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编号:10273397
艾叶油的呼吸系统药理研究―Ⅰ,支气管扩张、镇咳和祛痰作用
http://www.100md.com 《中国现代应用药学》 1999年第4期
     作者:谢强敏 卞如濂 杨秋火 唐法娣 王 砚

    单位:杭州 31003 浙江大学,国家医药管理局新药研究管理中心,浙江呼吸药物研究验室

    关键词:艾叶油;支气管扩张;组胺;收缩;呼吸;咳嗽;气管;肺

    中国现代应用药学990406 摘要 目的:探讨艾叶油的扩张气道平滑肌、镇咳、祛痰作用及机制。方法:采用哮喘发作潜伏期、肺机械功能及离体气管平滑肌松弛试验,观察艾叶油的支气管扩张作用;用豚鼠枸橼酸引咳法和小鼠气道酚红排泄法观察艾叶油的镇咳祛痰作用。结果:艾叶油ig或气雾吸入对组胺和乙酰胆碱引起的豚鼠哮喘具有保护作用,明显延长哮喘潜伏期;并呈剂量依赖保护致敏豚鼠抗原攻击引起的呼吸频率、潮气量和气道流速改变;松弛静息豚鼠离体气管平滑肌;呈剂量依赖抑制枸橼酸引起的豚鼠咳嗽反应和促进小鼠气道酚红排泄。结论:综上结果表明艾叶油具有支气管扩张、镇咳和祛痰作用,是一个从中药中提取的安全有效的支气管哮喘和慢性气管炎治疗药物。
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    Studies on the respiratory pharmacology of essential oil extracted from Artemisia argyi-Ⅰ,Bronchodilating, antitussive and expectorant effects

    Xie Qiangmin(Xie QM),Bian Rulian(Bian RL),Yang Qiuhuo(Yang QH),et al(Zhejiang Respiratory Drugs Research Laboratory of the Administrative Center of New Drug Research & Development of State Pharmaceutical Administration of China,Zhejiang University,Hangzhou 310031)

    ABSTRACT OBJECTIVE:To evaluate the bronchodilating,antitussive and expectorant effects of essential oil extracted from Artemisia argyi.METHOD:Bronchodilating effects were investigated with bronchospasm induced by histamine aerosol,pulmonary mechanics changes induced by ovalbumin aerosol in vivo and isolated resting tracheal contraction in vitro in guinea pig,antitussive and expectorant effects were studied with citric acid-induced cough in guinea-pig and excretion of phenol red in the airway of mice.RESULTS:The oil of Artemisia argyi by ig or aerosol protected guinea pigs from bronchospasm induced by histamine and acetylcholine and remarkably prolonged their collapse time(ID50:0.26g/kg,0.28mg/kg).Oil of Artemisia argyi by ig dose-dependently prevented the alteration of respiratory frequency,tidal volume and flow rate induced by antigen challenge in the sensitized guinea-pigs,relaxed the rest isolated tracheal smooth muscle(pD2:3.66);dose-dependently inhibited the citric acid-induced cough in guinea pigs;dose-dependently increased the excretion of phenol red in the airway of mice.CONCLUSION:These results indicate that oil of Artemisia argyi has a certain pharmacological effects on bronchodilatation,antitussive and expectorant.
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    KEY WORDS Artemisia argyi essential oil,brochodilation,histamine,contraction,cough,trachea,lung

    70年代初发现艾叶中提取的挥发油具有平喘作用,之后又对艾叶油的低中高沸点部位进行了药理筛选,肯定了中沸点部位有较强的平喘、祛痰和镇咳作用,并对艾叶油中分离的单体α-萜品烯醇[1]、葛缕醇[2]、β-丁香烯醇[3]进行了药理作用及机理探讨。由于艾叶油的早期研究工作在规范化和系统化方面不够,因此一直没有公开发表。最近本实验室重新对艾叶油的平喘、镇咳、祛痰等几方面的药效进行了比较规范化的研究和整理,现将研究结果总结如下。

    1 材 料

    1.1 药物与试剂:艾叶油(杭州正大青春宝药业有限公司,采用真空精溜法提取,批号:950120);盐酸沙丁胺醇(江苏盐城制药厂,批号:940212);色甘酸钠(上海信谊制药厂,批号:931001);富马酸酮替芬(上海第十六制药厂,批号:890902);磷酸可待因(青海三普制药股份公司,批号:960406);远志煎剂(药材购于杭州张同泰药店,分别加5倍量水煎煮2次,每次30min,合并后浓缩成含生药量为1g/ml);卵白蛋白片(上海化学试剂采购供应站,批号:950105);磷酸组胺(中国科学院上海生物化学研究所,批号:8605149);氯化乙酰胆碱(上海试剂三厂,批号:921012);戊巴比妥钠(由上海化学试剂采购供应站从Union公司进口分装,批号:860122);枸橼酸(AR级,上海化学试剂一厂,批号:800513),酚红(AR级,上海试剂三厂,批号:900615)。
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    1.2 动物:Hartley品系豚鼠、NIH品系小鼠(浙江医科大学实验动物中心,合格证号:浙实验动物实施条件准字22-9601018)。

    1.3 仪器:402型超声雾化器(上海合力医疗器械厂);肺机械功能测定仪(自制,见参考文献[4]);721型分光光度计(上海分析仪器三厂),台式平衡记录仪(上海大华仪表厂)。

    2 方 法

    2.1 组胺和乙酰胆碱诱发豚鼠哮喘:按文献[1],Hartley豚鼠100只,体重(290.0±33.6)g,♂♀各半。取豚鼠1只置4L密闭玻璃钟罩内,用超声波雾化器以0.5ml/min的容量向密闭钟罩内通入雾化的0.1%磷酸组胺和2%氯化乙酰胆碱混合液(1∶1)10s,观察豚鼠喘息潜伏期。间隔24h,艾叶油ig后30min或气雾吸入(aerosol)后5min,重复引喘,观察给药后豚鼠喘息潜伏期,时间>6min者为完全保护,分组和剂量见表1。
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    表1 艾叶油ig或aerosol对组胺和乙酰胆碱诱发的豚鼠哮喘的抑制作用(x±s,n=8) 组 别

    mg/kg

    给药途径

    哮喘潜伏期(s)

    药后延长(%)

    药 前

    药 后

    生理盐水

    10ml

    ig

    75.0±11.3

    82.9±18.3
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    1%吐温80

    10ml

    ig

    72.9±10.8

    71.3±12.3

    -14.0

    沙丁胺醇

    0.16

    ig

    72.9±10.8

    118.6±27.6*1,*2

    43.1
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    艾叶油

    160

    ig

    78.8±18.1

    95.2±21.6

    14.8

    240

    ig

    77.9±17.8

    105.6±18.5*1,*2

    27.4

    320
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    ig

    84.0±9.0

    149.5±36.9*1,*2

    80.3

    生理盐水

    0.1ml

    aerosol

    67.6±9.5

    72.8±9.6

    沙丁胺醇

    0.05

    aerosol
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    80.5±10.3

    338.2±38.8*3,*4

    364.6

    艾叶油

    0.1

    aerosol

    75.0±10.2

    89.5±13.6

    22.9

    0.5

    aerosol

    81.5±10.4
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    120.5±9.6*1,*2

    65.5

    2.5

    aerosol

    84.8±11.8

    163.7±26.0*1,*2

    124.9

    注:与生理盐水或1%吐温80组比较(Mann-Whitney Rank Sum),*1P<0.05;*3P<0.01;与给药前比较(Mann-Whitney Rank Sum),*2P<0.05;*4P<0.01,艾叶油用吐温80配制成10%浓度
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    2.2 清醒致敏豚鼠肺功能测定:豚鼠体重(325.5±35.0)g,♂♀各半,每鼠后腿部im卵白蛋白完全弗氏佐剂0.5ml(含卵白蛋白10mg),4~6周后实验。肺功能测定按文献[4],将豚鼠装入1.5L容积完全密闭的体积描记箱内,描记箱分前后两端,将豚鼠的颈部置前端,四肢躯体置后端,固定后两端互不相通,呈密闭状,尔后将测定潮气量和气道流速的导管通出箱外。潮气量和气流速度测定方法详见文献。抗原攻击:1%(W/V)卵白蛋白生理盐水溶液超声雾化吸入1min后,描记吸入卵白蛋白后1,5,10,15,20,25和30min的呼吸频率、潮气量和气道流速的变化。分组、剂量和每组动物数见图1,受试药物于抗原攻击前1h ig。

    2.3 离体豚鼠平滑肌的直接松弛试验:气管条置37℃含KHPS液水浴槽内,通氧气,气管静止张力为1.5g,张力反应通过换能器输入记录仪。稳定30~40min后,以累积剂量加药法进行艾叶油剂量反应研究,求出pD2值。
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    2.4 枸橼酸诱发豚鼠咳嗽试验:豚鼠体重(290±33.0)g,♂♀各半。将豚鼠置4L密闭玻璃钟罩内,用超声波雾化器以1ml/min雾化23.3%枸橼酸30s,记录豚鼠在10min内的咳嗽次数。咳嗽次数<10次/min者弃之。次日用不同剂量的艾叶油和可待因或生理盐水组10ml/kg,ig,给药1h后,重复上述引咳方法。

    2.5 小鼠气道酚红排泄试验:小鼠体重(20±1.2)g,♂♀各半。小鼠饥饿过夜,给药后30min后,酚红250mg/kg ip,30min后脱臼处死动物,固定背部,分离气管,按文献方法[5]灌洗气道,测定酚红排泄量。6.1.gif (5022 bytes)6.2.gif (4709 bytes)6.3.gif (5424 bytes)
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    时间(min)

    图1 艾叶油对致敏豚鼠抗原攻击后肺功能(呼吸频率、潮气量、气流速度)的影响

    -○-生理盐水;-●-艾叶油0.1g/kg;-▲-艾叶油0.3g/kg;-×-艾叶油0.6g/kg;-■-酮替酚2.0mg/kg;x±s,n=10,抗原攻击前1h ig给药,与生理盐水比较(检验方法同表1),*1P<0.05,*2P<0.01

    2.6 统计方法:用微机和Sigma Stat统计软件(SigmaStat 1.01 for Windows 95,1992,Jandel corporation,USA),具体方法见结果中的表注或图注。x±s.以SSTP(POMS 2.00)软件中Bliss法计算ID50(95%可信限)。

    3 结 果
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    3.1 对组胺诱发的豚鼠哮喘的抑制作用:艾叶油0.16,0.24和0.32g/kg(ig)或0.1,0.5和2.5mg/kg(aerosol)呈剂量依赖保护组胺和乙酰胆碱引起的豚鼠哮喘,ID50(95%可信限)分别为0.26(0.24~0.27)g/kg和0.28(0.21~0.37)mg/kg。对照药沙丁胺醇ig或aerosol与生理盐水对照组或1%吐温80对照组之间比较有明显差异(P<0.05或P<0.01),0.16mg/kg ig与艾叶油各组比较无明显差异(P>0.05);0.05% aerosol作用明显强于艾叶油各剂量组。

    3.2 对清醒致敏豚鼠肺功能的影响:生理盐水组有80%豚鼠在抗原攻击后呈现不同程度的呼吸频率减慢、潮气量减少和气道流速下降;有20%豚鼠表现为呼吸频率加快,但潮气量和气道流速仍减少;艾叶油呈剂量反应保护抗原攻击引起的致敏清醒豚鼠呼吸频率和潮气量减少以及气道流速下降(见图1),艾叶油0.3和0.6g/kg组与生理盐水组比较有显著性差异(P<0.05~0.01),与对照药酮替酚2.0mg/kg,的作用相似。
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    3.3 对离体豚鼠平滑肌的直接松弛作用:艾叶油对豚鼠气管平滑肌的松弛作用随剂量增高而增大,pD2为3.66±0.07。

    3.4 对枸橼酸引起豚鼠咳嗽的影响:见表2,艾叶油0.3和0.6g/kg以及阳性对照药可待因ig均可明显减少枸橼酸引起的豚鼠咳嗽反应(P<0.01)。

    表2 艾叶油对枸橼酸引起豚鼠咳嗽的影响(x±s,n=8) 组 别

    剂 量

    咳嗽次数

    生理盐水

    10ml/kg

    19.0±5.6

    艾叶油
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    0.25g/kg

    15.8±5.2

    0.50g/kg

    10.5±4.6*1

    1.00g/kg

    10.4±5.6*1

    可待因

    30mg/kg

    7.5±3.6*2

    注:与生理盐水组比较(Dunnett's),*1P<0.05,*2P<0.01
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    3.5 对小鼠气道酚红排泄的影响:艾叶油0.33、1.0g/kg组和对照药远志10g/kg组ig均可明显促使小鼠气道的酚红排泄(P<0.05~0.01),见表3。

    表3 艾叶油对小鼠气道酚红排泄的影响(x±s) 组 别

    剂量(g/kg)

    n

    酚红排泄量(μg/ml)

    生理盐水

    10ml/kg

    16

    11.44±5.07

    艾叶油
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    0.10

    17

    12.94±5.92

    0.33

    15

    17.77±5.49*1

    1.00

    18

    18.26±4.16*1

    远志

    10.0

    18
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    15.44±5.61*1

    注:与生理盐水组比较(Dunnett's),*1P<0.01

    4 讨 论

    传统医学将艾叶归类为祛寒药,具温经止血,散寒除湿之功效。很少有艾叶用于哮喘的描述,仅在《本草汇言》有记载:“艾叶,暖血温经,行气开郁之药也。若气血、痰饮、积聚为病,哮喘逆气,骨蒸痞结,瘫痪痈疽等疾,灸之立起沉疴。”本世纪60年代才有艾叶煎剂治疗慢性气管炎或肺结核喘息症状的报道。70年代用蒸馏法提取艾叶油,制成胶丸或糖衣片治疗慢性气管炎或哮喘。虽然在70年代对艾叶油的药理作了一些研究,但一直未作详细的公开报道。本实验对艾叶油的药理作用作了比较详细的研究和整理,证明了艾叶油在支气管扩张、镇咳和祛痰方面的药理作用。此外,我们还证明了艾叶油能抑制致敏豚鼠气管Schultz-Dale反应, 降低组胺或氨甲酰胆碱引起的豚鼠气管收缩pD2值, 抑制大鼠被动皮肤过敏反应以及5-羟色胺引起的大鼠皮肤毛细血管通透性增强反应,抑制豚鼠肺组织释放过敏性慢反应物质(SRS-A),拮抗SRS-A对豚鼠回肠的收缩(待发表资料)。80年代本实验室曾经对艾叶油中分离的几个主要单体α-萜品烯醇[1]、葛缕醇[2]、β-丁香烯醇[3]等进行了平喘作用及机制的研究,结果表明它们均有较强的平喘和抗过敏作用,其作用机制与升高气道平滑肌cAMP水平和降低cGMP水平,抑制过敏介质释放,拮抗过敏介质作用,抑制肥大细胞释放介质,抑制气管平滑肌细胞Ca2+内流等有关。艾叶油及其主要成份均不引起豚鼠离体心脏收缩幅度增大和频率加快,在离体气管平滑肌试验中,用艾叶油或其主要成份反复处理,不会产生耐受性反应。由于不通过β-肾上腺素能激动产生支气管平滑肌扩张作用,因此没有β-肾上腺素能激动剂样心率加快及骨骼肌震颤等不良反应。经长期临床应用,不良反应报道甚少,因此是一个安全有效的哮喘和慢性气管炎治疗药物。
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    参考文献

    [1] 卞如濂,周汉良,谢强敏,等.新平喘药α-萜品烯醇的药理作用.中国药理学通报,1987,3(5)∶323.

    [2] 唐法娣,谢强敏,卞如濂,等.葛缕醇平喘抗过敏作用的观察.浙江医科大学学报,1988,17(3)∶115.

    [3] 唐法娣,卞如濂,谢强敏,等.β-丁香烯醇的药理研究.中国药理学通报,1991,7(2)∶145.

    [4] 杨秋火,谢强敏,卞如濂,等.对豚鼠PTP-V及PTP-VT曲线的影响.浙江医科大学学报,1981,10(5)∶224.

    [5] Engler H.Tracheal phenol red secretion,a new methods for secreening mucosecretolytic compounds.J Pharmacol Methods,1984,11∶151.

    收稿日期:1998-06-08, 百拇医药


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