胡椒酸乙二胺的急性毒性实验研究

张 瑞1 韩 加1 吕梅霞1 吾布力卡司木·艾克拜尔1 彭冰鑫1 吐尔孙拜克·叶尔达2

1.新疆医科大学公共卫生学院营养与食品卫生教研室，新疆 乌鲁木齐 830011；2.伊犁师范学院化学与生物科学学院，新疆 伊宁 835000

胡椒碱是从胡椒荜菱等中提取的有效成分，是中、蒙医常用药物。近年来，随着社会经济的发展和人们膳食结构的改变，血脂异常越来越常见。研究报道高脂血症是动脉粥样硬化和冠心病(CHD)的潜在危险因素[1]，严重威胁着人类健康。许多降高脂血症西药(如他汀类和贝特类药物等)虽然降脂作用明显，但同时有许多不良的反应[2]。天然药用植物在促进人类健康和治疗疾病方面起着关键作用，与合成药物相比，药用植物被认为毒性更低，并在调节血清TC、TG水平上发挥着有效的作用，因而对于药用植物产品的研究已成为热点[3]。研究表明[4-5]，胡椒碱及其衍生物具有显著的降脂效果。但由于胡椒碱具有毒性，极大地限制了其临床应用开发[6]。有研究发现胡椒碱的某些衍生物即具有良好调血脂效果且毒性较低[7]。胡椒酸乙二胺是新近合成的胡椒碱衍生物，为评价其安全性，并为其后续的药用价值研究提供理论依据，本研究对胡椒酸乙二胺的急性毒性进行了研究。

1 材料与方法

1.1 实验动物 昆明种小鼠48只，SPF级，雌雄各半，体质量18～22 g，购于新疆医科大学实验动物中心(生产许可证号：SCXK(新)2016-0003，使用许可证号：SYXK(新)2016-0002)。实验动物在SPF级动物屏障实验室内饲养，环境温度20～25 ℃，相对湿度45%～80%。

1.2 受试物 胡椒酸乙二胺(piperic acid ethylenediamine，PAE)由新疆伊犁师范学院天然产物化学教研室合成提供。化学名称：(2E,4E)-N-(2-氨基乙基-5-(苯并[d][1,3][二氧杂环戊烯]-5基)戊-2,4-二烯酰胺；英文名称:(2E,4E)-N-(2-amino ethyl -5-(benzo[d][1,3][dioxol]-5-yl)penta-2,4-dien acid amide。

1.3 实验方法

1.3.1 预实验 胡椒酸乙二胺不溶于水，可溶解于质量分数为0.5%的CMC-Na溶液，将其配成最大溶解度为0.165 g/mL的均匀混悬液。随机抽取8只小鼠，分成两组(实验组和对照组)，雌雄各半，每组4只，适应性饲养1 周，禁食不禁水12 h后，实验组以小鼠灌胃可承受的最大体积(0.8 mL/20 g)灌胃PAE混悬液，即相当于胡椒酸乙二胺6.6 g/kg，对照组灌胃等体积的0.5% CMC-Na。灌胃给药后两组均自由摄食及饮水，密切观察30 min，再于给药2 h后观察一次，之后每天观察1次，连续观察7 d。测量胡椒酸乙二胺对实验小鼠的半数致死量(LD50)。

1.3.2 正式实验 40只小鼠随机分为两组(实验组和对照组)，雌雄各半，每组20只，适应性饲养1周，灌胃前禁食不禁水12 h。根据预实验结果，正式实验采用最大给药量法[8]。以小鼠可承受的0.6 mL/20 g的灌胃体积，灌胃0.165 g/mL的PAE均匀混悬液，即相当于胡椒酸乙二胺5 g/kg，对照组灌胃等体积的0.5% CMC-Na。连续观察14 d，期间记录给药前后小鼠的死亡及其他异常情况，包括小鼠的反应、活动、皮毛光泽度、摄食量、分泌物、粪便等，观察结束时测小鼠体重，解剖并观察各主要脏器颜色、形态，称量肝脏肾脏质量并计算脏器系数。各脏器系数(%)=脏器重量(g)/体重(g)×100。

2 结果

2.1 预实验 与对照组比较，整个实验期间实验组小鼠毛色、行为、进食、饮水、粪便等未见异常，也未见小鼠流泪、有眼屎、呼吸困难等异常生理现象。观察期间小鼠全部存活，体重正常增长，未能测出半数致死量(LD50)。观察期结束，小鼠全部颈椎脱臼处死，解剖观察内脏器官，肉眼观未见心、肝、脾、肺、肾、胃、肠等脏器有异常变化。

2.2 正式实验 与对照组小鼠相比，给药后2周内，实验组小鼠未见任何中毒症状和死亡情况，观察期间小鼠中枢神经系统及神经肌肉系统、植物神经系统、呼吸系统、粪便硬度和颜色、皮肤和被毛、行为活动均未见异常。实验组小鼠体重与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。观察期结束，解剖观察未见内脏器官有异常变化，实验组脏器系数与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

组别n初始体重给药7 d体重给药14 d体重对照组(雄)1030.99±1.1834.31±1.5038.65±2.19对照组(雌)1029.30±2.2229.68±2.1333.65±2.48实验组(雄)1030.33±1.6134.99±1.9038.75±1.66实验组(雌)1029.93±2.7232.07±3.1435.41±3.18

组别n肝重/体重肾重/体重对照组(雄)100.056±0.008010.016±0.00116对照组(雌)100.054±0.004610.013±0.00117实验组(雄)100.055±0.005220.015±0.00167实验组(雌)100.054±0.004940.013±0.00101

3 讨论

胡椒是东南亚国家最受欢迎的香料产品之一[9]。传统医学可用于治疗疟疾和癫痫[10]，胡椒的果实可用于治疗霍乱和消化不良等胃肠道疾病[11]。胡椒碱是胡椒中含量最大、活性最高的生物碱[12]，是黑胡椒和长胡椒的酚类成分[13]。胡椒碱不仅可用作调味品，还具有止痛、降血脂[14]、抗炎(包括胃溃疡[15]、关节炎[16]和内毒素诱导的休克[17])、抗惊厥、抗氧化、抗抑郁[18]、抗癫痫[19]和增强认知功能[20]的作用，此外胡椒碱也可减轻肥胖症和糖尿病的发生[21-22]。

急性毒性实验是研究动物一次或24 h内多次给予受试物后，一定时间内所产生的毒性反应。对于某些低毒的受试物可采用最大给药量法[8]，即在合理的最大给药浓度及给药容量的前提下，以允许的最大剂量单次给药或24 h内多次给药(剂量一般不超过5 g/kg BW)，观察动物出现的反应。根据受试物性质、预实验结果，并参考其他胡椒碱衍生物急性毒性资料[5]，胡椒酸乙二胺毒性极小，故本实验中急性毒性实验采用动物最大剂量法(最大使用浓度和最大灌胃体积)[23-24]。整个实验过程中未见小鼠死亡及中毒症状，体重自然增长，说明胡椒酸乙二胺对小鼠体重无不良影响。解剖肉眼观小鼠内脏均未发现异常改变，统计分析两组脏器系数无明显差异，说明胡椒酸乙二胺对小鼠内脏无影响。提示胡椒酸乙二胺属低毒性的化合物，研究为后期胡椒酸乙二胺进一步的药用开发和临床应用提供了科学依据。