-
肺型氧中毒是长期吸入高浓度氧气导致的肺部损伤,表现为肺组织充血、水肿、炎性浸润等,其中以多型核白细胞为主[1]。活化的多型核白细胞可以激活氧化酶,进而产生和释放大量的炎症介质和氧自由基,进一步介导级联式扩大的炎症反应对肺部造成损伤[2]。在饱和潜水或重型减压病患者进行加压治疗时,肺型氧中毒已成为最常见的并发症[3]。然而,目前关于高压氧(HBO)诱导的肺型氧中毒发生机制缺乏深入的探讨。
山莨菪碱(ANI)是一种毒蕈碱(M)受体阻滞剂,新斯的明(NEO)是一种临床常见的胆碱酯酶抑制剂。我们课题组前期研究发现ANI和NEO以500∶1的比例组成复方,简称新斯莨菪碱,能协同地激活α7nAChR,并减轻二者联用所致的不良反应。研究表明激活α7nAChR受体在感染性休克[4]、类风湿关节炎[5]、挤压综合征[6]、脑卒中[7]等动物模型上均发挥保护作用。然而,在HBO诱导的肺型氧中毒的发生、发展过程中,新斯莨菪碱是否可以用于肺型氧中毒的治疗?其治疗作用的病理生理机制是什么?这些都尚未阐明。
铁死亡是一种以细胞内铁依懒性的活性氧(ROS)异常增高,导致细胞内ROS的生成和降解失衡为特征的细胞死亡方式[8]。高浓度氧暴露条件下生成的大量ROS,一方面可直接对肺细胞产生损害,另一方面可参与炎症反应,促进炎症细胞渗透聚集,使各种致炎因子的表达增多,进一步加重肺的急性炎症反应[9]。
本文探究了新斯莨菪碱对HBO诱导的肺型氧中毒是否具有保护效应,并在此基础上,阐明铁死亡在新斯莨菪碱治疗HBO诱导的肺型氧中毒中的作用,以期为肺型氧中毒的临床防治提供新的理论指导和思路。
-
雄性C57BL/6小鼠,6~8周龄,小鼠购自上海斯莱克公司。所有小鼠均饲养于22℃,昼夜循环12 h的独立饲养系统中。小鼠自由饮食、自由饮水。所有实验均经海军军医大学实验动物伦理委员会批准并按照指南进行。
-
小型实验动物氧舱(RDC150-300-6,海军军医大学);台式高速冷冻离心(SCILOGEX);7500RT-PCR 仪器(Applied Biosystems 公司);激光共聚焦显微镜(日本Olympus公司);酶标仪(瑞士Tacan 公司);高速组织研磨仪(上海净信实业发展有限公司);Trizol、BCA 法蛋白定量试剂盒(美国GLPBIO公司);苏木精-伊红(上海Sangon Biotech公司);戊巴比妥(上海国药集团化学试剂公司);RT-PCR试剂盒(日本Takara公司);组织铁检测试剂盒(北京Solarbiog公司);伊文思蓝(美国Sigma-Aldrich公司);MDA、GSH检测试剂盒(上海Beyotime公司);Perls stain、抗谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)抗体、抗β-actin抗体(英国Abcam公司);驴抗兔/驴抗鼠二抗、Odyssey 扫膜仪(LI-COR公司)。
-
将小鼠置于动物加压舱内,先用纯氧冲洗舱5 min,然后将压力在5 min内调至舱内为100% O2、2.5 ATA,维持6 h,在暴露过程中保持 0.5 L/min的连续氧流量,每1~2 h调整气阀进行快速通气,同时舱内放置碱石灰以避免呼吸产生的CO2在舱内蓄积。动物实验分组如下:①正常组:腹腔注射给予生理盐水10 ml/kg,常压饲养;②模型组:HBO暴露前30 min给予生理盐水10 ml/kg,2.5 ATA暴露6 h;③新斯莨菪碱组:HBO暴露前30 min给予ANI(25 mg/kg)+NEO(50 μg/kg),2.5 ATA 暴露6 h。
-
使用戊巴比妥钠麻醉并处死小鼠,解剖取小鼠左肺组织于4%多聚甲醛中固定,然后用石蜡包埋并切成5 μm的薄片。在 200倍光学显微镜下观察组织炎症、水肿或其他损伤。组织学评分:0分为正常组织学;1分代表轻度白细胞浸润和毛细血管充血;2分代表轻度白细胞浸润、血管周围水肿、肺结构部分破坏和出血;3分代表强烈的白细胞浸润和肺结构破坏。
-
HBO暴露6 h后,将小鼠固定,尾静脉注射1%伊文思蓝(50 mg/kg)后放回笼中自由活动,约30 min处死动物,用PBS灌流后取肺组织,用滤纸擦干肺组织表面水分并对肺组织进行拍照。每100 mg肺组织加入2 ml甲酰胺,55℃孵育18 h,反应结束后10 000×g 离心30 min后取上清液,并在630、740 nm处测量吸光度。
-
将小鼠麻醉处死后,取新鲜左肺组织,滤纸擦干表面血迹后称重记为湿重,随后将肺组织置于60℃干燥箱中,每日测量肺组织重量,直至肺组织重量不再变化,此时肺组织重量为干重。肺含水量(%)=(湿重−干重)/湿重×100%。
-
用1 ml预冷PBS经气管插管灌洗肺3次,收集混合的支气管肺泡灌洗液(BALF),将收集到的BALF以1 500 r/min 离心10 min获得其上清液,BCA法测定试剂盒定量BALF中总蛋白。
-
30 mg肺组织在冷PBS中清洗,在冰上用匀浆器在铁测定缓冲液中匀浆,在4℃以16 000×g离心10 min,收集上清液用铁检测试剂盒进行组织铁含量测定。
-
戊巴比妥钠麻醉处死小鼠,取新鲜肺组织于4%多聚甲醛中固定,固定48 h后进行梯度脱水,二甲苯置换,浸蜡;包埋、切片(厚度为5 μm)。将石蜡切片脱蜡后用Prussian Blue Stain(等体积的亚铁氰化钾溶液和盐酸溶液混合,制成铁染色工作液)染色15 min,洗涤,然后用核固红溶液染色5 min,洗涤,封片后在Olympus光学显微镜下观察染色切片。
-
取100 μg肺组织于300 μl PBS溶液中,匀浆机研磨后,以12 000 r/min离心10 min后取上清液待测。所有试剂盒均按照制造商的说明书使用,按检测工作液与上清2∶1配好检测体系后100℃水浴15 min,冷却后于532 nm处测吸光度。
-
取100 μg肺组织,与700 μl蛋白去除试剂S溶液混匀,匀浆机研磨后以12 000 r/min,离心10 min后取上清液进行总谷胱甘肽测定。所有试剂盒均按照制造商的说明书使用,25℃反应60 min即可测得氧化性谷胱甘肽(GSSG)含量,还原GSH含量=总谷胱甘肽含量−GSSG×2 。
-
动物出舱后,解剖取肺组织,使用TRIzol试剂提取组织总RNA并逆转录成cDNA,进行PCR扩增,采用2–ΔΔCT分析目的基因的相对表达量,引物序列见表1。
表 1 实时定量PCR引物序列
引物名称 引物序列(5′—3′) IL-6(F) CCAGAAACCGCTATGAAGTTCC IL-6(R) GTTGGGAGTGGTATCCTCTGTGA IL-1β(F) GTTCCCATTAGACAACTGCACTACAG IL-1β(R) GTCGTTGCTTGGTTCTCCTTGTA TNF-α(F) CCCCAAAGGGATGAGAAGTTC TNF-α(R) CCTCCACTTGGTGGTTTGCT GAPDH(F) GTATGACTCCACTCACGGCAAA GAPDH(R) GGTCTCGCTCCTGGAAGATG 注:F: 正向引物; R: 反向引物。 -
提取肺组织蛋白,BCA法测定蛋白浓度。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)电泳分离蛋白质,然后转移到硝酸纤维素膜上,与GPX4、β-肌动蛋白共孵育。最后,根据情况将膜与驴抗兔或驴抗鼠二抗孵育,使用Odyssey 扫膜仪获取图像,通过Image J 软件对条带进行定量分析。
-
实验数据的分析以及数据处理均使用GraphPad Prism 8.0 软件进行。所有值以(
$ \bar{x}\pm s $ )表示,多组间比较用单因素方差分析(ANOVA)并 Bonferroni 检验,P<0.05 视为差异具有统计学意义。 -
首先,探究HBO暴露后对肺组织的病理损伤情况以及新斯莨菪碱对HBO诱导的肺损伤的作用。将C57BL/6小鼠置于2.5 ATA的高压氧舱中暴露6 h建立肺型氧中毒模型,然后通过HE染色观察肺组织结构变化,如图1所示。正常组小鼠肺泡肺泡壁结构完整,间隔无增厚,肺泡腔内无渗出物;HBO暴露后,肺泡间隔出现水肿、增厚,肺泡腔内可见红细胞渗出,肺间质见大量炎性细胞浸润(图1B);给予新斯莨菪碱治疗后,肺水肿明显减轻,肺泡内炎性细胞浸润以及红细胞渗出减少,肺组织病理损伤减轻(图1C~D)。以上结果表明新斯莨菪碱治疗能减轻肺型氧中毒后肺组织的病理损伤。
-
从图2可以看出,模型组伊文思蓝染色加深,表明HBO暴露后肺渗透性增加,而新斯莨菪碱治疗后上述情况明显改善(图2A~B)。与正常组相比,模型组肺组织湿干比重明显增加,而新斯莨菪碱治疗后能够显著降低肺湿干比(图2C)。此外,HBO暴露后肺泡灌洗液中蛋白含量升高,新斯莨菪碱治疗能够有效减少肺泡灌洗液中蛋白的渗出(图2D)。这些结果表明,新斯莨菪碱治疗能够有效改善肺型氧中毒后的肺水肿及肺组织渗出。
-
从图3中可以看出,HBO暴露后,肺组织中促细胞因子,如TNF-α、IL-1β、IL-6和IFN-γ的mRNA显著增高,抗炎因子IL-4及TGF-β则显著降低,而新斯莨菪碱能显著降低促炎因子的表达,同时提高抗炎因子的水平(图3A~F)。HBO暴露后肺组织氧化指标MDA升高,而抗氧化指标GSH降低,给予新斯莨菪碱治疗后,能明显逆转上述变化(图3G~H)。由此说明,新斯莨菪碱能降低HBO诱导的肺型氧中毒引起的炎症反应及氧化应激水平。
-
铁元素是维持正常生理活动所必需的,但过量的铁会产生对细胞有害的自由基。在病理状态下,铁蛋白的破坏导致细胞内游离铁的增高,脂质过氧化反应和游离铁的增高会导致细胞的铁死亡。如图4所示,HBO暴露后普鲁士蓝染色可见肺组织中铁含量增高,对肺组织铁离子含量进行检测得到了同样的结果(图4A~C)。GPX4是一种重要的抗氧化酶,HBO暴露后GPX4的表达降低(图4D~E),导致机体抗氧化应激能力减弱,对细胞有害的自由基无法被有效清除。而新斯莨菪碱治疗后可以改善GPX4的表达,降低肺组织铁含量,从而减少细胞铁死亡的发生,对肺组织起到保护作用。
-
HBO已被广泛用于多种疾病的治疗以及潜水作业中,并发挥了难以替代的作用[10]。然而,在饱和潜水或重型减压病患者加压治疗以及临床上用于治疗新生儿呼吸窘迫时,HBO诱导的肺损伤已成为最常见的并发症[11]。研究发现,当HBO环境持续存在时,将出现小气道功能障碍,表现为肺活量降低、气体扩散功能减弱和肺顺应性降低[12]。与之前的报道一致,本研究结果表明,与正常组相比,模型组的肺组织损伤显著加重;伊文思蓝染色显示HBO暴露后染色加深,肺湿/干比增加,同时肺泡灌洗液中的蛋白含量也显著增加,新斯莨菪碱治疗后这些变化被显著抑制,这些结果初步表明新斯莨菪碱与HBO诱导的肺型氧中毒的发生密切相关。
ANI属于传出自主神经M受体阻断剂,阻断M受体引起交感神经优势。NEO是一种可逆性胆碱酯酶抑制剂,可有效延长乙酰胆碱的作用时间,同时激活胆碱能抗炎通路[11]。Sun等[4]研究证实,两药物联合使用,不仅可以加强胆碱能抗炎通路的炎症抑制作用,还可降低NEO的不良反应,达到协同增强作用。本课题组前期的研究发现ANI和NEO联合使用,能够通过阻断巨噬细胞上的毒蕈碱型受体,使更多的乙酰胆碱作用于α7尼古丁乙酰胆碱受体,进而对胆碱能抗炎通路起到双向活化调节作用,进一步加强了对炎症反应的抑制作用[7]。本研究发现新斯莨菪碱能够显著降低肺组织中促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IFN-γ的表达。由此说明,新斯莨菪碱可减轻HBO导致的肺部炎症反应。
肺型氧中毒包括高压力损伤和高浓度氧损伤,目前认为ROS 及其代谢产物介导的生化紊乱是导致肺型氧中毒发生发展的主要因素。HBO环境下会产生大量氧自由基,可能导致细胞因子释放和炎症反应的增加,而异常的炎症反应可加剧肺损伤[13]。研究发现,HBO 暴露后肺组织中氧化指标MDA 显著升高、抗氧化指标 GSH 则显著降低,而给新斯莨菪碱治疗能明显改善肺组织氧化损伤情况。
铁死亡作为一种新发现的细胞死亡方式,其释放出内源性损伤相关分子(DAMPs)与炎症和氧化应激之间存在着诸多途径的交互作用。GPX4作为铁死亡的核心调控因子,近年来受到广泛关注。研究表明GPX4的缺乏或功能丧失会加剧铁死亡的发生,并促使细胞进一步受到氧化应激的影响[14]。Kang等[15]的研究发现在LPS诱导的脓毒症模型中,敲除GPX4导致脂质过氧化的加剧并进一步促进铁死亡的发生。本研究发现,HBO暴露后肺组织中铁含量增高、GPX4的表达量降低,而新斯莨菪碱治疗后可以逆转这些变化。
综上所述,新斯莨菪碱可能通过激活胆碱能抗炎通路,从而抑制炎症的和氧化应激的发生,进而减少了肺组织中游离铁的含量,最终抑制细胞铁死亡。下一步我们将通过体外实验,进一步验证在HBO诱导的肺型氧中毒模型中,新斯莨菪碱是否通过抑制铁死亡的产生从而减轻肺组织的损伤情况,以期为防治HBO诱导的肺型氧中毒提供新的策略。
Protective effect and mechanisms of neostigmine in combination with anisodamine against pulmonary oxygen toxicity
-
摘要:
目的 高压氧(HBO)诱导的肺型氧中毒尚无有效的防治措施。该研究旨在阐明新斯的明(NEO)与山莨菪碱(ANI)联合(简称新斯莨菪碱)应用对肺型氧中毒的作用并初步探讨其机制。 方法 将C57BL/6小鼠暴露于2.5 ATA 99.9%氧气6 h制备肺型氧中毒模型,对照组小鼠给予生理盐水腹腔注射,治疗组小鼠给予ANI(25 mg/kg,腹腔注射)和NEO (50 μg/kg,腹腔注射),暴露结束后取肺组织进行检测。HE染色观察肺组织的病理损伤情况;伊文思蓝染色通过检测肺通透性以及测定肺湿/干比及肺泡灌洗液中的蛋白含量来衡量肺损伤的严重程度;同时测定肺组织中炎症因子、氧化应激指标以及铁含量变化情况。 结果 与正常组相比,模型组的肺损伤程度显著加重,肺通透性、肺湿/干比以及肺泡灌洗液中蛋白含量同步增加;肺组织中促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ的mRNA水平显著增加,抑炎因子IL-4、TGF-β明显降低;氧化指标MDA 显著升高、抗氧化指标 GSH 则显著降低;铁含量升高,铁死亡的标志物GPX4表达量增加,而给予新斯莨菪碱治疗后能明显逆转上述变化。 结论 新斯莨菪碱对肺型氧中毒具有保护作用,可能通过激活胆碱能抗炎通路,从而抑制炎症和氧化应激的发生,进而减少了肺组织中游离铁的含量,最终抑制细胞铁死亡。 Abstract:Objective Pulmonary oxygen poisoning resulting from hyperbaric oxygen, frequently occurs in specialized operations, without any current effective prevention or treatment measures. To elucidate the impact and mechanism of neostigmine (NEO) in combination with anisodamine (ANI) (neoscopolamine) on pulmonary oxygen toxicity. Methods The animal model of pulmonary oxygen poisoning was established. C57BL/6 mice were exposed to 2.5 ATA 99.9% oxygen for 6 h. The control group mice were injected with normal saline ip, while the treatment group mice received injections of ANI (25 mg/kg, ip)and NEO (50 μg/kg, ip). Lung tissues were collected and stained with HE to observe any pathological injuries after exposure. Evans blue stain was utilized to identify lung permeability, wet/dry lung ratio, and protein concentration in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF) to assess the lung injury’s severity. The modifications in inflammatory factors, oxidative stress indicators, and iron content in lung tissue were assessed. Results The results showed that the 2.5 ATA 99.9% oxygen-exposed group experienced a significant worsening of lung injury, as well as increased lung permeability, lung wet/dry ratio, and protein content in alveolar lavage fluid when compared to the control group. Moreover, mRNA levels of pro-inflammatory cytokines IL-1β, IL-6, TNF-α, and IFN-γ in the lung tissue of the model group were significantly elevated, while the levels of anti-inflammatory cytokines IL-4 and TGF-β were significantly reduced. The oxidative index MDA also significantly increased, while the antioxidant index GSH significantly decreased. Additionally, the expression of GPX4, a marker of ferroptosis, increased with an increase in iron content. Neoscopolamine treatment successfully reversed those effects. Conclusion The combined use of ANI and NEO had a protective effect on pulmonary oxygen poisoning. Neoscopolamine may inhibit inflammation and oxidative stress by activating the cholinergic anti-inflammatory pathway, thereby reducing the content of free iron in lung tissue and finally inhibiting cell ferroptosis. -
Key words:
- hyperbaric oxygen /
- pulmonary oxygen toxicity /
- neoscopolamine /
- inflammation /
- oxidative stress
-
白蔹为葡萄科蛇葡萄属植物白蔹的干燥块根,首载于《神农本草经》。白蔹是最早用于疮痈、烫伤[1]治疗的药物,具有解毒、生肌的功效。资料显示,白蔹在皮肤创伤治疗中的使用频率较高。随着白蔹药理研究的不断深入,发现白蔹还具有抗菌、抗病毒[2-6]、免疫调节及促进溃疡快速愈合等作用。
在2015版《中国药典》中,白蔹的质量标准只有定性分析而无定量分析。白蔹成分检测中发现其含大黄素等蒽醌类活性成分[7],且白蔹中大黄素的定量测定方法文献资料[8-9]较少。本实验采用反相高效液相色谱法,建立白蔹药材中大黄素含量测定方法,为白蔹的质量控制标准提供方法和依据。
1. 试药与仪器
1.1 试药
大黄素对照品(中国食品药品检定研究院,批号:110756-201512,经面积归一化法计算含量为99.1%);甲醇(烟台远东精细有限公司,批号:160706)为色谱纯,水为超纯水,磷酸(莱阳市双双化工有限公司,批号:2010246)为分析纯,硫酸(淄博市淄川区张庄化学试剂厂,批号:950626)为分析纯。白蔹饮片(安国市弘发中药材饮片有限公司,批号:131001),经淄博市中医院药品供应科主任魏星教授鉴定为葡萄科蛇葡萄属植物白蔹Ampelopsis japonica(Thunb.) Makino的干燥块根。
1.2 仪器
Lab Alliance PC 3000 高效液相色谱仪(美国科学系统公司),紫外检测器(北京普析通用仪器有限责任公司);LD310-2R电子天平(沈阳龙腾电子有限公司);FA/JA系列电子天平(上海上平仪器有限公司);RE-201D型恒温水浴锅、RE-201D型旋转蒸发器(郑州博科仪器设备有限公司);766-3型远红外快速干燥箱(江苏省南通县金余电器配件厂)。
2. 方法与结果
2.1 色谱条件
Apollo-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相为甲醇−0.2%磷酸溶液(85:15),流速1.0 ml/min,检测波长220 nm,进样量20 μl。在此条件下,大黄素与相邻色谱峰分离度良好,无干扰,理论塔板数为2 000。对照品与供试品色谱图见图1。
2.2 溶液的配制
2.2.1 对照品溶液的制备
取大黄素对照品(含量为99.1%)约10 mg,精密称定,置于1 000 ml 容量瓶中,加甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀,得浓度为9.91 μg /ml 的大黄素对照品储备液,备用。
2.2.2 供试品溶液的制备
取过5目筛的白蔹药材粉末,置烘箱内(70±2)℃,2 h烘干。精密称量30 g,用10倍量质量分数20%的硫酸在50 ℃条件下回流水解2 h。过滤,取滤渣。滤渣用纯化水洗至中性(pH=7),烘干。称其质量,记录。再以8倍量体积的95%乙醇在82 ℃条件下回流提取2次,每次1 h,过滤,合并乙醇提取液,减压蒸馏,浓缩至无醇味,加乙醇溶解并定容于10 ml容量瓶中,即得供试品溶液。
2.3 方法学考察
2.3.1 线性关系考察
分别精密量取“2.2.1”项下制备的大黄素对照品溶液各125、250、500、1 000、2 000、4 000 μl,分别置10 ml容量瓶中,加甲醇稀释至刻度,配制成6种不同浓度的对照品溶液。依次精密吸取对照品溶液各20 μl注入高效液相色谱仪中,记录峰面积。以峰面积Y为纵坐标,对照品溶液浓度X为横坐标,进行线性回归,得回归方程为Y = 53 962X − 966. 46,r = 0.999 7;结果表明大黄素在0.124~3.968 μg/ml浓度范围内线性关系良好。
2.3.2 精密度试验
精密量取对照品溶液20 μl,按“2.1”项下色谱条件连续进样6次,测定峰面积。大黄素峰面积RSD为1.7%。仪器精密度良好,符合要求。
2.3.3 重复性试验
精密称取同一批号样品6份,按“2.2.2”项下方法平行制备样品溶液,在“2.1”项色谱条件下,分别进样,测定大黄素的峰面积,RSD为1.2%(n= 6),结果表明本方法重复性良好。
2.3.4 稳定性试验
按“2.1”项下色谱条件,分别精密量取在室温(10~30 ℃)下放置0、2.5、5、7.5、10、24 h的同一份供试品溶液各20 μl进样测定,记录大黄素的峰面积,6次进样结果表明,供试品溶液在24 h内基本稳定,RSD为1.5%。
2.3.5 加样回收率试验
取同一批次(批号:20170704)已知含量的白蔹药材样品9份,分别按相当于样品溶液中大黄素含量的80%(n=3)、100%(n=3)、120%(n=3)加入“2.3.1”项下制备的对照品溶液,按“2.2”项下色谱条件进行测定。计算回收率,结果见表1。
表 1 白蔹药材样品加样回收率试验结果样品含有量(m/mg) 加样量(m/mg) 测得量(m/mg) 回收率(%) 平均回收率(%) RSD
(%)0.225 0.180 0.399 96.7 99.7 2.5 0.225 0.180 0.403 98.9 0.225 0.180 0.409 102.0 0.225 0.225 0.446 98.2 0.225 0.225 0.458 103.6 0.225 0.225 0.447 98.7 0.225 0.270 0.503 103.0 0.225 0.270 0.494 99.6 0.225 0.270 0.487 97.0 2.3.6 样品测定
取不同批次白蔹药材样品,分别按“2.3.2”项下方法制备样品溶液,按“2.2”项下色谱条件测定峰面积,连续进样3次,以外标法计算含量,测定结果见表2。
表 2 白蔹样品大黄素含量测定结果(n=3)批号 含量(μg/g) RSD(%) 20170622 17.845 1.16 20170626 19.113 2.07 20170704 15.002 2.50 3. 讨论
3.1 色谱条件的选择
3.1.1 检测波长的选择
笔者所查文献[8-10]中,测量大黄素所用波长有254、290 nm等。通过实验发现,不同的波长影响其重现性及灵敏度。通过对大黄素标准品甲醇溶液全波段(200~400 nm)紫外扫描可见:其在220、254、260、272、278 nm处均具有特征吸收。通过综合比较上述波长处大黄素峰的峰形及峰面积,220 nm处波长的峰形较好、干扰少、峰面积较大,故选定220 nm作为白蔹药材中大黄素的测定波长。
3.1.2 流动相的选择
大黄素的化学名为1'3'8-三羟基-6-甲基蒽醌,具有一定的极性和酸性。所查文献中,大黄素含量测定的流动相体系有多种。在实验过程中发现,流动相对色谱峰的保留时间及分离度有较大影响。故本实验在选择流动相时,考察了不同比例的甲醇-水,乙腈-水,甲醇:0.1%磷酸溶液[8-10],甲醇:0.5%磷酸溶液[11],甲醇:0.2%磷酸溶液,甲醇:0.02%磷酸溶液,甲醇:1% 冰醋酸[12]等不同溶剂系统,结果表明,相同条件下,甲醇:0.2%磷酸溶液(85:15)为流动相时,可以达到基线分离,出峰时间较短,峰形较好。
3.1.3 流速与进样量的选择
在流动相及波长选定的条件下,考察了不同流速(0.5~2.0 ml/min)对出峰时间的影响,当流速小于1.0 ml/min时,保留时间延长,使流动相的用量增加,会造成试剂的浪费;当流速大于1.0 ml/min时,保留时间缩短,但大黄素的峰会与杂质峰产生重叠,影响分离度及重现性。本实验选择1.0 ml/min作为流速。
在样品浓度一定的条件下,考察了不同进样体积(10~30 μl)的影响。实验结果表明,进样体积小于20 μl时,重现性及灵敏度均下降;大于20 μl时,杂质峰明显。当进样量为20 μl时,峰的对称性得到保证。因此,本实验选择20 μl为进样量。
3.2 样品提取方法的选择
已有文献[8]对白蔹中大黄素的提取方法采用甲醇提取及三氯甲烷萃取法。通过实验发现这种方法稳定性差、步骤烦琐,且所用试剂毒性较大。本实验在上述提取方法的基础上,参照大黄药材中大黄素的提取方法[10],通过4因素(粒度、溶剂剂量、溶剂浓度、提取时间)3水平的正交设计确定了白蔹中大黄素的提取方法。结果表明,采用过5目筛的白蔹粉末,先用20%的硫酸在50 ℃条件下回流酸水解2 h,滤渣用纯化水洗至中性。再用8倍量体积的95%乙醇,水浴回流2 h能够达到较好的提取效果。白蔹中含大黄素等游离蒽醌,还含有结合型蒽醌[13-14]。先进行酸水解,使结合型蒽醌水解,结果大黄素的含量有所提高。白蔹具有的抗菌性与其中的大黄素[15-16]有关,大黄素是白蔹的活性成分。本提取方法克服了以往相关文献报道方法的不足,分离度好、重现性好、结果准确,因此大黄素作为白蔹药材中指标成分有一定可行性,为完善白蔹药材的质量控制标准提供了方法和依据。新药临床试验的质量是药品上市后安全、有效的保障[17],所以临床试验过程中的质量控制尤为重要。包括相似性评价(外观检测和观感评估测试)、安全性评价(常规安全性检测)、适用性评价(薄层鉴别、HPLC、指标成分测定和药理实验)和最终制剂的质量标准。临床试验过程中的质量控制所要评价的范围更广、要求更为严格,是为了确保临床数据的真实、准确、完整和可靠,为下一步临床应用提供依据,对提高医疗水平具有重大意义。
-
表 1 实时定量PCR引物序列
引物名称 引物序列(5′—3′) IL-6(F) CCAGAAACCGCTATGAAGTTCC IL-6(R) GTTGGGAGTGGTATCCTCTGTGA IL-1β(F) GTTCCCATTAGACAACTGCACTACAG IL-1β(R) GTCGTTGCTTGGTTCTCCTTGTA TNF-α(F) CCCCAAAGGGATGAGAAGTTC TNF-α(R) CCTCCACTTGGTGGTTTGCT GAPDH(F) GTATGACTCCACTCACGGCAAA GAPDH(R) GGTCTCGCTCCTGGAAGATG 注:F: 正向引物; R: 反向引物。 -
[1] VAN OOIJ P J A M, HOLLMANN M W, VAN HULST R A, et al. Assessment of pulmonary oxygen toxicity: relevance to professional diving; a review[J]. Respir Physiol Neurobiol, 2013, 189(1):117-128. doi: 10.1016/j.resp.2013.07.014 [2] KAPADIA V, WYCKOFF M H. Oxygen therapy in the delivery room: What Is the Right Dose?[J]. Clin Perinatol, 2018, 45(2):293-306. doi: 10.1016/j.clp.2018.01.014 [3] BUI C B, PANG M A, SEHGAL A, et al. Pulmonary hypertension associated with bronchopulmonary dysplasia in preterm infants[J]. J Reproductive Immunol, 2017, 124:21-29. doi: 10.1016/j.jri.2017.09.013 [4] SUN L, ZHANG G F, ZHANG X, et al. Combined administration of anisodamine and neostigmine produces anti-shock effects: involvement of α7 nicotinic acetylcholine receptors[J]. Acta Pharmacol Sin, 2012, 33(6):761-766. doi: 10.1038/aps.2012.26 [5] ZHOU J X, KE P, HUAN G, et al. Combined treatment with anisodamine and neostigmine inhibits joint inflammation in collagen-induced arthritis mice[J]. CNS Neurosci Ther, 2014, 20(2):186-187. doi: 10.1111/cns.12213 [6] XU Z Q, SHAO B Z, KE P, et al. Combined administration of anisodamine and neostigmine rescued acute lethal crush syndrome through α7nAChR-dependent JAK2-STAT3 signaling[J]. Sci Rep, 2016, 6:37709. doi: 10.1038/srep37709 [7] QIAN J, ZHANG J M, LIN L L, et al. A combination of neostigmine and anisodamine protects against ischemic stroke by activating α7nAChR [J]. International journal of stroke: official journal of the International Stroke Society, 2015, 10(5): 737-744. [8] LI J, CAO F, YIN H L, et al. Ferroptosis: past, present and future[J]. Cell Death & Dis, 2020, 11(2):88. [9] TANG D L, CHEN X, KANG R, et al. Ferroptosis: molecular mechanisms and health implications[J]. Cell Res, 2021, 31(2):107-125. doi: 10.1038/s41422-020-00441-1 [10] DE JONG F J M, WINGELAAR T T, VAN HULST R A. Pulmonary oxygen toxicity in occupational diving[J]. Occup Med(Lond), 2023, 73(5):231-232. doi: 10.1093/occmed/kqad043 [11] ALVA R, MIRZA M, BAITON A, et al. Oxygen toxicity: cellular mechanisms in normobaric hyperoxia[J]. Cell Biol Toxicol, 2023, 39(1):111-143. doi: 10.1007/s10565-022-09773-7 [12] FISHER A B, FORMAN H J, GLASS M. Mechanisms of pulmonary oxygen toxicity[J]. Lung, 1984, 162(5):255-259. [13] ZHANG Q Y, WU D, YANG Y, et al. Dexmedetomidine Alleviates hyperoxia-induced acute lung injury via inhibiting NLRP3 inflammasome activation [J]. Cell Physiol Biochem: international journal of experimental cellular physiology, biochemistry, and pharmacology, 2017, 42(5): 1907-1919. [14] MIAO Y, CHEN Y W, XUE F, et al. Contribution of ferroptosis and GPX4’s dual functions to osteoarthritis progression[J]. EBioMedicine, 2022, 76:103847. [15] KANG R, ZENG L, ZHU S, et al. Lipid peroxidation drives gasdermin D-mediated pyroptosis in lethal polymicrobial Sepsis[J]. Cell Host & Microbe, 2018, 24(1):97-108. -