评述与展望/Review and Progress

Microtrichia perotitii Dc (菊科)叶子水提物在电炉法中对小鼠的植物化学筛查和镇痛活性评估  

Abdullahi M. N.1 , Ilyas N.2 , Ibrahim H.2
1.Department of Science Laboratory Technology, College of Engineering, Science and Technology, Hussaini Adamu Federal Polytechnic, Kazaure, Jigawa State, Nigeria
2.Department of Pharmacognosy and Drug Development, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Ahmadu Bello University, Zaria, Kaduna State, Nigeria
作者    通讯作者
植物药与药理学杂志, 2013 年, 第 2 卷, 第 9 篇   doi: 10.5376/jpmp.2013.02.0009
收稿日期: 2013年12月26日    接受日期: 2013年12月26日    发表日期: 2013年12月27日
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本文首次以英文发表在 《Medicinal Plant Research》(2013, Vol.3, No.5)上。现依据版权所有人授权的许可协议,采用 Creative Commons Attribution License 协议对其进行授权,用中文再次发表与传播。只要对原作有恰当的引用, 版权所有人允许并同意第三方无条件的使用与传播。如果读者对中文含义理解有歧义,
推荐引用:
引用格式(中文):
Abdullahi等, 2013, Microtrichia Perotitii Dc (菊科)叶子水提物在电炉法中对小鼠的植物化学筛查和镇痛活性评估, 植物药与药理学杂志(online), Vol.2 No.9 pp.1-7 (doi: 10.5376/jpmp.cn.2013.02.0009)
引用格式(英文):
Abdullahi et al., 2013, Evaluation of phytochemical screening and analgesic activity of aqueous extract of the leaves of Microtrichia perotitii Dc (Asteraceae) in Mice Using Hotplate Method, Zhiwuyao Yu Yaolixue Zazhi  (online), Vol.2 No.9 pp.1-7 (doi: 10.5376/jpmp.cn.2013.02.0009)
摘要
众所周知,目前治疗疼痛、发烧和炎症的可用药物有很多副作用,这就需要进行对人体无害的新药研制。迄今为止可能对人类无害。因此,我们使用电炉法处理小鼠,来测试菊科的Microtrichia perotitii的植物学物质含量和止痛活性。初步植物化学研究结果显示,单宁、类黄酮、皂苷、生物碱、碳水化合物和酚醛树脂在整个植物中的现状。镇痛的研究表明,Microtrichia perotitii叶的水提物对比标准药物硫酸吗啡(mg·kg-1)有显著活性(P<0.05; P<0.001)。结果显示有剂量依赖活性。研究称,许多菊科药用植物中的单宁、类黄酮、生物碱和皂苷有镇痛和抗炎作用。这些结果解释了,为何当地使用植物来止疼或治疗相关疾病很普遍。
 
关键词
Microtrichia perotitii;菊科;止痛剂性质;电炉法;植物化学研究;硫酸吗啡

疼痛是一种不愉快的感觉和情绪体验。疼痛与实际或潜在的国际疼痛研究协会(International Association for the study of Pain, IASP)列出的组织损伤相关,我们也可以这样描述这种伤害(Michael et al., 2003; Merskey, 1986)。因此,疼痛类似于视觉和听觉,是一种不能客观评估的表征 (Angel, 2009)。疼痛引起不适,总是需要得到缓解。大多用于止疼的药物用于必要的急性术后止疼或非必要用途,这些药物具有潜在的毒性作用,如引起胃肠道出血(Ambarkar et al., 2011)。另一方面,多个世纪以来,植物来源的药物用于治疗疾病,并没有损伤宿主的报道。基于此,本研究采用灌木植物Microtrichia perotitii DC (Asteraceae)来进行(Watson and Dallwitz, 1992)。M. perotitii在西非广泛分布。在尼日利亚北部Zaria省,一直延伸到Birnin Gwari,有栽培(in Kaduna State)。西非其他常见分布地区为Senegal、Quassadous、Mali、Guinea港、Sieraleone、Ivory coast、Ghana和Dahomey (Hutchinson and Dalziel, 1963)。
 
在药品贸易实践中,咀嚼植物叶子来治疗牙疼以及相关疾病。同样,冷的叶子调制品被作为漱口水用来防止牙齿腐烂。另外,新鲜叶子榨汁,用以治疗孩子的皮疹。一些社区,使用全树来驱除恶灵。
 
此外,许多社区这种植物几乎灭绝,并没有什么研究报告阐述其应用潜力,尤其是它所包含的活性成分。
 
1结果与分析
1.1植物化学筛选 
以下成分使用Microtrichia perotitii叶子的天然水提物进行鉴定(表1)。
 
  
表 1 Microtrichia perotitii叶子粗提物种已鉴定植物化学成分
Table 1 Some identified Phytochemical constituents from the crude aqueous extract of the leaves of Microtrichia perotitii
 
1.2统计学分析
对结果进行Scheffe’s测试后,用ANOVA 进行显著性统计分析(表2; 图1)。p<0.05 and p<0.001 表示显著。使用的计算机统计软件为SPSS (ver 16)。
 
  
图 1 电炉法处理下M. perotitii水粗提物对小鼠的作用
Figure 1 Effect of aqueous crude extract of M. perotitii in mice when exposed to a Hot-plate
 
  
表 2 热板试验中Microtrichia perotitii叶片粗提物的镇痛活性
Table 2 Analgesic activity of crude Aqueous Extract of the Leaf Microtrichia perotitii using Hotplate method
 
2讨论
Microtrichia perotitii叶子水提物的初步植物化学筛选得出结果为,碳水化合物、心脏苷、生物碱、黄酮、皂苷、丹宁酸和酚醛树脂阳性。这些物质曾在其他植物植物中有过报道,是植物具备镇痛活性的原因(Hemmalini et al., 2011; Jain et al., 2011)。据报道,一些菊科家植物中含有类似的化合物,也表现出镇痛活性(Saritha et al., 2012)。类黄酮参与急性炎症和疼痛知觉的后期阶段,是目标前列腺素。植物水提物中的类黄酮可能参与其镇痛功能(Rajnarayana et al., 2001; Rao et al., 1998)。也有报道称单宁具有镇痛活性(Vanu et al, 2006)。此外,众所周知,生物碱具有抑制疼痛感知的作用(Uche et al., 2008; Amritpal et al., 2008)。
 
一种物质的镇痛效应或者通过中枢神经系统,或者通过周围神经系统,也有一些罕见的例子中是两条途径都有的。因此,使用一个方法来区分这两条途径是有必要的(Tjolsen et al., 1992; Raval and Ravishankar, 2010)。止痛药物的动物实验通常测量痛觉,包括测试动物对疼痛刺激的反应(Rang et al., 2003)。然而,在这项研究中,电炉法用来检测中枢神经系统止痛评估中提取物的效果。在这个测试中,提取物某种程度上增强了老鼠在电炉上的反应,加大了平均反应时间之间的差异。处理组与对照组的时间差异显示出剂量依赖活性。热板反应是更复杂的脊椎控制行为(Mustaffa et al., 2010; Chapman et al., 1985)。
 
表2和图1显示了Microtrichia perotitii的止痛活性。结果表明,所有的老鼠用药前,痛苦反应时间(pain reaction time, PRT)没有显著差异。然而,30分钟后,对比生理盐水对照组,使用提取物和参考药物(硫酸吗啡)组剂量依赖行为的PRT显著提高(p < 0.05和p < 0.001)。相较于50 mg·kg-1处理,25和100 mg·kg-1剂量的PRT要远远高于使用标准药物治疗。这个实验中,25和100 mg·kg-1的提取物总是比标准药物更有效(Omeh and Ezeja, 2010; Pavan et al., 2009)。增加疼痛的反应时间(潜伏期)反映了药物和提取物导致的镇痛级别。增加动物的抗压力能力表明了更高的中心其参与可能性(Omeh and Ezeja, 2010)。因此,整体结果表明,热板试验中Microtrichia perotitii叶子水提物具有止痛活性,可能会在一定程度上由类鸦片活性肽受体介导,因此可以减轻疼痛,也同样证明了植物对牙疼的止疼作用(Barau et al., 2009)。
 
3材料与方法
3.1实验动物
试验中使用的性别不同、体重不同的成人瑞士白化小鼠和Wister大鼠由Zaria 地区Ahmadu Bello大学临床制药与药理学部动物科室提供。他们保存在通风良好的条件下,以Kaduna标准土豆泥喂食。动物可以随意取食得食物和水。动物处理遵守National Regulations for Animal Research,与Ahmadu Bello大学动物研究和伦理指导相一致。
 
3.2 Microtrichia Perotitii DC的收集与识别
新鲜的Microtrichria perotitii DC香草收集于2005年4月该植物的成熟和开花期,来源于Kaduna州Kaduna市郊区Rigasa村的沼泽地区(图2)。对该植物进行科学的植物学和分类学特征鉴定(Daniel, 1877; Andrews, 1954; Hutchinson and Dalziel, 1963; Watson and Dallwitz, 1992)。准备真实样品,放置于Zaria 地区Ahmadu Bello大学生物科学院的干燥样本集中,批号998,标本官mal. Musa M.。
 
  
图 2 Microtrichia perotitii DC样品摄影
Figure 2 Photographic specimen of Microtrichia perotitii DC
 
3.3 M. perotitii DC提取物
每份M. perotitii叶子粉末300 g,首先使用石油醚(60~80℃)提取,不可溶物质用蒸馏水在索氏提取器中提取20小时。经过提取,溶质与溶剂逐步蒸馏分离,之后,使用沸水浴蒸发干燥。冷却提取物,将其放置在一个干净的容器中,干燥器密封保存以备使用(Brain and Turner, 1975; Ciulei, 1994; Wang and Weller, 2006)。
 
3.4植物化学筛选
使用标准方法筛查Microtrichia perotitii叶子天然水提物的植物化学成分(Agarwal, 2000)。
 
3.4.1单宁测试
3.4.1.1醋酸铅测试
测试管中每2毫升水提物,加5滴醋酸铅溶液。摇动试管,看到颜色沉淀则表明有单宁(Kokate et al, 2002)。
 
3.4.1.2氨溶液测试
水提液0.2 g转移到试管中。添加3毫升水,摇动、过滤。向滤液中加入3毫升25%的氨溶液,试管暴露在空气中。缓慢形成绿色,表示有绿原酸(Evans, 2002; Kokate, 2002)。
 
3.4.1.3氯化铁测试
少量的提取液与蒸馏水混合,用沸水浴加热。对每份混合物进行过滤,滤液中添加几滴浓硫酸和5%氯化铁溶液。有深蓝色、绿色或蓝绿色沉淀表明含有单宁(Evans, 2002)。
 
3.4.2类黄酮测试
3.4.2.1 Shinoda测试
向几毫升酒精萃取物中添加几块镁钢屑,紧随其后添加两滴浓盐酸。有气体冒出,并且深棕色溶液逐渐变成深红色或外观粉红色,表明含有类黄酮(Evans, 2002)。 
 
3.4.2.2氯化铁测试
每份抽提液中添加约5毫升蒸馏水,热水浴2分钟。混合液进行过滤,2毫升滤液中添加几滴10%的氯化铁酒精溶液。有泡沫生成,溶液由深棕色变成绿色、蓝色至紫色,表明含有类黄酮(Evans, 2002)。
 
3.4.2.3醋酸铅测试
0.2克粗提物溶解于水,之后过滤。在试管中装5毫升滤液,滴入几滴10%醋酸铅。形成浅黄色沉淀,表明含有类黄酮(Brain and Turner, 1975; Harborire, 1998)。
 
3..4.2.4氢氧化钠测试
试管中加入2毫升提取液,添加10%的氢氧化钠溶液。发生黄色反应,表明含有类黄酮(Evans, 2002)。
 
3.4.3 生物碱测试
3毫升提取液与5毫升的1%盐酸混合,搅拌,热水浴,经过滤,分成3份,每份1毫升。第一份添加几滴Dragendoff试剂,产生橙红色沉淀,表明含有生物碱;第二份添加几滴Wagner试剂,出现红棕色,表示含有生物碱;第三份添加了几滴Mayer试剂,形成浅黄色沉淀,表明含有生物碱(Evans, 2002)。
 
3.4.4 碳水化合物测试
3.4.4.1 Molisch测试
0.2克粗提物溶解在10毫升蒸馏水中,滴入几滴Molisch’s试剂。之后,沿试管壁缓慢加入1毫升的浓硫酸,在水层下形成酸层。静置2分钟,然后用5毫升的水稀释。两层的接口处形成红色至暗紫罗兰色,表明含有一般的碳水化合物( Evans, 2002)。
 
3.4.4.2 Fehling测试 (还原糖)
植物提取物加入5毫升稀盐酸重,煮沸水解,最终的溶液使用氢氧化钠溶液中和。加入几滴费林A和B溶液沸水浴加热2分钟。红棕色氧化亚铜沉淀形成,说明含有碳水化合物 (Evans, 2002)。
 
3.4.5强心甙测试
3.4.5.1强心甾的Keller-Kiliani测试
试管中装入2毫升3.5%氯化铁的冰醋酸溶液,溶解0.5克粗提物,添加2毫升浓硫酸。在接口处产生红褐色环表示有洋地黄苷(Evans, 2002)。
 
3.4.5.2 Salkowski测试
试管中加入2毫升氯仿,溶解0.2克粗提物,沿试管壁小心加入浓硫酸形成较低的一层。在接口处形成红褐色表明含有甾核(Sofowora, 1993)。
 
3.4.5.3 Liberman-Burchard测试
在试管中装入2毫升氯仿,溶解0.2克粗提物,添加几滴醋酐,煮沸,冷却。使用玻璃棒紧贴试管壁,添加浓硫酸。两层混合处形成棕色环,上层变绿,表明有类固醇;形成深红色表明含三萜系化合物(Harbone, 1973; Culei, 1994)。
 
3.4.6皂苷的发泡测试
向装有10毫升蒸馏水的试管中加入0.5克粗粉,摇匀,水浴加热5分钟,摇晃起沫。有持久的泡沫说明有皂苷。向泡沫上滴3滴橄榄油,观察到乳液的形成,证实了皂苷的存在(Kapoor et al, 1969; Harbone, 1973; Sofowora, 1993)。
 
3.4.7鞣红单宁测试
经过滤后,10毫升样本水提物与1%盐酸在试管中进行沸腾反应。显示红色或产生红色沉淀,表明含有鞣红单宁(Sofowora, 1993; Evans, 2002)。
 
3.4.8蒽醌类测试
3.4.8.1 Borntrager测试
每份材料粉末2 g,使用4毫升10%盐酸反应3分钟。保有余热的混合物进行过滤,冷却滤液。滤液冷却后,与同体积的氯仿进行摇匀混合,提取蒽醌。将氯仿层转移到一个干净的试管,用同体积10%的NH4OH处理。摇匀混合物,记下上层颜色。形成无色层说明含有蒽醌或其衍生物(Evans, 2002)。
 
3.4.8.2氢氧化铵测试
0.5克粗粉与10毫升苯混合,过滤,滤液中加入2毫升10% NH4OH,摇匀混合物。含有氨的下层出现粉红色、红色或紫色表示存在蒽醌(Evans, 2002)。
 
3.4.8.3酚类化合物的三氯化铁测试
每2毫升的水提液母液中添加3毫升的水,添加2滴1%三氯化铁酒精溶液。出现红色、蓝色、墨绿色或紫色,表明含有酚类化合物(Evans, 2002)。
 
3.4.8.4树脂测试
向0.5 g提取物加入5毫升10% KMnO4溶液,将试管置于Bunsen灯火焰上缓慢加热。感觉有苯甲醛的味道,表明发生了苯甲酸的氧化,证明含有树脂(Brain and Turner, 1975; Evans, 2002)。
 
3.4.9 电炉法测试
基于Eddy和Leimback (1953)的方法进行此测试。随机选择实验动物的性别,分成五个组,每组五只老鼠,分别设置一个作为对照(阳性控制)和试验样本组。组1(对照组)使用生理盐水(0.9% w/v NaCl溶液),组2、3和4每公斤体重分别使用25、50和100毫克提取物,组5每公斤体重使用10毫克硫酸吗啡(阳性控制)。将动物放置在55±0.50℃热板上。为避免损坏爪子,每15秒停顿一次。记录动物舔其前后爪子或跳之前的反应时间,口服样品后30、60、90分钟。最大可能效果(MPE)计算公式为:
%MPE=(test latency-controllatency)/(cut off time-controllatency)X100 (Kulkarni, 1999; Toma et al., 2003; Heidari et al., 2007)。
 
致谢
感谢Zaria地区Ahmadu Bello大学医药科学学院生药学和药物开发部门的所有教学和非教学人员。
 
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