1。背景
认知和神经障碍是一个全球公共卫生面临的主要挑战,特别是在发展中国家,文化因素和获取现代医疗不足导致依赖传统药物(
1 ]。这些神经障碍往往是全球损伤的主要原因,及其比例在所有健康问题的整体负担正在增加。从神经疾病负担的冲击是在低收入和中等收入国家
2 ]。
在最近一段时间,重要的已经确定的药物可能有助于预防严重的神经系统疾病。产品的自然起源是小分子存在于各种自然资源。他们有一个著名的角色在所有人类疾病的治疗包括神经障碍(
3 ]。人们认为他们是最强大的药物先导物的来源(
4 ]。植物的天然产品的相关性治疗神经系统疾病的早些时候明确的事实:大多数药物用于治疗神经系统疾病来自植物。
继续搜索的一部分植物与中枢神经系统活动,的潜力
Calotropis procera (Ait) r . Br。(夹竹桃科)使用老鼠评估影响中枢神经系统。尽管植物的广泛使用作为抗炎(
5 ,抗癌
6 ),抗菌
7 ],止痛剂(
8 很少),科学信息的存在对其对中枢神经系统的影响,虽然它通常用于癫痫和一些精神疾病的管理(
9 ]。因此,需要评估这种说法科学和提供支持或ethnomedicinal用于中枢神经系统紊乱。
直到最近,大脑一直被视为一个immune-privileged器官,这是不容易受到炎症或免疫激活和被认为是在很大程度上受到系统性炎症和免疫反应的影响。这种观点已经修订明显意识到促炎细胞因子和其他介质起着关键作用在中枢神经系统炎症小胶质细胞的激活和其下游机制导致神经退行性影响。这种机制是现在公认的在几个中枢神经系统疾病如抑郁症,帕金森病、阿尔茨海默氏症,癫痫(
10 ]。与
c . procera 表现出强大的抗炎性质,假设它会拥有一些neuropharmacological效果障碍,炎症是扮演着一个角色。乳胶蛋白的
c . procera 已被证明有中枢神经系统活动的增强作用反映在pentobarbital-induced睡眠时间及其PTZ-induced癫痫模型中的抗惊厥的作用。这表明
c . procera 有穿过血脑屏障的能力(
11 ]。
在这项研究中使用的方法是改编自评估的核心电池的中枢神经系统提出的国际协调会议(我)S7A指导安全药理学(
12 ]。它建议新化合物的测试/提取物对中枢和周围神经系统的一部分“核心电池”的安全性和有效性评估(
13 ]。这些通常是简单的测试工作在安全评估和经常应用在屏幕最开始的发现过程物质与中枢神经系统效益潜力或进行衡量,风险和行为迹象运动活动,癫痫发作,疼痛阈值。欧文的测试来确定提取的口服的影响行为和生理功能。一个活动计笼被用来确定的影响
c . procera 运动活动,植物提取物的影响在神经肌肉协调使用rotarod测试评估。植物的镇痛活性在尾巴浸试验评估。促进睡眠的影响和潜在的抗惊厥的行为是决定使用pentobarbitone-induced睡眠时间和pentylenetetrazol-induced癫痫模型,分别。
2。材料和方法
2.1。工厂收集和提取制备
新鲜的叶子
Calotropis procera 收集从Iture (5°05′54.6 N, 1°18′48.7 W),海岸角大学附近的一个小镇(UCC),从2015年8月至12月。树叶被植物学家发现在生物科学学院植物标本,海岸角大学和凭证标本(UCC / SBSH / 15 / M044)沉积在标本。树荫下干了十四天,使用锤式粉碎机粉。粉末样品提取如前所述[
14 ]。一笔200克2 L的树叶提取粉70%乙醇48 h使用索氏仪器(奥德里奇®索氏提取器,Z556203,圣路易斯,密苏里州,美国)。提取获得随后集中使用一个旋转蒸发器(Rotavapor r - 215, BUCHI Labortechnik AG) Flawil,瑞士)降低压力和温度(50°C)。这是进一步干粉末水浴,贴上CPE (
Calotropis procera 提取),然后保存在干燥器含有活性二氧化硅直到准备使用。获得的收益率为4.8%
w
/
w
。提取重组用于实验,轻轻磨碎准备的解决方案以蒸馏水为车辆。
2.2。动物
雄性ICR(癌症研究所)小鼠体重20 - 25 g从野口购买纪念医学研究所(NMIMR),大学加纳,阿克拉。他们在生物科学学院的动物房,UCC,七天前适应实验。动物被关在笼子里(34 47××18厘米3 )与软木刨花层理和维持在12 h光暗周期。他们有免费的食物和水。研究由国家卫生研究院实验室动物保健和使用指南与药理学的伦理委员会的批准。
2.3。药物和化学物质
吗啡是从Phyto-Riker购买,阿克拉,加纳。Pentobarbitone,咖啡因,
d 筒箭毒碱、pentylenetetrazol和从Sigma-Aldrich得到了安定,圣路易斯,密苏里州,美国。
2.4。欧文的测试
的影响
Calotropis procera 提取(CPE)总值行为和生理功能进行了使用原始的过程被欧文(
15 ]。老鼠被随机分配到六组(
n = 7)和适应24 h。动物禁食过夜,但可以免费获得水。他们接受口服剂量的CPE 30, 100, 300, 1000, 3000毫克公斤−1 ,或者10毫升蒸馏水公斤−1 。动物们随后被观察到的行为和生理功能的变化。参数如镇痛、运动活动,响应触摸,和死亡得分使用严格的标准化过程是基于描述的一个欧文在0到15日,30日,60岁,120年,第180分钟,24 h。
2.5。活动计测试
CPE对自发运动的影响(
16 )进行评估与尤格Basile活动笼(型号7401,Comerio、VA、意大利)。老鼠分布式随机7组(
n = 7)和治疗口头与提取(30、100、300、或1000毫克公斤−1 ),安定(8毫克公斤−1 )、咖啡因(16毫克公斤−1 ),或者蒸馏水(10毫升/公斤,订单)。1 h后,动物被单独放置在活动计笼及其活动30分钟的得分在5分钟块。安定和咖啡因被用作参考中枢神经系统抑制剂和兴奋剂,分别。总活动30分钟计算的AUC时间进程曲线。
2.6。Rotarod测试
这个测试进行解释的影响
Calotropis procera 提取神经肌肉协调。rotarod包括一个旋转杆(直径:3厘米)的恒速旋转25转速/ s每个鼠标有单独的隔间,这样每个老鼠身体分开的其他老鼠(Comerio尤格Basile模型7600年,弗吉尼亚州,意大利)。老鼠训练三天呆在180年代的旋转杆。测试日(最后一次训练后24 h),动物收到口头CPE(100、300和1000毫克公斤−1 ),安定(8毫克公斤−1 ),d-tubocurarine(0.01毫克公斤−1 ),或者蒸馏水(10毫升公斤−1 订单),放在旋转杆上行走。延迟脱落旋转杆的最大截止时间内180年代确定(0,1,1.5,2 h, 3 h后药物管理局(
17 ]。
2.7。Pentobarbitone-Induced睡眠时间
CPE pentobarbitone-induced睡觉时间的影响研究在pentobarbitone交互测试。中描述的方法(
17 被采用。老鼠在七组(
n = 7)收到CPE(100、300和1000毫克公斤−1 ,
订单。 ),安定(8毫克公斤−1 )、咖啡因(16毫克公斤−1 ),或者蒸馏水(10毫升公斤−1 ,
订单。 )口服。钠pentobarbitone(50毫克公斤−1 )是腹腔内接种后一小时各自的药物治疗。pentobarbitone注入和损失之间的延迟时间(时间睡觉扶正反射)和持续时间的睡眠扶正(时间损失和恢复之间的反射)记录。
2.8。抽搐的阈值测试
老鼠被随机分配到五组和管理CPE(100、300和1000毫克公斤−1 )、安定(10毫克公斤−1 ),或者蒸馏水(10毫升公斤−1 、订单)。一小时后药物治疗,癫痫是由单个pentylenetetrazol皮下剂量(85毫克公斤−1 在颈部)。老鼠随后单独放置在塑料笼子(有机玻璃室(15×15×15厘米))观察(
17 ]。延迟痉挛和阵挛的频率和持续时间,通过录像观察强直性惊厥(Sony-Handycam,模型:HDRCX675 / B、东京、日本)30分钟和量化与行为分析软件,JWatcher TM version 1.0(美国洛杉矶加州大学,麦考瑞大学,悉尼,澳大利亚;可以在
http://www.jwatcher.ucla.edu )。阵发性发作伤者面部肌阵挛的样子,前掌肌阵挛,前肢阵挛,补剂被认为是爆炸性的阵挛性癫痫发作与野生运行补剂前肢和后肢扩展。延迟发作的频率和持续时间的抽搐发作(阵挛性的或主音)被记录为指标的支持或CPE的抗惊厥作用。
2.9。尾浸泡试验
测试是根据[描述的方法
18 )做了一些调整。远端部分(2 - 3厘米)的老鼠的尾巴是沉浸在水浴维持在50.0±1.0°C。转移或撤回的时间间隔,以秒为单位的尾水作为反应时间(T)的截止时间的尾巴浸为10 s,然后测量是停下来避免任何组织损伤。撤军延迟是在0.5,1,2,3 h后管理的CPE(30、100和300毫克公斤−1 、订单)或吗啡(10毫克公斤−1 、订单)。尾浸泡试验前,动物被浸泡筛选尾巴在热水中(50.0±1.0°C)和显示只有那些动物尾巴撤退< 5 s的延迟选择实验。尾巴的增加延迟撤军是镇痛效应的测量计算
(1)
%
最大可能的影响
迈普
=
T
1
−
T
0
T
2
−
T
0
×
One hundred.
,
在哪里
T 0 和
T 1 被定义为延迟获得药物治疗前后分别和
T 2 是截止延迟。
2.10。数据分析
所有结果都意味着±SEM。数据分析使用单向方差分析(方差分析)和双向方差分析。方差分析重大时,使用图基进行了多种比较治疗
事后 测试。GraphPad棱镜对于Windows, Version 7(美国圣地亚哥GraphPad软件),用于统计分析。
3所示。结果
3.1。欧文的测试
药物的候选人,CPE(30 - 3000毫克公斤−1 ),没有任何致命的影响观察的动物在24小时期间。CPE-treated动物,然而,有镇痛、镇静,和减少反应接触剂量管理与控制。这些影响持续了药物治疗后3小时以内。同样,没有不良反应像抽搐、震颤,观察呼吸、改变和死亡。
3.2。活动计测试
剂量的CPE显著降低自发运动30 - 1000毫克公斤−1 一样安定8毫克公斤−1 中枢神经系统抑制剂,引用(
F 6,42 = 23.66
P
<
0.0001
)。所示的时间进程图,提取的影响表现出显著减少运动控制相比,10分钟的测试观察。这是减少剂量的提取和继续显著减少整个实验。咖啡因,中枢神经系统兴奋剂16毫克公斤的引用−1 ,增加活动显著(图
1 )。
图1
总活动的时间进程曲线(a)和AUC (b)小鼠接种CPE和安定的活动计30分钟测试一段时间。数据意味着±SEM,
n = 7,
∗
∗
∗
P
<
0.0001
,
∗
∗
P
<
0.001
,
∗
P
<
0.05
与控制(双向方差分析的时间进程曲线之后,图基列图的事后考验和单向方差分析其次是图基事后测试)。
(一)
![]()
(b)
![]()
3.3。Rotarod测试
杆上的CPE显著减少所花费的时间只在100 - 1000毫克剂量的公斤−1 (
F 6日,39岁 = 73.36,
P
<
0.0001
)。低剂量的提取不能改变旋转杆所花费的时间。参考肌肉松弛剂,安定(8毫克公斤−1 )和d-tubocurarine(0.01毫克公斤−1 ),也大大降低了时间花在杆(图
2 )。
图2
的影响
Calotropis procera 提取(CPE),安定(DZP)和d-tubocurarine (d-Tc)在小鼠神经肌肉协调rotarod测试。时间进程曲线的时间花在杆上(a)和总延迟(AUC) (b) / 2 h数据提出了均值±SEM、
n = 7,
∗
∗
∗
P
<
0.0001
与控制(双向方差分析的时间进程曲线和单向方差分析列图表图基紧随其后的事后测试)。
(一)
![]()
(b)
![]()
3.4。Pentobarbitone-Induced睡眠时间测试
提取并没有显着影响睡眠的延迟;然而,它显著延长睡眠时间100至1000毫克公斤的剂量−1 (
F 6日,41 = 7.804,
P
<
0.0001
)。安定,参考中枢神经系统抑制剂,增加睡眠的持续时间而咖啡因显著减少延迟睡眠时间(图
3 )。
图3
的影响
Calotropis procera 提取(a)的睡眠持续时间和(b)延迟在老鼠身上睡觉。数据意味着±SEM,
n = 7,
∗
∗
∗
P
<
0.0001
,
∗
∗
P
<
0.001
,
∗
P
<
0.05
与控制(单向方差分析其次是图基的文章
特殊 测试)。
(一)
![]()
(b)
![]()
3.5。抽搐的阈值测试
CPE(100 - 1000毫克公斤−1 )能够显著降低频率(
F 4,30 = 11.79,
P
<
0.0001
)和时间(
F 4,30 = 14.05,
P
<
0.0001
)阵发性抽搐。然而,只有1000毫克公斤−1 延迟的CPE能够显著提高阵发性抽搐(
F 4,30 = 6.479,
P
<
0.0007
)。这是显示在图
4 。提取(100 - 1000毫克公斤−1 )也显著降低持续时间(
F 4、27 = 6.297,
P
=
0.0010
)和延迟强直性惊厥的发作(
F 4、27 = 4.882,
P
=
0.0043
)。低剂量的CPE无法减少强直性惊厥的频率;然而,1000毫克公斤−1 剂提取显著降低强直性惊厥的频率(
F 4、27 = 2.997,
P
=
0.0247
)(图
5 )。总的来说,CPE可以减少总频率(
F 4,30 = 10.33,
P
<
0.0001
)和时间(
F 4,30 = 12.93,
P
<
0.0001
抽搐的显著(图
6 )。参考抗惊厥的使用(安定)也能减少震动的频率和持续时间和推迟强直性惊厥的发作。
图4
的影响
Calotropis procera 提取(a)延迟,频率(b)和(c)小鼠阵挛性抽搐的持续时间。
(一)
![]()
(b)
![]()
(c)
![]()
图5
的影响
Calotropis procera 提取(a)延迟,频率(b)和(c)在小鼠强直性惊厥持续时间。
(一)
![]()
(b)
![]()
(c)
![]()
图6
总频率效应的CPE (a)和(b)的总持续时间在老鼠抽搐。数据意味着±SEM,
n = 7,
∗
∗
∗
P
<
0.0001
,
∗
∗
P
<
0.001
,
∗
P
<
0.05
与控制(单向方差分析其次是图基的文章
特殊 测试)。
(一)
![]()
(b)
![]()
3.6。尾浸泡试验
的时间进程曲线在图
7 、双向方差分析(
治疗 ×
时间 )发现了一个显著影响药物治疗的尾巴撤退延迟计算的比例最大可能的效果(% MPE) (
F 5、15 = 55.06,
P
<
0.0001
)。CPE(30 - 100毫克公斤−1 ,
订单 )显著增加尾巴撤退延迟(
F 4、14 = 5.440,
P
=
0.0074
)。吗啡(10毫克公斤−1 ,i.p),标准的镇痛药物,也显示出显著增加撤军延迟(
P
<
0.05
)。
图7
CPE(30 - 300毫克公斤的效果−1 ,
订单 )和吗啡(10毫克公斤−1 、i.p)的时间进程曲线(a)尾浸泡试验和小鼠的AUC (b)。数据提出了均值±S.E.M.
∗
P
<
0.05
,
∗
∗
P
<
0.001
,
∗
∗
∗
P
<
0.0001
相对于对照组(双向方差分析图基的紧随其后
事后 测试的时间进程曲线或单向方差分析图基的紧随其后
事后 测试AUC)。
(一)
![]()
(b)
![]()
4所示。讨论
本研究表明,hydroethanolic叶提取的
Calotropis procera 具有中枢神经系统的镇静剂,抗痉挛的,镇痛,和肌肉松弛剂效果所使用的动物模型。
老鼠接受CPE有镇静和镇痛的迹象,表明可能中央镇静剂和止痛效果在欧文的测试。这很简单的测试可以提供潜在的治疗相关的信息显示,行动的具体机制,或一个特定的生理功能。例如,镇静的存在在这个测试可能暗示可能的抗焦虑药,抗精神病药物或抗惊厥的活动(
19 ]。欧文的测试也评估测试物质的最小致死量和主对行为和生理功能的影响。从这个测试也可以用来评估数据的安全性药理试验药物制剂(
15 ]。在第一个24小时管理后,植物提取物没有造成死亡,似乎导致没有明显毒性甚至在一个相对高剂量。这个结果表明口服接种CPE相对无毒,因为物质估计LD50 往往是1000毫克公斤以上−1 。因此可以认为是安全或低毒性的
20. ]。
运动活动是用来评估是否存在一种精神兴奋剂或镇静剂活动在新药物的物质。欧文的估计之间的区别的药物对随机测试和活动计测试活动的影响量化过程(
16 ]。运动活动需要很多复杂的行为的任务,而且,在许多行为测试,增加或减少在运动活动中影响性能的任务(
21 ]。最常见的副作用之一,常用的镇静剂是损害的风险精神运动功能(
22 ]。通常,中枢神经系统激活导致活动增加,而中枢神经系统萧条减少活动水平(
23 ,
24 ]。因此,活动计测试试图确认等观察镇静和减少接触反应观察到欧文的测试和评估的影响
Calotropis procera 提取在自发的运动。从实验观察,实验动物的活动在所有剂量的CPE显著降低测试(30 - 1000毫克/公斤)。这减少了运动可能是由于镇静,药物引起的虚弱,或衰弱的测试代理(
25 ]。
rotarod测试来决定是否进行自发运动的减少是由于药物引起的运动功能障碍或镇静。老鼠在rotarod输出响应和常用工具评估运动功能方面的平衡和协调能力
26 ,
27 ];因此,前、后肢肌肉同步和平衡研究。这个角色要求一个完整的小脑和运动协调功能(
28 ,
29日 ]。老鼠与严重的问题与电动机控制旋转杆上还会麻烦。的结果,很明显,有显著的运动损伤的剂量的提取减少自发活动的活动计测试。许多中枢神经系统抑制剂化合物可以导致实验动物自发运动活动的减少。几乎所有的精神病学神经松弛剂用于减少自发运动活动在所有物种包括人类
30. ,
31日 ]。在安定的实验,观察中枢神经系统抑制剂,减少自发机车活动和受损的运动协调使用的剂量,而咖啡因,中枢神经系统兴奋剂,增加了运动的活动
32 ,
33 ]。
物质引起的能力促进睡眠效果很容易被发现在barbiturate-induced睡眠时间测试的物质,则不会引起睡眠即使在高剂量时独自一人(
34 ,
35 ]。人们已经发现,在这个实验中发现的结果与其他某些复杂的实验中观察到,在人类
36 ]。巴比妥酸盐被镇静剂,引起人类和动物的睡眠导致沮丧的中枢神经系统(
37 ]。Pentobarbitone增强GABA的影响,作用在GABA receptor-ionophore复杂(
38 ]。GABA的激活一个 受体抑制中枢神经系统,从而有利于睡眠;因此,增加或减少pentobarbitone-induced睡眠时间可能是一个有用的方法调查gaba ergic系统影响(
39 ]。在目前的研究中,虽然提取并没有显着影响的延迟入睡,它深刻地延长睡眠时间,这是符合观察镇静在欧文的测试。pentobarbitone-induced睡眠进一步支持中央的增强作用抑制剂活性的提取
40 ]。
pentylenetetrazol测试是使用最广泛的急性化学实验模型来识别新的抗癫痫药物(
41 ]。公认的机制pentylenetetrazol施加的行动是在GABA作为拮抗剂一个 复杂的受体(
42 ]。PTZ防止GABA-mediated Cl− 大量涌入的Cl− 通道通过别构相互作用,导致惊厥动物(
43 ,
44 ]。很长一段时间,gaba ergic机制参与了癫痫。改善和抑制GABA的神经传递可以减弱,增加癫痫,分别为(
45 ,
46 ]。在GABA缺乏神经传递实验动物模型和人类综合症与癫痫相关(
41 ,
47 ]。代理人的能力避免或推迟发病PTZ-induced阵挛性的动物和tonic-clonic抽搐抗惊厥的活动的指标(
48 ,
49 ]。的
Calotropis procera 提取产生显著抑制PTZ-induced癫痫,这有助于确定其传统使用在癫痫管理(
9 这是一个有效的测试抗惊厥药物)。这是观察到,在剂量30毫克公斤以上−1 、提取延迟出现阵发性强直性惊厥,也减少了频率和持续时间的阵挛的补剂抽搐。安定的强大效果明显的PTZ-induced抽搐同意其增强效果在gaba ergic神经传递
50 ]。GABA是一个主要的抑制性神经递质在中枢神经系统在人类
42 ]。抑制pentylenetetrazol-induced癫痫可能表明,CPE的抗惊厥的影响可能与GABA调制在中枢神经系统的活动。这可能不是令人惊讶的,因为它展示了重要的中枢抑制剂属性。
在欧文的测试,发现CPE(30 - 3000毫克/公斤)产生镇痛。这个观察尾浸泡试验,进一步证实急性热疼痛模型(
51 ),吗啡镇痛的引用。在尾浸泡试验,CPE引起了长时间的潜伏期,表明增加疼痛的阈值。tail-immersion测试的响应是一个与更高的参与脊髓反射神经结构和用于评估中枢镇痛活性
52 ]。因此,有可能提取的镇痛效果可能与脊髓和脊椎上的有关途径。CPE的antinociceptive效应在这个测试是一个进一步证实镇痛的观察在欧文的测试。
发生的几种生物活性植物化学物质在各种植物提取物如类黄酮、三萜、生物碱、类固醇、单宁、苷可以负责各自的药理属性(
53 - - - - - -
55 ]。筛选植物提取物的先前的研究揭示了单宁,皂苷、萜类、黄酮类、生物碱(
5 ]。观察到的药理活性的提取使用的各种动物模型可以归因于这些植物化学物质的存在。之前的研究表明,植物含有类黄酮、皂苷、丹宁酸是有益的在许多中枢神经系统疾病(
56 ,
57 ]。