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背景:猪膏发煎治疗黄疸病的记载首见于《伤寒杂病论》,已沿用千年,尤其是在清代,猪膏发煎的应用记载及理论论述均很丰富。但在现代临床中,猪膏发煎在黄疸病的治疗中却鲜有应用,其药理作用和物质基础更是没有现代研究涉及。形成这样极大反差的主要原因是对猪膏发煎疗效的质疑,从而限制了其临床应用。然而,通过系统整理文献发现,猪膏发煎存在一系列值得研究的科学问题,猪膏发煎由猪油和人发煅烧而成,属于中药炭药的一种,若从药物合成的角度分析,猪膏发煎更是我国古代首次进行药物化学合成的重大创举。所以,猪膏发煎有其重要的研究价值。炭类中药(简称炭药)具有悠久的历史和丰富的临床积累,其确切的疗效得到了临床应用和现代药理学研究的双重肯定。但炭药发挥作用的关键物质基础至今仍未被揭示,现行的《中国药典》也缺乏对炭药质量标准的记载。现有的研究结论无法合理的阐释炭药的物质基础,经典的对于中药物质基础的研究模式,可能并不适用于炭药的研究,也不适用于研究猪膏发煎治疗“诸黄”的机理。我们的前期研究结果表明,高温炭化的过程是研究炭药的关键切入点。通过借鉴纳米科学的理念和技术方法,对在炭化过程中得到的有效成分进行分析,发现这类成分是中药物质基础中至今未被认识到的一类新成分,根据这类有效成分的结构特征和多种药理作用,我们将此类物质命名为“纳米类成分”(Nano-components,NCs)。目的:以文献记载为基础,复现并优化猪膏发煎的制备工艺。以药理药效为指导,证实猪膏发煎治疗“诸黄”的作用,并筛选出最佳的制备条件。借鉴纳米科学的技术方法,发现并表征“猪膏发煎纳米类成分”(Pork lard and human hair decoction nano-components,LHD-NCs),分析其特性与其生物活性之间的关联性。进一步利用三种动物模型,研究LHD-NCs治疗“诸黄”的作用及机制,对经典原文进行深度解析,诠释其科学内涵。方法:1.通过现代的科学技术,在实验室中复现猪膏发煎的制备工艺,结合文献记载,初步筛选相对合理的猪膏发煎的制备条件,为后续的研究提供基础。2.以药理药效为指导,通过α-异硫氰酸萘酯(α-Naphthylisothiocyanate,ANIT)诱导的小鼠肝内胆汁淤积性黄疸模型,以及四氯化碳(Carbon tetrachloride,CCL4)诱导的急性肝损伤模型,评价不同条件制备的猪膏发煎的药效,筛选出最佳的制备条件。3.使用萃取的方法对猪膏发煎进行分离,并评价猪膏发煎与分离获取的水溶性成分(WSC)与油溶性成分(OSC)的药效,进一步优化猪膏发煎的制备工艺。4.借鉴纳米科学技术的方法,并结合本团队前期研究结果研究LHD-NCs,并建立相对规范且可重复的LHD-NCs的制备方法。按照优化后的制备工艺,制备300℃1h、300℃2h、350℃0.5h和350℃1h四个不同条件的LHD-NCs,并对他们从形态学特征、光学特性、结构特性等方面进行详细的表征。5.通过动物实验和细胞毒性实验评价LHD-NCs的安全性,获取LHD-NCs的安全性参数。6.研究LHD-NCs对ANIT诱导的黄疸模型的作用和机制。包括对血清胆红素含量等血清生化指标的影响,对尿胆红素含量的影响,对血清TNF-α、IL-1β和IL-6等细胞因子水平的影响,对肝组织匀浆的超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的影响,以及相应的肝组织病理特征与肝组织超微结构特征。进一步研究LHD-NCs对CCL4诱导的急性肝损伤模型的影响,评价LHD-NCs的肝脏保护作用并研究其机制。7.探索并建立高胆红素血症模型,分析LHD-NCs在高胆红素血症模型中,对血清胆红素和尿胆红素含量影响的时效关系,分析相应的肝脏病理特征及海马区病理特征,评价LHD-NCs在高胆红素血症模型中的肝脏保护作用和脑保护作用。进一步评价LHD-NCs降低胆红素的作用与机制。结果:1.本研究通过现代的科学技术,在实验室中复现了猪膏发煎的制备工艺,结合“发消药成”及“存性”为标准,明确了制备猪膏发煎的反应温度和反应时间,建立了稳定且可重复的制备工艺。发现300℃1h、300℃2h、350℃30min和350℃1h为较合理的制备条件。且在上述制备条件下,猪膏发煎的产率相对稳定,约在75%至80%之间。2.通过比较猪膏发煎与分离获取的水溶性成分(WSC)和油溶性成分(OSC),对CCL4模型小鼠血清转氨酶水平及血脂含量的影响,发现相比于猪膏发煎和油溶性成分,水溶性成分不仅药效更好,而且不会影响血脂代谢。3.通过TEM观察猪膏发煎水溶性成分,发现其中可见丰富的、分散度较好的近球形颗粒,直径在1-6 nm之间的,平均直径为3.47±1.09 nm。根据本团队的前期研究结果,将这类成分称作“猪膏发煎纳米类成分”(Pork lard and human hair decoction nano-components,LHD-NCs)。在此基础上,进一步优化了LHD-NCs的制备流程和相关参数,建立了较完善的、可重复的LHD-NCs的制备工艺。4.按照优化后的制备工艺,制备300℃1h、300℃2h、350℃0.5h和350℃1h四个不同条件的LHD-NCs,从形态学特征、光学特性、结构特性等方面进行详细的表征。结果表明,LHD-NCs为直径大致在1-6 nm的近球形颗粒。300℃1h和350℃0.5h制备的LHD-NCs分散度更好,300℃2h和350℃1h制备的LHD-NCs可见连接和重叠成片的现象。LHD-NCs可在紫外光下呈现出明亮的蓝色,可以通过肉眼轻易观察,不同条件制备的LHD-NCs的紫外可见吸收光谱相似,约位于318 nm处可见吸收峰,可能与LHD-NCs中C=C键的π-π*电子跃迁有关。LHD-NCs最大激发波长约为328-334 nm,最大发射波长约为396-407 nm。其中350℃0.5h制备的LHD-NCs的最大激发波长331 nm,最大发射波长约为407 nm,主要含有C、O、N、S和P等五种元素,其中C、O和N含量最多,依次为72.28%,16.1%,11.11%。这三种元素的含量占其中所有元素含量的99.49%。荧光量子产量约为12.74%。350℃0.5h制备的LHD-NCs采用红外光谱分析所得结果一致,也进一步证明了350℃0.5h制备的LHD-NCs表面上具有羟基、羧基、羰基、氨基等丰富的活性基团。5.通过细胞毒性实验和动物实验发现,,LHD-NCs在高浓度时可以表现出促进细胞增殖的作用,低浓度时对细胞生长无明显影响,未表现出抑制细胞生长的作用。LHD-NCs对正常小鼠的血清12项生化指标均没有影响,与对照组相比没有统计学差异,表明LHD-NCs具有很高的安全性。6.通过ANIT黄疸模型评价LHD-NCs的作用和机制,结果发现三个浓度的LHD-NCs均可以显著降低模型小鼠的血清胆红素含量和尿胆红素含量,且低剂量给药组的疗效最佳。LHD-NCs可以降低模型小鼠转氨酶水平,其中低剂量给药组疗效最好,高剂量次之,中剂量较差。三个剂量的LHD-NCs均可以降低模型小鼠血清IL-6和IL-1β的含量,减轻炎症反应。三个浓度的LHD-NCs均可以降低模型小鼠肝组织中MDA含量,并提升SOD水平,具有良好的抗氧化作用。此外,肝组织的病理特征及超微结构特征均提示LHD-NCs在此模型中具有肝脏保护作用。7.通过CCL4肝损伤模型评价LHD-NCs的作用和机制,结果发现三个剂量的LHD-NCs均可以显著降低模型小鼠的血清转氨酶水平和总胆汁酸含量。三个剂量的LHD-NCs均可以降低模型小鼠血清IL-6和IL-1β的含量,减轻炎症反应,还可以降低模型小鼠肝组织中MDA含量,并提升SOD水平,具有良好的抗氧化作用。此外,肝组织的病理特征及超微结构特征,均提示LHD-NCs在此模型中具有肝脏保护作用。8.成功建立了高胆红素血症(HBIL)模型,并评价了LHD-NCs对高胆红素血症模型影响的时效关系,发现在30 min模型小鼠胆红素含量显著升高。从30 min到180 min,模型小鼠血清胆红素含量虽然有下降趋势,但仍显著高于对照组胆红素含量。从30 min到180 min,LHD-NCs给药组可降低模型小鼠血清胆红素含量,在180 min,LHD-NCs给药组可以显著降低模型小鼠的血清TBIL含量、DBIL含量和IBIL含量,具有较好的降低血清胆红素的作用。LHD-NCs给药组不仅可以降低血清中胆红素的含量还能降低尿中胆红素的含量。分析相应的肝脏病理特征及海马区病理特征,提示LHD-NCs在HBIL模型中的具有肝脏保护作用和脑保护作用。结论:1.通过现代的科学技术,在实验室中复现了猪膏发煎的制备工艺,通过动物实验证明了猪膏发煎治疗“诸黄”的作用。猪膏发煎不仅可以降低模型小鼠血清胆红素含量,又可以其降低转氨酶水平,具有较好的肝脏保护作用。350℃0.5h制备的猪膏发煎药效最佳,可以作为猪膏发煎最佳的制备条件。2.本研究在确证了猪膏发煎具有治疗“诸黄”作用的同时,发现猪膏发煎会造成一定程度的血脂代谢负担,造成高脂血症。结合东汉末年战乱频繁的时代背景,猪膏发煎中猪油用量较大是具有其合理性的,但在现代的饮食结构背景下,优化猪膏发煎的制备工艺,减少其对血脂代谢的负担并提升疗效则十分重要。本研究通过萃取分离的方法,将猪膏发煎分离成水溶性成分和油溶性成分,发现水溶性成分不仅药效最佳,而且不会对血脂代谢造成负担。所以,在通过现代科学技术复现和优化猪膏发煎制备工艺中,萃取分离应成为重要的技术环节。3.借鉴纳米科学技术的研究方法,发现并优化了LHD-NCs的制备流程和相关参数,建立了较完善的、可重复的LHD-NCs的制备工艺。按照优化后的工艺制备四个不同条件的LHD-NCs,从形态学特征、光学特性、结构特性等方面进行详细的表征。发现不同条件制备的LHD-NCs在结构特征、理化性质和生物活性方面呈现出相似性和差异性。猪膏发煎由猪油和人发煅烧而成,天然含有丰富的C、O、N、S等元素,不仅可以作为LHD-NCs的碳源,也为其丰富的表面活性基团提供了元素。LHD-NCs表面上具有羟基、羧基、羰基、氨基等活性基团,使其具有丰富的生物活性。4.LHD-NCs在细胞毒性实验和动物实验中,均表现出了很高的安全性。对LHD-NCs的安全性评价,为进一步研究LHD-NCs的生物活性提供了基础,也为临床应用猪膏发煎提供了一定的参考。5.通过ANIT黄疸模型、CCL4肝损伤模型和HBIL模型,证明了LHD-NCs具有降低血清胆红素含量、降低血清转氨酶水平、抗炎、抗氧化等肝脏保护作用。表明LHD-NCs可以减轻胆红素对海马区神经元的损伤,具有脑保护作用。6.本研究运用现代技术方法对经典原文进行深度解析,证明了LHD-NCs可能是猪膏发煎治疗“诸黄”的物质基础。诠释了猪膏发煎治疗“诸黄”的科学内涵,并进一步拓展了猪膏发煎的临床应用。