纳米辛夷挥发油脂质体对鼻黏膜及其纤毛的影响
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发布者：路薇薇,吴敏,奚政君,姚俊宇
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时间：2011年5月16日 14:32
【摘要】 目的 观察纳米辛夷挥发油脂质体对鼻黏膜纤毛的毒性。方法 以生理盐水和盐酸麻黄碱为阴性对照,采用离体法观察纳米辛夷挥发油脂质体对蛙上腭黏膜纤毛维持自身摆动的持续时间,采用在体法及电镜技术观察纳米辛夷挥发油脂质体对大鼠鼻黏膜的局部毒性。结果 纳米辛夷挥发油脂质体对蛙上腭黏膜纤毛的活性影响较低,对大鼠鼻黏膜毒性较小。结论 纳米辛夷挥发油脂质体对黏膜无明显毒性作用。
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【关键词】 纳米；辛夷；鼻黏膜；蛙上腭黏膜；过敏性鼻炎
Influence of Magnolia Biondii Pamp Volotile Oil Nanometer Bangosome on Nasal Membrane and Ciliary LU Wei-wei, WU Min, Xi Zheng-jun, et al Xinhua Hospital, Medical College of Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200092, China Abstract：Objective To investigate the toxicity of nasal membreane and ciliary of the Magnolia biondii Pamp volotile oil nanometer bangosome. Methods Toad palate and rat nasal membrane were used as experimental material, physiological saline and hydrochloride ephedrine as negative control. The Magnolia biondii Pamp volotile oil nanometer bangosome on ciliary movement were carried out using in vitro and electron microscope technique. Results The Magnolia biondii Pamp volotile oil nanometer bangosome had little cilitoxicity to toad palate and rat nasal membrane. Conclusion The Magnolia biondii Pamp volotile oil nanometer bangosome had little cilitoxicity to membrane. Key words：nanometer bangosome；Magnolia biondii Pamp；nasal membrane；toad palate；allergic rhinitis 过敏性鼻炎是临床常见病,以鼻痒、喷嚏、鼻分泌亢进、鼻黏膜肿胀为主要特点,常伴发哮喘、鼻窦炎和分泌性中耳炎等上、下气道疾病,影响患者生活质量,增加经济负担。滴鼻剂、喷雾剂在治疗中起着重要的作用,但有些药物在鼻腔局部给药后,会影响鼻腔黏膜纤毛系统的功能[1]。辛夷具有散风寒、通鼻窍之功,主要有效成分是挥发油。本课题组在前期研究中采用纳米技术成功的制备了包含辛夷挥发油的纳米脂质体,通过动物实验证实纳米辛夷挥发油脂质体有抗炎、抗过敏作用。本实验进一步探讨其对蛙口腔黏膜纤毛活动的影响及对大鼠鼻黏膜毒性作用。现报道如下。
1 实验材料
1.1 动物及分组 蛙48只,体重30～40 g,雌雄不拘,上海交通大学医学院附属新华医院动物中心提供,使用许可证号：SYXK(沪)2003-0031。随机分为6组(每组8只)：氯化钠溶液组、1%盐酸麻黄碱组、辛夷挥发油(相当于原药材55.6 g/mL)组、大剂量纳米辛夷挥发油脂质体(5.01 mg/mL)组、小剂量纳米辛夷挥发油脂质体(2.505 mg/mL)组、酮替酚组。清洁级SD大鼠16只,6～8周龄, 250 g左右,雄性,随机分为对照组、实验组,每组8只。1.2 仪器和试剂 光学显微镜(OLYMPUS BX51TF,Japan),电镜(飞利浦CM- 120),眼科剪,止血钳,注射器,蛙板,生理盐水,1%盐酸麻黄碱,辛夷花(上海华清中药饮片公司,批号2004102802),纳米辛夷挥发油脂质体(自制,5.01 mg/mL),酮替酚滴鼻液(山东鲁杭辰欣药业有限公司,批号0506271)等。
2 实验方法
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2.1 纳米辛夷挥发油脂质体对蛙上腭黏膜纤毛活性的影响[2-3]
将蛙仰卧固定在蛙板上,牵开蛙口,用眼科剪分离并剪下3 mm×3 mm上腭黏膜,用0.9%氯化钠溶液洗净表面的血液和粘液,黏膜面向上平铺于载玻片上,于黏膜表面滴0.2 mL实验药液,轻轻盖上盖玻片,在室温下置40倍光学显微镜下观察并记录从点药开始至纤毛停止摇动所经过的时间。在此期间要不断从盖玻片与载玻片的缝隙中滴加药液,使纤毛始终浸泡在药液中,总量不超过0.5 mL。计算各组纤毛自身摆动时间的均值和标准差,并做组间比较。
2.2 纳米辛夷挥发油脂质体对大鼠鼻黏膜毒性试验
滴鼻给药,每日3次,共15 d。给药剂量：实验组用纳米辛夷挥发油脂质体(5.01 mg/mL)滴鼻3次,每次0.2 mL；对照组用氯化钠溶液滴鼻3次,每次0.2 mL。第15天实验结束,取1 mm3鼻中隔黏膜置于4%戊二醛缓冲液及锇酸进行固定、脱水、包埋,超薄切片及电子染色后,电镜观察。
2.3 观察指标
2.3.1 蛙上腭黏膜纤毛自身摆动时间
计算各组纤毛自身摆动时间的均值和标准差,并做组间比较。
2.3.2 电镜观察大鼠鼻黏膜
取1 mm3鼻中隔黏膜置于4%戊二醛缓冲液及锇酸中进行固定、脱水、包埋,超薄切片及电子染色后,电镜观察。
2.4 统计学方法
采用SPSS11.0统计软件进行统计分析。对各组均数做组间t检验。
3 结果
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3.1 纳米辛夷挥发油脂质体对蛙上腭黏膜纤毛活性的影响
(见表1)表1 纳米辛夷挥发油脂质体对蛙上腭纤毛运动的影响
(略)注：与生理盐水组比较,＊P<0.05；与1%盐酸麻黄碱组比较,＃P<0.05；与酮替酚滴鼻液组比较,★P<0.05；与小剂量纳米辛夷组比较,◆P<0.05；与辛夷挥发油组比较,■P<0.05。
3.2 纳米辛夷挥发油脂质体对大鼠鼻黏膜毒性实验
纳米辛夷挥发油脂质体对大鼠鼻黏膜毒性实验的结果见图1。从图1可以看出,对照组给予生理盐水15 d后,电镜下可见纤毛细胞结构良好,胞质内线粒体等结构正常,细胞间连接良好。实验组给予纳米辛夷挥发油脂质体15 d后,电镜下可见超微结构与对照组基本相似,纤毛内部结构基本正常,细胞间连接结构存在。在上皮区域可见较多散在杯状细胞,在上皮细胞表面可见排列密集一致的纤毛。
4 讨论
辛夷用于鼻炎的治疗[4-5]临床疗效确切,其主要成分为挥发油,具有广泛的药理活性,治疗的靶点较多,它可以通过抗组胺、抗过敏、抗炎和对肥大细胞的保护作用等多个环节发生影响。但由于其易挥发、吸收少、有一定刺激性、药物作用的靶向性不明了而限制了其在临床上的推广应用和疗效的发挥。纳米脂质体具有高效、低毒、可生物降解、生物膜通透性高的特点[6],成为中药纳米化最理想的载体材料之一。
本课题组发挥中医特色,多年来对中药辛夷做了充分的研究[7-8],在纳米砂仁挥发油脂质体[9]研制的基础上,进一步研制出了纳米辛夷挥发油脂质体,以期达到增强疗效、增进稳定性、减少鼻黏膜刺激性等目的。通过动物实验证实了纳米辛夷挥发油脂质体有抗炎、抗过敏作用。本实验进一步探讨其对蛙口腔黏膜纤毛活动的影响及对大鼠鼻黏膜毒性作用。
鼻腔作为药物的给药部位日益受到关注,鼻腔给药后可获得满意的生物利用度,但必须注意对鼻纤毛的毒性作用。鼻腔黏膜表面覆盖着一层柱状纤毛,正常情况下,纤毛协调一致摆动,可以清除进入鼻腔的异物,起到保护作用。鼻腔给药后,纤毛运动受到不同程度的影响,从而影响鼻腔正常生理功能。药物对鼻黏膜的毒性主要表现为对黏膜纤毛的毒性,首先是对纤毛摆动的影响。而纤毛的毒性大小,受药物本身及其浓度大小、药物的渗透压、pH值等很多因素的影响。评价药物或辅料对鼻黏膜纤毛毒性的方法有在体动物模型试验法和离体动物模型试验法,选用动物模型主要有鸡胚胎气管黏膜纤毛、大鼠鼻黏膜纤毛和蛙或蟾蜍上腭黏膜纤毛,均与哺乳动物鼻黏膜纤毛相似。大鼠鼻黏膜和蛙或蟾蜍上腭黏膜模型法材料易得,操作简便,故应用较广。
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本实验以生理盐水和盐酸麻黄碱为阴性对照,采用蛙上腭黏膜及大鼠鼻黏膜,考察纳米辛夷挥发油脂质体对黏膜纤毛毒性。结果显示,生理盐水、1%盐酸麻黄碱、酮替酚及小剂量纳米辛夷挥发油脂质体对纤毛摆动的抑制作用低于大剂量纳米辛夷挥发油脂质体,但大剂量纳米辛夷挥发油脂质体对纤毛摆动的抑制作用明显低于辛夷挥发油(P<0.05)；电镜结果显示,纳米辛夷挥发油脂质体对大鼠鼻黏膜的结构无明显影响。本制剂为中药挥发油纳米制剂,主要成分为临床上常用辛夷挥发油,由于辛夷挥发油刺激性很大,严重影响了临床应用,本课题组运用纳米技术成功制备了纳米辛夷挥发油脂质体,解决了这一难题。但是,纳米辛夷挥发油脂质体仍具有一定的粘稠度,其渗透压很难与生理盐水相等,这可能是对纤毛运动有抑制的主要原因。另外,分离黏膜时不可避免的会破坏粘液层,同时离体黏膜自身的缺血缺氧也是影响纤毛运动的重要原因。
【参考文献】
1] 中华人民共和国卫生部药政局.中国医院制剂规范[M].第2版.北京：中国医药科技出版社,1995.162.
[2] 蒋新国,霍景斌,方晓玲,等.药物的鼻黏膜纤毛毒性及评价方法[J].药学学报,1995,30：848.
[3] Meun SG, Verhoef JC, Marttin E, et al. The effect of nasal drug formulation on ciliary beating in vitro[J].Int J Pharm, 1996,135：137－145.
[4] 李小莉,张永忠.辛夷挥发油的抗过敏实验研究[J].中国医院药学杂志,2002,22(9)：520－520.
[5] 王文魁,张 映,沈映君,等.辛夷油的药效学实验研究[J].中国兽药杂志,2000,34(4)：23－23.
[6] Lieb LM, Ramachandran C, Weiner N, et al. Follicular (pilosebaccous unit) deposition and pharmacological behavior of cimetidine as a function of formulation[J].Pharm Res,1994,11：419－423.
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[7] 吴 敏,倪健俐,李 战.辛苍合剂对哮喘小鼠白细胞介素4、5的影响[J].上海中医药大学学报,2004,18(1)：54－55.
[8] 朱慧华,陈燕萍,吴 敏,等.辛苍汤对小儿支气管哮喘缓解期慢性气道炎症的治疗作用[J].中西医结合学报,2005,3(1)：23－27.
[9] 王 娜,施利毅,吴 敏,等.砂仁挥发油纳米脂质体的制备及其稳定性[J].上海大学学报(自然科学版),2005,11(5)：513－517.
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【关键词】 纳米；辛夷；鼻黏膜；蛙上腭黏膜；过敏性鼻炎
Influence of Magnolia Biondii Pamp Volotile Oil Nanometer Bangosome on Nasal Membrane and Ciliary LU Wei-wei, WU Min, Xi Zheng-jun, et al Xinhua Hospital, Medical College of Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200092, China Abstract：Objective To investigate the toxicity of nasal membreane and ciliary of the Magnolia biondii Pamp volotile oil nanometer bangosome. Methods Toad palate and rat nasal membrane were used as experimental material, physiological saline and hydrochloride ephedrine as negative control. The Magnolia biondii Pamp volotile oil nanometer bangosome on ciliary movement were carried out using in vitro and electron microscope technique. Results The Magnolia biondii Pamp volotile oil nanometer bangosome had little cilitoxicity to toad palate and rat nasal membrane. Conclusion The Magnolia biondii Pamp volotile oil nanometer bangosome had little cilitoxicity to membrane. Key words：nanometer bangosome；Magnolia biondii Pamp；nasal membrane；toad palate；allergic rhinitis 过敏性鼻炎是临床常见病,以鼻痒、喷嚏、鼻分泌亢进、鼻黏膜肿胀为主要特点,常伴发哮喘、鼻窦炎和分泌性中耳炎等上、下气道疾病,影响患者生活质量,增加经济负担。滴鼻剂、喷雾剂在治疗中起着重要的作用,但有些药物在鼻腔局部给药后,会影响鼻腔黏膜纤毛系统的功能[1]。辛夷具有散风寒、通鼻窍之功,主要有效成分是挥发油。本课题组在前期研究中采用纳米技术成功的制备了包含辛夷挥发油的纳米脂质体,通过动物实验证实纳米辛夷挥发油脂质体有抗炎、抗过敏作用。本实验进一步探讨其对蛙口腔黏膜纤毛活动的影响及对大鼠鼻黏膜毒性作用。现报道如下。
1 实验材料
1.1 动物及分组 蛙48只,体重30～40 g,雌雄不拘,上海交通大学医学院附属新华医院动物中心提供,使用许可证号：SYXK(沪)2003-0031。随机分为6组(每组8只)：氯化钠溶液组、1%盐酸麻黄碱组、辛夷挥发油(相当于原药材55.6 g/mL)组、大剂量纳米辛夷挥发油脂质体(5.01 mg/mL)组、小剂量纳米辛夷挥发油脂质体(2.505 mg/mL)组、酮替酚组。清洁级SD大鼠16只,6～8周龄, 250 g左右,雄性,随机分为对照组、实验组,每组8只。1.2 仪器和试剂 光学显微镜(OLYMPUS BX51TF,Japan),电镜(飞利浦CM- 120),眼科剪,止血钳,注射器,蛙板,生理盐水,1%盐酸麻黄碱,辛夷花(上海华清中药饮片公司,批号2004102802),纳米辛夷挥发油脂质体(自制,5.01 mg/mL),酮替酚滴鼻液(山东鲁杭辰欣药业有限公司,批号0506271)等。
2 实验方法
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2.1 纳米辛夷挥发油脂质体对蛙上腭黏膜纤毛活性的影响[2-3]
将蛙仰卧固定在蛙板上,牵开蛙口,用眼科剪分离并剪下3 mm×3 mm上腭黏膜,用0.9%氯化钠溶液洗净表面的血液和粘液,黏膜面向上平铺于载玻片上,于黏膜表面滴0.2 mL实验药液,轻轻盖上盖玻片,在室温下置40倍光学显微镜下观察并记录从点药开始至纤毛停止摇动所经过的时间。在此期间要不断从盖玻片与载玻片的缝隙中滴加药液,使纤毛始终浸泡在药液中,总量不超过0.5 mL。计算各组纤毛自身摆动时间的均值和标准差,并做组间比较。
2.2 纳米辛夷挥发油脂质体对大鼠鼻黏膜毒性试验
滴鼻给药,每日3次,共15 d。给药剂量：实验组用纳米辛夷挥发油脂质体(5.01 mg/mL)滴鼻3次,每次0.2 mL；对照组用氯化钠溶液滴鼻3次,每次0.2 mL。第15天实验结束,取1 mm3鼻中隔黏膜置于4%戊二醛缓冲液及锇酸进行固定、脱水、包埋,超薄切片及电子染色后,电镜观察。
2.3 观察指标
2.3.1 蛙上腭黏膜纤毛自身摆动时间
计算各组纤毛自身摆动时间的均值和标准差,并做组间比较。
2.3.2 电镜观察大鼠鼻黏膜
取1 mm3鼻中隔黏膜置于4%戊二醛缓冲液及锇酸中进行固定、脱水、包埋,超薄切片及电子染色后,电镜观察。
2.4 统计学方法
采用SPSS11.0统计软件进行统计分析。对各组均数做组间t检验。
3 结果
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3.1 纳米辛夷挥发油脂质体对蛙上腭黏膜纤毛活性的影响
(见表1)表1 纳米辛夷挥发油脂质体对蛙上腭纤毛运动的影响
(略)注：与生理盐水组比较,＊P<0.05；与1%盐酸麻黄碱组比较,＃P<0.05；与酮替酚滴鼻液组比较,★P<0.05；与小剂量纳米辛夷组比较,◆P<0.05；与辛夷挥发油组比较,■P<0.05。
3.2 纳米辛夷挥发油脂质体对大鼠鼻黏膜毒性实验
纳米辛夷挥发油脂质体对大鼠鼻黏膜毒性实验的结果见图1。从图1可以看出,对照组给予生理盐水15 d后,电镜下可见纤毛细胞结构良好,胞质内线粒体等结构正常,细胞间连接良好。实验组给予纳米辛夷挥发油脂质体15 d后,电镜下可见超微结构与对照组基本相似,纤毛内部结构基本正常,细胞间连接结构存在。在上皮区域可见较多散在杯状细胞,在上皮细胞表面可见排列密集一致的纤毛。
4 讨论
辛夷用于鼻炎的治疗[4-5]临床疗效确切,其主要成分为挥发油,具有广泛的药理活性,治疗的靶点较多,它可以通过抗组胺、抗过敏、抗炎和对肥大细胞的保护作用等多个环节发生影响。但由于其易挥发、吸收少、有一定刺激性、药物作用的靶向性不明了而限制了其在临床上的推广应用和疗效的发挥。纳米脂质体具有高效、低毒、可生物降解、生物膜通透性高的特点[6],成为中药纳米化最理想的载体材料之一。
本课题组发挥中医特色,多年来对中药辛夷做了充分的研究[7-8],在纳米砂仁挥发油脂质体[9]研制的基础上,进一步研制出了纳米辛夷挥发油脂质体,以期达到增强疗效、增进稳定性、减少鼻黏膜刺激性等目的。通过动物实验证实了纳米辛夷挥发油脂质体有抗炎、抗过敏作用。本实验进一步探讨其对蛙口腔黏膜纤毛活动的影响及对大鼠鼻黏膜毒性作用。
鼻腔作为药物的给药部位日益受到关注,鼻腔给药后可获得满意的生物利用度,但必须注意对鼻纤毛的毒性作用。鼻腔黏膜表面覆盖着一层柱状纤毛,正常情况下,纤毛协调一致摆动,可以清除进入鼻腔的异物,起到保护作用。鼻腔给药后,纤毛运动受到不同程度的影响,从而影响鼻腔正常生理功能。药物对鼻黏膜的毒性主要表现为对黏膜纤毛的毒性,首先是对纤毛摆动的影响。而纤毛的毒性大小,受药物本身及其浓度大小、药物的渗透压、pH值等很多因素的影响。评价药物或辅料对鼻黏膜纤毛毒性的方法有在体动物模型试验法和离体动物模型试验法,选用动物模型主要有鸡胚胎气管黏膜纤毛、大鼠鼻黏膜纤毛和蛙或蟾蜍上腭黏膜纤毛,均与哺乳动物鼻黏膜纤毛相似。大鼠鼻黏膜和蛙或蟾蜍上腭黏膜模型法材料易得,操作简便,故应用较广。
怎么发表论文
本实验以生理盐水和盐酸麻黄碱为阴性对照,采用蛙上腭黏膜及大鼠鼻黏膜,考察纳米辛夷挥发油脂质体对黏膜纤毛毒性。结果显示,生理盐水、1%盐酸麻黄碱、酮替酚及小剂量纳米辛夷挥发油脂质体对纤毛摆动的抑制作用低于大剂量纳米辛夷挥发油脂质体,但大剂量纳米辛夷挥发油脂质体对纤毛摆动的抑制作用明显低于辛夷挥发油(P<0.05)；电镜结果显示,纳米辛夷挥发油脂质体对大鼠鼻黏膜的结构无明显影响。本制剂为中药挥发油纳米制剂,主要成分为临床上常用辛夷挥发油,由于辛夷挥发油刺激性很大,严重影响了临床应用,本课题组运用纳米技术成功制备了纳米辛夷挥发油脂质体,解决了这一难题。但是,纳米辛夷挥发油脂质体仍具有一定的粘稠度,其渗透压很难与生理盐水相等,这可能是对纤毛运动有抑制的主要原因。另外,分离黏膜时不可避免的会破坏粘液层,同时离体黏膜自身的缺血缺氧也是影响纤毛运动的重要原因。
【参考文献】
1] 中华人民共和国卫生部药政局.中国医院制剂规范[M].第2版.北京：中国医药科技出版社,1995.162.
[2] 蒋新国,霍景斌,方晓玲,等.药物的鼻黏膜纤毛毒性及评价方法[J].药学学报,1995,30：848.
[3] Meun SG, Verhoef JC, Marttin E, et al. The effect of nasal drug formulation on ciliary beating in vitro[J].Int J Pharm, 1996,135：137－145.
[4] 李小莉,张永忠.辛夷挥发油的抗过敏实验研究[J].中国医院药学杂志,2002,22(9)：520－520.
[5] 王文魁,张 映,沈映君,等.辛夷油的药效学实验研究[J].中国兽药杂志,2000,34(4)：23－23.
[6] Lieb LM, Ramachandran C, Weiner N, et al. Follicular (pilosebaccous unit) deposition and pharmacological behavior of cimetidine as a function of formulation[J].Pharm Res,1994,11：419－423.
怎么发表论文
[7] 吴 敏,倪健俐,李 战.辛苍合剂对哮喘小鼠白细胞介素4、5的影响[J].上海中医药大学学报,2004,18(1)：54－55.
[8] 朱慧华,陈燕萍,吴 敏,等.辛苍汤对小儿支气管哮喘缓解期慢性气道炎症的治疗作用[J].中西医结合学报,2005,3(1)：23－27.
[9] 王 娜,施利毅,吴 敏,等.砂仁挥发油纳米脂质体的制备及其稳定性[J].上海大学学报(自然科学版),2005,11(5)：513－517.
