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薄荷油对小鼠肝肾损伤的动物实验研究

2012-07-03李世开和海燕陈海滨

大理大学学报 2012年12期
关键词:小白鼠薄荷灌胃

李 枝,李 进,李世开,和海燕,师 涛,张 庆,陈海滨

(1.大理学院临床医学院,云南大理 671000;2.大理学院基础医学院,云南大理 671000)

薄荷在中医药中有较好的功效〔1〕,其中含有丰富芳香的薄荷油〔2〕,传统认为无毒性而广泛用于牙膏等生活日用品之辅料,民间多以调味和菜食而广泛大剂量食用,近期却有大量食用薄荷油中毒的报道。为了掌握其对肝肾等重要器官的毒害作用,本实验通过不同剂量对分组小白鼠实施灌胃,测定致死量并解剖观察肝、肾器官的病理形态改变,以确定薄荷油的毒性及其量效关系,对指导合理量食用、医药的剂量使用具有重要意义。

1 材料与方法

1.1实验药物100%薄荷油,由实验室制取。

1.2仪器电子天平,显微镜,全能型脱水机,解剖器械。

1.3动物昆明小白鼠,同龄雌雄各半,由昆明医学院实验动物中心提供,(20±2)g。

1.4方法

1.4.1 薄荷油的提取

1.4.1.1 原理 薄荷挥发油与水不互溶。当受热后,二者蒸气压的总和与大气压相同时,混合液即开始沸腾,继续加热则挥发油可随水蒸气蒸馏出来,冷却静置,即可分离〔3〕。

1.4.1.2 提取方法 水蒸气蒸馏法〔4〕提取,称取粉碎好的薄荷200 g,置挥发油提取器中,加水1 000 mL,按《中国药典》2000版附录XD挥发油测定法提取挥发油。蒸馏6 h,收集薄荷油。静置分层,用无水硫酸钠脱水,滤纸过滤。

1.4.2 灌胃和解剖观察 为了能达到药物在有效时间范围内造成器官损伤的效果,进行了试探性实验测定致死最小量。给药剂量为1.00 mL/10 g的小鼠均在给药半小时后死亡。当给药剂量降至0.05 mL/10 g时,小鼠给药后,立即出现呼吸加快后减慢到呼吸停止,4只小鼠大约30 min后陆续死亡,最短死亡时间为给药后42 min。当给药量降至0.005 mL/10 g时,小鼠症状减轻,但仍有部分小鼠给药30 min后死亡。死亡小白鼠均进行解剖,制片并镜下观察。

按照试探性实验测定结果设计急性实验,如下:取小白鼠50只,体重相近(20±2)g,雌雄各半,随机分为10组,其中1组空白对照组未灌胃,其他9组用100%薄荷油的不同剂量灌胃,观察并记录一般状况和死亡情况等临床过程,24 h后全部处死,解剖后取肝、肾作常规HE石蜡切片染色,光学显微镜下观察其组织形态学变化。不同给药剂量与切片检查情况对照。见表1。

表1 小鼠1次灌胃不同剂量薄荷油对肝、肾组织形态的病理分级

2 结果

2.1不同剂量灌胃后小白鼠临床改变按实验设计不同剂量灌胃小白鼠,观察24 h。小剂量组(0.001~0.002 5 mL/10 g)小鼠给药30 min后均出现惊厥,部分小鼠出现步履蹒跚,行走易向一侧摔倒,随着时间推移,症状缓解,部分小鼠死亡。中剂量组(0.003~0.003 5 mL/10 g)小鼠给药30 min后明显惊厥,出现步履蹒跚,行走易向一侧摔倒,行动迟缓,气息微弱,部分可见抱腹现象,大多小鼠的上述症状随着时间推移在1~2 h后得到缓解。剂量较大组(0.004 mL/10 g~0.005 mL/10 g) 小鼠大多30 min后出现异常反应且陆续死亡。各剂量组均可见出现异常反应的小鼠逐渐恢复正常。死亡小鼠解剖后肉眼检查可见肝脏有不同程度的颜色变深、表面粗糙等,肾脏无明显变化。具体死亡情况:空白组小鼠死亡数为0;薄荷油各组按剂量从低到高的死亡数依次为:0、1、3、3、2、4、3、5、5、5。第5、8、9、10组小鼠在给药后分别立即死亡2、1、4、5只,剩余实验组小鼠部分陆续死亡,其余小鼠24 h之后仍活着。

2.2不同剂量灌胃后小白鼠病理形体改变

2.2.1 不同剂量灌胃后小白鼠肝脏病理形体改变光镜下观察,空白组及低剂量第2组肝小叶结构清晰完好,肝细胞未见明显变性、坏死及肝血窦改变。低剂量组(3、4、5组):肝小叶结构尚正常,肝细胞可见水样变性,细胞体积增大,胞浆变得透亮、淡染。中等剂量组(6、7组):可见肝细胞水样变性,细胞体积增大,胞浆变得透亮、淡染,偶见脂肪变性细胞,肝索不明显,肝小叶结构不清,肝细胞排列混乱。高剂量组(8、9、10组)肝组织有显著性损伤:肝小叶结构不清偶见坏死灶及炎性浸润,大片肝细胞呈现脂肪变性,胞浆内圆形脂肪滴挤压细胞核变形趋居一侧,可见部分肝细胞气球样变及核溶解现象。见图1~2。

图1 肝细胞水肿(HE染色,10×40倍)

图2 肝细胞脂肪变性(HE染色,10×10倍)

2.2.2 不同剂量灌胃后小白鼠肾脏病理形体改变光镜下观察,空白组及低剂量第2组肾组织切片显示:肾小球结构完整,未见肾小管上皮细胞水肿等病理改变,管腔轮廓清晰。低剂量组(3、4、5组):肾组织未见异常;中等剂量组(6、7组):肾小管上皮细胞见轻度水肿及破坏,轮廓不清,相互融合。高剂量组(8、9、10组):肾组织出现肾小管上皮细胞明显肿胀,细胞体积明显增大,胞浆淡染,可见丝状淡染物质。部分肾小管管腔轮廓不清,相对变窄,腔内偶见脱落的上皮细胞及细胞核溶解现象。见图3。

图3 肾小管上皮细胞水舯(HE染色,10×40)

3 讨论

薄荷在生活中应用广泛,其价值受到青睐,对薄荷油的研究也日益增多〔5〕,但对其毒性研究较少,尤其肾毒性的研究甚少。Ilene B.Anderson等〔6〕报道过薄荷油中毒的病例,其中毒主要表现在中枢神经系统、肝和肾方面。陈光亮等〔7〕已在小鼠薄荷油急性毒性实验中证实:薄荷油有中枢神经系统和肝毒性。对肝脏的损伤多有报道〔8〕,但对肾脏的损伤研究较少,为进一步了解其毒性作用,弥补该药对肾脏损伤的空缺,进行本次研究,从而指导薄荷油的安全使用。

本实验对小白鼠灌胃较大剂量(大于0.004 mL/10 g)30 min后,小鼠出现步履蹒跚,行动迟缓,易向一侧摔倒,呼吸急促并有部分死亡。随着剂量变大,小鼠死亡速率和死亡率呈增大趋势。小剂量组某些小鼠亦可在给药30 min后出现死亡,可能是个体对薄荷油的敏感性存在差异,亦可能是在灌胃过程中人为因素导致的。另外,有资料表明内服少量薄荷油有中枢兴奋作用,但超过一定量时对中枢神经起抑制作用〔9〕。灌胃小剂量薄荷油即可使小鼠30 min后出现惊厥,表现为中枢神经兴奋。30 min后出现步履蹒跚,行动迟缓,易向一侧摔倒,类似醉酒状态等异常反应,可能是随着时间的延长,血药浓度升高到一定程度后,薄荷油发挥中枢抑制作用的结果。显微镜下观察,不同剂量薄荷油对小鼠肝脏和肾脏的病理损伤程度不同,采用灌胃方法给予小白鼠大剂量薄荷油时,肝细胞出现严重水肿、脂肪变性和坏死等改变,小剂量时变化不明显。肾损伤均不明显,大剂量时可见肾小管细胞水肿。出现上述病理改变的原因可能是薄荷油能够引起肝、肾细胞内某些代谢酶变性〔10〕,或是代谢后产生了能够损伤肝、肾细胞的毒性物质,具体毒理机制还有待进一步研究。大量资料表明,人体低剂量服用薄荷油并无毒性作用,日常生活及临床应用中只要合理控制剂量并不会产生明显的急性中毒,从而有效、安全地利用其药用价值。一次大剂量服用本品可产生一系列的毒性作用,尤以中枢神经系统和肝毒性显著,并对肾脏有轻度毒性,所以在使用过程中要谨慎。对薄荷油毒性作用的掌握有利于指导合理量食用及医药剂量的使用。

〔1〕江苏新医学院.中药大辞典:下册〔M〕.上海:上海科学技术出版社,1977:2648.

〔2〕刘颖.薄荷化学成分的研究〔J〕.中国中药杂志,2005,14(30):1086-1088.

〔3〕谷珉珉,贾韵仪,姚子鹏.有机化学实验〔M〕.上海:复旦大学出版社,1991:198-200.

〔4〕王立斌,马永纯,班伟.水蒸气蒸馏法提取薄荷中挥发油〔J〕.通化师范学院学报,2005,26(6):56-57.

〔5〕徐健飞.文献计量分析揭示我国薄荷研究现状及发展趋势〔J〕.桂林师范高等专科学校学报,2007,21(3):146-149.

〔6〕Ilene B Anderson,Water H Mullen,James E Mceker,et al.Pennyroyal toxicity:measurement of toxic metabolite levels in two cases and review of the literature〔J〕.Ann Intern Med,1996,124(8):726-734.

〔7〕Vo LT,Chan D,King RG.Investigation of the effects of peppermint oil and valerian on rat liver and cultured human liver cells〔J〕.Clin Exp Pharmacol Physiol,2003,30(10):799-804.

〔8〕陈光亮,姚道云,汪远金,等.薄荷油药理作用和急性毒性的研究〔J〕.中药药理与临床,2001,17(1):10.

〔9〕梁呈元,李维林,张涵庆,等.薄荷化学成分及其药理作用研究进展〔J〕.中国野生植物资源,2003,22(3):9-12.

〔10〕刘红杰,金若敏,张文斌,等.薄荷油致大鼠肝毒性机制研究〔J〕.毒理学杂志,2007,12(18):2594-2596.

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