补骨脂毒性成分发现及其抗抑郁有效部位制备方法研究

来源 :上海中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:loveqwg
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抑郁症(Depression)是一种常见的精神障碍类疾病,全球抑郁症患者高达3.5亿人,该类疾病可导致较为严重的后果。在抗抑郁药物筛选中,我们发现中药补骨脂(Fructus Psoraleae)及其主要成分具有抗抑郁作用,但在补骨脂抗抑郁产品开发过程中,临床前安全评价研究发现补骨脂可引起肝脏及生殖系统等毒性反应。此外,补骨脂的临床不良反应事件日益增多。因此,补骨脂的毒副作用已成为制约补骨脂临床应用及其产品开发的瓶颈问题,亟待进行全面系统的研究。关于补骨脂的安全隐患问题至今未能妥善解决,毒性成分及其毒性机制还未阐明。因此,本研究首先采用系统毒性评价确定补骨脂的毒性剂量、周期、靶器官及其毒性机制(毒性原因),并对补骨脂各主要成分群进行毒性筛选,发现补骨脂的主要毒性成分,并阐明其毒性机制;通过毒理学研究确定补骨脂抗抑郁有效部位制备的减毒原则,即去除主要毒性成分,保留无毒或低毒且具有抗抑郁作用的主要成分,得到一个补骨脂抗抑郁有效部位,并对该有效部位进行药理学及安全性评价,确保该有效部位有效并安全。从补骨脂提取物、主成分群和主成分三个层次,探究补骨脂的毒性,阐明其主要毒性成分及其毒性机制,为降低或去除补骨脂毒性的制备方法提供理论支持,保证补骨脂临床用药安全,为尽早将其开发为安全、有效的中药新药提供科学依据。1.补骨脂毒性系统评价通过对补骨脂不同提取方式的比较,发现使用70%乙醇热回流可最大程度提取补骨脂各主要成分;通过对补骨脂70%乙醇提取物的系统毒性研究,发现补骨脂提取物1.5、1.0及0.5 g/kg给予Wistar大鼠28天后可见明显的毒性反应,临床病理学及组织病理学检查表明AST、ALT、ALP、γ-GT和TBIL显著升高,可作为补骨脂毒性的敏感指标,肝脏、肾上腺及前列腺和精囊腺为补骨脂的毒性靶器官;由补骨脂引起的肝脏损伤与HPA轴相关酶和激素产生异常(CRH、ACTH、NET,VMZT2、CYP11B1和CYP17A1)有关,是大鼠肾上腺和雄性第二性器官病理学改变的潜在毒性机制。该部分研究确定补骨脂的毒性研究敏感系统,即Wistar大鼠给药28天后,1.5 g/kg(临床剂量的6.2倍)给药可引起明显肝脏、肾上腺、前列腺和精囊腺的损伤。通过对补骨脂70%乙醇提取物大鼠毒性的研究,确定给予该受试物28天后,大鼠可见肝脏等多器官的全身毒性,提取物的毒性研究为后续补骨脂主要成分群和主要成分毒性研究提供给药剂量和周期参考。2.补骨脂主要毒性成分群筛选采用化学分离分析方法将补骨脂分成3组主要成分群,分别为呋喃香豆素类成分群(主要含补骨脂素、异补骨脂素及其糖苷)、黄酮类成分群(主要含补骨脂二氢黄酮、补骨脂宁、补骨脂二氢黄酮甲醚等补骨脂黄酮和补骨脂定)及单萜酚类成分群(主要含补骨脂酚);依据补骨脂系统毒性研究所确定的给药剂量和周期,对三组主要成分群进行毒理学评价,发现呋喃香豆素类成分群80 mg/kg口服灌胃给予大鼠28天后,可见呈现以血清转氨酶、胆汁酸和胆色素等血清生化指标异常升高及肝脏损伤为特点的病理性改变;而黄酮类成分群1.5 g/kg及单萜酚类成分群900 mg/kg口服灌胃给予大鼠28天后并无明显的异常改变。根据以上研究结果,推测呋喃香豆素为补骨脂中的主要毒性成分群。3.补骨脂素和异补骨脂素毒性及其肝损伤机制研究采用石油醚萃取,聚酰胺柱和硅胶柱分离等方法对补骨脂中补骨脂素和异补骨脂素进行大量制备;并对补骨脂素和异补骨脂素进行毒理学研究,探究其致肝脏损伤的毒性机制。结果表明补骨脂素和异补骨脂素80、40 mg/kg口服灌胃给予大鼠,可诱导其肝脏、肾上腺、前列腺及精囊腺的毒性反应;另外,在给予补骨脂素和异补骨脂素的小鼠试验中,发现小鼠对这两种化合物(320及160 mg/kg)的毒性并不敏感。因此,通过大鼠毒性试验可确定补骨脂素和异补骨脂素为补骨脂中2种主要毒性成分。同时,对胆汁相关蛋白的检测发现,补骨脂素和异补骨脂素可抑制CYP7A1,BSEP,MRP2和SULT2A1的表达,增加大鼠肝脏中FXR和MRP3的表达,表明补骨脂素和异补骨脂素的毒性机制是通过抑制肝脏中胆汁酸排泄而导致肝损伤,使肝细胞内毒素积累而引起肝脏损伤。通过上述毒性研究,确定补骨脂抗抑郁有效部位的制备原则,即去除主要毒性成分呋喃香豆素类成分(补骨脂素和异补骨脂素),保留应用安全且有效的成分群(黄酮类、拟雌内脂香豆素和单萜酚类)。采用乙醇提取、大孔树脂及聚酰胺树脂分离等工艺进行补骨脂抗抑郁有效部位的制备,最终确定补骨脂抗抑郁有效部位中各组分的含量,并对该有效部位进行抗抑郁体内药效研究及安全性评价。建立科学简便的补骨脂抗抑郁有效部位制备方法,确保其抗抑郁的药理学作用和应用的安全性。4.补骨脂抗抑郁有效部位制备及抗抑郁药理学研究通过去除主要毒性成分补骨脂素和异补骨脂素,得到含有黄酮、补骨脂定和补骨脂酚的有效成分群,该有效成分群的主要成分均具有明显抗抑郁作用,对该有效成分群进行初步安全性筛查,发现大剂量给予该有效成分群可引起大鼠死亡和肝脏指数升高等异常改变,而降低补骨脂酚含量的有效成分群无明显异常,推测补骨脂酚可能为补骨脂的潜在毒性成分。因此,对该有效部位的制备过程进行优化,加入石油醚萃取的方法,控制有效部位中补骨脂酚的含量。综上,本研究制备得到的补骨脂有效部位,去除补骨脂主要毒性成分补骨脂素和异补骨脂素,保留主要抗抑郁活性成分黄酮类成分和补骨脂定,控制潜在毒性成分补骨脂酚的含量。药理学研究发现补骨脂有效部位(60和30 mg/kg)可显著降低小鼠行为受限(游泳及悬尾)不动时间,增加血清及海马组织中5-HT含量,且具有剂量依赖性,表明该有效部位具有显著的抗抑郁作用。为确保补骨脂抗抑郁有效成分的安全性,我们对补骨脂进行系统的安全性评价(急性毒性及亚慢性毒性试验)。5.补骨脂抗抑郁有效部位安全性评价急性毒性试验结果表明,大鼠一日2次口服灌胃给予补骨脂抗抑郁有效部位配制液共27.38 g/kg,未见明显急性毒性反应及动物死亡,LD50>27.38 g/kg;多次给药毒性试验结果表明,大鼠连续28天口服灌胃给予补骨脂抗抑郁有效部位配制液,剂量分别为1.2、0.6及0.3 g/kg,临床病理学与组织病理学检查结果表明,给药动物均未产生与药物明显相关的异常改变。该有效部位通过上述安全性研究,表明其应用安全。本论文对补骨脂进行系统性毒理学研究,发现补骨脂的毒性靶器官为肝脏、肾上腺、前列腺及精囊腺,补骨脂素和异补骨脂素为补骨脂的主要毒性成分,其主要毒性机制为抑制胆汁酸排泄后导致肝脏损伤,肝损伤后HPA轴相关酶和激素产生紊乱是肾上腺和雄性大鼠第二性器官损伤的主要因素。在毒理学研究基础上,确定补骨脂抗抑郁有效部位减毒的原则,即去除主要毒性成分,控制潜在毒性成分,保留抗抑郁有效成分,得到含有总黄酮、补骨脂定及补骨脂酚的抗抑郁有效部位;通过药效学及安全性评价,确定补骨脂有效部位具有抗抑郁药理学作用,且安全无毒。上述研究一方面保证补骨脂的安全用药,为尽早将其开发为安全、有效的中药抗抑郁新药提供科学依据;另一方面为其它有毒中药研究和开发提供新思路。
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