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[摘 要]目的：运用行为药理学手段对α-细辛醚与β-细辛醚中枢神经系统作用进行比较。方法：大鼠自发活动实验、异戊巴比妥钠诱导睡眠实验、小鼠包埋实验、小鼠悬尾实验及大鼠强迫游泳实验观察α-细辛醚与β-细辛醚对受试动物的影响。结果：在大鼠自发活动实验、异戊巴比妥钠诱导睡眠实验、小鼠包埋实验中α-细辛醚24mg/Kg与β-细辛醚24mg/Kg均产生了明显的镇静催眠及抗焦虑作用，与溶媒对照组相比具有明显差异（P<0.05）。其中，α-细辛醚比β-细辛醚的抑制作用稍强；小鼠悬尾实验及大鼠强迫游泳实验中，β-细辛醚48mg/Kg（P<0.01）及α-细辛醚48mg/Kg（P<0.05）可显著减少动物的绝望时间，显示了一定的抗抑郁作用。结论：α-细辛醚对动物产生的镇静催眠及抗焦虑作用要强于β-细辛醚，而β-细辛醚的抗抑郁作用比α-细辛醚强。
[关键词]α-细辛醚；β-细辛醚；药理学；神经系统作用
中图分类号：R338.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）09-0267-02
菖蒲属（Acorus）系天南星科Araceae 植物，自古以来都是我国中药宝库中颇具价值的一大家族，最早在《神农本草经》中对其就有详细的记载[1]。菖蒲分类广泛，根据来源产地、形态特征、成分、药性等方面的不同可分为石菖蒲、水菖蒲（白菖蒲）、外菖蒲（小菖蒲）、九节菖蒲、茴香菖蒲、细叶菖蒲（钱菖蒲）等等[2]，虽同属菖蒲，它们既存在相似之处，同时在药用范围、药理作用与临床功效上又很大的差异。目前，天南星科植物石菖蒲（ Acorus tatarinowii Schott. ）应用最为普遍，被称为菖蒲中的佳品[3]。
石菖蒲又名石蜈蚣、山菖蒲、水剑草、香菖蒲、药菖蒲，味辛性温，具有开窍醒脑、宁神涤痰、祛风解毒、和脾健胃、益智健脑的功效[4]。自古以来被广泛用于治疗患有癫痫、惊厥、失眠、健忘、痴呆等神经系统疾病的病人，并有很好的疗效。近年来越来越多的研究发现，石菖蒲的挥发油是其发挥镇静、催眠、抗惊厥作用的最主要物质基础[5]，而实验证实石菖蒲挥发油共含有35种基本活性物质，其中α-细辛醚（0.3%）、β-细辛醚（0.7%）、γ-细辛醚、榄香素等醚系列物是主要的活性成分[6]。韩亚亮等[7]将石菖蒲挥发油注入大鼠体内，然后将大鼠全脑匀浆测试各物质含量，实验结果显示，大鼠的脑组织内可见大量的 α-细辛醚与 β-细辛醚，从而证实 α-细辛醚与 β-细辛醚均能透过血脑屏障，是石菖蒲治疗脑病的有效成分[8]。
α-细辛醚（α- asarone）又被称为细辛脑，化学名称：2，，4，5-三甲氧基-1-丙稀基苯， 分子式C12H16O3，分子量：208.26，β-细辛醚（β-asarone）是其同分异构体，两者都对中枢神经系统有作用，但又存在一定的区别。本文利用大鼠自发活动实验、异戊巴比妥钠诱导睡眠实验、小鼠包埋实验、小鼠悬尾实验及大鼠强迫游泳实验对α-细辛醚与β-细辛醚的镇静催眠作用、抗焦虑与抗抑郁等中枢神经系统药理作用进行研究比较，以期对其今后的研究提供参考，为传统中药石菖蒲的现代化研究开发奠定实验基础。
一、实验材料
1 实验药物
α-细辛醚与β-细辛醚，实验前3%吐温-80助溶，蒸馏水稀释至所需浓度。
2 受试动物
Wistar大鼠与昆明种小鼠购于哈尔滨医科大学实验动物中心。
二、方法与结果
1 α-细辛醚与β-细辛醚镇静催眠作用比较
（1）对大鼠自发活动的影响 （the locomotor activity test）
Wistar大鼠，雌雄各半，随机分为5组，每组8只。1组：溶媒对照组（3%吐温-80）；2组：α-细辛醚24mg/Kg；3组：α-细辛醚48mg/Kg；4组：β-细辛醚24mg/Kg；5组：β-细辛醚48mg/Kg，各组的给药途径均为皮下注射。实验正式开始前将大鼠放置于自主活动箱（活动箱大小为100cm×100cm×50cm，底面为黑色，划分为成100个方格10cm×10cm）中适应3min，记录5min内大鼠的自主活动次数。接下来按给药容积10 ml/kg为受试动物注射药物，然后根据前法测定给药后30min、60min、90min、120min的自主活动次数，实验结果见表1。
实验结果显示：与3%吐温-80相比较，在给予大鼠α-细辛醚24mg/Kg与β-细辛醚24mg/Kg 30分钟后大鼠在方格间穿行次数明显减少，对大鼠自发活动有显著的抑制作用 （P < 0.05），作用可持續至给药后2个小时，抑制作用在给药后90分钟作用达到最强 （P < 0.01）。其中，α-细辛醚比β-细辛醚的抑制作用稍强。α-细辛醚与β-细辛醚在48mg/Kg的剂量组也可以抑制大鼠运动的行为，但未观察到两者间有明显的差异，与溶媒对照组比较也无统计学的意义。
（2）对异戊巴比妥钠诱导睡眠实验的影响 （the amobarbital sodium-induced sleeping test）
昆明种小鼠，雄性，体重22～26克，随机分为5组，每组10只。1组：溶媒对照组（3%吐温-80）；2组：α-细辛醚24mg/Kg；3组：α-细辛醚48mg/Kg；4组：β-细辛醚24mg/Kg；5组：β-细辛醚48mg/Kg。按给药容积10 ml/kg为受试动物皮下注射药物，1小时后每组动物腹腔注射异戊巴比妥钠（90 mg/kg）。记录小鼠的睡眠潜伏期和睡眠持续时间。睡眠潜伏期是指从小鼠注射完异戊巴比妥钠到翻正反射消失的时间段，睡眠持续时间为小鼠翻正反射消失至翻正反射开始恢复的时间段。
如表2所示，α-细辛醚与β-细辛醚各剂量组皮下注射给药可加强异戊巴比妥钠对小鼠的睡眠作用。与吐温组相比，α-细辛醚24mg/kg可明显缩短睡眠潜伏期（P < 0.05），并可显著延长小鼠的睡眠时间（P < 0.05），β-细辛醚24mg/Kg也可显著延长小鼠的睡眠时间（P < 0.05），且α-细辛醚的催眠作用比β-细辛醚强。但统计结果表明，α-细辛醚48mg/kg与β-细辛醚两个剂量组对小鼠睡眠潜伏期的影响均无统计学差异。 2 α-细辛醚与β-细辛醚抗焦虑作用的比较
（1）对小鼠包埋实验的影响（ the mouse marble burying test）
动物及分组同异戊巴比妥钠诱导睡眠实验。实验于夜间20：00～24：00时间段内进行。实验装置为25×15×15cm的木盒，木盒内放置木屑约5cm，将相同的玻璃球均匀摆放于盒内，每盒30只，并保證玻璃球完全裸露于木屑上。按给药容积10 ml/kg为受试动物皮下注射药物，1小时后将小鼠放于木盒内，30分钟后取出，记录被垫料包埋的玻璃球个数，观察时以玻璃球被覆盖总体积的2/3以上（包括2/3）为准。结果见表3.
由表3可见，与空白对照组相比各给药组均可抑制小鼠的包埋活动，其中，α-细辛醚24mg/Kg的作用最强，可使30分钟内被小鼠包埋的玻璃球个数显著减少（P<0.01），α-细辛醚48mg/Kg与β-细辛醚24mg/Kg也能明显抑制小鼠的包埋行为（P < 0.05）。
3 α-细辛醚与β-细辛醚抗抑郁作用的比较
（1）对小鼠悬尾实验的影响（ the tail suspension test in mice）
动物及分组同异戊巴比妥钠诱导睡眠实验。按给药容积10 ml/kg为受试动物皮下注射药物，1小时后提起小鼠尾巴，使其呈倒挂状态并用胶布将小鼠尾端粘在横杆上，铁杆距离地面大于50cm。小鼠开始时会挣扎试图摆脱悬尾的状态，但很快会放弃挣扎，安静不动，表现出绝望行为（behavioral despair），挣扎与不动会呈现间断性，交替性。实验进行6分钟，记录小鼠躯体停止挣扎的不动时间。
悬尾实验结果表明，β-细辛醚（24、48mg/Kg）及α-细辛醚48mg/Kg可显著减少小鼠在悬尾实验中的绝望时间，与溶媒对照组比较有显著差异P<0.05。在本实验中，β-细辛醚表现出的抗抑郁作用超过了α-细辛醚，且随着剂量的增加表现出的抗抑郁作用越强，结果见表4。
（2）对大鼠强迫游泳实验的影响（ the forced swimming test in rat）
动物及分组同大鼠自发活动实验。正式实验前对大鼠进行筛选，将实验大鼠放透明的玻璃装置内（高40 cm，内径20 cm），玻璃缸内装有25 ± 2 ℃的温水约20cm，予试6分钟后选用绝望时间在70-160秒的大鼠进行正式实验。实验时大鼠停止游泳，躯体蜷缩呈漂浮状态，鼻孔露出水面定义为不动行为，记录6分钟内每只大鼠的不动时间。
强迫游泳实验结果显示，α-细辛醚与β-细辛醚均可显著减少小鼠在悬尾实验中的绝望时间，延长大鼠的游泳时间，与溶媒对照组比较有显著差异，β-细辛醚48 mg/Kg （P<0.01）显示了强大的抗抑郁作用，结果见表5。
三、讨论
本研究利用行为药理学实验模型角度对α-细辛醚与β-细辛醚的镇静催眠作用、抗焦虑作用及抗抑郁作用进行了考察与比较。实验结果提示α-细辛醚对动物产生的镇静催眠及抗焦虑作用要强于β-细辛醚，而在悬尾及强迫游泳实验中，β-细辛醚表现出了更为强大的抗抑郁作用。胡锦官通过实验证实α-细辛醚与β-细辛醚是石菖蒲挥发油发挥镇静、催眠、抗惊厥的主要活性成分[9]。杨立彬等的研究显示α-细辛醚有治疗治疗癫痫的作用[10]，β- 细辛醚对谷氨酸所致脑皮层神经元损伤的保护作用[11]，两者对大脑超微结构的通透性很强，能通过血脑屏障发挥作用。目前认为α-细辛醚与β-细辛醚可能是通过调节大脑内单胺类神经递质5- 羟色胺水平而产生中枢神经作用的[12]。
本实验结果证实α-细辛醚与β-细辛醚对中枢神经系统具有潜在的良好的作用，可进一步深入的研究开发，为其今后的临床应用提供了依据。当然，如何将两者的作用从适用于动物模型转化到临床的安全有效应用还有待进一步研究。
参考文献
[1] 张贵君. 常用中药鉴定大全. 黑龙江科学出版社，1993：224.
[2] 冯学锋. 外菖蒲的挥发油成分分析[J].中国中药杂志，2008，12（2）：739.
[3] 张子梅. 菖蒲的鉴别应用分析[J]. 光明中医，2011，26（3）：597-599.
[关键词]α-细辛醚；β-细辛醚；药理学；神经系统作用
中图分类号：R338.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）09-0267-02
菖蒲属（Acorus）系天南星科Araceae 植物，自古以来都是我国中药宝库中颇具价值的一大家族，最早在《神农本草经》中对其就有详细的记载[1]。菖蒲分类广泛，根据来源产地、形态特征、成分、药性等方面的不同可分为石菖蒲、水菖蒲（白菖蒲）、外菖蒲（小菖蒲）、九节菖蒲、茴香菖蒲、细叶菖蒲（钱菖蒲）等等[2]，虽同属菖蒲，它们既存在相似之处，同时在药用范围、药理作用与临床功效上又很大的差异。目前，天南星科植物石菖蒲（ Acorus tatarinowii Schott. ）应用最为普遍，被称为菖蒲中的佳品[3]。
石菖蒲又名石蜈蚣、山菖蒲、水剑草、香菖蒲、药菖蒲，味辛性温，具有开窍醒脑、宁神涤痰、祛风解毒、和脾健胃、益智健脑的功效[4]。自古以来被广泛用于治疗患有癫痫、惊厥、失眠、健忘、痴呆等神经系统疾病的病人，并有很好的疗效。近年来越来越多的研究发现，石菖蒲的挥发油是其发挥镇静、催眠、抗惊厥作用的最主要物质基础[5]，而实验证实石菖蒲挥发油共含有35种基本活性物质，其中α-细辛醚（0.3%）、β-细辛醚（0.7%）、γ-细辛醚、榄香素等醚系列物是主要的活性成分[6]。韩亚亮等[7]将石菖蒲挥发油注入大鼠体内，然后将大鼠全脑匀浆测试各物质含量，实验结果显示，大鼠的脑组织内可见大量的 α-细辛醚与 β-细辛醚，从而证实 α-细辛醚与 β-细辛醚均能透过血脑屏障，是石菖蒲治疗脑病的有效成分[8]。
α-细辛醚（α- asarone）又被称为细辛脑，化学名称：2，，4，5-三甲氧基-1-丙稀基苯， 分子式C12H16O3，分子量：208.26，β-细辛醚（β-asarone）是其同分异构体，两者都对中枢神经系统有作用，但又存在一定的区别。本文利用大鼠自发活动实验、异戊巴比妥钠诱导睡眠实验、小鼠包埋实验、小鼠悬尾实验及大鼠强迫游泳实验对α-细辛醚与β-细辛醚的镇静催眠作用、抗焦虑与抗抑郁等中枢神经系统药理作用进行研究比较，以期对其今后的研究提供参考，为传统中药石菖蒲的现代化研究开发奠定实验基础。
一、实验材料
1 实验药物
α-细辛醚与β-细辛醚，实验前3%吐温-80助溶，蒸馏水稀释至所需浓度。
2 受试动物
Wistar大鼠与昆明种小鼠购于哈尔滨医科大学实验动物中心。
二、方法与结果
1 α-细辛醚与β-细辛醚镇静催眠作用比较
（1）对大鼠自发活动的影响 （the locomotor activity test）
Wistar大鼠，雌雄各半，随机分为5组，每组8只。1组：溶媒对照组（3%吐温-80）；2组：α-细辛醚24mg/Kg；3组：α-细辛醚48mg/Kg；4组：β-细辛醚24mg/Kg；5组：β-细辛醚48mg/Kg，各组的给药途径均为皮下注射。实验正式开始前将大鼠放置于自主活动箱（活动箱大小为100cm×100cm×50cm，底面为黑色，划分为成100个方格10cm×10cm）中适应3min，记录5min内大鼠的自主活动次数。接下来按给药容积10 ml/kg为受试动物注射药物，然后根据前法测定给药后30min、60min、90min、120min的自主活动次数，实验结果见表1。
实验结果显示：与3%吐温-80相比较，在给予大鼠α-细辛醚24mg/Kg与β-细辛醚24mg/Kg 30分钟后大鼠在方格间穿行次数明显减少，对大鼠自发活动有显著的抑制作用 （P < 0.05），作用可持續至给药后2个小时，抑制作用在给药后90分钟作用达到最强 （P < 0.01）。其中，α-细辛醚比β-细辛醚的抑制作用稍强。α-细辛醚与β-细辛醚在48mg/Kg的剂量组也可以抑制大鼠运动的行为，但未观察到两者间有明显的差异，与溶媒对照组比较也无统计学的意义。
（2）对异戊巴比妥钠诱导睡眠实验的影响 （the amobarbital sodium-induced sleeping test）
昆明种小鼠，雄性，体重22～26克，随机分为5组，每组10只。1组：溶媒对照组（3%吐温-80）；2组：α-细辛醚24mg/Kg；3组：α-细辛醚48mg/Kg；4组：β-细辛醚24mg/Kg；5组：β-细辛醚48mg/Kg。按给药容积10 ml/kg为受试动物皮下注射药物，1小时后每组动物腹腔注射异戊巴比妥钠（90 mg/kg）。记录小鼠的睡眠潜伏期和睡眠持续时间。睡眠潜伏期是指从小鼠注射完异戊巴比妥钠到翻正反射消失的时间段，睡眠持续时间为小鼠翻正反射消失至翻正反射开始恢复的时间段。
如表2所示，α-细辛醚与β-细辛醚各剂量组皮下注射给药可加强异戊巴比妥钠对小鼠的睡眠作用。与吐温组相比，α-细辛醚24mg/kg可明显缩短睡眠潜伏期（P < 0.05），并可显著延长小鼠的睡眠时间（P < 0.05），β-细辛醚24mg/Kg也可显著延长小鼠的睡眠时间（P < 0.05），且α-细辛醚的催眠作用比β-细辛醚强。但统计结果表明，α-细辛醚48mg/kg与β-细辛醚两个剂量组对小鼠睡眠潜伏期的影响均无统计学差异。 2 α-细辛醚与β-细辛醚抗焦虑作用的比较
（1）对小鼠包埋实验的影响（ the mouse marble burying test）
动物及分组同异戊巴比妥钠诱导睡眠实验。实验于夜间20：00～24：00时间段内进行。实验装置为25×15×15cm的木盒，木盒内放置木屑约5cm，将相同的玻璃球均匀摆放于盒内，每盒30只，并保證玻璃球完全裸露于木屑上。按给药容积10 ml/kg为受试动物皮下注射药物，1小时后将小鼠放于木盒内，30分钟后取出，记录被垫料包埋的玻璃球个数，观察时以玻璃球被覆盖总体积的2/3以上（包括2/3）为准。结果见表3.
由表3可见，与空白对照组相比各给药组均可抑制小鼠的包埋活动，其中，α-细辛醚24mg/Kg的作用最强，可使30分钟内被小鼠包埋的玻璃球个数显著减少（P<0.01），α-细辛醚48mg/Kg与β-细辛醚24mg/Kg也能明显抑制小鼠的包埋行为（P < 0.05）。
3 α-细辛醚与β-细辛醚抗抑郁作用的比较
（1）对小鼠悬尾实验的影响（ the tail suspension test in mice）
动物及分组同异戊巴比妥钠诱导睡眠实验。按给药容积10 ml/kg为受试动物皮下注射药物，1小时后提起小鼠尾巴，使其呈倒挂状态并用胶布将小鼠尾端粘在横杆上，铁杆距离地面大于50cm。小鼠开始时会挣扎试图摆脱悬尾的状态，但很快会放弃挣扎，安静不动，表现出绝望行为（behavioral despair），挣扎与不动会呈现间断性，交替性。实验进行6分钟，记录小鼠躯体停止挣扎的不动时间。
悬尾实验结果表明，β-细辛醚（24、48mg/Kg）及α-细辛醚48mg/Kg可显著减少小鼠在悬尾实验中的绝望时间，与溶媒对照组比较有显著差异P<0.05。在本实验中，β-细辛醚表现出的抗抑郁作用超过了α-细辛醚，且随着剂量的增加表现出的抗抑郁作用越强，结果见表4。
（2）对大鼠强迫游泳实验的影响（ the forced swimming test in rat）
动物及分组同大鼠自发活动实验。正式实验前对大鼠进行筛选，将实验大鼠放透明的玻璃装置内（高40 cm，内径20 cm），玻璃缸内装有25 ± 2 ℃的温水约20cm，予试6分钟后选用绝望时间在70-160秒的大鼠进行正式实验。实验时大鼠停止游泳，躯体蜷缩呈漂浮状态，鼻孔露出水面定义为不动行为，记录6分钟内每只大鼠的不动时间。
强迫游泳实验结果显示，α-细辛醚与β-细辛醚均可显著减少小鼠在悬尾实验中的绝望时间，延长大鼠的游泳时间，与溶媒对照组比较有显著差异，β-细辛醚48 mg/Kg （P<0.01）显示了强大的抗抑郁作用，结果见表5。
三、讨论
本研究利用行为药理学实验模型角度对α-细辛醚与β-细辛醚的镇静催眠作用、抗焦虑作用及抗抑郁作用进行了考察与比较。实验结果提示α-细辛醚对动物产生的镇静催眠及抗焦虑作用要强于β-细辛醚，而在悬尾及强迫游泳实验中，β-细辛醚表现出了更为强大的抗抑郁作用。胡锦官通过实验证实α-细辛醚与β-细辛醚是石菖蒲挥发油发挥镇静、催眠、抗惊厥的主要活性成分[9]。杨立彬等的研究显示α-细辛醚有治疗治疗癫痫的作用[10]，β- 细辛醚对谷氨酸所致脑皮层神经元损伤的保护作用[11]，两者对大脑超微结构的通透性很强，能通过血脑屏障发挥作用。目前认为α-细辛醚与β-细辛醚可能是通过调节大脑内单胺类神经递质5- 羟色胺水平而产生中枢神经作用的[12]。
本实验结果证实α-细辛醚与β-细辛醚对中枢神经系统具有潜在的良好的作用，可进一步深入的研究开发，为其今后的临床应用提供了依据。当然，如何将两者的作用从适用于动物模型转化到临床的安全有效应用还有待进一步研究。
参考文献
[1] 张贵君. 常用中药鉴定大全. 黑龙江科学出版社，1993：224.
[2] 冯学锋. 外菖蒲的挥发油成分分析[J].中国中药杂志，2008，12（2）：739.
[3] 张子梅. 菖蒲的鉴别应用分析[J]. 光明中医，2011，26（3）：597-599.