基于响应面法和综合药理学研究甘草甘遂炮制工艺及机理

 来源  TMR Publishing Group

  作者  Traditional Medicine Research 编辑部

研究亮点

本研究对甘草炮制甘遂的工艺参数进行了优化，结果表明甘遂炮制可以通过提高p-AKT/AKT的比值来减轻甘遂对肾脏、肝脏和心脏的毒性作用。

研究背景

甘遂，始载于《神农本草经》, 属下品, 为大戟科植物甘遂的干燥块根。甘遂味苦, 性寒, 有毒, 归肺、肾、大肠经, 具有泻水逐饮、消肿散结之功效, 用于治疗气逆咳喘、痰饮积聚、胸腹积水、二便不利等症；且因其逐水之力强, 被医家誉为“泄水之圣药”。

但甘遂在稍有过量的情况下，可能诱发严重腹痛、腹泻、脱水、神经麻痹、呼吸衰竭，甚至可能导致生命危险，这极大地限制了甘遂的临床应用。历代《本草》记载的甘遂炮制方法有20多种。甘遂醋法炮制甘遂的工艺至今仍沿用，并在历代药典中有记载。加热炮制是中草药加工的一种重要方法，是在长期临床用药经验的基础上发展起来的。甘草炮制甘遂，可减轻刺激，减轻惊厥作用。但由于甘草与甘草不同的加工方法，导致市场上甘遂加工产品的加工参数不同，质量参差不齐。

研究方法

以甘草炮制甘遂中大戟二烯醇和醇溶性浸出物含量为评价指标，采用响应面法对甘遂炮制工艺进行优化，考察甘草的添加量、煎炸温度和煎炸时间对甘遂炮制工艺的影响甘遂炮制工艺研究。同时，利用响应面分析软件对实验数据进行分析，确定甘草甘遂炮制工艺参数。利用中药综合药理学研究平台，对甘遂的潜在成分进行分析，并通过western blotting对其进行验证。

研究结果

1. 优选出甘草炮制工艺，甘草添加量为27%，煎炸温度为180℃，煎炸时间为11min，结果如下：

响应面实验因子和水平表，如下

注：表面的倾斜度越大，颜色越暗，表明2的相互作用和变化趋势更清晰。（A）麻黄碱的油炸温度和油炸时间之间相互作用的轮廓。（B）甘草和根茎的添加量与鱼腥草酚的油炸时间之间的相互作用轮廓。（C）甘草和根茎的添加量与大戟二烯酚的油炸温度之间的相互作用轮廓。（D）3D表面的鱼油酚的油炸温度和油炸时间之间的相互作用。（E）甘草和根茎之间的相互作用的3D表面，以及鱼腥草酚的油炸时间。（F）甘草和根茎之间的相互作用的3D表面和鱼腥草酚的油炸温度。

甘草的添加量，油炸温度和油炸时间对醇溶性提取物含量的相互作用如下：

注：表面的倾斜度越大，颜色越暗，这表明两者的相互作用和变化趋势更加清晰。（A）醇溶性提取物的油炸温度和油炸时间之间相互作用的轮廓。（B）甘草和根茎的添加量与醇溶性提取物的油炸时间之间的相互作用的轮廓。（C）甘草和根茎的添加量与醇溶性提取物的油炸温度之间的相互作用的轮廓。（D）醇溶性提取物的油炸温度和油炸时间之间相互作用的3D表面。（E）甘草和根茎的添加量与醇溶性提取物的油炸时间之间的相互作用的3D表面。（F）甘草和根茎的添加量与醇溶性提取物的油炸温度之间的相互作用的3D表面。

2.网络药理学分析表明甘遂可引起肾、肝、肝的损害，PI3K/AKT信号通路对心脏的损伤，结果如下：

网络药理学分析：

注：红色框代表甘遂，黄色菱形代表甘遂中的化合物，蓝色框代表内脏毒性，黄色和紫色圆圈代表目标蛋白，黄色三角形代表信号传导途径。

生物过程GO分析：

注：蓝色圆圈代表富集程度。 GO，基因本体。

分子功能GO分析：

注：蓝色圆圈代表浓缩程度。GO，基因本体。

3. 甘遂高、低剂量均能降低p-AKT/AKT比值，甘草甘遂则能提高p-AKT/AKT比值，结果如下：

蛋白质印迹法检测肝脏中p-AKT的蛋白表达：

研究结论

用响应面法建立的模型相对准确，能预测甘遂炮制品中大戟二烯醇和醇提物的含量。确定了甘草加工甘遂的最佳加工参数为甘草添加量为27％，油炸温度为180°C，油炸时间为11分钟。通过毒性网络药理分析揭示了甘遂与肾损伤，肝损伤和心脏损伤之间的毒性机制。验证实验表明，甘草炮制过的甘遂为甘遂的安全产品，从系统生物学的角度为其临床应用提供了科学依据。

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Xiao-Yan Zhang, Xiao-Juan Su, Chen-Xu Ning, et al. Investigation of the processing technology and mechanism of Kansui radix by licorice based on response surface methodology and integrative pharmacology. Traditional Medicine Research 2021, 6 (3): 22. doi: 10.12032/TMR20200814195

传统医学研究 Traditional Medicine Research（ISSN 2413-3973）已被ESCI，EMBASE, DOAJ, ScienceOpen, Ingenta Connect, Google Scholar，CAB，CABI，ISC，ProQuest超星期刊，万方，中文科技期刊数据库, CNKI Scholar收录。特别欢迎具有明确历史记载、民族特色和地域特色的传统医学研究。

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