Beredning av växtbaserad medicin: Er-Xian Decoction och Er-Xian-innehållande serum för<em> In vivo</em> Och<em> In Vitro</em> Experiment
Summary
Här presenterar vi förberedelsen av ett er-xian-avkok (EXD) i fyra steg, blötläggning, avkok, filtrering och koncentration – och demonstrera administrering av ett preparerat EXD-innehållande serum till råttor. Dessa metoder är tillämpliga på in vivo och in vitro- studier av växtbaserade dekoktioner, såsom traditionella kinesiska läkemedel.
Abstract
Traditionell örtmedicin, ett alternativt läkemedel i klinisk miljö, har fått ökad uppmärksamhet de senaste åren. Före leverans till kroppen krävs en extra extraktionsprocedur för att frigöra de aktiva beståndsdelarna från råa örter. Vattendekok är ett klassiskt extraktionsförfarande som fortfarande används i stor utsträckning i de kliniska inställningarna. Här föreslår vi ett detaljerat protokoll för er-xian-avkok (EXD) för att applicera växtbaserade dekoktioner till experimentella studier. Beräkningen av en djuranpassad dos beskrivs, liksom de fyra huvudstegen i EXD: blötläggning, vattendekoktion, filtrering och koncentration. Dessutom introduceras seruminnehållande EXD till råttor som ett medel för in vitro validering. Här administrerades råttor EXD under tre dagar. Blodprover uppsamlades sedan, inaktiverades, centrifugerades och filtrerades. Serumet, utspätt med odlingsmediet, kan användas för att behandla celler eller vävnader i vItro. Exempelvis applicerades EXD på både in vivo och in vitro studier och visade att EXD förbättrar osteogenes. Detta protokoll kan användas som referens för beredning och användning av växtbaserade läkemedel.
Introduction
Intresset för studier och tillämpning av traditionell växtbaserad medicin växer för närvarande. I motsats till moderna läkemedel, där kemiska ingredienser är bestämda, har örtformler vissa okända ingredienser och kräver extraktionsprocesser för att möjliggöra leverans av deras aktiva föreningar. Även om många studier försöker välja en liten förening med en välkänd struktur som representant för hela ört- eller örtformeln, kan varken farmakologiska effekter eller mekanismer betraktas som ekvivalenta 1 , 2 . Medan fingeravtryck gör det möjligt att analysera beståndsdelarna i komplexa örtformler analyseras vissa beståndsdelar fortfarande inte tydligt, vilket leder till en utmaning när man kombinerar alla extrakt för studie 3 . Samspelet mellan många beståndsdelar / extrakt förmedlar de terapeutiska effekterna av växtbaserade läkemedel. För att behålla denna fördel, den traditionella extrakt form-decoctJon-används fortfarande ofta i kliniken. Eftersom extraktförfarandet har stor inverkan på den terapeutiska effekten är ett standardprotokoll av traditionellt vattenavkok nödvändigt, särskilt för in vivo- studierna 4 , 5 .
Å andra sidan, när man undersöker farmakologiska mekanismer, är administreringen av växtbaserade dekoktioner under in vitro eller ex vivo studier också en utmaning. Konceptet av ett läkemedelsinnehållande serum föreslogs först av Tashino 1988 5 . Sedan dess har ökande antal forskare tillämpat det på växtbaserade läkemedel 7 , 8 , 9 . Även om metoden för läkemedelsinnehållande serum har vissa begränsningar, såsom påverkan av vissa komponenter i serumet, anses det fortfarande vara en metod som nära efterliknar fysiologiska förhållanden.
<p class="Jove_content"> Det-xian-avkoket utvecklades i början av 1950-talet för att lindra menopausala symptom 10 , 11 , 12 , 13 . Det har också applicerats på behandling av aplastisk anemi 14 , menopausal osteoporos 15 , 16 , 17 , för tidigt ovariefel 18 , bröstcancer 19 , ovariecancer 20 och fördröjd pubertet 21 . Här presenterar vi detaljerade protokoll för beredning av både er-xian-avkoket (EXD) och dess läkemedelsinnehållande serum. Dessutom beskriver vi tillämpningen av EXD och EXD-innehållande serum till murina menopausala osteoporotiska modeller.En EXD består av 9 g av Curculigo orchioides Gaertn , Herbaa Epimedii </eM> Radix Morindae Officinalis och Radix Angelicae Sinensis och 6 g av Cortex Phellodendri och Rhizoma Anemarrhenae per vuxen patient per dag. Den ekvivalenta dosen för en mus är 0,1418 EXD / kg / dag baserat på följande ekvation 22 : dB = dA * RB / RA * (WA / WB) 1/3 . DA och dB avser dosen per kroppsvikt (mg / kg) hos människa respektive mus. Dosen i mg / kg ersätts med antalet EXD / kg. RA och RB representerar den mänskliga kroppsfaktorn respektive muskroppsfaktorn som är proportionella mot kroppsytan (m 2 ) / kroppsvikt (kg)) 2/3 (se tabell 1 ). WA och WB indikerar kroppsvikt (kg) av människa respektive mus.
Protocol
Representative Results
Discussion
Under senare år har mer uppmärksamhet ägnats åt växtbaserade läkemedel, en typ av alternativ medicin som har tillämpats i kliniska miljöer i östvärlden i tusentals år. Olika från "bänk till säng" -mönster av modern medicin kräver traditionell örtmedicin först "bänk till bänk" för att förklara deras mekanismer. Detta kan följas av validering utförd vid bänktalet och bearbetning för utveckling av nyoptimerade droger. Hittills finns det flera utvinningsmetoder som har rapporter…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete stöddes av National Natural Science Foundation of China (81573992). Vi tackar Emily K. Lo och Kathleen DiNapoli för deras språkredigeringshjälp.
Materials
| Curculigo orchioides Gaertn (9 g), Herbaa Epimedii (9 g), Radix Morindae Officinalis (9 g), Radix Angelicae Sinensis (9 g), Cortex Phellodendri (6 g), and Rhizoma Anemarrhenae (6 g) | Kang-qiao Chinese Medicine Yinpian Co. Ltd (Shanghai, CN) | 160922 | EXD components |
| Filter paper | GElifesciences | 99-103-952 | Filter EXD decoction before concentration |
| Imprinting Control Region (ICR) mice | Shanghai Laboratory Animal Center | SCXK 2007-0005 | In vivo study |
| Sprague Dawley rats | Shanghai Laboratory Animal Center | SCXK 2007-0005 | EXD-containing serum preparation |
| Syringe filter | Millipore | SLGP033RB | 0.22 µm |
| gavage needles (10 ml) | Shanghai BO Ge trade sales department | 59104274 | Adminstration of EXD |
| Ketamine (80 mg/kg) | Fujian Gutian Pharma Co. Ltd | H35020148 | Anesthesia |
| Xylazine (10 mg/kg) | Sunway Pharma Co. Ltd | CB07591 | Anesthesia |
| Dulbecco’s modification of Eagle’s medium Dulbecco (DMEM) culture medium | Gibco | 12800-116 | DMEM with 2 mM L-glutamine and without ribonucleosides and ribonucleotides |
| Streptomycin | Sigma | 1277 | 100 µg / ml |
| Penicillin | Sigma | 4687 | 100 µg / ml |
References
- Zhang, L. G., Ouyang, X. W., Wu, T. T., Ni, L. J., Shi, W. Z. Quantitative evaluation of in vitro effects and interactions of active fractions in a Chinese medicinal formula (Yaotongning Capsule) on rat chondrocytes. J Ethnopharmacol. 155 (3), 1424-1432 (2014).
- Ogawa, Y., Fujii, Y., Sugiyama, R., Konishi, T. The role of the seven crude drug components in the sleep-promoting effect of Yokukansan. J Ethnopharmacol. 177, 19-27 (2016).
- Kim, J. H., Doh, E. J., Lee, G. Evaluation of Medicinal Categorization of Atractylodes japonica Koidz. by Using Internal Transcribed Spacer Sequencing Analysis and HPLC Fingerprinting Combined with Statistical Tools. Evid Based Complement Alternat Med. 2016, 2926819 (2016).
- Sheridan, H., et al. The potential of metabolic fingerprinting as a tool for the modernisation of TCM preparations. J Ethnopharmacol. 140 (3), 482-491 (2012).
- Planas, G. M., Kucacute, J. Contraceptive Properties of Stevia rebaudiana. Science. 162 (3857), 1007 (1968).
- Tashino, S. “Serum pharmacology” and “serum pharmaceutical chemistry”: from pharmacology of Chinese traditional medicines to start a new measurement of drug concentration in blood. Ther Drug Monit Res. 5, 54-64 (1988).
- Cao, Y., Liu, F., Huang, Z., Zhang, Y. Protective effects of Guanxin Shutong capsule drug-containing serum on tumor necrosis factor-alpha-induced endothelial dysfunction through nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase and the nitric oxide pathway. Exp Ther Med. 8 (3), 998-1004 (2014).
- Fu, L., et al. Ex Vivo Stromal Cell-Derived Factor 1-Mediated Differentiation of Mouse Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells into Hepatocytes Is Enhanced by Chinese Medicine Yiguanjian Drug-Containing Serum. Evid Based Complement Alternat Med. 2016, 7380439 (2016).
- Chen, X., et al. Application of serum pharmacology in evaluating the antitumor effect of Fuzheng Yiliu Decoction from Chinese Medicine. Chin J Integr Med. 20 (6), 450-455 (2014).
- Sze, S. C., et al. A novel mechanism: Erxian Decoction, a Chinese medicine formula, for relieving menopausal syndrome. J Ethnopharmacol. 123 (1), 27-33 (2009).
- Sze, S. C., et al. Effects of Erxian decoction, a Chinese medicinal formulation, on serum lipid profile in a rat model of menopause. Chin Med. 6, 40 (2011).
- Zhong, L. L., et al. A randomized, double-blind, controlled trial of a Chinese herbal formula (Er-Xian decoction) for menopausal symptoms in Hong Kong perimenopausal women. Menopause. 20 (7), 767-776 (2013).
- Wang, S. W., et al. Steroidogenic effect of Erxian decoction for relieving menopause via the p-Akt/PKB pathway in vitro and in vivo. J Ethnopharmacol. , (2016).
- Lin, L., Wu, S., Tang, J. [Clinical observation and experimental study of the treatment of aplastic anemia by warming and tonifying the spleen and kidney]. Zhong Xi Yi Jie He Za Zhi. 10 (5), 272-274 (1990).
- Nian, H., et al. Antiosteoporotic activity of Er-Xian Decoction, a traditional Chinese herbal formula, in ovariectomized rats. J Ethnopharmacol. 108 (1), 96-102 (2006).
- Qin, L., et al. Antiosteoporotic chemical constituents from Er-Xian Decoction, a traditional Chinese herbal formula. J Ethnopharmacol. 118 (2), 271-279 (2008).
- Xue, L., et al. A HNMR-based metabonomics study of postmenopausal osteoporosis and intervention effects of Er-Xian Decoction in ovariectomized rats. Int J Mol Sci. 12 (11), 7635-7651 (2011).
- Lu, X. N., Xu, X. R., Lin, L. J. [Clinical observation of bushen er’xian decoction in treating premature ovarian failure]. Zhongguo Zhong Xi Yi Jie He Za Zhi. 28 (7), 594-596 (2008).
- Yu, X., et al. Anti-angiogenic activity of Erxian Decoction, a traditional Chinese herbal formula, in zebrafish. Biol Pharm Bull. 35 (12), 2119-2127 (2012).
- Chu, E. S., et al. An in vitro and in vivo investigation of the antimetastatic effects of a Chinese medicinal decoction, erxian decoction, on human ovarian cancer models. Integr Cancer Ther. 12 (4), 336-346 (2013).
- Zhu, Z., Li, L., Jin, X., Fang, J., Zhang, D. Er-Xian Decoction, a traditional Chinese herbal formula, intervening early in hypothalamic-pituitary axis of male rats with delayed puberty. Pharmacogn Mag. 10 (40), 517-521 (2014).
- Miao, M. S. . Experimental animals and technology. 1997, 145 (1997).
- Soleimani, M., Nadri, S. A protocol for isolation and culture of mesenchymal stem cells from mouse bone marrow. Nat Protoc. 4 (1), 102-106 (2009).
- Lu, S., Huang, J., Wang, J., et al. Er-Xian Decoction Stimulates Osteoblastic Differentiation of Bone Mesenchymal Stem Cells in Ovariectomized Mice and Its Gene Profile Analysis. Stem Cells International. 2016, 4079210 (2016).
- Turner, P. V., Brabb, T., Pekow, C., Vasbinder, M. A. Administration of substances to laboratory animals: routes of administration and factors to consider. J Am Assoc Lab Anim Sci. 50 (5), 600-613 (2011).
- Wu, C., et al. Simultaneous determination of seven flavonoids in dog plasma by ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry and its application to a bioequivalence study of bioactive components in Herba Epimedii and Er-Xian Decoction. J Pharm Biomed Anal. 54 (1), 186-191 (2011).
- Hu, Y. M., et al. Identification of the major chemical constituents and their metabolites in rat plasma and various organs after oral administration of effective Erxian Decoction (EXD) fraction by liquid chromatography-mass spectrometry. Biomed Chromatogr. 24 (5), 479-489 (2010).
- Xue, L., et al. Effects and interaction of icariin, curculigoside, and berberine in er-xian decoction, a traditional chinese medicinal formula, on osteoclastic bone resorption. Evid Based Complement Alternat Med. , (2012).
- Nair, A. B., Jacob, S. A simple practice guide for dose conversion between animals and human. J Basic Clin Pharm. 7 (2), 27-31 (2016).
- Xu, X., et al. Protective effect of the traditional Chinese medicine xuesaitong on intestinal ischemia-reperfusion injury in rats. Int J Clin Exp Med. 8 (2), 1768-1779 (2015).
- Li, Z., Wang, J. On the methods for Chinese herbs serum pharmcology. Zhong Guo Zhong Yi Yao Xing Xi Za Zhi. 9 (2), 5-6 (2002).
- Jiang, Y. R., et al. Effect of chinese herbal drug-containing serum for activating-blood and dispelling-toxin on ox-LDL-induced inflammatory factors’ expression in endothelial cells. Chin J Integr Med. 18 (1), 30-33 (2012).
- Guo, C. Y., Ma, X. J., Liu, Q., Yin, H. J., Shi, D. Z. [Effect of Chinese herbal drug-containing serum for activating blood, activating blood and dispelling toxin on TNF-alpha-induced adherence between endothelial cells and neutrophils and the expression of MAPK pathway]. Zhongguo Zhong Xi Yi Jie He Za Zhi. 35 (2), 204-209 (2015).
- Li, Y., Xia, J. Y., Chen, W., Deng, C. L. Effects of Ling Qi Juan Gan capsule drug-containing serum on PDGF-induced proliferation and JAK/STAT signaling of HSC-T6 cells]. Zhonghua Gan Zang Bing Za Zhi. 21 (9), 663-667 (2013).
- Li, Y. K. [Some issues in methology of Chinese herbs serum pharmcology]. Zhong Yao Xin Yao Yu Lin Chuang Yao Li. 10 (5), 263 (1999).
- Zhang, L., et al. [A review of Chinese herbs serum pharmcology methodological study]. Nan Jing Zhong Yi Yao Da Xue Xue Bao. 18 (4), 254 (2002).
- Zhang, D. [Issues and strategies for study of serum pharmcology in oncology]. Zhong Yi Yan Jiu. 17 (5), 13-14 (2004).
