紫苏叶超微粉的制备表征及对小鼠溃疡性结肠炎的治疗作用

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论文字数:42555 论文编号:sb2024051914232652436 日期:2024-05-31 来源:硕博论文网

本文是一篇农业论文,本研究分析表明:紫苏叶超微粉能够通过抑制炎症反应,缓解氧化应激,调节紧密连接蛋白保护肠黏膜屏障完整性改善 UC 小鼠的临床症状。
1 引言
1.1 溃疡性结肠炎研究进展
1.1.1 溃疡性结肠炎的影响因素
溃疡性结肠炎(UC)与周围环境、遗传等多种影响因素有关,病变部位涉及直肠和结肠,多发生于大肠黏膜下层附近,造成肠壁表面溃疡性损伤。主要临床表现为:食欲不振、脱水、腹泻,粪便带血和黑便,严重影响动物的日常生活甚至生存[1]。随着病程发展,UC 会诱导全身炎症性疾病,导致一系列并发症,包括关节炎、皮肤黏膜病变、眼部疾病等[2]。虽然近年来 UC 受到了越来越多的关注,但 UC 的病因和发病机制尚不明确,遗传、环境、免疫以及微生物等因素都可能影响 UC 的发病。
1.1.1.1 饮食因素
相关研究已经证实了饮食因素在 UC 发展中的影响。尽管膳食纤维在小肠中无法被消化,但大部分会在大肠中进行发酵,并转化为短链脂肪酸(SCFAs),成为结肠黏膜中能量和碳的来源,相关研究证明,特定种类的纤维会减少细菌的粘附和迁移,同时增加细菌对保护性结肠黏液的消耗,增加炎症病变的风险,因此增加纤维摄入量可以降低 UC 发病率[3]。同样,有研究证明饮食中的红肉会加剧 DSS 诱导的小鼠溃疡性结肠炎[4]。饮食中脂肪的含量也与 UC 的发病相关,特别是反式不饱和脂肪酸和n-6脂肪酸的摄入量,与 UC 的发病呈正相关[5]。此外,母乳喂养通过维持上皮屏障的完整性、提供直接免疫力,可以有效降低 UC 的发病率[6]。
1.1.1.2 微生物因素
肠道菌群是体内最大的微生物群落,包含了超过35,000种细菌。UC 患者的肠道菌群与健康机体的肠道菌群存在显著差异[7]。已有研究表明,UC 患者的肠道菌群组成出现紊乱、细菌多样性显著降低、厚壁菌(门)和类杆菌(属)比例较低、肠杆菌(科)组成比例较高[8]。还有研究发现能够产生 SCFAs 的梭菌和类杆菌的比例在 UC 中有所下降,SCFAs 是结肠细胞的能量来源,具有抗炎活性,因此推测 SCFAs 的减少加剧了炎症反应[9]。
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1.2 紫苏的研究进展
1.2.1 性味归经
紫苏(Perilla frutescens(L.)Britt.)薄荷属唇形科植物,全草皆可入药,药性辛、温,归肺、脾两经。多分布在中国、日本、韩国、印度等国家[29],是国家卫生部首批公布的药食同源中药之一[30]。
1.2.2 紫苏叶中的主要活性成分
1.2.2.1 挥发油
挥发油(volatile oils),是植物中一类常温下为油状液体且极易挥发物质的总称。挥发油类物质是紫苏叶中的主要成分,是其特有芳香气味的来源,占紫苏叶中活性成分的0.13 %~1.75 %。此类成分中含有多种化合物,包括单萜类、倍半萜类、二萜类、芳香类和脂肪类等[31]。其中单萜类主要成分有白苏酮、紫苏酮、紫苏烯、乙酸香叶酯和枸橼醛等;倍半萜类主要成分有金合欢烯、法呢醇、橙花叔醇、α-蛇麻烯和吉马烯等;二萜类主要成分有植醇、穿心莲内酯等[32, 33]。
1.2.2.2 酚酸类化合物
酚酸类化合物是在化学结构中含有羧基和酚羟基化合物的总称,在药用植物中广泛存在,又因大部分酚酸类化合物均具有邻二苯酚结构,故此类化合物通常具有良好的抗菌、抗氧化和抗炎特性[34]。紫苏叶中的酚酸类成分主要包括迷迭香酸、迷迭香酸甲酯、迷迭香酸乙酯、肉桂酸、丹参素和苯丙酸等[35, 36]。
1.2.2.3 黄酮类化合物
黄酮类化合物是广泛存在于植物中的一类化合物,药理作用丰富,极具药用价值。紫苏叶中主要的黄酮类化合物包括木犀草素、芹菜素、野黄芩苷等。紫苏叶中黄酮苷类的主要成分有芹菜素-7-葡萄糖苷、芹菜素-7-二葡萄糖苷、木犀草素-7-二葡萄糖苷等;黄烷酮类的主要成分有8-羟基-6, 7-二甲氧基黄烷酮、5, 8-二羟基-7-甲氧基黄烷酮等;黄酮醇类主要成分有槲皮素等[37, 38]。
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2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 中药材
本试验样品选择为2021年5月购于中国内蒙古自治区呼伦贝尔市鄂伦春自治旗的紫苏叶,种属由动物医学学院刘艳艳副教授鉴定。
2.1.2 标准品
迷迭香酸货号为R817281,购于上海麦克林生化科技有限公司。
2.1.3 试验动物
清洁级 6~8 周龄 BALB/c 小鼠(雄性,18~22 g)购于哈尔滨医科大学动物中心。饲养于 25±2 °C 的塑料笼中,全价饲料饲养,自由饮水。本研究根据东北农业大学动物福利与研究伦理委员会的指导进行,在试验前、中、后进行与福利有关的评估。
2.1.4 细胞系
小鼠巨噬细胞 RAW264.7 购自美国模式培养物集存库(ATCC)。
2.1.5 试剂及试剂盒
本试验使用试剂如下:

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2.2 方法
2.2.1 紫苏叶超微粉的制备及工艺优化
2.2.1.1 紫苏叶超微粉制备的单因素试验及粒径分析
将紫苏叶普通粉碎后分别过筛(10、24、50、80和100目),称取不同克重(10、15、20、25和30 g)放入超微粉碎机进行不同时间粉碎(30、60、90、120和150 s),得到不同粒径大小的超微粉。取不同制备条件的紫苏叶超微粉适量,用水作为分散介质,利用激光粒度仪测定粒径分布,样品折射率为1.520,介质折射率为1.330,每份样品重复测定3次,统计平均值。
2.2.1.2 紫苏叶超微粉中有效成分含量测定
(1) 迷迭香酸含量测定
1)色谱条件
色谱柱:十八烷基键合硅胶柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相:甲醇-0.1 %磷酸水溶液(40:60,V/V);流速:1.0 mL/min;检测波长:330 nm;柱温:30 ℃;进样量:10 µL[83]。
2)溶液配制
精密称取紫苏叶超微粉0.500 g,加入2 mL甲醇溶液,320 W、40 kHz条件下超声提取30 min,过0.45 μm滤膜,待检测。精密称取迷迭香酸标准品2 mg溶于甲醇中,倍比稀释至0.01875 mg/mL标准品溶液,过0.45 μm滤膜,待检测
3)方法学验证
① 专属性考察 取2.2.1.2项下溶液,参照2.2.1.2项下色谱条件,利用高效液相色谱仪测定。
② 线性关系考察 精密吸取迷迭香酸标准品溶液1 mL,稀释成浓度为0.1875~2 mg/mL的标准品溶液,参照2.2.1.2项下色谱条件,利用高效液相色谱仪测定。
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3 结果与分析........................................ 19
3.1 紫苏叶超微粉的制备及工艺优化结果 ............... 19
3.1.1 单因素试验结果 ..................................... 19
3.1.2 不同粒径粉体的制备 .......................... 19
4 讨论 .................................... 49
4.1 紫苏叶超微粉最佳制备工艺的确定 ................................ 49
4.2 紫苏叶超微粉的表征 ................................... 50
4.3 紫苏叶超微粉体外溶出度评价 .......................... 50
5 结论 ................................... 55
4 讨论

4.1 紫苏叶超微粉最佳制备工艺的确定
近年来,中药超微粉碎技术逐渐兴起,丰富了传统中药的加工方法,为中药制剂的生产和应用注入新活力。与普通粗粉相比,中药超微粉在粒度上使粗粉的平均粒径从150~200目(75~106 μm)提高到300目(<48μm)以上[95]。除直观的粒径改变外,超微粉还具有了特殊的理化性质,如溶解性增大、粉体流动性减弱、休止角与滑动角增大、持水力与持油力降低等。
植物类中药材有效成分主要分布在植物细胞中,经传统方法粉碎后细胞破壁率不高,各种活性成分不容易通过细胞壁和细胞膜释放,造成了中药材的浪费。在本研究中,经过超微粉碎后紫苏叶超微粉中的有效成分含量显著提高,这是因为超微粉碎技术可以降低中药材的细胞聚集度,增加破壁细胞的比例,加快细胞中有效成分释放速度及释放量[96],而且超微粉粉体表面积明显增大、溶解性提高、吸附性强、孔隙率增加,这些物理特性的改变对其中有效成分的溶出更加有利。
除有效成分释放量增加外,粉体物理特性的改变也是超微粉碎技术的特色。堆积密度与振实密度的大小主要取决于粉体间的黏附趋势、孔隙率、粒径大小及其分布均匀度等[97]。在本研究中,随着超微粉粒径以及粉体间总间隙的逐渐缩小,紫苏叶粗粉经超微粉碎后堆积密度和振实密度显著下降[98]。超微粉碎后表面活性能提高,粉体之间静电摩擦力增大,粉体流动性变弱,压缩度明显增加[99]。压缩度在18~21 %适宜压片成型,大于28 %则易形成黏着性粉末,不适宜压片[100]。故紫苏叶粗粉以及紫苏叶超微粉均不符合压片条件,需要通过后续添加润滑剂以及控制粉体湿度等方法进行改善。滑动角与休止角也是评估粉体流动性的相关指标,是普通粉散剂生产过程中参考的重要指标,其数值大小一般与粉体流动性成反比[101]。超微粉粉体粒径减小,静电作用力加强,表面聚合力增大,颗粒之间黏附性增加,各个颗粒之间形成了较致密的聚集[102]。当休止角θ>45 °时判定粉体流动性较差,然而在实际生产中只要保证θ<40 °即可满足大多数剂型的生产要求[103]。在本研究中,虽然紫苏叶粗粉较各紫苏叶超微粉流动性稍好,可以满足生产要求,但紫苏叶超微粉后续可以通过增大颗粒密度以及加入助流剂等方法改善流动性,同样可以满足实际需要。

农业论文参考
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5 结论
(1)优化了紫苏叶超微粉的制备工艺,最佳制备工艺为:粗粉过筛目数80目、进样体积20 g、粉碎时间90 s
(2)紫苏叶超微粉在体外具有低细胞毒性以及抗炎抗氧化活性。
(3)紫苏叶超微粉对溃疡性结肠炎小鼠具有良好的治疗效果,能够改善小鼠结肠组织形态损伤,减少黏膜溃疡水肿,显著降低小鼠结肠组织中TNF-α、IL-1β 和 IL-6 的含量以及 TNF-α、IL-1β 和 IL-6 mR NA 表达水平,显著提高结肠组织中 ZO-1 和 Occludin 蛋白含量,保护肠黏膜屏障完整性。
(4)紫苏叶超微粉中发挥作用的8种有效成分为:甘草次酸、α-亚麻酸、秦皮乙素、积雪草酸、人参环氧炔醇、亚麻酸乙酯、灵赤酸A以及姜酮。
参考文献(略)


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