中药川芎的热性物质基础探索*

程薇薇，刘建利，史 敏，毕芳芳，张 露，何仕龙，高欣怡

(1.西安培华学院医学院，陕西 西安 710125；2.西北大学生命科学学院，陕西 西安 710069)

寒热药性是中药的基本属性，是中医临床辨证用药的基础[1]。《黄帝内经》《神农本草经》《本草经集注》等历代医书对寒热药性都有记载，说明中药寒热药性的重要地位[2]。中药治疗疾病的物质基础是其所含的化学成分，故中药发挥寒热药性的物质基础也应该是所含的化学成分。其可能是具有相似化学结构和共同药理作用的一类或多类化合物共同组成的物质群体[3]。中药川芎来源于植物川芎(Ligusticum chuanxiong Hort.)的干燥根茎，具有活血行气、祛风止痛的功效；性温，味辛；化学成分主要为挥发油、生物碱、多糖等[4]。川芎嗪，即四甲基吡嗪，是从川芎干燥根茎中提取的吡嗪类生物碱，是川芎的主要有效成分[5]。本文选择川芎嗪(2,3,5,6-四甲基吡嗪)及其类似化学成分(2,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪)对其寒热属性进行评价。这4种化合物具有相同的含氮杂环母体结构，只是取代基团甲基的位置和数量有所区别。本文通过考察该4种化合物的寒热属性，研究中药川芎的热性物质基础，同时探索甲基吡嗪类化学成分结构与寒热属性之间的构-性关系。

1 实验材料

1.1 实验细胞株

人乳腺癌细胞MCF-7的传代细胞，西安交通大学医学院提供。

1.2 实验仪器

μQuant酶标仪(美国Bio-Tek)、CO2培养箱(sanyo公司)、细胞96孔培养板、普通倒置光学显微镜、超净工作台(苏州安泰空气技术有限公司)。

1.3 药品与试剂

2,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2,3,5,6-四甲基吡嗪；HyClone改良型RPMI-1640培养液(赛默飞世尔生物化学制品北京有限公司)；四季青无支原体胎牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司)；噻唑蓝(MTT，西安舟鼎国生物技术有限公司)；二甲基亚砜(DMSO，纯度大于99.5%，西安舟鼎国生物技术有限公司)；PBS(磷酸缓冲液)；胰蛋白酶(西安舟鼎国生物技术有限公司)。

2 实验方法

2.1 受试药品溶液的制备

分别取 50 mg 的2,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2,3,5,6-四甲基吡嗪，溶于 50 mL DMSO中，使质量浓度为 10 mg/mL。

2.2 细胞培养

MCF-7细胞，于含有10%胎牛血清的1640培养液(pH 7.0～7.5)中，在恒温培养箱中 37 ℃、5%CO2及饱和湿度传代培养。

2.3 MTT实验

取对数生长期的MCF-7细胞，调整细胞密度为5×107/L，接种于96孔板，每孔 200 μL，置于恒温培养箱中，37 ℃、5%CO2及饱和湿度条件下培养 24 h。细胞贴壁后，换新鲜培养液(200 μL)。实验组加入不同体积的药品溶液(10 mg/mL)，使终浓度分别为0.25、0.125、0.025、0.01(μmol/mL)。同时，设置空白对照组和调零孔，每个处理组设置3个平行孔。96孔板置于恒温培养箱中培养 48 h 后，换新鲜培养液，逐孔加入新鲜配置的MTT溶液(5 g/L)20 μL 继续培养 4 h。吸弃上清液，每孔加入 150 μL DMSO，震荡 10 min(60次/min)后，用酶联免疫标定仪测定 490 nm 处光吸收值(A值)。按公式(1)计算细胞抑制率。

(1)

抑制率为正值表示对细胞生长增殖有抑制作用，负值表示对细胞有促增殖作用[16]。实验重复3次。

2.4 数据分析

3 结果

MTT法测得4种甲基吡嗪类化合物的4个浓度梯度处理组及对照组的吸光度值及细胞抑制率结果见表1。

表1 4种甲基吡嗪类化合物对MCF-7细胞体外增殖的影响

由表1可知，4种甲基吡嗪类化合物在一定浓度范围内对MCF-7生长增殖均具有促进作用。其中，2,3-二甲基吡嗪和2,3,5,6-四甲基吡嗪在所选浓度全程范围内均表现为促进作用；2,3,5-三甲基吡嗪在0.01～0.125 μmol/mL 范围内为促进作用，2,5-二甲基吡嗪在最低浓度时为促进作用。

4 讨论

笔者课题组已建立并验证的判断方法为:如果在所选浓度范围内药物对细胞生长增殖有促进作用或低浓度促进、高浓度抑制,则判定为热性。如果在所选浓度范围内表现为抑制，有可能是寒性，也有可能为热性的高浓度表现；此时可将浓度范围继续向低浓度方向延伸，如果还表现为抑制则为寒性，如果表现为促进则确定为热性[6]。据此可判定，4种甲基吡嗪类化合物的寒热属性均为热性。

本研究表明，首先，川芎嗪(2,3,5,6-四甲基吡嗪)作为中药川芎的重要标志性化学成分，是川芎发挥温热药性的物质基础之一。其次，4种甲基吡嗪化合物具有相同的含氮杂环母体结构，只是取代基团甲基的位置和数量有所区别，而它们的寒热属性都表现为热性。因此，化合物的寒热属性与其结构之间存在特定的联系，即母体结构、取代基团均类似的同一类化合物其寒热属性相同；但对于母体结构类似而取代基团不同的化合物，其寒热属性与取代基团之间的联系还需进一步研究。最后，本文研究的4种甲基吡嗪类化合物的寒热属性均为热性，提示中药所含的同一类化学成分寒热属性是一致的，但中药是由多种化学成分共同组成的复杂体系，其寒热属性应该是多种化学成分寒热效应的综合体现。总之，本文的研究结果可为中药寒热药性的物质基础探寻及其与所含化学成分之间的构-性关系研究提供参考。