張旭,陸秋,張希,牛若楠,陳朝銀,趙聲蘭*
(1.云南中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,云南 昆明 650500;2.畢節(jié)市第一人民醫(yī)院藥劑科,貴州 畢節(jié) 551700;3.昆明理工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,云南 昆明 650500)
高脂血癥是由本身血脂代謝異常而引起的疾病,常表現(xiàn)為血清高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C) 降低或總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol LDL-C)升高。目前,高脂血癥的治療藥物主要以他汀類、貝特類為主。雖然療效顯著,但是這兩類藥物作用靶點(diǎn)單一,近年來研究發(fā)現(xiàn)他汀類藥物可能引發(fā)肝損傷、橫紋肌溶解、新發(fā)腫瘤和糖尿病等不良反應(yīng),而且停藥后反彈率高。因此,植源性藥物的研究成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)[1]。
核桃青皮又稱青龍衣,為核桃外部的一層厚厚綠色果皮,是核桃的主要副產(chǎn)品之一,每年其產(chǎn)量巨大,都被丟棄在田間地頭,不僅造成資源浪費(fèi),還帶來環(huán)境污染。有研究報(bào)道核桃青皮中含有多種活性物質(zhì),如多酚類化合物[2-4]、黃酮類化合物[5]、醌類化合物[6-7]、二芳基庚烷類化合物[8]、萜類化合物以及甾體類化合物、多糖[9-10]等?,F(xiàn)代研究核桃青皮具有抗氧化[11-12]、抗菌[13-14]、抗炎[15]、抗腫瘤[16]、保肝[17]、殺蟲[18]、改善腸道菌群[19]、加快傷口愈合[20]等作用。近年來,從天然產(chǎn)物中篩選治療和預(yù)防高脂血癥的物質(zhì)成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)[21]。本文利用急性高脂血癥小鼠模型探究核桃青皮乙醇提取物的降脂作用,然后利用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(liquid chromatograph-mass spectrometer,LC-MS)分析核桃青皮提取物中降脂活性成分,以期為核桃青皮資源的有效開發(fā)與利用奠定基礎(chǔ)。
核桃:云南大理漾濞縣深紋核桃,漾泡,9月采收,機(jī)械脫外層青皮;核桃青皮粗提取物:云南中醫(yī)藥大學(xué)藥食資源實(shí)驗(yàn)室自制。基礎(chǔ)飼料:蘇州雙獅實(shí)驗(yàn)動物飼料科技有限公司。
無水碳酸鈉(分析純):天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司;福林酚試劑(分析純):北京索萊寶科技有限公司;生理鹽水:昆明市宇斯藥業(yè)有限責(zé)任公司;非諾貝特膠囊:法國利博福尼制藥公司;血清總膽固醇測定試劑盒、甘油三酯測定試劑盒、高密度脂蛋白膽固醇測定試劑盒、低密度脂蛋白膽固醇測定試劑盒:中生北控生物科技股份有限公司。
健康昆明種雄鼠[體重18 g~22 g,生產(chǎn)許可證號:SCXK(京)20140004]:中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物研究所。所有動物實(shí)驗(yàn)的操作均嚴(yán)格遵守云南中醫(yī)學(xué)院動物倫理委員會的相關(guān)條例規(guī)定。
1260高效液相色譜儀:安捷倫科技(中國)有限公司;UV759S紫外-可見分光光度計(jì):上海精密科學(xué)儀器有限公司;H1850R臺式高速冷凍離心機(jī):湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司;SK7210HP超聲波清洗機(jī):上??茖?dǎo)超聲儀器有限公司;ZDHW調(diào)溫電熱套:北京中興偉業(yè)儀器有限公司;YRE-2020Z旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器:鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;DHG-9070A電熱鼓風(fēng)干燥箱:上海一恒科學(xué)儀器有限公司;INFINITEM200PRO酶標(biāo)儀:瑞士TECAN公司;TM(OHAUS)先行者電子天平:奧豪斯儀器(上海)有限公司;H.H.S電熱恒溫水浴鍋:上海醫(yī)療器械五廠。
新鮮核桃青皮采用電熱鼓風(fēng)干燥箱烘干,粉碎過60目篩。過篩后的核桃青皮粉末采用以下提取工藝進(jìn)行提?。?0%乙醇、料液比 1∶20(g/mL),提取溫度70 ℃、提取3次,每次提取時(shí)間為1 h。合并3次提取液并過濾、濾液濃縮、冷凍干燥,備用。
2.2.1 溶液的配制
福林酚溶液的配制:精確移取2.5 mL濃度為100%的福林酚溶液于25 mL容量瓶中,加蒸餾水定容后即得濃度為10%的福林酚溶液。
Na2CO3溶液的配制:稱取1.875 g Na2CO3固體加蒸餾水溶解并定容至25 mL,即得7.5% Na2CO3溶液。
樣品溶液的制備:精確稱取25 mg核桃青皮粗提物粉末于100 mL容量瓶中,加60%乙醇超聲溶解并定容。
2.2.2 核桃青皮提取物多酚含量的測定
取1 mL 2.2.1中制備的樣品溶液置于10 mL容量瓶中,加5.0 mL 10%福林酚溶液,充分搖勻,反應(yīng)5 min后,再加入4mL7.5% Na2CO3溶液,用蒸餾水定容至刻度,搖勻,30℃下避光反應(yīng)1 h,在765 nm波長下測定吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程A=0.094 6c+0.043 9;R2=0.999 1計(jì)算得核桃青皮提取物中多酚含量為0.143 8 mg/g。
84只體重18 g~22 g健康昆明種雄鼠,適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,根據(jù)體重隨機(jī)分為6組(每組14只):正常組、模型組、非諾貝特組[40 mg/(kg·d)]、核桃青皮提取物高劑量組[600 mg/(kg·d)]、核桃青皮提取物中劑量[400 mg/(kg·d)]、核桃青皮提取物低劑量組[200 mg/(kg·d)],劑量設(shè)定以核桃青皮提取物中的多酚量計(jì)。正常組和模型組灌胃給予給藥組等量的生理鹽水,其余各組連續(xù)灌胃給藥7 d。第7天給藥2 h后,模型組和給藥組腹腔注射蛋黃乳0.5 mL/只(75%蛋黃乳劑:45 mL蛋黃+15 mL生理鹽水,混勻成乳狀,4℃貯藏備用[22]);正常組注射生理鹽水0.5 mL/只,建立急性高脂血癥小鼠模型。各組小鼠的給藥劑量及給藥濃度見表1。
表1 各組小鼠的給藥劑量及給藥濃度Table 1 The administration dosage and concentration of each group
于第7天給藥2 h后,正常組腹腔注射生理鹽水(0.5 mL/只),其余各組都進(jìn)行腹腔注射蛋黃乳0.5 mL/只,禁食不禁水16 h后采用摘除眼球取血法取血,待血樣凝集后,3 000 r/min,4℃離心15 min,取上層血清按各測定試劑盒的操作說明書測定血清TC、TG、LDLC和HDL-C。
小鼠稱取體質(zhì)量后,處死后取肝、腎、脾臟器,稱重并記錄,按下列公式計(jì)算臟器指數(shù)。
肝指數(shù)/%=肝重(g)/體重(g)×100
腎指數(shù)/%=腎重(g)/體重(g)×100
脾指數(shù)/%=脾重(g)/體重(g)×100
本試驗(yàn)中采用LC-MS鑒定核桃青皮粗提取物的多酚組成及相對含量,測定條件為安捷倫1260系列高效液相系統(tǒng),包括G1214AUV探測器和Atlantis T3 C18(100 mm×2.1 mm,3 μm)反相色譜柱。流動相A和B分別為水溶液(0.1%甲酸)和乙腈溶液,洗脫條件:0~1 min 100%A;1 min~4 min,100%~92%A;4 min~24 min,92%~80%A;24min~26min,80%~70%A;26min~28min,70%~0%A;28 min~35min,100%B;重平衡5 min。流速為350 μL/min、進(jìn)樣量為10 μL、柱溫度保持在 25 ℃。紫外吸收光譜通過二極管陣列檢測器(diode array detector,DAD)在280 nm處檢測,液相系統(tǒng)被偶聯(lián)到microTOF-QII,配有電噴霧離子源(electrospray ion source,ESI),電噴霧在負(fù)離子模式操作,源電壓3.5 kV。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)以(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)表示,采用GraphPad Prism 5.0統(tǒng)計(jì)軟件處理,采用單因素方差進(jìn)行處理,采用Dunnett-t檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較,P<0.05為具有顯著性意義。
小鼠處死后分別摘取肝臟、腎臟、脾臟進(jìn)行臟器指數(shù)的計(jì)算,核桃青皮提取物對小鼠臟器指數(shù)的影響結(jié)果見表2。
表2 核桃青皮提取物對小鼠臟器指數(shù)的影響Table 2 Effect of extracts from walnut green husk on organ iedex of mice
由表2可知,比較模型組與正常組,給藥組與模型組之間的差異。結(jié)果顯示,與正常組相比較,模型組和核桃青皮提取物高、中、低劑量組小鼠的肝、腎、脾指數(shù)差異不顯著(P>0.05),表明核桃青皮提取物對小鼠臟器無損傷;與正常組相比,非諾貝特組肝指數(shù)升高,且差異極顯著(P<0.01);與模型組相比,非諾貝特組肝指數(shù)和腎指數(shù)均升高,且差異顯著(P<0.05),說明非諾貝特對小鼠的臟器有一定損傷作用。
核桃青皮提取物對小鼠血清TC、TG、LDL-C、HDL-C的影響見圖1。
圖1 核桃青皮對高脂血癥小鼠血清TC、TG、HDL-C、LDL-C的影響Fig.1 Effects of walnut green husk extract on serum TC,TG,HDL-C and LDL-C of hyperlipidemia mice
由圖1可知,與正常組相比,模型組小鼠血清TC、TG、LDL-C 水平均升高,且差異極顯著(P<0.01),表明造模成功。與模型組相比,非諾貝特組和核桃青皮提取物高劑量組、中劑量組、低劑量組的TC、TG、LDL-C水平降低,除核桃青皮提取物低劑量組的甘油三酯水平降低差異顯著外(P<0.05),其余劑量組差異均極顯著(P<0.01);HDL-C水平升高,且差異極顯著(P<0.01)。
核桃青皮提取物對高脂血癥小鼠血脂的影響程度見圖2。
圖2 核桃青皮提取物對高脂血癥小鼠血脂水平的影響Fig.2 Effect of walnut green husk extract on serum lipid level in hyperlipidemia mice
由圖2可知,以模型組為基數(shù),非諾貝特組的TC、TG、LDL-C分別降低43.82%、64.62%、45.95%,核桃青皮提取物高劑量組的TC、TG、LDL-C分別降低33.55%、50.82%和51.40%,核桃青皮提取物中劑量組的TC、TG、LDL-C 分別降低 31.21%、43.74%和50.00%,核桃青皮提取物低劑量組的TC、TG、LDL-C分別降低31.34%、29.92%和35.05%。
綜上所述,核桃青皮提取物可顯著地改善急性高脂血癥小鼠血清TC、TG、LDL-C水平,顯示出良好的降脂作用。
采用LC-MS鑒定核桃青皮提取物中的降脂成分。色譜圖分離并標(biāo)記出16種物質(zhì),液相色譜見圖3。
圖3 核桃青皮多酚的液相色譜圖Fig.3 Liquid chromatography of walnut peel polyphenols
通過高效液相-質(zhì)譜分析,鑒別出16種物質(zhì),各個(gè)化合物的保留時(shí)間,相應(yīng)的分子式,分子量和所占百分比見表3。
表3 核桃青皮多酚的LC-MS鑒定Table 3 Phenolic compounds identified by LC-MS in walnut green husk
根據(jù)高效液相-質(zhì)譜數(shù)據(jù)分析,從核桃青皮提取物中分離并鑒別出16種物質(zhì),分別為單沒食子酰基葡萄糖、沒食子酸、新綠原酸、3-肉桂??崴?、特里馬素Ⅰ異構(gòu)體、特里馬素Ⅰ異構(gòu)體、3-沒食子?;咸烟擒铡翰杷?、焦性沒食子酸、香草酸、2-HHDP-葡萄糖異構(gòu)體、2-HHDP-葡萄糖異構(gòu)體、香豆酸己糖苷異構(gòu)體、咖啡酸、鞣花酸、flavogallonic。
血清總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇是反應(yīng)機(jī)體脂質(zhì)代謝的主要指標(biāo)。急性高脂血癥是因?yàn)閿z入過多外源性膽固醇而導(dǎo)致。小鼠腹腔注射蛋黃乳劑能快速升高TC、TG、LDL-C而形成高膽固醇血癥,且具有經(jīng)濟(jì)、迅速、簡便等優(yōu)點(diǎn),可作為篩選降脂藥物的初步方法。本文用急性高脂血癥小鼠模型研究核桃青皮的降脂作用,研究結(jié)果表明,核桃青皮提取物能降低急性高血脂小鼠血清中的TC、TG、LDL-C水平,升高HDL-C水平,其降脂機(jī)制可能與抑制外源性膽固醇吸收,增加脂質(zhì)代謝轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。研究結(jié)果還顯示非諾貝特能使小鼠肝臟質(zhì)量增加,非諾貝特在表現(xiàn)出降血脂作用的同時(shí),還對小鼠肝臟有一定的損傷。此外通過高效液相-質(zhì)譜分析,發(fā)現(xiàn)16種多酚類物質(zhì),分別為兒茶素、焦性沒食子酸、沒食子酸、單沒食子酰基葡萄糖、香草酸、2-HHDP-葡萄糖異構(gòu)體、新綠原酸、3-肉桂??崴?、特里馬素Ⅰ異構(gòu)體、香豆酸己糖苷異構(gòu)體、咖啡酸、3-沒食子?;咸烟擒铡Ⅶ坊ㄋ?、flavogallonic,其中單沒食子?;咸烟前俜直茸罡?,達(dá)20.17%,其次為沒食子酸、3-肉桂??崴?,分別為8.43%和7.61%。綜上所述,作為傳統(tǒng)中藥之一的核桃青皮(青龍衣)具有良好的降脂活性,其降脂成分可能是多酚類物質(zhì)。