CN109125866A - 一种气味给药装置及气味给药方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种气味给药装置,包括吸入暴露箱、气味发生箱、鼓风机、第一气管、第二气管和第三气管,吸入暴露箱包括进气口A和排气口A,进气口A通过第一气管与鼓风机送气口连通,气味发生箱包括进气口B和排气口B,进气口B通过第二气管与鼓风机送气口连通,排气口B通过第三气管与进气口A连通,本发明还在此装置的基础上,还公开了一种气味给药方法,本发明提供的气味给药装置和气味给药方法,不仅可用于常温下挥发性较强的物质给药,还可以扩展到常温下挥发性不强的物质,可用于固体药物微热产生的气味给药。
Description
技术领域
本发明涉及一种气味给药装置,还涉及采用此装置的气味给药方法。
背景技术
近年来随着医学和制剂科学的发展,对肺的功能以及哮喘、慢阻肺等肺部疾病的深入了解,现有研究认识到吸入给药是治疗哮喘、慢阻肺疾病的最为简单有效的给药途径。同时,吸入治疗还可用于流感、肺癌及其他肺部感染等的治疗,β-肾上腺素拮抗剂、抗胆碱剂、抗偏头疼药等小分子以及胰岛素、生长激素、疫苗和新的生物技术产品等生物大分子均可制成肺部给药制剂,起局部或全身治疗作用(张宇,等,肺部吸入给药装置的研究进展,沈阳药科大学学报,第26卷第10期,2009年10月)。
目前的基于人体肺部给药装置的研究较多,经肺给药的装置主要有雾化吸入器、定量吸入器、干粉吸入器。但在药物临床前动物实验中,人用的肺部给药装置并不适用于实验动物。气味给药的装置大多为如下这类,设计均较简单,且仅适用于本身具有很强的挥发性的物质(如精油等)的给药,给药方式大部分为:将易挥发的精油类物质放入相对封闭的给药室内,再将动物放入充满挥发性物质的给药室内(如:Almeida RN,Motta SC,de BritoFaturi C, Catallani B,Leite JR.Anxiolytic-like effects of rose oil inhalationon the elevated plus-maze test in rats.PharmacolBiochemBehav 2004;77(2):361–4.)。
目前还有一类用于动物麻醉和吸入致病的装置,这类装置动物室均较小,且由于其功能为麻醉和致病,所以动物室舒适程度较低,动物依从性较差,如:申请号:200720123438.4,发明名称:动物实验用药物干粉吸入装置,该实用新型公开了一种动物实验用药物干粉吸入装置,包括一个由硅胶制成的储药囊和一根插管;所述储药囊上带有一个开口,该开口与所述插管的其中一个端部相匹配,插管通过该端部可拆卸地安装在储药囊的开口上。孙丽宁. 吸入不同时间异氟烷对发育期大鼠海马组织的wnt3a及β--catenin表达的影响[D].山东大学,2016.胡南.七氟醚对老龄大鼠血脑屏障的影响及Wnt/β -catenin-AnnexinA1在其中的作用[D].天津医科大学,2016.;柳权.烟雾吸入性损伤大鼠肺组织TLR2和TLR4表达的研究[D].广西医科大学,2014.。
上述气味给药装置仅适用于本身具有很强的挥发性的物质(如精油等)的给药,给药方式是将易挥发的精油类物质放入相对封闭的给药室内,再将动物放入充满挥发性物质的给药室内,但是对于常温状态下挥发性不强或者固体药物,无法进行气味给药。
发明内容
为了解决上述问题,本发明旨在提供一种气味给药装置,不仅可用于常温下挥发性较强的物质给药,还可以扩展到常温下挥发性不强的物质,可用于固体药物微热产生的气味给药。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明公开的气味给药装置,包括吸入暴露箱、气味发生箱、鼓风机、第一气管、第二气管和第三气管,吸入暴露箱包括进气口A和排气口A,进气口A通过第一气管与鼓风机送气口连通,气味发生箱包括进气口B和排气口B,进气口B通过第二气管与鼓风机送气口连通,排气口B通过第三气管与进气口A连通。
进一步的,所述气味发生箱包括加热装置和金属盆,所述加热装置和金属盆置于气味发生箱内,金属盆置于加热装置上方。
进一步的,所述加热装置为电烤炉,所述金属盆为多孔金属盆。
进一步的,所述第二气管上连有流量计,所述鼓风机为无极可调式鼓风机。
进一步的,还包括动物笼,所述动物笼置于吸入暴露箱内,还包括代谢盘,所述代谢盘置于吸入暴露箱内,代谢盘在动物笼正下方,动物笼底面向下投影在代谢盘内。
进一步的,所述代谢盘内包括钠石灰层和纱布层,纱布层在钠石灰层上方。
进一步的,所述进气口A有2个,2个进气口A分别连接第一气管和第三气管,所述进气口A在吸入暴露箱一侧面的下部,所述排气口A在进气口 A相对侧面的上部,所述第一气管和排气口A上有阀门,所述进气口B和排气口B分别在气味发生箱的相对两侧,所述第二气管和/或第三气管上有阀门。
进一步的,所述吸入暴露箱为透明有机玻璃材质,吸入暴露箱包括箱体 A和箱盖A,箱体A和箱盖A密封配合,所述气味发生箱包括箱体B和箱盖B,箱体B和箱盖B密封配合。
一种气味给药方法,采用前述的气味给药装置进行给药,包括如下步骤:
a、将装有实验动物的动物笼置于吸入暴露箱内;称取中药材、中药提取物或含有挥发性成分的中成药或化合物,放入气味发生箱,加热至40-70℃;
b、堵塞第一气管,打开鼓风机,控制空气流速为8-15L/min,焦香气味进入吸入暴露箱,预饱和12-20min;
c、给药:给药流速为8-15L/min,给药时间为40-80min,给药温度22-24℃。
进一步优选地,所述的中药材为山楂或焦山楂。
本发明装置不仅可用于常温下挥发性较强的物质给药,还可以扩展到常温下挥发性不强的物质,可用于固体药物微热产生的气味给药。采用动式吸入暴露方式,即动物在稳定的气体流动状态下吸入气味,药物产生的气味与洁净空气以恒速连续输入吸入暴露箱内,同时以相同的恒速从吸入暴露箱排出尾气。动式吸入暴露方式的关键是能够保证吸入暴露箱内受试药物浓度快速达到平衡,并能保持浓度在允许波动范围内一段时间;代谢盘内的钠石灰层可吸收实验动物产生的二氧化碳,防止蓄积,吸入暴露箱和气味发生箱的盖子可打开,方便放入实验动物和加入药物,流量计配合无极可调式鼓风机,供气流量可控。
本发明装置用于常温下具有挥发性的药物、中药提取物或有挥发性的固体或液体化合物时,可直接将挥发性物质放入吸入暴露箱,通过气体流量计的控制气流。对于常温下挥发性不强的药物,但微热后能散发出气味,例如炒焦、麸炒等会产生出明显香味的中药炮制品,开启气味发生箱中加热装置,通过控制气流、加热时间以及加热温度达到给药的目的,可广泛用于不同药物及不同动物(大鼠或小鼠),为临床实验研究提供了一种新选择。
此外,本发明装置还可作为药理实验动物吸入式麻醉装置,可为小鼠、大鼠、豚鼠、兔子等小动物提供异氟烷或氟烷等麻醉药,进行吸入式麻醉,小动物麻醉装置通过空气(氧气)作为载气带入易挥发性液体麻醉剂进入封闭的密闭箱,从而吸入到动物体内,可以进行短期或长期的麻醉控制,保证精确的麻醉深度,一旦麻醉结束,2分钟内即可复苏。同时配备专业的气体流量计,通过流量计流速的控制从而药物剂量。能够通过设备轻易维持稳定的气体麻醉剂量,并且在麻醉过程中可以随时观察动物呼吸情况对剂量进行调整,因此几乎不可能出现过量麻醉致死的情况;只要装置气密性良好,麻醉剂储存在气罐中,不易挥发;麻醉操作简单易行,吸入式麻醉可解决动物手抓麻醉带来的抓握困难的问题。通过呼吸吸入给药,代谢快,苏醒快,对实验动物的慢性损伤和影响几乎可以说降到了最低。注射麻醉不好掌握剂量,特别是第一次剂量不足的情况下,如果补打第二次很容易过量并引起动物死亡;可解决了注射麻醉的对动物造成损失影响实验结果;考验实验人员操作;剂量过大导致动物死亡等问题。
附图说明
图1为气味给药装置主视图;
图2为气味给药装置俯视图;
图3为建模后正常组大鼠体征图;
图4为建模后食积组大鼠体征图;
图5为小鼠雌鼠体重变化趋势图;
图6为小鼠雄鼠体重变化趋势图;
图7为小鼠体重增长率变化图;
图8为小鼠胃排空影响结果图;
图9为小鼠肠推进影响结果图;
图10为小鼠D-木糖吸收试验结果图;
图11为大鼠雌鼠体重变化趋势图;
图12为大鼠雄鼠体重变化趋势图;
图13为大鼠体重增长率变化图;
图14为大鼠进食量变化图;
图15为大鼠食物利用率图;
图16为对大鼠消化液影响结果图;
图17为大鼠血清MTL含量检测结果;
图18为大鼠血清VIP含量检测结果;
图19为大鼠血清CCK含量检测结果;
图20为各组大鼠胃窦、十二指肠、下丘脑常规病理组织学检查结果;
图21为大鼠下丘脑Ghrelin免疫组化图;
图22为大鼠下丘脑Ghrelin免疫组化结果;
图23为大鼠胃窦Ghrelin免疫组化图;
图24为大鼠胃窦Ghrelin免疫组化结果;
图25为大鼠十二指肠Ghrelin免疫组化图;
图26为大鼠十二指肠Ghrelin免疫组化结果;
图中:1-吸入暴露箱、11-箱体A、12-箱盖A、13-进气口A、14-排气口 A、15-动物笼、16-代谢盘、2-气味发生箱、21-箱体B、22-箱盖B、23-进气口B、24-排气口B、25-电烤炉、26-多孔金属盆、3-无极可调式鼓风机、31- 送气口、32-鼓风箱、4-第一气管、5-第二气管、6-第三气管、7-流量计。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图,对本发明进行进一步详细说明。
如图1、图2所示,本发明公开的气味给药装置,包括吸入暴露箱1、气味发生箱2、无极可调式鼓风机3、第一气管4、第二气管5和第三气管6,吸入暴露箱1为透明有机玻璃材质,吸入暴露箱1包括箱体A11和箱盖A12,箱盖A12在箱体A11上方,箱体A11和箱盖A12密封配合,箱体A11侧面开有进气口A13和排气口A14,进气口A13和排气口A14处均有气嘴,进气口A13通过第一气管4与无极可调式鼓风机3送气口31连通,气味发生箱2包括箱体B21和箱盖B22,箱体B21在箱盖B22上方,箱体B21和箱盖B22密封配合,箱体B21侧面开有进气口B23和排气口B24,进气口B23 和排气口B24处均有气嘴,进气口B23通过第二气管5与无极可调式鼓风机 3送气口31连通,第二气管5上连有流量计7,排气口B24通过第三气管6 与进气口A13连通,进气口A13有2个,2个进气口A13分别连接第一气管 4和第三气管6,无极可调式鼓风机3置于鼓风箱31内,无极可调式鼓风机3有2个送气口31,2个送气口31处均有气嘴,2个送气口31分别连接第一气管4和第二气管5,进气口A13在箱体A11一侧面的下部,排气口A14在进气口A13相对侧面的上部,第一气管4和排气口A14有阀门,第一排气管4的阀门在送气口31的气嘴处,进气口B23和排气口B24分别在箱体B21 的相对两侧,第二气管5和第三气管6上有阀门,第二气管5的阀门在送气口31的气嘴处,第三气管6的阀门在排气口B24的气嘴处,还包括电烤炉 25和多孔金属盆26,电烤炉25和多孔金属盆26置于气味发生箱2内,多孔金属盆26放置于电烤炉25上方,还包括动物笼15,动物笼15为8×8mm 电焊网组成的金属笼,动物笼15置于吸入暴露箱1内,还包括代谢盘16,代谢盘16置于吸入暴露箱1内,代谢盘16在动物笼15正下方,动物笼15 底面向下投影在代谢盘16内,代谢盘16内包括钠石灰层和纱布层,纱布层在钠石灰层上方,第一气管4、第二气管5、第三气管6均为管径为1cm的 PVC气管。
采用前述的气味给药装置的气味给药方法:药物放入多孔金属盆26,装置各部分由PVC气管连接,关闭第一气管4的阀门,将电烤炉25打开,加热温度为60°,产生气味,打开排气口A14、第二气管5和第三气管6的阀门,调节无极可调式鼓风机3转动速度,控制空气流速为10L/min,预饱和 12min,动物雌雄分开放入动物笼15内,盖上吸入暴露箱1的箱盖A12,密闭,2min后,将给药流速降为8L/min,开始计时,1h后取出动物,装置在使用前后均用70%乙醇灭菌,以避免交叉污染。
装置采用动式吸入暴露方式,即动物气味吸入暴露箱处于稳定的流动状态,含有药物气味与洁净空气以恒速连续输入吸入暴露箱1内,同时以相同速度排出尾气,其优势是保证吸入暴露箱内1气体药物浓度快速达到动态平衡,并在给药期间使给药浓度相对稳定。
以下通过具体动物实验证明本发明的有益效果。
试验例1本发明采用气味给药装置的动物药效实验
以山楂及其焦香气味为研究对象,建立食积型消化不良模型,展开焦香气味“焦香醒脾”及协同增效作用机理的研究。为使固体药物产生持续的气味并给予到实验动物,采用本发明气味给药装置,模拟焦山楂炒制条件以产生焦香气味并给予到实验动物。
1.动物分组
KM小鼠/SD大鼠70只,分为7组(空白组、模型组、阳性组、生品组、焦品组、焦香气味组、焦品+焦香气味组),每组10只,雌雄各半。SD大鼠单笼饲养。适应性喂养3天。
2.动物造模
正常组:喂饲普通饲料,自由进水进食。用生理盐水按小鼠0.1mL/10g (大鼠1mL/100g)灌胃,每日1次,连续10天。
食积组:喂饲自制高蛋白高热量饲料,自由进水进食。用浓度为50%牛奶溶液按小鼠0.1mL/10g(大鼠1mL/100g)灌胃,连续10天。
3.动物给药
(1)药液制备
山楂、焦山楂药液制备:以水煎煮的方式提取,称取生品、焦品各100g,煎煮2次,第一次:加水400m1,煎煮1h,滤过;第二次:加水200m1,煎煮0.5h,滤过。滤液合并,浓缩至333mL(1mL相当于原药材0.3g),即得。
西沙必利溶液的制备:按70kg成人用量为30mg/d,根据公式:小鼠药量=成人剂量×0.0026(20g小鼠与70kg成人体表面积比),计算出小鼠剂量为3.9mg/kg/d,配制浓度为0.39mg/mL的小鼠阳性药溶液;根据公式:大鼠药量=成人剂量×0.018(200g大鼠与70kg成人体表面积比),计算出大鼠剂量为2.7mg/kg/d,配制浓度为0.27mg/mL大鼠阳性药溶液。
营养性半固体糊的制备:取20gCMC-Na,溶于500mL蒸馏水中,分别加入32g奶粉、16g淀粉、16g糖和4g活性炭末,拌匀,配制成600mL的黑色的半固体糊状物。4℃保存,备用。每只小鼠给予0.4mL固体糊。
(2)气味给药方法
经过前期小鼠和大鼠肠推进、胃排空实验的预试,给予动物较高剂量 (200g焦山楂)的气味时才表现出药效,最终确定给药剂量:300g焦山楂 60℃微热产生的气体,以8L/min洁净空气为载气带入半封闭式的吸入暴露箱1,焦山楂现炒现用。
气味给药过程:将300g焦山楂放入气味发生箱2,连接电源,微热60℃ (红外测温枪控制温度),打开排气口A14、第二气管5和第三气管6的阀门,启动无极可调式鼓风机3,用洁净空气作为载气以10L/min的速度带动焦香气味进入吸入暴露箱1,预饱和12min;将大鼠(雌雄分开)置于90L的透明吸入暴露箱内1,2min后,将给药流速降为8L/min,开始计时,1h后取出动物;给药过程,监测测吸入暴露箱1的温度,控制温度范围在22-24℃,吸入暴露箱1底部放置一个装满钠石灰的代谢盘16,吸收动物呼吸产生的CO2,防止蓄积。
(3)给药方法
造模结束(造模10天)后,停止灌胃50%牛奶溶液。阳性组灌胃给予阳性药溶液小鼠0.1mL/10g(大鼠1mL/100g),生品组、焦品组、焦品+焦香气味组小鼠分别灌胃给予相应炮制山楂水煎液,小鼠按0.1mL/10g(大鼠 1mL/100g)体重给药,空白组、焦香气味组给予等量生理盐水,小鼠0.1mL/10 g(大鼠1mL/100g),连续给药10天。焦香气味组、焦品+焦香气味组小鼠每天嗅觉吸入焦香气味1h(气味剂量:300g焦山楂60℃微热产生的气体,以8L/min洁净空气为载气带入半封闭式的吸入暴露箱),连续10天,其余 5组动物每天置于吸入暴露箱给洁净空气1h,连续10天。小鼠每3天记录体重。大鼠每两天记录体重及摄食量。
3.观测指标及测定方法
(1)动物体征观察
造模过程中,观察动物的体型变化、活动情况、食欲、毛发情况、排便情况等。
(2)动物体重、摄食量及食物利用率
小鼠每3天记录体重和摄食量,大鼠每2天记录体重及摄食量,计算食物利用率。(食物利用率:动物每消耗100g饲料所增加的体重克数)
(3)小鼠胃排空和肠推进
最后一次给药前禁食12h,将D-木糖溶解于对应生理盐水和药液中,配成含0.4mg/mL D-木糖的药液,给药后40min,灌胃给予提前配置的半固体糊,每只0.4mL,20min后,眼球取血,脱颈处死,开腹,结扎胃贲门和幽门后,取出全胃,用滤纸吸干外部液体,称量胃总重M1,再沿胃大弯剪开,冲干净胃内残留物,用滤纸吸干外部液体,称出胃净重量M0。胃内残留率%= (M1-M0)/0.4×100%。
同时,迅速取出小肠,放入福尔马林溶液,取出轻轻剥离粘连部分,轻轻拉直平铺在白纸上,测量幽门至回盲肠部全长L0、幽门至黑色半固体糊的长度L1。小肠推进率%=L1/L0×100%。
(4)小鼠D-木糖吸收
眼球取血的得到的小鼠全血,3000r/min,离心15min,取血清,用小鼠D-木糖Elisa试剂盒检测血清D-木糖含量。
(5)大鼠消化液
大鼠胃液量:各组大鼠禁食不禁水24h,最后一次给药2h后,用10%水合氯醛麻醉(0.35mL/100g),腹部开小口,将幽门结扎,再缝合。4h后,拆线,结扎贲门,取出全胃,用滤纸吸干外部液体,沿胃大弯剪开,收集胃内容物于刻度离心管,4000r/min,离心15min,记录胃液体积。
大鼠胃液酸度、胃酸总流量:用酸碱滴定法测定胃液酸度。取胃液1mL,滴入酚酞为指示液,用20mmo1/L的NaOH溶液滴定,记录所消耗的NaOH 体积A(mL),胃液总酸度(mmol/L)=A×20,胃酸总流量(umo1/4h)=胃液酸度×胃液量。
大鼠胃蛋白酶活力:采用Mett氏毛细管法,准备鸡蛋清,用针头把鸡蛋清注入内径为1mm的透明软性塑胶管内,夹住软管两端,置入70℃的水浴锅,使蛋白凝固即可,把软管剪成2cm的蛋白管小段,现做现用。取胃液 1mL,置于50mL的三角瓶,加入50mmol/L盐酸溶液15mL,塞好瓶口,摇匀,放入2根蛋白管,将三角瓶放入37℃恒温箱,孵育24h,取出蛋白管,用游标卡尺测量出蛋白管两端透明部分长度(mm),求出平均长度,胃蛋白酶活性(U/mL)=长度平均值2×16。
(6)大鼠样本采集
各组动物禁食不禁水24h,末次给药2h后10%水合氯醛麻醉(0.35 mL/100g),腹主动脉取血,静置离心,取血清,置于-80℃保存。同时,迅速取出大鼠下丘脑、胃窦、十二指肠组织,一部分保存于组织固定液中,一部分液氮速冻,-80℃保存。
(7)大鼠血清脑肠肽MTL、VIP、CCK的含量
取出大鼠血清,解冻,置于冰盒中,按照Abcam公司Elisa试剂盒的说明书操作,用酶标仪中测定OD值,制作出标准曲线,并计算血清中MTL、 VIP、CCK含量。
(8)大鼠组织常规病理染色
取出固定液中下丘脑、胃窦、十二指肠组织,石蜡包埋,切片,HE染色,显微镜下进行常规组织病理学检查。
(9)大鼠下丘脑、胃窦、十二指肠中Ghrelin蛋白的表达
固定好的组织用全自动脱水机进行脱水,包埋,切片后,作如下操作:
①蜡水化组织切片;
②滴加3%H2O2室温10min,PBS洗3次,每次5min;
③浸入柠檬酸盐缓冲液,微波高火加热,沸腾后断电,间隔5min,重复2次,冷却后,PBS洗2次,每次5min;
④加封闭试剂,室温20min;
⑤滴加一抗,4℃过夜;PBS洗3次,每次5min
⑥加生物素化二抗,37℃30min;PBS水洗3次,每次5min;
⑦DAB显色:DAB试剂盒,室温显色,2min左右,蒸馏水洗涤;
⑧苏木素轻度复染,脱水,透明,中性树胶封片。
图像采集:采用数码显微摄像进行镜检并拍照,先100倍下观察全部组织,再400倍下观察,选取3个不同视野采集显微图像。
数据采集与分析:采用Image-Pro Plus 6.0分析采集全部图像的光密度 (IOD)和面积(A),并计算每张图像的平均光密度(MD)=光密度(IOD) /面积(A),根据每例样本的3张图像的平均光密度再计算平均数,即为该样本平均光密度值。
动物实验结果:
1.动物体征观察
如图3、图4所示:造模后,正常组:动物活泼,活动力强,皮毛柔顺有光泽,腹部较软无膨大,小便色淡黄,大便色棕黑,呈梭状,干湿适度。食积组:动物于从造模第二天开始,活动量逐渐减少,出现扎堆现象,易困倦,皮毛枯槁、光泽度下降,腹部膨大,大便色棕黄、粘腻、质软,伴有轻度腹泻。
2.对小鼠体重、摄食量的影响
实验过程中发现小鼠磨牙现象较明显,无法测出准确摄食量,故不再记录小鼠摄食量。小鼠体重变化趋势结果见图5、图6,体重增长率见图7。造模0-6天,与正常组比较,由于进食高蛋白高能量的饲料,其余的食积组动物体重增长更快,6天后出现食积状态,体重增长减慢,体重开始出现轻微降低现象,造模效果较明显。造模10天后开始给药,模型组体重增长极缓慢,与模型组比较,给药组动物体重增长恢复,其中阳性药组、焦品组、气味组、焦品+气味组动物体重增长均不同程度地高于正常组。与模型组比较,焦品组和焦品+气味组体重增长趋势最明显,气味组大鼠体重也有明显增长,说明焦香气味对大鼠食积症状有明显的缓解。山楂焦品消化能力较生品更佳,同时焦香气味可能有改善食积症状并使体重增长恢复的功能。
3.对小鼠胃排空和肠推进的影响
对小鼠胃排空的影响结果见图8、对小鼠肠推进的影响结果见图9。
与空白组比较,模型组小鼠的胃内残留率明显升高(P<0.001);与模型组比较,阳性组小鼠胃内残留率明显减少(P<0.001),生品组、焦品组、气味组、焦品+气味组小鼠胃残留率显著降低(P<0.05或P<0.001);与生品组比较,焦品组小鼠胃内残留率明显较少(<0.001);与焦品组比较,焦品+气味组小鼠胃内残留率显著降低(P<0.05)。
与空白组比较,模型组小鼠的肠推进率极显著降低(P<0.001);与模型组比较,阳性药组的肠推进率明显增加(P<0.001),生品组、焦品组、气味组、焦品+气味组小鼠肠推进率显著增加(P<0.05,P<0.01或P<0.001);与生品组比较,焦品组小鼠肠推进率增加,但无有显著性差异(P>0.05);与焦品组比较,焦品+气味组小鼠肠推进率显著增加(P<0.05)。
由此可见,生山楂和焦山楂均能促进食积小鼠胃排空、肠推进,焦山楂效果较好,焦香气味也有明显的促胃排空和肠推进的作用,焦山楂+气味组促胃胃肠动力效果最优。
4.对小鼠血清D-木糖含量
D-木糖吸收试验结果如图10。与空白组比较,模型组血清D-木糖含量显著降低(P<0.001);与模型组比较,阳性组、生品组、焦品组、气味组及焦品+气味组血清D-木糖含量均显著升高(P<0.05,P<0.01或P<0.001);与生品组比较,焦品组小鼠血清D-木糖含量均显著升高(P<0.05);与焦品组比较,焦品+气味组小鼠血清D-木糖含量显著升高(P<0.05)。
5.对大鼠体重、摄食量、食物利用率的影响
大鼠体重变化趋势见图11、图12,体重增长率见图13,造模0-6天,与空白组比较,由于进食高蛋白高能量的饲料,其余的食积组动物体重增长较快,造模4天后,体重增长开始减缓,8天后出现食积状态,体重增长率降至最低,接近于0个别动物体重开始出现轻微降低现象。造模10天后开始给药,模型组体重增长极缓慢,与模型组比较,各给药组动物体重体重增长恢复,其中焦品组、焦品+气味组动物体重增长均不同程度地高于正常组。大鼠食积模型造模过程中,体重增长趋势与小鼠相似。与模型组比较,焦品组和焦品+气味组体重增长趋势最明显,气味组大鼠体重也有明显增长,说明焦香气味对大鼠食积症状有明显的缓解。山楂焦品消化能力较生品更佳,同时焦香气味可能有改善食积症状并使体重增长恢复的功能。
大鼠进食量结果见图14,由于正常组进食普通饲料,其余食积组进食高热量高蛋白饲料,所以正常组进食量明显高于其余食积组动物。0-10天造模,食积组摄食量逐渐减少,给药后,进食量开始不同程度的恢复,焦品组、焦品+气味组进食量较多,气味组进食量也有所升高,推测焦香气味能促进动物食欲,使摄食增多。
大鼠食物利用率结果见图15,由于正常组进食普通饲料,其余食积组进食高热量高蛋白饲料,所以正常组食物利用低于其余食积组动物,正常组不用来做比较。食物利用率焦品+焦香气味>焦品组>生品组,均明显高于模型组,而气味组食物利用率也明显高于模型组,推测焦香气味具有促进食物消化吸收的作用。
6.对大鼠消化液的影响
对大鼠消化液影响,包括胃液分泌量、胃液酸度、胃酸总流量及胃蛋白酶活力,结果如图16。
与正常组比较,模型组胃液分泌减少(P<0.01);与模型组比较,阳性组、焦品组、焦品+气味组胃液分泌明显增多(P<0.01或P<0.001),气味组胃液分泌增多,但无显著性差异(P>0.05);与生品组比较,焦品组胃液分泌增多 (P<0.05);与焦品组比较,焦品+气味组胃液分比较多,但无显著性差异 (P>0.05)。
与正常组比较,模型组胃液酸度较低,但无显著性差异;与模型组比较,阳性组、生品组、焦品+气味组胃液分泌明显增多(P<0.05或P<0.01),焦品组、气味组、焦品+气味组也增多,但无显著性差异。
与正常组比较,模型组胃酸总流量减少(P<0.001);与模型组比较,其余给药组胃酸总流量均明显增多(P<0.001);与生品组比较,焦品组胃酸总流量增多(P<0.01);与焦品组比较,焦品+气味组胃酸总流量显著增多 (P<0.001)。
与正常组比较,模型组胃蛋白酶活力增强(P<0.001);与模型组比较,其余给药组胃蛋白酶活力均增强(P<0.05,P<0.01或P<0.001);与生品组比较,焦品组胃蛋白酶活力增强(P<0.01);与焦品组比较,焦品+气味组胃蛋白酶活力显著增强(P<0.001)。
胃液分泌量的结果显示,焦品促胃液分泌功能较生品更好,提示焦香气味通过下丘脑消化中枢调节胃液分泌功能不明显,但焦山楂+焦香气味组与模型组有极显著性差异,反映出焦香气味可能具有协同增效的作用。从胃液酸度结果来看,与正常组比较,模型组胃液酸度未降低,分析原因可能是进食高蛋白高热量食物刺激胃液酸度升高。焦品组和气味组胃液酸度升高低于生品组,分析原因可能是生品有机酸含量较高,更能刺激胃酸分泌。由胃液分泌量和胃液酸度计算出胃酸总流量,焦品与生品比较,胃酸总流量显著升高,说明焦山楂促胃液分泌功能更好。焦品+气味组胃酸总流量比焦品组显著升高,同时气味组胃酸总流量显著升高,说明焦香气味能增强消食导滞作用,可能通过刺激下丘脑消化相关的中枢调控胃液和胃酸分泌来实现。
大鼠胃蛋白酶活力测定结果中,与空白组比较,模型组胃蛋白酶活力提高,分析原因可能是模型组进食高蛋白高热量饲料,动物通过自身调节作用分泌更多胃蛋白酶,以适应高蛋白的饮食。与模型组比较,各给药组动物胃蛋白酶活力均有明显的提高,焦品组胃蛋白酶活力优于生品组,焦品+气味组动物胃蛋白酶活力明显高于焦品组,气味组蛋白酶活力也提高,说明山楂炮制炒焦后对胃蛋白酶活力有促进作用,推测吸入焦香气味通过刺激中枢调节胃内蛋白酶分泌途径以达到促进消化吸收的功效。
7.大鼠血清脑肠肽MTL、VIP、CCK含量检测
大鼠血清脑肠肽MTL、VIP、CCK含量检测结果如图17-图19。
与正常组比较,模型组血清MTL含量降低(P<0.001);与模型组比较,阳性组、生品组、焦品组、气味组及焦品+气味组血清MTL含量均显著升高(P <0.05,P<0.01或P<0.001);与生品组比较,焦品组血清MTL含量显著升高(P<0.05);与焦品组比较,焦品+气味组血清MTL含量显著升高(P<0.05)。
与正常组比较,模型组血清CCK含量升高(P<0.001);与模型组比较,阳性组、生品组、焦品组、焦品+气味组血清CCK含量显著降低(P<0.05,P <0.01或P<0.001),气味组血清CCK含量也降低,但无显著差异(P>0.05);与生品组比较,焦品组血清CCK含量显著降低(P<0.05);与焦品组比较,焦品+气味组血清CCK含量显著降低(P<0.05)。
与正常组比较,模型组血清VIP含量升高(P<0.001);与模型组比较,阳性组、焦品组、焦品+气味组血清VIP含量显著降低(P<0.05,P<0.01 或P<0.001),气味组血清VIP含量也降低,但无显著差异(P>0.05);与生品组比较,焦品组血清CCK含量降低,但无显著性差异;与焦品组比较,焦品+气味组血清CCK含量降低,但无显著性差异。
MTL(胃动素),因其促进胃运动的功能而得名,1966年由Brown等人发现,由肠嗜铬M细胞分泌,主要分布在十二指肠、胃窦、空肠近端,同时少量分布在中枢神经组织、远端小肠中,其生理功能主要是促进胃肠蠕动,提高胃肠道、胆道及oddis括约肌的张力。本实验发现,食积动物血清MTL含量显著降低,经过给药治疗以后MTL含量与模型组比较显著升高。焦品组血清MTL表达比生品组更高,焦品+气味组MTL表达明显比焦品组高,说明山楂炒焦后促进MTL分泌的功能更强,同时焦香气味也能促进MTL分泌,推测吸入焦香气味能通过下丘脑调控促进血清MTL表达从而促进胃肠蠕动,达到增强消食导滞的功效。
VIP(血管活性肠肽),是一种重要的脑肠肽,由28肽组成的碱性肠肽,主要存在于胃肠D细胞和肠神经细胞中,广泛分布在机体各个部位,胃肠组织中分布最多,中枢神经中也有分布,其生理作用主要是:抑制胃肠运动、延缓胃排空和肠推进。本实验发现食积模型组大鼠血清VIP含量升高,焦品组和焦品+焦香气味组大鼠血清VIP含量明显降低,焦香气味组大鼠血清VIP 含量降低不明显,但焦品+焦香气味组大鼠血清VIP水平低于焦品组,说明焦香气味可能协同降低VIP分泌来增强消食作用。
CCK(胆囊收缩素),由小肠I型细胞和肠神经元分泌,主要分布于十二指肠、结肠中,在中枢系统也有分布,CCK的主要生理作用是:诱发饱腹感并抑制摄食、诱发胃电节律异常、延缓胃排空、促进胆囊收缩、增加胰腺分泌。本实验研究发现食积模型组大鼠血清CCK含量明显升高,焦品组血清CCK 表达比生品组更低,说明山楂炒焦能有效降低CCK分泌,焦品+焦香气味组大鼠血清CCK含量低于焦品组,推测可能是焦香气味通过中枢刺激协同增效的作用,减少CCK分泌也可能是焦香气味吸入后增强消食导滞功效的途径之一。
8.大鼠组织常规病理染色
各组大鼠胃窦、十二指肠、下丘脑3个部位常规病理组织学检查结果如图20,均未见器质性病变。
9.大鼠下丘脑、胃窦、十二指肠中Ghrelin蛋白免疫组化结果
大鼠下丘脑Ghrelin蛋白表达结果见图21、图22。与空白组相比,模型组大鼠下丘脑组织中Ghrelin蛋白含量显著降低(P<0.01)。与模型组相比,阳性组、焦品组、气味组大鼠下丘脑组织Ghrelin蛋白含量明显增加 (P<0.05),焦品+气味组大鼠下丘脑组织Ghrelin蛋白含量非常显著地增加 (P<0.01)。生品组大鼠下丘脑组织Ghrelin蛋白含量也有增加,但不具有显著性差异(P>0.05)。
大鼠胃窦Ghrelin蛋白表达结果见图23、图24。与空白组相比,模型组大鼠胃窦中Ghrelin蛋白含量明显减少(P<0.01)。与模型组相比,阳性组、焦品组、焦品+气味组大鼠胃窦中Ghrelin蛋白含量非常显著地升高 (P<0.01),生品组、气味组大鼠胃组织Ghrelin蛋白显著含量升高(P<0.05)。与生品组比较,焦品组大鼠胃窦中Ghrelin蛋白含量显著升高(P<0.05)。
大鼠十二指肠Ghrelin蛋白表达结果见图25、图26。与空白组相比,模型组大鼠十二指肠组织Ghrelin蛋白含量非常明显减少(P<0.01)。与模型组相比,阳性组、焦品组、焦品+气味组大鼠十二指肠组织Ghrelin蛋白含量非常明显增加(P<0.01),气味组大鼠十二指肠组织Ghrelin蛋白含量显著增加 (P<0.05)。生品组大鼠十二指肠组织Ghrelin蛋白含量也有增加,但无显著性差异(P>0.05)。
Ghrelin是一种内源性多肽,其可调节腺垂体生长激素的分泌,同时也是目前是唯一己知的具有促进食欲的功能的激素,结构与胃动素相似,所以与胃肠运动关系密切,主要由胃内分泌细胞和下丘脑分泌,还可由体内多种组织分泌。分布于在中枢、胃、十二指肠等众多组织中,有调节食欲和能量代谢的作用。大鼠下丘脑、胃窦、十二指肠中Ghrelin蛋白免表达结果显示,模型组动物Ghrelin蛋白在下丘脑、胃窦、十二指肠中的表达均明显降低,吸入焦香气味后大鼠Ghrelin蛋白在下丘脑、胃窦、十二指肠中的表达均显著上调了,且焦品+焦香气味组各组织中Ghrelin蛋白表达上调高于焦品组,证实了焦香气味可通过刺激大脑消化相关中枢发挥“焦香醒脾”的作用使消食导滞作用增强,推测可能是通过下丘脑弓状核-侧隔核Ghrelin的神经通路途径。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种气味给药装置,其特征在于:包括吸入暴露箱、气味发生箱、鼓风机、第一气管、第二气管和第三气管,吸入暴露箱包括进气口A和排气口A,进气口A通过第一气管与鼓风机送气口连通,气味发生箱包括进气口B和排气口B,进气口B通过第二气管与鼓风机送气口连通,排气口B通过第三气管与进气口A连通。
2.根据权利要求1所述的气味给药装置,其特征在于:所述气味发生箱包括加热装置和金属盆,所述加热装置和金属盆置于气味发生箱内,金属盆置于加热装置上方。
3.根据权利要求2所述的气味给药装置,其特征在于:所述加热装置为电烤炉,所述金属盆为多孔金属盆。
4.根据权利要求1所述的气味给药装置,其特征在于:所述第二气管上连有流量计,所述鼓风机为无极可调式鼓风机。
5.根据权利要求1所述的气味给药装置,其特征在于:还包括动物笼,所述动物笼置于吸入暴露箱内,还包括代谢盘,所述代谢盘置于吸入暴露箱内,代谢盘在动物笼正下方,动物笼底面向下投影在代谢盘内。
6.根据权利要求5所述的气味给药装置,其特征在于:所述代谢盘内包括钠石灰层和纱布层,纱布层在钠石灰层上方。
7.根据权利要求1所述的气味给药装置,其特征在于:所述进气口A有2个,2个进气口A分别连接第一气管和第三气管,所述进气口A在吸入暴露箱一侧面的下部,所述排气口A在进气口A相对侧面的上部,所述第一气管和排气口A上有阀门,所述进气口B和排气口B分别在气味发生箱的相对两侧,所述第二气管和/或第三气管上有阀门。
8.根据权利要求1所述的气味给药装置,其特征在于:所述吸入暴露箱为透明有机玻璃材质,吸入暴露箱包括箱体A和箱盖A,箱体A和箱盖A密封配合,所述气味发生箱包括箱体B和箱盖B,箱体B和箱盖B密封配合。
9.一种气味给药方法,其特征在于:采用如权利要求1-8任一项所述的气味给药装置进行给药。
10.根据权利要求9所述的气味给药方法,其特征在于:包括如下步骤:
a、将装有实验动物的动物笼置于吸入暴露箱内;称取中药材、中药提取物或含有挥发性成分的中成药或化合物,放入气味发生箱,加热至40-70℃;
b、堵塞第一气管,打开鼓风机,控制空气流速为8-15L/min,焦香气味进入吸入暴露箱,预饱和12-20min;
c、给药:给药流速为8-15L/min,给药时间为40-80min,给药温度22-24℃。
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