全身振动对中药轻粉(Hg2Cl2)在小鼠体内的药代动力学的影响

www.cnkang.com 2007-3-21 13:59:00 中华康网

　　摘要: 本文研究了小鼠单次轻粉灌胃给药后全身振动对小鼠体内血液、肝、肾、脑组织中含汞量分布的影响,发现50 Hz组的全身振动血液、肝、肾、脑组织吸收峰值均比对照组提前,20 Hz组的全身振动血液、肾、脑组织吸收峰值比对照组提前,且50 Hz组的血液、脑组织中吸收峰值显著高于20 Hz组;小鼠连续灌胃给药5天后进行测定,发现50 Hz振动组肝、肾、脑组织的含汞量显著低于对照组。结果表明:全身振动能加快小鼠对轻粉的吸收和消除,抑制汞在各组织中的蓄积。

　　中图分类号: Q689　　文献标识码: A　　文章编号: 1005-202X(2000)03-0184-03

Effects of whole body vibration on the pharmacokinetics of calomel(Hg2Cl2) in mice body

LI Xu-guang, REN Li-feng, KONG Xing-yun, XIE Jia-ping, LIU Xi-ling, HUANG Shui-hong

　　(Department Of Physics, HuNan Medical University, Changsha 410078, China)

　　Abstract：This paper introduced that the effect of whole body vibration on the distribution pattern of Hg concentration in organs of mouse, calomel was poured into mouse＇s throat singly. We discovered that absorption peak of blood, liver, kidney and brain, in experimental group at a frequency of 50 Hz was more ahead than the control group, absorption peak of blood, kidney and brain, in experimental group at a frequency of 20 Hz was more ahead than the control group absorption peak of blood and brain, in experimental group at a frequency of 50 Hz was significantly higher than at a frequency of 20 Hz . Calomel was poured into mouse＇s throat continuously for 5days. We discovered that the Hg concentration in tissues of live, kidney and brain was significantly lower than the control group. In conclusion, whole body vibration can facilitated absorption and elimination of calomel in mice and can suppress the accumulation of Hg in each organ of mice.

　　Key words：whole body vibration; Hg; mouse; pharmacokinetics

　　前言: 全身振动(whole body vibrationWBV)是指人体以立位、坐位或卧位接触传到全身的振动;高强度、长时间的振动作用于人体时,能引起肌肉乏力、高血压、疲劳,神经传导速度变慢,重者可发生振动病［1］。振动对机体的影响与其频率,振幅,作用方向和接触时间有关;同时,影响的程度随接振时间的延长而加重［2］。文献大量报导了振动病和振动对人体的副作用。但是振动也有有利的一面,例如,振动对创伤愈合,细胞分裂,智力和体力活动等有刺激作用,总之,适当的振动能增进健康［3］。然而振动对生物体内物质扩散和耗散作用的研究报导不多。本文研究全身振动对中药轻粉(Hg2Cl2)在小鼠体内的药代动力学的影响以及与频率的关系。

　　1 材料与方法

　　1.1 材料

　　（1）药品:轻粉(Hg2Cl2)(上海徐汇制药厂)

　　（2）实验动物:昆明种小白鼠,20～28 g,雌雄不拘;由校动物中心提供。

　　（3）实验仪器:F732测汞仪;JZQ-2型永磁式激振器;PST-2电子刺激器;GF20-2型直流功率放大器。

　　（4）实验试剂:HgCl2标准溶液(0.1 μg/ml);10%酸性SnCl2溶液;浓硫酸;混合酸(H2SO4-HClO4);5%KMnO4溶液;肝素钠。

　　1.2 实验方法

　　（1）实验分组及样本制备［1］

　　　　小鼠单次轻粉灌胃实验:

　　150只小鼠随机分成三组,每组50只,A组为对照组,B组和C组分别是振动频率为20 Hz和50 Hz、振动加速度为1 g的实验组。每组50只小鼠又随机分成5个小组,各小组为10只小鼠。每只小鼠称重后轻粉灌胃,剂量为0.12 mg/g体重,B组和C组小鼠轻粉灌胃给药后,立即装入固定在振动平台上的笼子,然后分别接受振动频率20 Hz和50 Hz的全身振动1小时。小鼠给药后,分别于1.0、1.5、2.5、4.0、8.0小时从小鼠眼球后静脉取血1 ml左右(肝素钠抗凝),以及取肝、肾、脑组织,分别称重。每克组织约加1.5 ml的5% KMnO4溶液和1.5 ml浓硫酸消化液,1 ml血液加1 ml混合酸,于65 ℃水浴中消化16小时,冷却,定容5 ml,然后测定样本的含汞量。

　　小鼠连续轻粉灌胃实验:

　　20只小鼠随机分成两组,每组10只,其中D组为对照组,E组为频率50 Hz的实验组。每只小鼠每天轻粉灌胃给药,剂量为每天0.1 mg/g体重,另外,实验组每天接受全身振动1小时。连续给药5天。然后按上述方法测定各样本的含汞量。

　　(2)含汞量的测定

　　测定原理:对样品进行预处理--消化后,将其中所含有机汞全部转化为无机汞(汞离子),采用冷原子吸收光谱法用氯化亚锡把它定量地还原成金属汞,汞蒸汽在波长253.7 nm处有强烈吸收,且汞浓度与吸收值成正比,故可根据汞蒸汽吸收量的变化确定汞浓度。

　　以汞含量X为横坐标,吸光值Y为纵坐标作图,绘制标准曲线,见图1。回归方程为:y =1.64x +0.01 （r=0.9994）

　样品汞含量的测定:样品经消化后,取适量移入发生器中,然后定容6 ml,加入2 ml氯化亚锡溶液,进样,记录汞吸收值,最后计算汞含量。用同样方法测量了未给药的5只小鼠,结果在F732测汞仪的测量范围内,小鼠血、肝、肾、脑组织的含汞量为0。

　　(3)实验组与对照组比较:对照组除不加振动因素外,其余过程全相同。

　　(4)数据处理

　　两均数之间的差异用t检验,多个均数之间的两两比较用方差分析,以P ＜0.05(双侧)为统计学显著水平。

　　2 结果

　　2.1 小鼠单次轻粉灌胃给药后各组各组织中含汞量变化

　　2.1.1 小鼠单次轻粉灌胃给药后各组血中含汞量变化

　　由表1和图2各组血药浓度曲线可知,50 Hz实验组和对照组比较,在各个不同时间点含汞量均有显著性差异（P ＜0.05）;20 Hz实验组与对照组比较,在1.0、2.5、8.0 小时几个时间点有显著性差异（P ＜0.05）。对照组在2.5小时汞浓度最高,浓度为1.845 μg/ml;50 Hz和20 Hz组在1.5小时最高,浓度分别为1.937 μg/ml和1.558 μg/ml。由图2可知,两实验组血药浓度曲线峰值提前,全身振动能加快轻粉在小鼠体内的吸收。在2.5、4.0、8.0小时两实验组的汞浓度均低于对照组,且在8.0小时有显著性差异,表明全身振动能加快轻粉在小鼠体内的消除。同时,表1和图2各组血药浓度曲线表明,全身振动对轻粉在小鼠体内的吸收和消除的作用与频率有关,50 Hz实验组比20 Hz实验组的作用更明显。

　　2.1.2 小鼠单次轻粉灌胃给药后各组肝、肾、脑组织中含汞量变化

　　表2表示各组肝、肾、脑组织中不同时间的含汞量。50 Hz实验组和对照组比较,在各个不同时间点不同组织含汞量均有显著性差异（P ＜0.05）;20 Hz实验组,肝组织和对照组比较,在1.0小时有显著性差异（P ＜0.05）;肾组织含汞量与对照组比较,在1.0和2.5小时有显著性差异（P ＜0.05）;脑组织含汞量与对照组比较,在1.0、2.5、8.0小时有显著性差异（P ＜0.05）。同时由表中各数据表明全身振动能加快肝、肾、脑组织对轻粉的吸收和消除;且与频率有关,50 Hz实验组比20 Hz实验组的作用更明显。

　　2.2 小鼠连续轻粉灌胃给药后各组血、肝、肾、脑各组织的含汞量

　　小鼠连续轻粉灌胃给药5天后,实验组和对照组中血、各组织的含汞量见表3,由表3和图3可知:实验组中血的含汞量与对照组比较,没有显著性差（P ＜0.05）;实验组中肝、肾、脑组织中含汞量均比对照组低,且有显著性差异（P ＜0.05）;尤其是肾（P ＜0.01）。实验表明全身振动可以抑制汞在各组织中的蓄积,加速汞的排泄(见图3)。

表1 小鼠单次轻粉灌胃后各组不同时间血中含汞量（μg/ml）（N =10）

组别 \ 时间(小时) 1.0 1.5 2.5 4.0 8.0
A 0.838±0.101 1.457±0.165 1.845±0.229 1.502±0.266 1.265±0.296
B 1.279±0.199 1.558±0.207## 1.535±0.283 1.311±0.410 1.011±0.196
C 1.308±0.20 1.937±0.222 1.355±0.290 1.170±0.182 0.868±0.176

±SD *：P ＜0.05**：P ＜0.01 与A组比较; #P ＜0.05 ##：P ＜0.01 B组与C组比较

表2 小鼠单次轻粉灌胃后各组不同时间肝、肾、脑中含汞量（μg/g）（N =10）

　时间(小时) 1.0 1.5 2.5 4.0 8.0
　 A 0.471±0.082 0.653±0.118 0.778±0161 0.652±0.114 0.572±0.109
肝 B 0.582±0.083 0.734±0.126 0.773±0.180# 0.666±0.171## 0.483±0.076
　 C 0.623±0.110 0.810±0.121 0.569±0.140 0.469±0.091 0.423±0.113
　 A 7.04±1.21 9.46±1.61 11.56±1.66 13.53±2.45 11.61±2.12
肾 B 8.85±1.75 11.04±2.09 14.60±2.21 12.31±1.97## 10.41±1.37#
　 C 9.62±1.22** 11.91±1.84** 15.17±1.36** 8.94±2.64** 8.45±1.85**
　 A 0.354±0.037 0.400±0.050 0.524±0075 0.441±0.043 0.448±0.052
脑 B 0.410±0.042** 0.444±0.046## 0.410±0.039** 0.405±0.055 0.392±0.044
　 C 0.440±0.048** 0.532±0.069** 0.417±0.052** 0.384±0.075** 0.365±0.043

±SD *：P ＜0.05**P ＜0.01 与A组比较; #：P ＜0.05 ##：P ＜0.01 B组与C组比较

表3 小鼠连续轻粉灌胃后各组中各组织含汞量(X ±SD) (N =10)

组别血（μg/ml）肝（μg/g）肾（μg/g）脑（μg/g）
D 1.324±0.231 4.94±0.935 40.2±6.76 1.75±0.244
E 1.113±0.253 4.02±0.667 30.4±5.25* 1.43±0.282

±SD*P ＜0.05**P ＜0.01 E与D组比较

　　3 讨论

　　中药轻粉（Hg2Cl2）,又名甘汞,味辛,性寒,有毒。本实验中的对照组单次轻粉灌胃后血药浓度在小鼠体内的分布与徐莲英研究报导一致［4］。小鼠单次轻粉灌胃后血药浓度曲线短时间内迅速上升到峰值,轻粉能在体内很快被吸收,消除缓慢,其肝、肾、脑等组织均有不同程度的汞量分布,且给药2小时后达到峰值。连续轻粉灌胃后各脏器组织中蓄积量高,其中以肾为最高,其次是肝和脑。经实验研究,全身振动这一物理因子能影响轻粉在小鼠体内的动力学过程,全身振动能加快小鼠对药物的吸收和消除,峰值提前;振动所起作用与频率有关,50 Hz实验组作用更为明显。

　　小鼠连续轻粉灌胃给药时,实验组中小鼠各组织的含汞量均比对照组低,尤其是肾组织(P ＜0.01)。因为轻粉在小鼠各组织中有蓄积,肾最高,轻粉主要通过肾脏代谢。因此全身振动能抑制轻粉在肾组织中的蓄积,加速轻粉在小鼠体内的代谢。

　　我们以往的研究表明在一定频率范围内的振动对管道气栓有消栓作用,能减少屈服应力和外周阻力［5］。全身振动对轻粉在小鼠体内的药代动力学影响的机理尚不很清楚,但振动影响血液流动速度是振动加快轻粉在小鼠体内吸收和消除,抑制蓄积的主要原因。轻粉在体内吸收快,排泄慢,蓄积量高,这可能是和轻粉在体内分解后,Hg++易与内蛋白亲和有关,尤其以肾和肝为甚。而振动可能使肌动蛋白和肌浆球蛋白的交叉键的分离速度加快。

　　综上所述,我们认为在20～60 Hz频率范围内,低强度和短时间的全身振动有利于物质在生物体内的耗散。

　　作者简介:李旭光(1965- ),男,湖南医科大学讲师,硕士,从事医学物理和生物医学工程的教学与研究。

　　参考文献:

　　1，Dupis,H.and Zerlett,G.The effect of whole body vibration[J]. Berlin. Spring. Verlag,1986,57-59.

　　2，Seidel H. Selected health risks caused by long-term whole body vib-ration[J]. Am. Ind.Med.J, 1993,23:589-604.

　　3，刘普和主编.物理因子的生物效应[M].科学出版社.1992,49-68.

　　4，徐莲英,等.中药轻粉在动物体内的动力学过程[J].中成药,1991,1:12-13.

　　5，任力锋,等.振动对管道气栓的体外模拟实验[J].中国医学物理学杂志,1994,11(1):3-8.