《Journal of Ayurveda and Integrative Medicine》:Toxicological evaluation of herbo-mineral formulation: Acute and sub-acute oral toxicity in rats
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摘要
背景:毒性评价是用于重复使用的草药和草药矿物制剂临床前安全性评估的重要组成部分。目标:本研究旨在评估一种基于阿育吠陀的草药矿物制剂(HMF,herbo-mineral formulation)在大鼠中的急性和亚急性口服毒性,该制剂由心叶青牛
摘要
背景:毒性评价是用于重复使用的草药和草药矿物制剂临床前安全性评估的重要组成部分。目标:本研究旨在评估一种基于阿育吠陀的草药矿物制剂(HMF,herbo-mineral formulation)在大鼠中的急性和亚急性口服毒性,该制剂由心叶青牛胆(Tinospora cordifolia (Thunb.) Miers)、南非醉茄(Withania somnifera (L.) Dunal)和蛋壳灰(Kukkutandatvak bhasma)组成。方法:根据OECD指南423,对制备的HMF以单次口服剂量2000 mg/kg在大鼠中进行急性毒性试验。根据OECD测试指南407,通过口服给药在大鼠中评估HMF在250、500和1000 mg/kg剂量下的亚急性毒性。结果:单次口服2000 mg/kg HMF未导致大鼠死亡或毒性临床症状。在亚急性毒性研究中,HMF处理组的体重增长和食物消耗模式与赋形剂对照组相当。血液学和血清生化参数保持在生理范围内。相对器官重量在对照组和HMF处理组之间无显著差异。HMF处理大鼠器官的组织病理学评估显示正常结果。在卫星组中未观察到延迟或残留毒性。结论:HMF在大鼠单次口服2000 mg/kg剂量和28天重复口服1000 mg/kg剂量下被证明是安全的。研究结果支持HMF的安全性,并为进一步的临床前和临床开发提供了科学依据。
**草药矿物制剂毒理学评价:基于阿育吠陀的大鼠急性和亚急性口服毒性研究解读**
**一、研究背景、问题与意义**
传统医学体系,尤其是阿育吠陀(Ayurveda),广泛依赖药用植物和草药矿物制剂(herbo-mineral formulation, HMF)来预防和治疗慢性疾病。这类制剂常被长期使用,因此其安全性评估至关重要。尽管这些传统制剂已有悠久应用历史,但许多制剂尚未经过系统的毒理学安全性评价。草药矿物制剂是阿育吠陀医学的一种独特形式(Rasaushadhi),它将植物生物活性成分与矿物或动物源化合物结合,并经过传统加工方法如Shodhana(纯化)和Marana(煅烧)处理。这些制剂被认为具有协同效应和改善的生物利用度。然而,矿物质(尤其是bhasma)的使用因潜在毒性而受到关注。鉴于此类毒性,世界卫生组织及其他国际监管机构要求在做出任何医疗声明前,按照既定指南进行严格的毒理学测试。
本研究针对的HMF由心叶青牛胆(Tinospora cordifolia (Thunb.) Miers,俗称Guduchi)、南非醉茄(Withania somnifera (L.) Dunal,俗称Ashwagandha)和蛋壳灰(Kukkutandatvak bhasma)组成。心叶青牛胆具有免疫调节、抗炎、抗氧化和保肝作用;南非醉茄是适应原草药,具有抗炎、抗应激、神经保护和免疫调节作用;蛋壳灰是一种富含钙的化合物,具有抗炎特性且是生物可利用钙的天然来源。尽管各成分单独使用被报道为安全,但无法从各成分推断组合后的毒性,因为植物成分与矿物质之间可能存在相互作用,导致全身毒性。因此,对HMF进行毒理学研究十分必要。急性毒性研究提供致死性和即时毒性效应的初步信息,而亚急性重复剂量毒性研究有助于识别潜在靶器官毒性、累积效应及长期暴露后毒性表现的可逆性。本研究旨在评估含心叶青牛胆水提物、南非醉茄水提物和蛋壳灰的HMF在Wistar大鼠中的急性及28天重复口服毒性,该论文发表在《Journal of Ayurveda and Integrative Medicine》。
**二、主要关键技术方法**
研究人员采用以下关键方法:1)急性口服毒性试验:按照OECD指南423,以单次口服剂量2000 mg/kg对6只雌性Wistar大鼠(来源:印度浦那国家生物科学研究所)给药,观察14天。2)亚急性口服毒性试验:按照OECD指南407,将50只Wistar大鼠(25雄、25雌)随机分为5组(每组5雄5雌),包括赋形剂对照组、HMF低(250 mg/kg)、中(500 mg/kg)、高(1000 mg/kg)剂量组及卫星组(1000 mg/kg,给药28天后观察14天),每日口服给药28天。3)血液学与血清生化分析:使用血液分析仪和临床化学分析仪检测血液学参数(白细胞、红细胞、血红蛋白、血小板、平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白、平均红细胞血红蛋白浓度、血细胞比容、网织红细胞)及生化参数(钠、钾、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶、葡萄糖、胆固醇、甘油三酯、肌酐、白蛋白、尿素、尿酸、总胆红素、总蛋白)。4)组织病理学检查:对主要器官(脑、心脏、肝脏、肾脏、肺、脾脏、胸腺、肾上腺、胃、肠、胰腺、坐骨神经、脊髓及生殖器官)进行苏木精-伊红(H&E)染色后光镜观察。5)统计方法:采用单因素方差分析(ANOVA)及Dunnett事后检验,显著性水平设为p<0.05。
**三、研究结果**
**3.1 标准化结果**
HMF中盐酸小檗碱(berberine)、醉茄素A(withaferin A)和钙(calcium)含量分别为0.0007%、0.43%和25.8% w/w(重量百分比)。
**3.2 急性毒性研究**
单次口服2000 mg/kg HMF后,所有大鼠在14天内存活,无死亡或毒性体征。大体尸检未见器官(脑、心、肺、肝、脾、肾、肾上腺、胃、肠、卵巢、子宫)病变。表明HMF在单次口服2000 mg/kg剂量下无毒性,可用于亚急性毒性研究。
**3.3 亚急性毒性研究**
**3.3.1 对死亡率和临床症状的影响**
观察期间,赋形剂对照组、HMF处理组及卫星组均无死亡。处理组大鼠外观及临床症状(皮肤、毛发、眼睛、黏膜、呼吸、循环、自主及中枢神经系统功能、躯体运动活动、行为模式)均无变化,无震颤、惊厥、流涎、腹泻、嗜睡、睡眠障碍或昏迷。卫星组在停药后观察期间无延迟或可逆毒性效应。
**3.3.2 对体重、食物消耗和饮水量的影响**
所有组大鼠体重持续增长,HMF处理组及卫星组与赋形剂对照组相比,体重无显著差异。食物消耗量在各组间无显著差异,饮水量在各组间统计上相同。
**3.3.3 对血液学和血清生化的影响**
HMF处理组及卫星组的血液学参数(白细胞、红细胞、平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白、平均红细胞血红蛋白浓度、血细胞比容、中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、网织红细胞)及生化参数(钠、钾、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶、葡萄糖、胆固醇、甘油三酯、肌酐、白蛋白、尿素、尿酸、胆红素、总蛋白)与赋形剂对照组相比均无显著差异。
**3.3.4 对器官重量的影响**
HMF处理组及卫星组的绝对器官重量(肝、肾、心、脾、胸腺、肾上腺、脑)及生殖器官(雄:睾丸、附睾、精囊;雌:卵巢、子宫)与赋形剂对照组相比均无显著差异。
**3.3.5 对组织病理学的影响**
显微镜检查显示,赋形剂对照组、HMF处理组及卫星组的所有器官(脑、脊髓、心脏、肝脏、肾脏、肺、脾脏、胸腺、胰腺、胃、肾上腺、垂体、生殖器官)均呈现正常组织学结构,无细胞变性、坏死、炎症浸润、纤维化、血管充血、水肿或结构扭曲。
**四、讨论与结论**
讨论部分指出,HMF在单次口服2000 mg/kg及28天重复口服1000 mg/kg剂量下均未观察到毒性效应。体重、食物消耗、血液学、生化、器官重量及组织病理学的一致性表明HMF无系统毒性、靶器官毒性或累积毒性。卫星组未出现延迟或残留毒性,进一步支持其无累积毒性。因此,HMF的急性致死剂量(ALD)高于2000 mg/kg体重,亚急性口服毒性研究中未观察到有害作用水平(NOAEL)为1000 mg/kg/天。
结论翻译:HMF的急性和亚急性研究未显示任何与处理相关的不良发现。急性毒性研究显示单次口服2000 mg/kg HMF无死亡或毒性临床症状。亚急性毒性研究显示,在大鼠中重复28天口服HMF直至1000 mg/kg未产生系统性、器官特异性、血液学、生化或组织病理学毒性。未观察到延迟或残留毒性效应,表明HMF无累积毒性。因此,在白色Wistar大鼠中,HMF的近似致死剂量(ALD)高于2000 mg/kg体重,未观察到有害作用水平(NOAEL)为1000 mg/kg体重。这些发现支持由心叶青牛胆、南非醉茄和蛋壳灰组成的HMF的安全性和耐受性。本研究为其进一步的临床前开发和未来临床转化提供了坚实的实验基础。