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目的:中药炮制技术是历代中医药学家的临床实践总结。临床实践证明,炮制可以降低中药的毒副作用,在临床应用中发挥着至关重要的作用。射干为鸢尾科植物射干(Belamcanda chinensis(L.)DC.)的干燥根茎,始载于《神农本草经》。具有清热解毒,消痰,利咽的功效。射干有小毒,久服令人虚,多服泻人。为了进一步提高临床用药的安全性和有效性,降低射干的毒副作用,课题组对米泔水制射干进行了前期研究。研究发现,米泔水炮制射干可显著降低模型动物肝功能中ALT(谷丙转氨酶)和AST(谷草转氨酶)水平,促进大鼠体内淀粉酶分泌;同时由于米泔水的存在,射干药材中固有酶与米泔水中酶可将射干药材中黄酮苷类成分转化为苷元类成分,最大限度发挥药物疗效。因此,米泔水炮制射干药材具有一定的减毒和增效作用。为了探究米泔水对射干药材的影响,进一步明确其炮制原理,本研究将中医传统“苦寒伤脾”理论和现代药理学相结合,从肠道菌群学、药效学、代谢组学以及分析化学等方法入手研究米泔水炮制射干的减毒增效作用,以期为保证临床用药的安全性和有效性,并进一步替代射干生品在临床应用提供科研依据。材料与方法:1采用对正常大鼠的一般状态观察、胃肠激素及消化酶测定、肝肾功能生化指标检测和肠道菌群测定,确定射干生品及米泔水炮制前后药效和毒性指标的改变。基于射干“苦寒”“苦寒则伤脾”理论,对射干生品及米泔水炮制前后减毒作用进行研究。选用60只正常SD大鼠按体重随机分成6组,空白组、射干生品组、射干炮制品组、生品苷元组、炮制品苷元组、生品苷组。空白组每天灌胃等量的蒸馏水;给药组每天给予各提取物(相当于20 g生药/kg),连续给药21 d。实验过程中每日观察大鼠精神状态、进食量、粪便的颜色和形态;实验结束后腹主动脉取血,分离出血清,用于后续胃泌素、淀粉酶、肝肾功能的测定;取大鼠脾脏、肝脏,用于后续计算脾指数并观察肝脾组织的病理变化;取1 cm盲肠组织放入无菌EP管中用于后续16S高增量测序实验测定肠道菌群变化。分析所得结果,探讨米泔水减毒机制,为临床应用射干的安全性提供科研支撑。2采用脂多糖(LPS)诱导大鼠急性肺损伤模型,对大鼠的肺病理学改变、肺干/湿重情况的影响进行对比,确定射干炮制前后药效学指标的改变。并采用非靶向“代谢组学”技术,对比射干生品及米泔水炮制品对急性肺损伤大鼠血清代谢成分的变化。将90只正常SD大鼠按体重随机分为9组,即空白对照组、假手术组、模型对照组、苏黄止咳胶囊组、醋酸地塞米松组、生射干高、低剂量组、米泔水制射干高、低剂量组。非给药组大鼠给予等体积的蒸馏水;给药组大鼠分别给予射干生品提取物低剂量、高剂量,炮制品提取物低剂量、高剂量;中药阳性组给予苏黄止咳胶囊;西药阳性组给予醋酸地塞米松片,给药体积为10 ml/kg,连续给药5 d,末次给药后60 min。除空白组各组大鼠用6%水合氯醛腹腔注射麻醉,仰卧位固定在手术板上,颈部消毒,切开颈部皮肤,暴露气管,气道滴入LPS(4mg/kg)术后缝合,假手术组滴入等剂量生理盐水。继续给药至第7d(造模48 h后),取材。右肺取肺组织,用10%甲醛固定,用于后续观察肺组织病理学形态变化及计算病理评分;左肺称重后烘干用于计算大鼠干/湿重比。腹主动脉取血,低温离心得到血清,用于后续血清代谢组学测定。并对结果进行分析,以探讨射干经米泔水炮制后的增效原理,为临床用药有效性提供支撑。3前期研究证明米泔水炮制后有一定减毒增效作用,但是否在临床可替代生射干使用尚不明确。本研究采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MSE)技术对16批次不同产地的射干生品及其米泔水炮制品进行成分对比。从化学成分的差异探讨其替代生射干的可行性。为了使射干样品的选择具有代表性,我们选取了不同地域、不同采收时间的射干,以综合评价射干的有效成分,减少由于地域局限和和不同采收时间而导致的结果偏移。运用PCA分析、PLS-DA及OPLS-DA的多元分析方法对16批次不同产地射干的生制品化学成分进行成分分析,最后应用VIP值和载荷图确定射干炮制前后化学成分的差异,以找寻射干炮制后的化学成分变化。结果:1射干生品与米泔水炮制品毒副作用对比结果正常大鼠一般状态观察结果中我们发现给药14 d开始,生品组大鼠开始出现如萎靡倦怠、少食、喜扎堆、便不成形、毛色萎黄等表现,至21 d开始出现大鼠体重增长缓慢的现象,且生品组与生品苷组大鼠的摄食量最少。脾指数结果显示:生品组低于空白组而炮制品组高于空白组,炮制品组脾指数显著高于生品组(P<0.05),各组脾脏、肝脏实质均无明显病理学变化。血清中胃泌素和淀粉酶的测定结果显示:炮制品组胃泌素和淀粉酶的分泌明显增加,生品苷元组和苷类组的胃泌素和淀粉酶的分泌均减少,而胃泌素在生品苷类组中减少更加明显(P<0.05),这与我们前期预实验的结果相吻合。肝肾功能测定结果显示:与空白组比较,生品组ALP(碱性磷酸酶)、TBIL(总胆红素)显著升高(P<0.05),炮制品组接近空白组,无显著差异(P>0.05)。生品组肝功能生化指标中ALT、AST有上升趋势,但无显著差异(P>0.05),其它组肝功能各项指标影响与空白组未见明显差异。各给药组BUN(尿素氮)、CREA(肌酐)较空白组均降低,但无显著性差异(P>0.05)。肠道菌群研究结果显示:5个给药组的ASV/OTU个数较空白组均有减少,射干生品苷类减少最明显。在物种丰富度及多样性方面,各组之间差异不明显。LEf Se分析得出的具体差异菌群中,射干生品组与炮制品组的差异菌为未培养梭菌、真杆菌属、优杆菌科、毛螺菌科。其中射干炮制品组优杆菌科、真杆菌属丰度显著提高,而毛螺菌科丰度明显减少(P<0.05)。射干生品苷元组与炮制品苷元组的差异菌为梭状芽孢杆菌_ⅩⅤⅢ、未培养的厚壁菌门、真杆菌属。生品组、生品苷元组、生品苷组之间的差异菌为肠球菌科、肠球菌属、瘤胃球菌属。对于KEGG预测通路方面,生品组与炮制品组之间存在差异的预测通路有C5分支二元酸代谢、RNA降解2条通路;生品苷元组与炮制品苷元组之间有硝基甲苯降解、卟啉和叶绿素代谢通路;生品组、生品苷元组与生品苷组有氨基酸类代谢、抗生素耐药性等代谢通路。2射干生品及炮制品对急性肺损伤(ALI)大鼠的药效学作用结果ALI大鼠在肺病理HE染色中,射干炮制品低剂量组优于其他射干给药组。肺病理学评分与HE染色结果一致。射干生品及炮制品对于肺干/湿重比的影响未见明显差异。射干生品与炮制品比较血清代谢组学最终差异性代谢成分为6种,分别为N-乙酰神经氨酸、胞壁酸、花生酸、L-蛋氨酸S-氧化物、7-脱氧胆酸盐、脱氢表雄酮。在射干生品与炮制品比较出的总共92种差异代谢成分中影响的代谢通路影响值最大的7条,分别为β-丙氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、精氨酸生物合成、嘧啶代谢、磷脂酶D信号通路、前列腺癌、亚油酸、泛酸和辅酶A生物合成。3对16批次不同产地的射干生品与其米泔水炮制品化学成分比较结果PCA、PLS-DA和OPLS-DA分析中可以看到,射干生品组与米泔水炮制品组成分存在明显差异。在差异化合物的筛选中结合VIP值和载荷图初步鉴定出在正、负离子模式下主要差异性成分,并与对照品图谱比对初步确定为鸢尾黄素、野鸢尾黄素、鸢尾甲黄素A、去甲次野鸢尾黄素、鸢尾甲黄素B。其中在炮制品中鸢尾甲黄素A、去甲次野鸢尾黄素含量下降;而野鸢尾黄素、鸢尾甲黄素B、鸢尾黄素的含量上升。结论:1根据古代文献记载和实验结果我们推断由于射干的“苦寒伤脾”之性改变了正常大鼠的一般状态、胃肠激素、消化酶、肝肾功能及肠道菌群环境。而射干经米泔水炮制后通过改善射干“伤脾”作用而降低了射干的毒副作用,这些改变可能是由于射干中的苷类成分导致的。而米泔水炮制后对胃肠激素、消化酶、肝功能及肠道菌群的影响产生了变化,提示射干经米泔水炮制具有一定的减毒作用。以上结论说明射干经米泔水炮制后可以降低临床用药风险,增加用药安全性。2在射干生品与炮制品干预急性肺损伤(ALI)大鼠的药效学指标中,在大鼠肺病理学HE染色及病理学评分方面,射干炮制品组优于生品组(P<0.05);在改善大鼠肺水肿方面,炮制品组较生品组有好转趋势。在血清代谢组学层面,射干经炮制后体内N-乙酰神经氨酸、脱氢表雄酮等6种小分子代谢成分发生了变化。这些差异性成分参与了体内抗病毒、抗炎过程,并影响了机体氨基酸和不饱和脂肪酸代谢;差异成分涉及氨基酸代谢、嘧啶代谢等多条代谢通路。预示着生品与炮制品可能在这些代谢通路调控中存在差异,具体定量实验有待下一步深入研究。以上均提示米泔水炮制品通过对动物体内小分子代谢成分的调节发挥了更好的药效作用,为进一步临床应用有效性提供了有力证据。3应用UPLC-Q-TOF-MSE技术及多元分析方法研究显示16批次不同产地的射干生品和米泔水炮制品之间化学成分存在差异。分析射干经米泔水炮制后这些成分的差异为苷元类成分之间含量的变化,其中发挥主要抗炎、止咳药效作用的鸢尾黄素、野鸢尾黄素含量增加。因此推断米泔水炮制射干后可能增加了其药效作用,但结合实验室前期研究成果,苷元类成分难溶于水,米泔水炮制射干以水煎剂入药是否较生品药效提高有待进一步商榷。