基于響應(yīng)面法和綜合藥理學(xué)研究甘草甘遂炮制工藝及機(jī)理
?來源??TMR Publishing Group
? 作者??Traditional Medicine Research 編輯部
研究亮點(diǎn)
本研究對甘草炮制甘遂的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)果表明甘遂炮制可以通過提高p-AKT/AKT的比值來減輕甘遂對腎臟、肝臟和心臟的毒性作用。

研究背景
甘遂,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》, 屬下品, 為大戟科植物甘遂的干燥塊根。甘遂味苦, 性寒, 有毒, 歸肺、腎、大腸經(jīng), 具有瀉水逐飲、消腫散結(jié)之功效, 用于治療氣逆咳喘、痰飲積聚、胸腹積水、二便不利等癥;且因其逐水之力強(qiáng), 被醫(yī)家譽(yù)為“泄水之圣藥”。
但甘遂在稍有過量的情況下,可能誘發(fā)嚴(yán)重腹痛、腹瀉、脫水、神經(jīng)麻痹、呼吸衰竭,甚至可能導(dǎo)致生命危險(xiǎn),這極大地限制了甘遂的臨床應(yīng)用。歷代《本草》記載的甘遂炮制方法有20多種。甘遂醋法炮制甘遂的工藝至今仍沿用,并在歷代藥典中有記載。加熱炮制是中草藥加工的一種重要方法,是在長期臨床用藥經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。甘草炮制甘遂,可減輕刺激,減輕驚厥作用。但由于甘草與甘草不同的加工方法,導(dǎo)致市場上甘遂加工產(chǎn)品的加工參數(shù)不同,質(zhì)量參差不齊。
研究方法
以甘草炮制甘遂中大戟二烯醇和醇溶性浸出物含量為評價(jià)指標(biāo),采用響應(yīng)面法對甘遂炮制工藝進(jìn)行優(yōu)化,考察甘草的添加量、煎炸溫度和煎炸時(shí)間對甘遂炮制工藝的影響甘遂炮制工藝研究。同時(shí),利用響應(yīng)面分析軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定甘草甘遂炮制工藝參數(shù)。利用中藥綜合藥理學(xué)研究平臺,對甘遂的潛在成分進(jìn)行分析,并通過western blotting對其進(jìn)行驗(yàn)證。
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研究結(jié)果
1. 優(yōu)選出甘草炮制工藝,甘草添加量為27%,煎炸溫度為180℃,煎炸時(shí)間為11min,結(jié)果如下:
響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)因子和水平表,如下

注:表面的傾斜度越大,顏色越暗,表明2的相互作用和變化趨勢更清晰。(A)麻黃堿的油炸溫度和油炸時(shí)間之間相互作用的輪廓。(B)甘草和根莖的添加量與魚腥草酚的油炸時(shí)間之間的相互作用輪廓。(C)甘草和根莖的添加量與大戟二烯酚的油炸溫度之間的相互作用輪廓。(D)3D表面的魚油酚的油炸溫度和油炸時(shí)間之間的相互作用。(E)甘草和根莖之間的相互作用的3D表面,以及魚腥草酚的油炸時(shí)間。(F)甘草和根莖之間的相互作用的3D表面和魚腥草酚的油炸溫度。
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甘草的添加量,油炸溫度和油炸時(shí)間對醇溶性提取物含量的相互作用如下:

注:表面的傾斜度越大,顏色越暗,這表明兩者的相互作用和變化趨勢更加清晰。(A)醇溶性提取物的油炸溫度和油炸時(shí)間之間相互作用的輪廓。(B)甘草和根莖的添加量與醇溶性提取物的油炸時(shí)間之間的相互作用的輪廓。(C)甘草和根莖的添加量與醇溶性提取物的油炸溫度之間的相互作用的輪廓。(D)醇溶性提取物的油炸溫度和油炸時(shí)間之間相互作用的3D表面。(E)甘草和根莖的添加量與醇溶性提取物的油炸時(shí)間之間的相互作用的3D表面。(F)甘草和根莖的添加量與醇溶性提取物的油炸溫度之間的相互作用的3D表面。
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2.網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析表明甘遂可引起腎、肝、肝的損害,PI3K/AKT信號通路對心臟的損傷,結(jié)果如下:
網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析:

注:紅色框代表甘遂,黃色菱形代表甘遂中的化合物,藍(lán)色框代表內(nèi)臟毒性,黃色和紫色圓圈代表目標(biāo)蛋白,黃色三角形代表信號傳導(dǎo)途徑。
生物過程GO分析:

注:藍(lán)色圓圈代表富集程度。?GO,基因本體。
分子功能GO分析:

注:藍(lán)色圓圈代表濃縮程度。GO,基因本體。
3. 甘遂高、低劑量均能降低p-AKT/AKT比值,甘草甘遂則能提高p-AKT/AKT比值,結(jié)果如下:
蛋白質(zhì)印跡法檢測肝臟中p-AKT的蛋白表達(dá):

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研究結(jié)論
用響應(yīng)面法建立的模型相對準(zhǔn)確,能預(yù)測甘遂炮制品中大戟二烯醇和醇提物的含量。確定了甘草加工甘遂的最佳加工參數(shù)為甘草添加量為27%,油炸溫度為180°C,油炸時(shí)間為11分鐘。通過毒性網(wǎng)絡(luò)藥理分析揭示了甘遂與腎損傷,肝損傷和心臟損傷之間的毒性機(jī)制。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明,甘草炮制過的甘遂為甘遂的安全產(chǎn)品,從系統(tǒng)生物學(xué)的角度為其臨床應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。
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Xiao-Yan Zhang, Xiao-Juan Su, Chen-Xu Ning, et al.?Investigation of the processing technology and mechanism of Kansui radix by licorice based on response surface methodology and integrative pharmacology.?Traditional Medicine Research?2021, 6?(3): 22. doi: 10.12032/TMR20200814195
傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究 Traditional Medicine Research(ISSN 2413-3973)已被ESCI,EMBASE, DOAJ, ScienceOpen, Ingenta Connect, Google Scholar,CAB,CABI,ISC,ProQuest超星期刊,萬方,中文科技期刊數(shù)據(jù)庫, CNKI Scholar收錄。特別歡迎具有明確歷史記載、民族特色和地域特色的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究。
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