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本学位论文得到国家自然基金项目——天南星科有毒中药矾制解毒共性规律研究(NO.30973939)、国家自然基金项目——天南星科有毒中药凝集素蛋白与毒性的相关性和炮制的影响(NO.81173549)、江苏省普通高校研究生创新计划(CXLX110774)的资助。半夏为天南星科植物半夏Pinellia ternata (Thunb.) Breit的干燥块茎,为中医临床上常用中药,具有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结之功效。生半夏有毒,辛辣、麻舌而刺喉,具有“戟人咽”的刺激性,临床应用一般需炮制。半夏的炮制品清半夏、姜半夏均采用白矾炮制减毒,矾制后的饮片中铝残留较高,若长期接触或摄入铝离子易诱发老年性痴呆等疾病,故《中国药典》2010版将白矾残留量作为清半夏及姜半夏检查项之一。另半夏炮制工艺包含长时间水浸泡或水浸泡后煎煮过程,有效成分易于流失;且由于半夏含有较多的淀粉、多糖类成分,在夏天高温条件下,长时间浸泡易发生霉变及腐败发臭。但长期以来未见有可以替代白矾水、石灰水炮制半夏的减毒方法。课题组前期研究表明半夏刺激性毒性的物质基础是主要由草酸钙、蛋白组分形成的具有特殊晶体结构的毒针晶复合物,其致炎机制在于毒针晶中的凝集素蛋白随毒针晶刺入机体后诱导中性粒细胞迁移而导致产生强烈的炎症毒性,即为机械刺激与化学刺激的双重作用。研究还发现乙醇浸润或长时间加热的方法均可降低生半夏及其所含毒性成分‘毒针晶”的刺激性。文献研究表明,古代曾有酒制半夏的炮制方法,如酒姜制,热酒烫后姜汁浸,酒浸后麸炒,酒洗焙等,与半夏同科的天南星、白附子也有多种酒制方法。传统酒制方法中也多采用酒结合加热的方法。酒的主要成分为乙醇,结合课题组前期得出的乙醇可降低生半夏刺激性的结果,本学位论文提出假说:“乙醇润制及加热可以降低生半夏和半夏毒针晶的刺激性,其机制可能是乙醇或加热可使得半夏毒针晶中的蛋白发生变性,降低半夏毒针晶中毒蛋白引起的化学损伤,同时因蛋白变性引起毒针晶的晶体结构变化降低针晶引起的机械损伤,因此可采用醇制方法降低半夏的刺激性,以减毒存效”。本论文分别考察了温度及溶剂对半夏生品、半夏毒针晶、半夏凝集素蛋白的影响,揭示半夏醇制减毒与破坏针晶晶型及使半夏毒针晶中蛋白变性相关。并通过单因素考察及正交设计,综合评分优选出半夏最佳醇制工艺。同时比较了半夏醇制前后及药典法清半夏的药效作用及化学成分的差异,结果显示醇制半夏止咳、抗炎作用与清半夏相当,其祛痰作用显著强于清半夏,且新方法制备的半夏浸出物、核苷等含量明显高于传统白矾水浸泡的清半夏,验证了半夏醇制工艺的合理可行性。主要研究内容和研究结果包括以下几方面:1、半夏醇制减毒研究研究半夏醇制减毒,采用家兔眼结膜刺激性模型,考察溶剂及温度对生半夏、半夏毒针晶刺激性的影响;采用扫描电镜观察半夏毒针晶醇制前后显微结构的变化;采用SDS-PAGE电泳考察醇制方法对半夏毒针晶蛋白及半夏凝集素蛋白分子量的影响;采用小鼠腹腔炎症试验考察醇制方法对半夏凝集素促炎效应的影响。研究结果表明,乙醇润制及加热方式能够显著降低生半夏及半夏毒针晶的刺激性,且与单纯水润制处理相比,醇制可明显缩短半夏降毒所需的炮制时间;醇制可以破坏半夏毒针晶晶体结构的完整性,使针晶失去柔韧性,易于断碎;半夏凝集素醇制后,与未处理组相比,小鼠腹腔渗出液中蛋白及PGE2含量均显著降低,表明凝集素醇制后其促炎作用降低;电泳分析结果显示半夏毒针晶蛋白及凝集素蛋白在醇制条件下其分子量未发生明显变化,结合醇制降低凝集素蛋白的促炎活性的结果,推测醇制可使得蛋白变性。上述研究结果表明半夏醇制减毒机制为乙醇或加热可使得半夏及毒针晶中的蛋白发生变性,降低半夏及毒针晶中半夏凝集素引起的化学损伤,同时因蛋白变性导致坚韧的毒针晶的晶体结构破坏降低针晶引起的机械损伤。醇制半夏新方法可行。2、半夏醇制工艺研究在前述半夏醇制减毒研究的基础上,本文以总游离有机酸含量为化学指标,以大鼠腹腔渗出液中PGE2含量为毒理指标,综合评分,以家兔眼结膜刺激性试验得分作为减毒的直观验证,通过单因素考察及正交设计,优选半夏醇制法最佳工艺。研究结果表明,半夏最佳醇制工艺为生半夏在40℃条件下,用0.4倍75%浓度的乙醇溶液润制4天,干燥后即得。同时比较了非加热条件即室温条件下醇制工艺与药典法矾制工艺的炮制所需时间,结果显示在室温条件下,春、冬季节(10℃)半夏醇制法炮制10天,矾制法炮制7天,夏、秋季(30℃)醇制法炮制6天,矾制法炮制5天,均显著降低对家兔眼结膜的刺激性,达到口尝微有麻辣味的减毒程度。在相同条件下,醇制时间稍长于矾制时间。计算炮制品得率发现半夏醇制工艺得率高于药典法清半夏炮制工艺。综合半夏及辅料的成本、半夏得率,计算成本可得醇制法半夏的成本略低于药典法清半夏。且醇制可避免因水长时间浸泡产生的霉变及异味。上述结果表明半夏醇制减毒工艺简单、可行,可显著改善生产环境,另可避免白矾中铝离子残留而摄入人体诱发疾病,可进一步得出半夏减毒存效新方法可行。3、半夏醇制前后及药典法清半夏止咳祛痰抗炎作用比较研究比较醇制法半夏与药典法清半夏的药效作用,采用小鼠氨水引咳模型,小鼠酚红祛痰实验对止咳祛痰作用进行研究,采用小鼠耳肿胀实验对抗炎作用进行研究。研究结果表明,醇制半夏具有显著的止咳、祛痰、抗炎作用,其止咳、抗炎作用与半夏、药典法清半夏作用相当,而祛痰作用显著强于药典法清半夏。此结果进一步说明半夏的醇制工艺可行。4、半夏醇制前后及药典法清半夏的浸出物含量比较研究考察醇制工艺对半夏浸出物含量的影响,采用冷浸法测定水溶性浸出物含量,热浸法测定醇溶性浸出物含量。研究结果表明,相较于生半夏,半夏醇制后水溶性浸出物、醇溶性浸出物含量稍降低,降幅分别为21.42%、9.22%,而矾制成清半夏后,水溶性浸出物、醇溶性浸出物含量显著降低,降幅分别为51.75%、46.1%。半夏醇制方法较清半夏炮制方法在保留浸出物含量方面具显著优势。5、半夏醇制前后及药典法清半夏的总游离有机酸含量比较研究考察醇制工艺对半夏总游离有机酸含量的影响,采用电位返滴定法测定比较半夏、醇制半夏及药典法清半夏的总游离有机酸含量。研究结果显示,醇制半夏总游离有机酸含量与半夏比较略有提高,清半夏总游离有机酸含量显著高于半夏,原因可能是清半夏炮制过程中白矾溶液偏酸性,白矾溶液浸泡使得某些成盐的有机酸游离,使得清半夏中总游离有机酸含量相对增加。表明醇制方法不会破坏半夏的总游离有机酸。6、半夏醇制前后及药典法清半夏的5种核苷含量比较研究考察醇制工艺对半夏核苷含量的影响,采用高效液相色谱法,测定比较半夏醇制前后及药典法清半夏中尿嘧啶、黄嘌呤、尿嘧啶核苷、次黄嘌呤核苷和鸟嘌呤核苷5种核苷含量的高低。研究结果显示,半夏5种核苷总含量为0.06158%,醇制后各核苷含量降低,核苷总含量为0.03242%,降幅为47.25%。半夏经矾水浸泡成清半夏后,核苷成分大量流失,5种核苷总含量仅为0.00350%,降幅高达94.32%。半夏醇制方法较清半夏炮制方法在保留水溶性核苷成分含量方面优势明显。7、半夏醇制前后及药典法清半夏的液相指纹图谱比较研究考察醇制工艺对半夏化学成分的影响,采用高效液相色谱法,建立并比较半夏、醇制半夏及药典法清半夏的液相指纹图谱。研究结果表明,以尿嘧啶、黄嘌呤、尿嘧啶核苷、鸟嘌呤核苷4种核苷作为参照,采用高效液相色谱法,建立了半夏、醇制半夏及清半夏的指纹图谱共有模式,确定了半夏中17个共有峰,醇制半夏15个共有峰,清半夏12个共有峰。通过图谱比较,结果显示清半夏特征峰数目显著减少,且核苷等大极性成分的峰面积显著降低,而半夏醇制前后成分未见明显差异,与传统的白矾水浸泡解毒的炮制方法比较,半夏醇制方法在保留水溶性成分方面具有明显优势。本文在半夏醇制减毒研究的基础上,提出半夏醇制的新方法,半夏醇制工艺的建立,可有效避免因摄入传统工艺中的残留辅料白矾可能产生的疾病,将是替代白矾炮制的半夏减毒存效的新方法,可为天南星科有毒中药减毒存效新技术及工艺研究提供借鉴。