育寶膠囊中砷含量和形態(tài)分析及其生物學(xué)量效關(guān)系研究.pdf

1、砷是一種廣泛分布于自然界的元素，克拉克值為5×10-4，宇宙豐度為4.0。自然界除了少量的天然砷外，已知有150多種含砷礦物。研究表明，不僅砒石、砒霜、雄黃、雌黃等中藥材富含有砷，在一些常用中藥如補(bǔ)骨脂、細(xì)辛、小薊中砷含量也頗為豐富[1]。砷的生物學(xué)效應(yīng)與其劑量和化學(xué)形態(tài)密切相關(guān)，同為砷化物，三氧化二砷對(duì)小鼠半數(shù)致死量(LD50)為20mg/kg，二甲基砷(DMA，methylarsinic acid)為700-2600 mg/kg，砷

2、糖（arsensugar）在8000mg/kg以上[2]。中藥材來(lái)源廣泛，受產(chǎn)地、采集、炮制加工的影響，其中的砷含量常較高。為加強(qiáng)其安全性、規(guī)范性，有必要檢測(cè)其中的砷含量，并對(duì)其形態(tài)進(jìn)行分析。 我所研制的育寶膠囊（Capsule of YUBAO，以下簡(jiǎn)稱CYB）在第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院等使用幾年來(lái)，患者普遍反映服用方便，療效可靠，毒副作用小，但實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)常出現(xiàn)砷含量較高的現(xiàn)象。籍此欲探討不同中藥材及中成藥中砷的含量及其形態(tài)，研究

3、砷對(duì)機(jī)體的生殖、造血系統(tǒng)的生物學(xué)量效關(guān)系。 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?旨在通過(guò)對(duì)組方藥材中的砷含量進(jìn)行檢測(cè)、分析，研究與探討CYB 治療男性不育癥的可能作用機(jī)制和砷對(duì)機(jī)體生殖系統(tǒng)、造血系統(tǒng)的生物學(xué)量效關(guān)系。 2 實(shí)驗(yàn)方法 2.1 CYB 原藥材中砷含量及形態(tài)分析 2.1.1 CYB 原藥材的理化鑒定及制備工藝 對(duì)市購(gòu)中藥材按照藥典規(guī)定進(jìn)行理化鑒定以保證藥材質(zhì)量，并按照處方設(shè)計(jì)對(duì)其進(jìn)行了工藝放大。

4、 2.1.2 CYB 原藥材及成藥中砷含量及其形態(tài)分析 采用原子熒光法對(duì)所鑒定本處方中藥材進(jìn)行了砷含量分析，并對(duì)含砷量較高的藥材進(jìn)行了砷的形態(tài)分析。 2.1.3 中藥材中砷含量分析的不確定度探討 利用直觀因果圖，分析原子熒光法測(cè)定中藥黃芪中的砷含量的不確定度影響因素，找出影響其結(jié)果的主要因素，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。 2.2.實(shí)驗(yàn)用大鼠模型復(fù)制 采用60Co照射的方法，找到造成雄性大鼠的生殖功能障礙及造

5、血系統(tǒng)抑制的適宜照射劑量。通過(guò)對(duì)大鼠照射后3 周的精子數(shù)量和畸形率、存活率的考察，觀測(cè)大鼠自動(dòng)恢復(fù)時(shí)相。 2.3 砷的生物學(xué)量效關(guān)系 2.3.1 CYB及不同劑量As2O3對(duì)大鼠生殖及造血系統(tǒng)的影響 采用60Co照射的方法，造成雄性大鼠生殖功能障礙及造血系統(tǒng)抑制模型。按照CYB低、中、高劑量組（0.2、0.15 、0.1 g/mL）和As2O3低、中、高劑量組（0.15、0.3、0.75mg/mL）和模型組、陽(yáng)起

6、石組（0.1g/mL）、正常組給于不同的處理，3 周后采血并處死、解剖動(dòng)物，觀測(cè)其生殖系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)，比較各主要臟器臟器系數(shù)及體重增長(zhǎng)系數(shù)，胸骨骨髓涂片后常規(guī)染色觀察。 2.3.2 染砷大鼠各組織中砷含量 采用原子熒光法對(duì)正常組和給藥組中As2O3低、高劑量組以及CYB中劑量組大鼠各主要臟器、組織中的砷含量進(jìn)行檢測(cè)，以尋找砷可能的蓄積器官和靶器官。 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 3.1 CYB 原藥材中砷含量及形態(tài)分析

7、 CYB 中砷含量較高主要系由CYB 原藥材中四味藥材砷含量較高藥材引起，四味藥材分別是：黃連、陽(yáng)起石、牡蠣、龍骨。通過(guò)對(duì)CYB 中砷形態(tài)的分析，CYB 中的主要是As(Ⅲ)。通過(guò)對(duì)原子熒光法檢測(cè)中藥材中砷的不確定度評(píng)定的探討，建立了有效的數(shù)學(xué)模型，對(duì)測(cè)試過(guò)程中不確定度的各個(gè)分量進(jìn)行了分部假設(shè)及總體合成，并對(duì)評(píng)定結(jié)果進(jìn)行了討論。 3.2 實(shí)驗(yàn)用大鼠模型復(fù)制 4.0Gy 60Co照射組、5.0Gy 60Co照射組與正常

8、組在精子數(shù)量、存活率、畸形率方面均存在極顯著差異（ P<0.01），4.0Gy照射組與5.0Gy照射組在精子數(shù)量、畸形率上存在顯著差異（ P<0.05），存活率差異不顯著，大鼠無(wú)1 例并發(fā)癥導(dǎo)致死亡。 3.3 砷的生物學(xué)量效關(guān)系 模型組與正常組相比大鼠精子數(shù)量、存活率、畸形率差異顯著( P<0.01)，表明模型穩(wěn)定可靠。與模型組比較，CYB各劑量組及As2O3低劑量組精子數(shù)量均有提高，具有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( P<0.05)

9、。 與模型組相比，CYB各劑量組、As2O3低劑量組精子數(shù)量均有顯著提高( P<0.01)，CYB各劑量組存活率有所升高( P<0.05)，CYB各劑量組、As2O3低劑量組精子畸形率顯著降低，具有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( P<0.05)。模型組促黃體生成素（LH）、睪酮（T）、雌激素（E）與正常組相比均有所下降，其中雌激素水平和睪酮水平存在顯著差異（ P<0.05）。與模型組相比，As2O3低劑量組雌激素水平和睪酮水平顯著升高（ P<

10、0.05），CYB各劑量組睪酮水平均升高，其中CYB中劑量組存在顯著差異（ P<0.05）。 模型組與正常組相比，附睪系數(shù)、睪丸系數(shù)存在顯著差異（ P<0.01），儲(chǔ)精囊系數(shù)、前列腺系數(shù)、包皮腺系數(shù)無(wú)明顯差異。與模型組相比，As2O3高劑量組睪丸系數(shù)顯著降低( P<0.05)而CYB低、中劑量組顯著增加( P<0.05)。正常組和模型組體重增長(zhǎng)系數(shù)不存在顯著差異，As2O3高劑量組大鼠體重增長(zhǎng)顯著加快( P<0.05)，而陽(yáng)起石

11、組大鼠體重增長(zhǎng)顯著減慢( P<0.05)。模型組、As2O3高劑量組腎上腺系數(shù)與正常組存在顯著差異( P<0.05)，但各給藥組與模型組間差異不顯著。胸腺系數(shù)、脾臟系數(shù)、腎臟系數(shù)各組間無(wú)明顯差異。 模型組與正常組心系數(shù)、肝系數(shù)、肺系數(shù)無(wú)差異，As2O3高劑量組與正常組相比，心系數(shù)、肝系數(shù)、肺系數(shù)與正常組之間差異顯著( P<0.05)，但As2O3低劑量組脾臟系數(shù)顯著低于正常組( P<0.05)。 正常大鼠骨髓增生極度活躍

12、，巨核細(xì)胞、粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、紅細(xì)胞無(wú)形態(tài)學(xué)改變。大鼠經(jīng)過(guò)60Go照射后，骨髓廣泛變性，巨核細(xì)胞、粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、紅細(xì)胞溶解，核染色質(zhì)、胞膜不清晰，細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變，細(xì)胞增生極度活躍，大量空泡變性，出現(xiàn)許多網(wǎng)狀纖維。砷高劑量組、陽(yáng)起石組骨髓形態(tài)學(xué)均提示有大量部分空泡變性，與模型組相比有所改善，但與正常組相比較亦有所差距。各藥物實(shí)驗(yàn)組中以砷低、中劑量組骨髓相恢復(fù)較好。 4 結(jié)論 4.1 所測(cè)陽(yáng)起石、黃連、牡蠣、龍骨藥材中

13、，砷含量較高的分別為188mg/kg、115mg/kg、22mg/kg、41mg/kg；原藥材及CYB 中的砷主要以三價(jià)形式存在。 4.2 5.0Gy 60Co照射可成功復(fù)制大鼠不育癥以及放射性骨髓抑制模型。 4.3 治療劑量的CYB 可以提高模型大鼠精子數(shù)量、存活率；降低畸形率，提高模型大鼠體內(nèi)T 水平，而對(duì)模型大鼠雌激素水平無(wú)明顯提高。CYB 原藥材中含砷高的陽(yáng)起石不能提高模型大鼠精子數(shù)量與激素水平，提示CYB 對(duì)不

14、育癥大鼠的治療作用可能不依賴于其中的砷含量。 4.4 5.0Gy 60Co照射對(duì)大鼠體重增長(zhǎng)無(wú)明顯影響，高劑量As2O3可使發(fā)育期大鼠體重增加加快。 4.5 模型組及As2O3高劑量組腎上腺系數(shù)較正常組顯著提高；高劑量As2O3能顯著增高大鼠心、肝、肺系數(shù)。 4.6 中、小劑量As2O3能使電離輻射后損傷的大鼠胸骨骨髓相得以有效恢復(fù)。 4.7 小劑量的As2O3被大鼠攝取后，可有其代謝機(jī)制排出體外，并不造