胃1次，末次给药30 min后，用二甲苯50 μL致炎小鼠右耳正反面，左耳为对照，30 min后处死小鼠，用打孔器在沿左右耳片同一部位打下圆耳片，精密称量，以同一小鼠右耳与左耳质量之差即为肿胀度，并计算小鼠耳廓肿胀抑制率。

2.3.2 对足跖肿胀的影响

连续给药6 d，每日灌胃1次，第7 d在小鼠右后足垫皮下注射1.0 %角叉菜胶50 μL致炎，后再给予各组药物1次，次日处死小鼠，剪取双后足，精确称量，以右足的质量减去左足的质量即为足跖炎性肿胀度，计算小鼠足跖肿胀抑制率[20]。

2.4 阔叶十大功劳根不同提取部位镇痛实验

2.4.1 对醋酸致小鼠扭体反应的影响

各组小鼠适应性饲养3 d，各组按2.2节下灌胃给予各受试药物，每日1次，连续给药3 d。末次给药前禁食12 h，给药后1 h，各组腹腔注射给药 0.5%冰醋酸0.2 mL/只，观察 15 min内各组小鼠扭体反应次数。

2.4.2 对小鼠热水缩尾反应的影响

小鼠分组与给药方法同2.2节，末次给药前禁食12 h，给药后1 h，将各组小鼠尾下部垂直浸入(55±0.5)℃热水中3 cm，计时，以尾回缩出水面的潜伏期为指标。时间以30 s为限，超过以30 s计[19]。

2.4.3 对热板致痛的影响

将小鼠逐只放于(55±0.5)℃热板上，记录小鼠舔后足反应所需时间，挑选痛阈值在5～30 s内的小鼠，雌雄各半，分组及给药方法同2.2节，连续灌胃给药7 d，于末次给药1 h后，分别将小鼠置于(55±0.5)℃的热板上，测定痛阈值[21]。

2.5 统计分析

实验所得数据用SPSS 19.0统计软件分析，结果均用x±s表示，组间比较采用 ANOVA(one-way analysis of variance)单因素方差分析，若方差齐性用LSD检验，方差不齐用Dunnet’T3检验。P<0.05表示有显著性差异。

3 结果

3.1 阔叶十大功劳根不同提取部位抗炎镇痛作用

由表1可知，与模型组比较，阳性对照组、水提取物、乙醇提取物、正丁醇提取物、乙酸乙酯提取物和石油醚提取物组均对二甲苯致小鼠耳肿胀具有显著的抑制作用(P<0.05)。与模型组比较，阳性对照组、水提取物、乙醇提取物、正丁醇提取物、乙酸乙酯提取物组对角叉菜胶致小鼠足肿胀具有显著的抑制作用(P<0.05)。表明阔叶十大功劳根水提取物、乙醇提取物、正丁醇提取物、乙酸乙酯提取物和石油醚提取物具有一定的抗炎作用。

表1 阔叶十大功劳根不同提取部位抗炎作用Table 1 The anti-inflammatory effects of different extract parts from the roots of Mahonia bealei

注:与模型组小鼠比较，*P<0.05，说明有差异。

由表2可知，与模型组比较，阳性对照、水提取物、乙醇提取物、正丁醇提取物和乙酸乙酯提取物组的冰醋酸引起小鼠扭体次数有显著的减少(P<0.05)。表明阳性药乙酰水杨酸、阔叶十大功劳根乙醇提取物和乙酸乙酯提取物对热引起的疼痛有显著的抑制作用(P<0.05)。

表2 阔叶十大功劳根不同提取部位镇痛作用Table 2 The analgesic effects of different extract parts from the roots of Mahonia bealei

注:与模型组小鼠比较，*P<0.05，说明有差异。

3.2 建立评价抗炎镇痛效果的n维复合模糊物元模型

模糊物元是由所描述的事物M及其特征C和量值X组成R=(M，C，X)，三者称为物元的三要素，通常把m个事物的n维组合在一起，构成m个事物的n维复合模糊物元Rmn[15,22]。根据参考文献[15]的方法，在本研究中可以把实验分组看作事物M，把检测指标看作特征C，把各指标值看作X，因此组成评价阔叶十大功劳根抗炎镇痛作用的模糊物元模型。建立评价阔叶十大功根劳抗炎镇痛的n维复合模糊物元模型R7-5。共有7个样品(M1，M2，…，M7)，对每个样品计算了5项指标(C1为耳肿胀度，C2为足肿胀度，C3为扭体次数，C4为缩尾潜伏期，C5为痛阈值)。即：

耳肿胀度、足肿胀度、扭体次数属于越小越优型，痛阈值、缩尾潜伏期属于越大越优型。因此，建立的从优隶属度模糊物元如下：

其构成的标准模糊物元如下：

构成的简单差绝对值复合模糊物元如下：

用变异系数法来计算有关指标的权重：各评价指标的均值Xi= 8.02，12.66，22.40，26.98，2.38；均方差Di=2.33，2.72，7.99，6.06，0.65； 变异系数δi=0.29，0.21，0.36，0.22，0.27；权重Wi=0.21，0.16，0.27，0.16，0.20。最后，用Wi和R△得到贴进度复合模糊物元如下：

根据计算得出的贴近度从大到小排序：M6，M4，M3，M5，M2，M7，M1，即阔叶十大功劳根不同提取部位抗炎镇痛作用由大到小顺序为乙酸乙酯提取物组(M6，ρHj=0.60)，乙醇提取物组(M4，ρHj=0.54)，水提取物组(M3，ρHj=0.46)，正丁醇提取物组(M5，ρHj=0.39)，阳性对照组(M2，ρHj=0.37)，石油醚提取物组(M7，ρHj=0.32)，模型组(M1，ρHj=0.24)，结果表明乙酸乙酯提取物组抗炎镇痛作用最好。

4结论

本研究采用两种炎症模型和三种疼痛模型研究阔叶十大功劳抗炎镇痛作用，结果表明阔叶十大功劳根不同提取部位均有一定的抗炎镇痛作用。通过抗炎镇痛实验，结合变异系数权重的模糊物元模型，对阔叶十大功劳根不同提取部位抗炎镇痛效果进行综合评价，筛选出不同提取部位的抗炎镇痛作用强度由大到小为：乙酸乙酯部位，乙醇部位，水部位，正丁醇部位，石油醚部位。通过对阔叶十大功劳根不同提取部位抗炎镇痛作用的比较，为进一步活性物质的研究提供了实验基础。