浙江医学高等专科学校 浙江宁波 315100
【摘要】目的 对葛根枳椇子提取物毒理学安全性评价。方法 采用限量法的雌、雄性大鼠急性经口毒性试验,遗传毒性试验(细菌回复突变试验、哺乳动物红细胞微核试验、体外哺乳类细胞染色体畸变试验),90天经口毒性试验,致畸试验。结果 在本试验条件下,葛根枳椇子提取物雌、雄性大鼠急性经口毒性试验的LD50大于15000mg/kg.bw,根据急性毒性剂量分级标准,该样品属实际无毒级;细菌回复突变试验、哺乳动物红细胞微核试验、体外哺乳类细胞染色体畸变试验结果均为阴性;葛根枳椇子提取物以0.83g/kg.bw、1.67g/kg.bw、3.33g/kg.bw的剂量经口给予大鼠90天,受试动物一般情况良好,体重、食物利用率、脏器重量、脏器系数均无异常改变;眼部检查未发现异常变化;尿液指标、血液学指标及生化指标结果显示,各项指标均在正常范围内;各脏器病理组织学检查均未见与受试样品有关的病理改变。葛根枳椇子提取物未见致畸作用。结论 葛根枳椇子提取物长期食用是安全的。
【关键词】枳椇子、急性经口毒性、遗传毒性、90天经口毒性、致畸、安全性
葛根是豆科植物野葛Pueraria lobata(Willd.)Ohwi 的干燥根[[1]],葛根素是葛根的主要有效成分之一,具有降低肾上腺素、四氧嘧啶和链脲佐霉素引起的血糖升高[[2]],并具有清除体内自由基、保护细胞免受自由基损害的作用[[3]]。枳椇子为鼠李科植物枳椇的干燥成熟种子。主要产于陕西、广东、湖北、浙江、江苏等地[[4]]。枳椇子为民间常用的解酒毒、除烦、止渴、止呃、利二便的中药,用于治疗酒醉、烦热、口渴、呕吐、二便不利等症,泡酒服之亦能舒筋络[[5]]。本试验旨在对葛根枳椇子提取物进行安全性毒理学试验研究。
1试验材料
1.1受试物 葛根枳椇子提取物,由葛根提取物和枳椇子提取物混合制成。葛根提取物经提取(10倍量50%乙醇80℃回流提取2h,8倍量50%乙醇80℃回流提取2h)、过滤、浓缩、干燥等主要工艺加工制,提取比例约10:1,测得葛根素含量为15.2%。枳椇子提取物经提取(50%乙醇80℃回流提取,6倍量提取3h,4倍量提取2次,每次2h)、过滤、浓缩、干燥等主要工艺加工制成,提取比例约10:1,测得总黄酮含量为4.5%。葛根枳椇子提取物人体推荐剂量为1.0g/人/d,其中葛根提取物0.65g、枳椇子提取物0.35g。
1.2实验动物 急毒:健康成年SPF级SD大鼠20只,体重180~220g,雌雄各半。三项遗传毒性试验:SPF级ICR小鼠,体重25~35g。90d经口毒性试验:SPF级健康离乳SD大鼠,体重50~100g,雌雄各半。致畸:性成熟雄性和雌性动物1:2比例合笼交配,如5d内未交配,更换雄鼠。
2 试验方法
2.1急性经口毒性试验:依据GB 15193.3进行试验,记录中毒表现及死亡情况。期间每周称量一次体重。
2.2 细菌回复突变试验:采用经鉴定符合要求的鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型TA97a、TA98、TA100、TA102、TA1535五株菌株进行试验。首次试验采用平板掺入法,证实试验采用预培养平板掺入法。采用β-萘黄酮和苯巴比妥钠诱导的大鼠肝S9作为体外代谢活化系统。首次试验剂量设为5000μg/皿、1000μg/皿、200μg/皿、40μg/皿和8μg/皿,同时设自发回变、溶剂对照和阳性突变对照,通过首次试验确定受试物的溶解度与细菌毒性。根据首次试验结果设定证实试验的剂量设为5000μg/皿、1500μg/皿、500μg/皿、150μg/皿和50μg/皿。样品置于0.103Mpa条件下高温灭菌20min,在无菌条件下,称量受试样品并配制成溶液,受试样品用无菌水配制成50mg/mL,即高剂量组,首次试验将高剂量组用纯化水按一定比例逐级稀释配制成10、2、0.4、0.08mg/mL4个剂量组,验证试验将高剂量组用纯化水按一定倍比逐级稀释配制成15、5、1.5、0.5mg/mL4个剂量组。
2.3 哺乳动物红细胞微核试验:选用SPF级昆明种小鼠50只,动物购买后适应环境3天进行试验。按体重随机分为5个组,每组10只,雌雄各半。受试样品按人体推荐剂量的50、100、200倍即0.83g/kg.bw、1.67g/kg.bw、3.33g/kg.bw给予,同时设溶剂对照组,40mg/kg·bw环磷酰胺为阳性对照组,采用30h给受试物法两次给受试样品间隔24h,第二次给受试样品后6小时处死动物,取胸骨常规制片、镜检。每鼠计数2000个骨髓嗜多染红细胞(PCE),观察含微核的嗜多染红细胞数并计算微核发生率,以千分率计。每鼠计数200个嗜多染红细胞时所观察到的成熟红细胞数(NCE),并计算嗜多染红细胞与总红细胞比值(PCE/RBC)。
2.4 体外哺乳类细胞染色体畸变试验:选用中国仓鼠肺(CHL)细胞株。据细胞毒性和受试样品溶解情况,在有代谢活化的条件下选择1250µg/mL、625µg/mL、312µg/mL,在无代谢活化的条件下选择78、156、312µg/mL,进行染色体畸变试验。在无代谢活化条件下,采用直接致突变物丝裂霉素做为阳性对照物,浓度为0.25μg/mL;在有代谢活化条件下,采用间接致突变物环磷酰胺做为阳性对照物,浓度为20μg/mL。试验前一天,将一定数量的细胞接种于培养皿中,放CO2培养箱内培养。试验时,吸去培养皿中的培养液,加入一定浓度的受试物、S9mix(不加S9mix时,需用培养液补足)以及一定量不含血清的培养液,放培养箱中处理3h。处理结束后,吸去含受试物的培养液,用PBS溶液洗细胞3次,加入含10%胎牛血清的培养液,放回培养箱,于24h收获细胞。于收获前4h,加入细胞分裂中期阻断剂秋水仙素,作用时间为4h,终浓度为1μg/mL。收获的细胞经消化、低渗、固定后滴片、染色以备阅片。在油镜下阅片,每一个剂量组应分析不少于100个分散良好的中期分裂相。
2.5 90天经口毒性试验:动物购买后适应环境3天进行试验。按体重随机分为4个组,每组10只,雌雄各半。受试样品按人体推荐剂量的50、100、200倍即0.83g/kg.bw、1.67g/kg.bw、3.33g/kg.bw给予,同时设溶剂对照组,每日经口灌胃一次,连续90d。每天观察并记录动物的一般表现、行为、中毒表现和死亡情况。每周称1次体重和2次食物摄入量。计算动物增重、摄食量、食物利用率等,在试验前和试验结束时,至少对高剂量组和对照组大鼠进行眼部检查。若发现高剂量组动物有眼部变化,则应对所有动物进行检查。测定血常规、生化等血液学指标。大鼠在试验结束时进行尿液常规检查,实验结束将动物处死并进行大体解剖,肉眼观察有无异常,称量并计算脏体比值,进行主要组织病理学检查。
2.6 致畸试验:对受孕SD大鼠于受孕第6~15天每天经口给予0.83g/kg.bw、1.67g/kg.bw、3.33g/kg.bw剂量的葛根枳椇子提取物,另设一个溶剂对照组0g/kg.bw,于孕第20天处死孕鼠,解剖观察孕鼠胚胎毒性指标及胎鼠生长发育指标。
3 结果
3.1 大鼠急性经口毒性试验:在本试验条件下,雌、雄大鼠剂急性经口毒性试验的LD50均大于15000mg/kg.bw。根据急性毒性剂量分级标准,将其判定为实际无毒级物质。
表1 急性毒性试验结果(±s)
性别 | 动物数(只) | 剂量(mg/kg.bw) | 初始体重(g) | 终体重(g) | 死亡数 | LD50(mg/kg.bw) |
雌 | 10 | 15000 | 196.5±7.9 | 265.3±12.1 | 0 | >15000 |
雄 | 10 | 15000 | 211.1±8.8 | 292.4±14.2 | 0 | >15000 |
3.2遗传毒性试验:细菌回复突变试验、哺乳动物红细胞微核试验、体外哺乳类细胞染色体畸变试验结果均为阴性。
3.3 90天经口毒性试验:葛根枳椇子提取物以0.83g/kg.bw、1.67g/kg.bw、3.33g/kg.bw的剂量经口给予大鼠90天,受试动物一般情况良好,体重、食物利用率、脏器重量、脏器系数均无异常改变;眼部检查未发现异常变化;尿液指标、血液学指标及生化指标结果显示,各项指标均在正常范围;各脏器病理组织学检查均未见与受试样品有关的病理改变。
表2 葛根枳椇子提取物对大鼠血液生化学指标的影响(n=10)(±s)
性别 | 组别 | 丙氨酸氨基转移酶(U/L) | 门冬氨酸氨基转移酶(U/L) | 总蛋白(g/L) | 白蛋白(g/L) | 碱性磷酸酶 (U/L) | 谷氨酰转肽酶(U/L) | 血糖(mmol/L) |
雄 | 对照组 | 52±14 | 163±21 | 55.7±3.5 | 29.3±0.7 | 88.1±12 | 0.37±0.13 | 7.05±0.93 |
低剂量 | 51±10 | 167±32 | 56.8±6.1 | 28.4±1.2 | 87.4±15 | 0.43±0.19 | 7.14±1.02 | |
中剂量 | 55±15 | 164±12 | 56.2±3.4 | 30.4±0.9 | 88.7±11 | 0.38±0.21 | 7.99±1.00 | |
高剂量 | 50±9 | 162±22 | 57.4±2.8 | 29.7±1.3 | 89.2±22 | 0.44±0.34 | 7.78±0.87 | |
雌 | 对照组 | 32±4 | 121±15 | 58.1±4.1 | 29.3±0.9 | 55.3±15 | 0.35±0.21 | 6.55±0.82 |
低剂量 | 30±3 | 125±24 | 57.4±4.6 | 31.2±1.2 | 58.7±14 | 0.37±0.22 | 6.46±0.74 | |
中剂量 | 31±5 | 123±30 | 58.7±3.9 | 30.5±1.0 | 52.6±11 | 0.36±0.26 | 6.52±0.98 | |
高剂量 | 32±4 | 120±19 | 56.2±2.7 | 30.8±1.1 | 55.4±13 | 0.33±0.21 | 6.29±0.54 |
表2续 葛根枳椇子提取物对大鼠血液生化学指标的影响(n=10)(±s)
性别 | 组别 | 尿素(mmol/L) | 肌酐 (mol/L) | 总胆固醇(mmol/L) | 甘油三酯(mmol/L) | 钾离子(mmol/L) | 钠离子(mmol/L) | 氯离子(mmol/L) |
雄 | 对照组 | 6.58±0.71 | 36.1±4.5 | 1.58±0.30 | 0.90±0.25 | 4.91±0.31 | 136.4±1.3 | 96.9±1.1 |
低剂量 | 6.49±0.58 | 36.5±5.3 | 1.49±0.25 | 0.92±0.23 | 4.97±0.23 | 135.8±1.2 | 97.1±1.0 | |
中剂量 | 6.85±0.90 | 38.7±6.5 | 1.58±0.28 | 0.91±0.22 | 5.02±0.25 | 135.6±1.1 | 96.8±1.1 | |
高剂量 | 6.57±0.54 | 37.6±4.4 | 1.50±0.30 | 0.89±0.15 | 5.11±0.44 | 137.1±1.5 | 97.6±1.8 | |
雌 | 对照组 | 6.66±0.55 | 42.4±6.5 | 1.82±0.35 | 0.70±0.24 | 4.72±0.26 | 137.1±1.2 | 97.6±0.9 |
低剂量 | 6.48±0.78 | 44.5±5.5 | 2.01±0.25 | 0.70±0.21 | 4.75±0.28 | 136.5±1.3 | 97.2±1.2 | |
中剂量 | 6.85±0.58 | 42.4±3.1 | 1.93±0.52 | 0.71±0.18 | 4.80±0.18 | 136.6±1.5 | 97.0±1.1 | |
高剂量 | 6.47±0.65 | 43.7±6.1 | 1.95±0.44 | 0.69±0.22 | 4.76±0.32 | 137.0±1.7 | 97.4±1.0 |
3.4 致畸试验:葛根枳椇子提取物0.83g/kg.bw、1.67g/kg.bw、3.33g/kg.bw组孕鼠体重、体重增重、胚胎发育、外观畸胎率、骨骼畸胎率、内脏畸胎率及总畸胎率与0g/kg·bw/d组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。根据《食品安全国家标准 致畸试验》GB 15193.14—2015判定,在本实验条件下,葛根枳椇子提取物的母体毒性未观察到有害作用剂量(NOAEL)为3.33g/kg·bw/d;葛根枳椇子提取物未见致畸作用,NOAEL为3.33g/kg·bw/d。
4结论根据GB 15193.1-2014 食品安全国家标准 食品安全性毒理学评价程序,本研究针对葛根枳椇子提取物长期食用安全性进行了研究,采用限量法,在本试验条件下葛根枳椇子提取物雌、雄性大鼠急性经口毒性试验的LD50大于15000mg/kg.bw,根据急性毒性剂量分级标准,该样品属实际无毒级;细菌回复突变试验、哺乳动物红细胞微核试验、体外哺乳类细胞染色体畸变试验结果均为阴性;葛根枳椇子提取物以0.83g/kg.bw、1.67g/kg.bw、3.33g/kg.bw的剂量经口给予大鼠90天,受试动物一般情况良好,体重、食物利用率、脏器重量、脏器系数均无异常改变;眼部检查未发现异常变化;尿液指标、血液学指标及生化指标结果显示,各项指标均在正常范围;各脏器病理组织学检查均未见与受试样品有关的病理改变。葛根枳椇子提取物以0.83g/kg.bw、1.67g/kg.bw、3.33g/kg.bw的剂量进行致畸试验,结果葛根枳椇子提取物未见致畸作用。本研究为葛根枳椇子提取物应用于保健食品提供了安全性依据。
参考文献
[[1]] 中华人民共和国药典.
[[2]] 林毅,张若楠.葛根素研究概况[J].黑龙江中医药,2000,4:56-58.
[[3]] 朱庆磊,何爱霞,吕欣然.葛根素对氧自由基的清除和抗氧化性损伤作用[J].解放军药学学报,2001,17(1):1-4.
[[4]] 天津市中药饮片炮制规范.2018年版
[[5]] 谢立,陈振德,等.枳椇子解酒活动提取部位的研究.中国药房,2007,18(33):2570-2572