小儿健胃消食片对离乳大鼠的毒性研究
万建华 詹扬 杨妮 胡旭 肖秋萍 李颖萌 刘文君
江中药业股份有限公司研发部,江西南昌 330029
[摘要]目的 观察高剂量的小儿健胃消食片对离乳SD大鼠的毒性反应,为儿童临床安全用药提供依据。方法 将60只21日龄的离乳SD大鼠根据体质量高低采用交替分组法分为小儿健胃消食片高剂量组(高剂量组)和溶剂对照组(对照组),每组30只,雌雄各半。高剂量组给予10 g/kg的健胃消食片,溶剂对照组给予等量纯净水,每天给药一次,共给药4周,给药结束后剖杀40只大鼠取样,剩余20只在2周恢复期后剖杀取样,检测一般状况、体重、摄食量、个体生长、性发育、血常规、血生化、凝血功能、免疫功能、脏器系数和组织病理学的变化。结果 恢复期后两组离乳大鼠的摄食量、体重、骨骼、生殖器和免疫系统的发育情况比较,差异无统计学意义(P>0.05)。高剂量组雄性离乳大鼠的肝、脾和肾的脏器系数高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。给药结束时,高剂量组雄性大鼠血小板积压、活化部分凝血活酶时间低于对照组,三酰甘油(TG)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);高剂量组雌性大鼠红细胞积压、谷草转氨酶、LDL-C和空腹血糖(GLU)高于对照组,谷丙转氨酶、淋巴细胞百分比低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。恢复期结束时,高剂量组雄性大鼠血小板数目、TG和纤维蛋白原高于对照组,总胆汁酸(TBA)和空腹血糖低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);高剂量组雌性大鼠谷氨酰转肽酶和TG低于对照组,TBA高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。在给药结束和恢复期结束时,高剂量组和对照组各脏器组织的病理评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 离乳SD大鼠以10 g/kg的小儿健胃消食片灌胃4周,对离乳大鼠的血常规、血生化及凝血功能指标产生了轻度影响,但绝大多数指标在恢复期后可恢复至正常水平,同时脏器的病理结果未显示实质性损伤,小儿健胃消食片的无毒性反应剂量不低于10 g/kg,相当于临床使用剂量的50倍。
[关键词]健胃消食片;小儿;离乳大鼠;毒理学;安全用药
小儿健胃消食片的药用成分有太子参、陈皮、山药、炒麦芽、山楂,其中山楂、麦芽消食导滞,太子参、山药可健胃益气,陈皮理气导滞[1]。江中健胃消食片在临床前的成年大鼠安全评价实验中表现出了良好的安全性。为了探索健胃消食片对儿童患者可能的潜在毒性,尤其是很多儿童患者可能有未严格按照说明书的服用方法,超剂量服用的情况,本次实验开展了针对幼龄SD大鼠更高剂量(10 g/kg)的长期重复给药实验。对儿童而言,生长发育尚未完成,处在一个持续变化的过程,任何的错误用药都可能导致这一过程偏离正常轨道从而导致身体缺陷,特别是新生儿和婴幼儿,身体的解剖结构和各个器官组织的生理功能迅速变化[2-4],比如肝脏的药物代谢酶[5-7],因此在这个阶段对药物的吸收、分布、代谢等体内过程和对药物的敏感性均有着与成年人不同的作用的结果,因此单独针对儿科用药进行临床前安全评价十分的必要[8]
1 材料与方法
1.1 药物与试剂
江中小儿健胃消食片(江中药业股份有限公司生产,0.5 g/片,每片生药含量约0.44 g,生药含量比例为88.57%,批号:19051026),儿童临床为口服给药,3次/d,根据年龄不同每次2~4片,受试物在临用前使用纯化水配制成70%的溶液。大鼠IgG Elisa检测试剂盒(杭州联科生物科技有限公司,批号:EK371/2-01);大鼠IgM Elisa检测试剂盒(杭州联科生物科技有限公司,批号:EK376-01);凝血检测试剂(深圳雷杜生命科技股份有限公司,批号:20190107);血液生化测定试剂盒(长春汇力生命科技有限公司,批号:2019002)。
1.2 仪器
Chemray 240血生化仪(深圳雷杜生命科技股份有限公司);Epoch酶标检测仪(美国博腾仪器有限公司),Eclipse ci病理显微镜(Nikon公司);BC-2800vet全自动血液细胞分析仪(迈瑞医疗国际股份有限公司);石蜡包埋机(Leica公司);RM2126石蜡切片机(Leica公司);C3510全自动凝血分析仪(迈瑞医疗国际股份有限公司)。
1.3 动物
SPF级大鼠(3周)60只,雌雄各半,体重40~60 g,实验动物由江西中医药大学提供,实验动物许可证号SCXK(赣)2018-0003。分笼饲养,每笼饲养动物不超过5只,所有大鼠在江西中医药大学的实验动物中心的SPF级动物房内饲养,室温20~25℃,相对湿度维持在40%~70%,每天光照、黑暗各12 h,通风≥15次/h,自由摄食饮水。
1.4 分组及给药
将实验大鼠按体重从高到低交替分组,分为溶剂对照组(对照组)和小儿健胃消食片高剂量组(高剂量组),每组30只,雌雄各半,高剂量组给予10 g/kg的小儿健胃消食片(每日临床用药剂量约为0.2 g/kg,10 g/kg为小儿临床剂量的50倍)70%的浓度灌胃,对照组给予等量纯净水,给药体积均为15 mL/kg,1次/d。连续给药4周后取40只幼龄大鼠进行指标检测,2周的恢复期后再取余下20只幼龄大鼠进行指标检测。
1.5 指标检测
实验期间,每日进行一般状况观察,包括大鼠自主活动、精神状态、毛色、口鼻眼是否出现异常分泌物以及皮肤是否出现过敏,记录雄鼠包皮腺裂开时间和雌鼠阴道张开时间,每周记录一次摄食量和体重。实验结束时,所有实验动物麻醉之后使用抗凝采血管和促凝采血管进行下腔静脉取血,分别制备成全血、血浆和血清。全血用于血常规检测,主要观察淋巴细胞百分比(Lymph%)、红细胞积压(HCT)、血小板数目(PLT)、血小板积压(PCT);血浆用于凝血功能中部分凝血活酶时间(APTT)和纤维蛋白原(FIB);血清采用血生化分析仪主要检测谷氨酰转肽酶(γ-GT),谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆汁酸(TBA),三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),空腹血糖(GLU)。同时使用酶联免疫吸附测定(Elisa)试剂盒检测血浆中免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)的浓度水平;大鼠采血后使用游标卡尺测量胫骨和顶臀长度,取出脏器称量脏器湿重并计算脏器系数(主要包括肝脏、脾脏、肾脏),最后对其中的主要脏器(肝脏、脾脏、肾、胃、心脏、大脑、皮肤,十二指肠)进行组织取材,脱水,包埋,制片,苏木精-伊红(HE)染色后,在光学显微镜下观察组织病变并进行描述,最后根据病变程度进行评分:少量或轻度为1分;中度或较多为2分;重度或大量为3分;极重度或大面积为4分。不同病变的得分之和为这一样本的病理评分。为使评分标准一致,所有样本的病理描述和评分均由同一人在实验分组未知的情况下独立完成。
1.6 统计学方法
采用SPSS 20.0统计学软件进行数据分析,计量资料用均数±标准差(±s)表示,两组间比较采用t检验,不符合正态分布者转换为正态分布后统计学分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 小儿健胃消食片对幼龄大鼠一般状况、体重、摄食量的影响
给药期间各组幼龄大鼠的自主活动、饮水、摄食及二便均正常,精神状态良好;毛色有光泽,口、鼻、眼未出现异常分泌物,皮肤也未见过敏现象,在给药后体重保持稳定增长。
在第3、4周,高剂量组雄性和雌性大鼠的摄食量低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);但在恢复期(第5、6周)两组的摄食量比较,差异无统计学意义(P>0.05)(图1、2)。从给药第1周至恢复期结束,两组雄性大鼠的体重比较,差异无统计学意义(P>0.05)(图3);高剂量组雌性大鼠在给药期的第1、2周和第4、5周体重低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),恢复期结束后两组体重比较,差异无统计学意义(P>0.05)(图4)。

 
图1 健胃消食片给药4周对雄鼠摄食量的影响

 
图2 健胃消食片给药4周对雌鼠摄食量的影响

 
图3 健胃消食片给药4周对雄鼠体重的影响

 
图4 健胃消食片给药4周对雌鼠体重的影响
2.2 小儿健胃消食片对幼龄大鼠个体生长的影响
在给药结束和恢复期结束,两组雄性、雌性大鼠的顶臀长、胫骨长比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。
表1 两组不同时间点个体生长比较(mm,±s)

2.3 小儿健胃消食片对幼龄大鼠性发育的影响
两组雄性幼龄大鼠的包皮腺裂开时间、雌性大鼠的阴道张开时间比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表2)。
表2 给药4周对大鼠阴道张开及包皮腺裂开时间的影响(d,±s)

 
阴道张开、包皮腺裂开时间均以给药d 1为起始时间计算
2.4 小儿健胃消食片对幼龄大鼠血液学指标的影响
给药结束时,高剂量组雄性大鼠PCT低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);恢复期结束时,高剂量组雄性大鼠PLT高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)(表3)。
表3 两组雄鼠不同时间点血常规比较(±s)

 
与对照组比较,*P<0.05
给药结束时,高剂量组雌性大鼠HCT高于对照组,Lymph%低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)(表4)。
表4 两组雌鼠不同时间点血常规比较(±s)

 
与对照组比较,*P<0.05,**P<0.01
2.5 小儿健胃消食片对幼龄大鼠血生化及凝血功能的影响
给药结束时,雄性高剂量组的APTT低于对照组,TG和LDL-C高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);恢复期结束时,雄性高剂量组TBA和GLU低于对照组,血清TG和FIB高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)(表5)。
表5 两组雄鼠不同时间点血生化及凝血功能比较(±s)

 
与对照组比较,*P<0.05,**P<0.01
给药结束时,雌性高剂量组的ALT低于对照组、AST、LDL-C和GLU高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);恢复期结束时,雌性高剂量组γ-GT和TG低于对照组,TBA高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)(表6)。
表6 两组雌鼠不同时间点血生化及凝血功能比较(±s)

 
与对照组比较,*P<0.05,**P<0.01
2.6 小儿健胃消食片对幼龄大鼠免疫功能的影响
给药结束时和恢复期结束时,两组雄鼠和雌鼠的血浆IgG、IgM水平的比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表7)。
表7 两组不同时间点血浆抗体浓度比较(mg/mL,±s)

2.7 小儿健胃消食片对幼龄大鼠脏器重量和脏器系数的影响
给药结束时,雄性高剂量组肝脏,脾脏和肾脏的脏器系数高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);恢复期结束时,雄性高剂量组的肝脏系数低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)(表8)。在不同时期,雌性幼龄大鼠两组的脏器重量和脏器系数比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表9)。
表8 两组雄鼠不同时间点脏器重量和系数比较(±s)

 
与对照组比较,*P<0.05,**P<0.01
表9 两组雌鼠不同时间点脏器重量和系数比较(±s)

2.8 小儿健胃消食片对幼龄大鼠脏器组织病理的影响
在给药结束和恢复期结束时,两组各脏器组织的病理评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表10~11)。
表10 各组雄鼠不同时间点脏器病理评分比较(分,±s)

表11 各组雌鼠不同时间点脏器病理评分比较(分,±s)

3 讨论
利用幼龄动物进行长期重复给药是评价药物非临床安全性的重要手段之一,对评价药物上市后可能的潜在毒性具有非常重要的意义[9]
本实验数据显示,雄性和雌性幼龄大鼠在部分时间点摄食量低于高剂量组,且雌性体质量增长减缓,从而认为高剂量健胃消食片可降低幼龄大鼠的摄食量并减缓雌性幼龄大鼠体重的增长。
与成年动物的安评试验相比,本实验增加了更为细致的对生长发育指标的关注,诸如顶臀长和胫骨长,雌性大鼠阴道张开时间,雄性大鼠包皮腺裂开时间和免疫系统发育相关的指标[10-12],结果显示两组生长发育指标比较,差异无统计学意义(P>0.05),提示高剂量健胃消食片未对幼龄大鼠的个体生长,性发育和免疫系统产生影响。
血常规检测显示,给药期结束后高剂量组雄性和雌性幼龄大鼠少数指标有所波动,但波动幅度均未超过10%;在恢复期之后,两组的以上波动指标比较,差异无统计学意义(P>0.05),除此之外,雄性幼龄大鼠高剂量组的PLT仅在恢复期之后高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。提示大剂量口服健胃消食片期间可导致轻度的血常规指标波动。
血生化结果显示高剂量组多个肝功能指标出现波动,但幅度较轻微,提示长期口服健胃消食片会对大鼠的肝功能造成了一定的影响致使肝功能异常[13-16]。除此之外,给药结束时雌性高剂量组血糖高于对照组,且差异有统计学意义(P<0.05),恢复期之后与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05);同时雄性幼龄大鼠出现凝血功能指标的异常波动。提示高剂量健胃消食片灌胃可导致幼龄大鼠血生化和凝血功能指标波动,但并没有出现大幅度的改变,故认为大剂量给予健胃消食片对幼龄大鼠血生化和凝血功能指标的影响比较轻微。
动物脏器作为具体各项生理功能的执行单位,动物脏器系数可以近似的反应出该脏器的病变情况[10],在给药结束时雄性高剂量组肝脏、脾脏和肾脏脏器系数高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),但病理切片并未发现明显的器质性病变,且多为自发性的病变[17-18],在恢复期之后多恢复正常;同时已有研究表明长期给药会导致实验动物体重减少的幅度要比脏器重量变化的幅度大许多,这时进行的脏体比系数统计学检验会出现不反映检验者目的的显著性差异[19-20],而这次实验当中雄鼠体重增长与对照组相比相对缓慢,因此脏器系数的上升很有可能是由于体重增长缓慢导致的。
综上所述,10 g/kg高剂量小儿健胃消食片长期灌胃对幼龄期SD大鼠的血生化和凝血指标具有轻微影响,但无明显毒性发应;同时未对脏器产生实质性的损伤,也未对幼龄大鼠的生长发育及免疫系统产生负面影响。故认为小儿健胃消食片的无毒性反应剂量不低于10 g/kg,相当于临床使用剂量的50倍。
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Study on toxicity of Jianweixiaoshi Tablets(only for children)in weaned rats
WAN Jian-hua ZHAN Yang YANG Ni HU Xu XIAO Qiu-ping LI Ying-meng LIU Wen-jun
Department of Research and Development,Jiangzhong Pharmaceutical Stock Co.,Ltd,Jiangxi Province,Nanchang 330029,China
[Abstract]Objective To observe the toxic reaction of high dose Jianweixiaoshi Tablets(only for children)to SD rats,and to provide the basis for the safe use of medicine in children.Methods A total of 60 SD rats aged 21 days were divided into the high-dose Jianweixiaoshi Tablets for children group(high-dose group)and solvent control group(control group)by alternating group according to body weight,with 30 rats in each group and half male and half female.The high-dose group was given 10 g/kg Jianweixiaoshi Tablets,and the solvent control group was given the same amount of pure water once a day for 4 weeks.After administration,40 rats were dissected and sampled,and the remaining 20 rats were dissected and sampled after 2-week recovery period.The changes of general condition,body weight,food intake,individual growth,sexual development,blood routine,blood biochemical,blood coagulation function,immune function,organ coefficient and histopathology were detected.Results After convalescence,there was no significant difference in food intake,body weight,development of bone,genitalia and immune system between the two groups(P>0.05).The organ coefficients of liver,spleen and kidney in the high-dose group were higher than those in control group,the differences were statistically significant(P<0.05).At the end of the administration,platelet overaccumulation and activated partial thromboplastin time of male rats in high-dose group were lower than those in control group,and triglyceride(TG),low density lipoprotein cholesterol(LDL-C)were higher than those in control group,the differences were statistically significant(P<0.05).The erythrocyte overstock,aspartate transaminase,LDL-C and fasting blood glucose(GLU)of female rats in the high-dose group were higher than those in the control group,alanine transaminase and the percentage of lymphocytes was lower than that in the control group,the differences were statistically significant(P<0.05).At the end of the recovery period,the number of platelets,TG and fibrinogen in male rats in the high-dose group were higher than those in control group,while the total bile acid(TBA)and fasting blood glucose in the highdose group were lower than those in control group,the differences were statistically significant(P<0.05).The glutamyltranspeptidase and TG of female rats in high-dose group were lower than those in control group,while TBA was higher than those in control group,the differences were statistically significant(P<0.05).At the end of the administration and the end of the recovery period,there was no statistical significance in the pathological scores of each organ between the high-dose group and the control group(P>0.05).Conclusion After 4 weeks of intragastric administration of 10 g/kg Jianweixiaoshi Tablets(only for children)in SD rats,the blood routine,blood biochemical and coagulation function indexes of SD rats were slightly affected,but most of the indexes could be restored to normal level after the recovery period,and the pathological results of the organs did not show substantial damage.The non-toxic dose of Jianweixiaoshi Tablets(only for children)is not less than 10 g/kg,equivalent to 50 times of the clinical dose.
[Key words]Jianweixiaoshi Tablets;Children;Weaning rats;Toxicology;Safe dosage
[中图分类号]R975+.1
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2021)5(c)-0020-06
[作者简介]万建华(1987-),男,江西南昌人,硕士,执业药师,学术研究员,研究方向:药物的药效评价及药理机制
▲通讯作者:刘文君(1985-),男,江西新余人,硕士,中级工程师,研发部部长,研究方向:药物的临床合理应用
(收稿日期:2020-11-19)